Características Esenciales de Sustancias y Elementos Químicos

Propiedades Fundamentales de las Sustancias y Elementos Químicos

Cada sustancia pura posee un único conjunto de propiedades que le sirven para distinguirse de otras sustancias. Estas son las propiedades intensivas, que deben ser independientes de la cantidad. La masa y el volumen son propiedades extensivas, ya que dependen de la cantidad de sustancia.

Propiedades Químicas

Las propiedades químicas son aquellas observadas cuando la sustancia forma parte de una reacción química, un cambio que la convierte en una sustancia nueva.

Propiedades Físicas

Las propiedades físicas son aquellas observadas sin cambiar la identidad química de una sustancia. Dos propiedades físicas especialmente útiles para identificar una sustancia son:

• Punto de Fusión: La temperatura a la que una sustancia cambia de estado sólido a líquido.
• Punto de Ebullición: La temperatura a la que se forman burbujas de vapor en el seno de un líquido.

Densidad

La densidad es el cociente entre la masa y el volumen. Aunque la masa y el volumen son propiedades extensivas, el cociente entre la masa y el volumen es una propiedad intensiva.

Solubilidad

La solubilidad es el proceso por el que un soluto se disuelve en un disolvente. Es un cambio físico y no químico.

Color y Espectro de Absorción

Se puede intentar identificar algunas de las sustancias con las que se trabaja en química por su color. Por ejemplo, el dióxido de nitrógeno gaseoso tiene un color marrón; los vapores de bromo y yodo son de color rojo y violeta, respectivamente. Una disolución de sulfato de cobre en agua es azul, y una disolución de permanganato de potasio es morada. El color de los gases y los líquidos se debe a la absorción selectiva de ciertos componentes de luz visible.

Formas Alotrópicas del Carbono

Algunos elementos existen en más de una forma en el mismo estado físico. El carbono tiene muchas formas alotrópicas:

• El cristal de carbono mejor conocido como diamante.
• El grafito, usado en los lápices.
• El grafeno, muy similar al grafito pero con propiedades eléctricas, térmicas y físicas extraordinarias.
• Carbono amorfo o simplemente carbón.
• Fulerenos o buckybolas (cuando estos tienen forma de esferas).
• Nanotubos de carbono, que son moléculas de carbono cilíndricas.
• Nanobuds de carbono, que son moléculas de fulerenos unidas a un nanotubo de carbono.
• Carbono vítreo, similar al grafito y al grafeno, se usa para hacer electrodos en química.
• Nanoespuma de carbono.

Los Elementos Químicos

Cuando una sustancia está compuesta por átomos del mismo tipo, decimos que tal sustancia es un elemento. Si una sustancia contiene solo un tipo de átomo, correctamente la llamamos un átomo. Se prefiere usar el término 'elemento' cuando se refiere a cantidades microscópicas. El hidrógeno es el más ligero de todos los elementos; el 90% de los átomos conocidos son de hidrógeno. Los seres vivos están formados principalmente por oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno y calcio. Nuestro sentido del olfato es sensible a cantidades extremadamente pequeñas de moléculas. Nuestros órganos olfatorios distinguen con claridad gases perjudiciales.