Elementos Químicos: Propiedades, Clasificación y Enlaces

Un elemento químico es el conjunto de todos los átomos que tienen el mismo valor del número atómico, Z. Se distinguen:

• Naturales: Se encuentran en la naturaleza desde el Z=1 hasta el 92, excepto el 43, 62, 85 y 87.
• Artificiales: Se obtienen con tecnología nuclear. Todos los mayores con Z=92, excepto las excepciones mencionadas.

Características de los Elementos

Metales

• Tienen brillo metálico.
• Muy buenos conductores de la electricidad y el calor.
• Todos sólidos menos el mercurio.
• Presentan temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas.
• Tienden a perder electrones, dando iones positivos.
• Flexibles, dúctiles y maleables.

No Metales

• No tienen brillo metálico y pueden presentar distintos colores.
• Muy malos conductores de la electricidad y el calor. La mayoría son aislantes.
• Muchos son gases, aunque hay líquidos y sólidos.
• Tienen temperaturas de fusión y ebullición muy bajas.
• Tienden a tomar electrones, dando iones negativos.
• Sólidos, rígidos y quebradizos.

Los metales y no metales se combinan y dan compuestos muy importantes como óxidos y sales.

Sistema Periódico

Los elementos aparecen colocados en orden creciente a su número atómico, Z.

• Todos los grupos tienen igual número de electrones en la capa de valencia y presentan propiedades químicas similares.
• 7 periodos que tienen igual número de capas electrónicas.

Elementos Químicos en Seres Vivos

Bioelementos

Más abundantes, constituyen el 99% en masa de un ser vivo. En el humano, el 96% en masa es carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. El 4% es calcio, sodio, potasio, magnesio y fósforo.

Oligoelementos

Esenciales pero en pequeña proporción, el 0.1% de masa en un ser vivo son el Fe, Co, Zn, F, I y Cr.

Unidad Elemental

Parte más pequeña que mantiene las propiedades químicas de esa sustancia. Pueden constituir la red cristalina, una estructura ordenada en el espacio de unidades elementales de sustancias que se repiten de forma periódica.

• Sustancias atómicas: Los gases nobles formados por átomos aislados, de otras sustancias donde los átomos están unidos entre sí. En los metales puros, los átomos están unidos formando una tupida red cristalina como el C o Si.
• Sustancias moleculares: Una molécula es una agrupación fija y estable de átomos que pueden pertenecer al mismo elemento químico, como el H2O y O2.
• Sustancias iónicas: La unidad elemental son grupos de iones con cargas negativas y positivas. Los iones se colocan ordenadamente en el espacio dando un cristal iónico, no moléculas. El cristal es eléctricamente neutro como el cloruro de sodio.

Una fórmula química expresa la composición cualitativa y cuantitativa que tiene una sustancia pura por medio de símbolos químicos y subíndices numéricos.

El Enlace Químico

El enlace químico es la fuerza de atracción que mantiene unidos de forma estable a dos o más átomos.

Propiedades de Sustancias Iónicas

• Forman redes cristalinas.
• Son solubles en agua.
• No son conductoras de la corriente eléctrica en estado sólido, pero sí en estado líquido.
• Todas las sustancias son sólidas con altos valores de temperatura de ebullición y fusión.
• Son frágiles.

Propiedades de Sustancias Covalentes

• Sustancias moleculares: Se encuentran en forma de gases, líquidos o sólidos y no conducen corriente eléctrica.
• Cristales covalentes: Sólidos cristalinos solubles en agua con dureza y temperaturas de ebullición y fusión muy elevadas. Aislantes, salvo el grafito.

Propiedades de las Sustancias Metálicas

• Son muy buenos conductores de la corriente eléctrica y el calor.
• Tienen brillo y altas densidades.
• Son sólidos con temperaturas de fusión y ebullición normales.
• Forman redes cristalinas y son dúctiles y maleables.
• Se encuentran combinados con otros elementos, salvo algunos.