Elementos Químicos: Propiedades, Clasificación y Funciones

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Hidrósfera y Biósfera: Composición y Elementos

La hidrósfera se compone principalmente de agua (H2O), pero también contiene otras sustancias disueltas, como:

  • Cloruro de sodio (NaCl)
  • Sulfato de calcio (CaSO4)
  • Cloruro de magnesio (MgCl2)
  • Carbonato de potasio (K2CO3)

La biósfera, por otro lado, contiene una gran variedad de elementos. Estos se pueden clasificar en:

  • Macronutrientes: Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K) y Azufre (S).
  • Micronutrientes: Hierro (Fe), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Boro (B), Zinc (Zn) y Cobre (Cu).

Algunos elementos pueden ser dañinos para los seres vivos, como:

  • Arsénico (As)
  • Plomo (Pb)
  • Mercurio (Hg)

El tetraetilo de plomo es un compuesto venenoso y mortal. El cloro es un irritante tóxico que destruye los tejidos. El sodio y el potasio en forma gaseosa son altamente tóxicos y venenosos.

Propiedades de los Elementos Químicos

Propiedades Características o Descriptivas

Estas propiedades proporcionan una descripción del elemento, como:

  • Punto de fusión
  • Punto de ebullición
  • Solubilidad
  • Densidad
  • Color
  • Calor específico

Propiedades Periódicas

Estas propiedades varían en los grupos y períodos de la tabla periódica según tendencias determinadas.

Propiedades Físicas

  • Brillo
  • Conductividad eléctrica
  • Conductividad térmica
  • Magnetismo

Propiedades Mecánicas

  • Dureza
  • Metalabilidad
  • Ductilidad

Clasificación y Ubicación de los Elementos en la Tabla Periódica

Elementos Representativos

Conocidos como los grupos largos, son las sustancias más abundantes en la Tierra, el sistema solar y el universo.

Elementos de Transición

Son los grupos cortos ubicados en el centro de la tabla periódica. No están en forma ordenada como los del grupo A.

Elementos de Transición Interna

Son un subconjunto de los elementos de transición.

Metales

Los elementos metálicos se ubican a la izquierda de la tabla periódica. Presentan:

  • Brillo
  • Metalabilidad
  • Alta conductividad eléctrica y térmica
  • Maleabilidad
  • Ductilidad

La mayor parte de los elementos metálicos exhibe el lustre brillante que asociamos a los metales. Los metales conducen el calor y la electricidad, son maleables (se pueden golpear para formar láminas delgadas) y dúctiles (se pueden estirar para formar alambres). Todos son sólidos a temperatura ambiente con excepción del mercurio (punto de fusión =-39 ºC), que es un líquido. Dos metales se funden ligeramente arriba de la temperatura ambiente: el cesio a 28.4 ºC y el galio a 29.8 ºC. En el otro extremo, muchos metales se funden a temperaturas muy altas. Por ejemplo, el cromo se funde a 1900 ºC.

Los metales tienden a tener energías de ionización bajas y, por tanto, se oxidan (pierden electrones) cuando sufren reacciones químicas. Los metales comunes tienen una relativa facilidad de oxidación. Muchos metales se oxidan con diversas sustancias comunes, incluidos el oxígeno (O2) y los ácidos.

Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del calor y la electricidad. Muchos de los iones metálicos cumplen funciones biológicas importantes: hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, cobre, manganeso, zinc, cobalto, molibdeno, cromo, estaño, vanadio, níquel, etc.

No Metales

Los no metales varían mucho en su apariencia, no son lustrosos y, por lo general, son malos conductores del calor y la electricidad. Sus puntos de fusión son más bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma de carbono, se funde a 3570 ºC). Varios no metales existen en condiciones ordinarias como moléculas diatómicas. En esta lista están incluidos cinco gases (H2, N2, O2, F2 y Cl2), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre. Al contrario de los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en láminas. Se encuentran en los tres estados de la materia a temperatura ambiente: son gases (como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el carbono). No tienen brillo metálico y no reflejan la luz. Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades importantes. Otros son oligoelementos: flúor, silicio, arsénico, yodo, cloro.

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