Estructura de los Elementos y Clasificación de Sustancias

Introducción a la Tabla Periódica

Actualmente se conocen 118 elementos. La organización de la tabla se estructura de la siguiente manera:

• Grupos: Son las columnas del sistema periódico; existen 18 grupos en total.
• Períodos: Son las filas horizontales de la tabla.

Clasificación de los elementos

• Metales alcalinos (Grupo 1): Se caracterizan por ser muy reactivos, blandos y de baja densidad.
• Tierras raras: Corresponden a las dos filas inferiores. Estos elementos pertenecen a los períodos 6 y 7, los cuales contienen 14 elementos más que los períodos 4 y 5.
• No metales: Se localizan en la parte superior derecha de la tabla.
• Halógenos (Grupo 17): Son no metales con una alta reactividad.
• Gases nobles (Grupo 18): Son elementos caracterizados por su gran estabilidad.
• Elementos artificiales: Aquellos representados en color violeta, los cuales no se encuentran en la naturaleza y han sido creados artificialmente.

Iones y Enlaces Químicos

Iones monoatómicos

Son átomos con carga eléctrica neta, clasificados en dos tipos:

• Cationes: Iones con carga positiva.
• Aniones: Iones con carga negativa.

Regla del octeto

Los átomos, al unirse, tienden a organizar sus capas electrónicas externas ganando, perdiendo o compartiendo electrones hasta adquirir la estructura electrónica de un gas noble.

Sustancias y Estructuras

Moléculas

Los elementos no metálicos se unen entre sí mediante enlaces covalentes. Las moléculas son agrupaciones estables de un número fijo de átomos. Si los átomos son iguales, forman sustancias simples; si son diferentes, forman compuestos.

Propiedades de las sustancias moleculares:

• Son malas conductoras de la electricidad y del calor.
• No poseen electrones libres en su última capa.
• Las fuerzas intermoleculares son poco intensas.
• Suelen presentarse como gases o líquidos a temperatura ambiente.

Cristales iónicos

Estructuras formadas por cationes metálicos donde la unión se debe a la atracción eléctrica entre cationes (+) y aniones (–) (enlace iónico). Al formar iones, los átomos completan ocho electrones en su capa de valencia (ejemplo: cloruro sódico).

Propiedades:

• Sólidos con altos puntos de fusión y ebullición.
• Solubles en agua.
• Duros y frágiles.
• No conducen la electricidad en estado sólido, pero sí fundidos o en disolución.

Cristales covalentes

Formados por átomos no metálicos que crean redes tridimensionales donde los átomos comparten electrones (enlace covalente). Ejemplo: diamantes.

Propiedades:

• Sólidos a temperatura ambiente.
• Presentan temperaturas de fusión y ebullición elevadas.
• Muy duros, no conducen el calor y carecen de electrones libres.
• No son solubles en agua ni en otros disolventes.

Cristales metálicos

Estructuras donde los átomos ceden electrones a la red, formando iones positivos. La unión se debe a la atracción eléctrica entre los iones metálicos positivos y la nube de electrones (enlace metálico). Ejemplo: oro.

Propiedades:

• Buenos conductores del calor y la electricidad, incluso fundidos, debido a sus electrones libres.
• Dúctiles: Pueden estirarse formando hilos.
• Maleables: Pueden formar láminas.
• Metales nobles: Algunos, como el oro o el platino, no se oxidan.