Fundamentos de Química: Elementos, Tabla Periódica y Enlaces Químicos Esenciales

Conceptos Fundamentales de Química

Oligoelementos

Los oligoelementos son bioelementos presentes en pequeñas cantidades en los seres vivos; por ejemplo, el cobalto, el cobre, el cinc, el selenio y el flúor.

Grupos y Períodos de la Tabla Periódica

• Alcalinos: Elementos del grupo 1, salvo el hidrógeno. Se trata de metales de baja densidad, blandos y que reaccionan enérgicamente con muchas sustancias, incluso con agua.
• Halógenos: Elementos del grupo 17. Son muy corrosivos y reaccionan con los metales formando sales.
• Gases Nobles: Son los elementos del grupo 18. Son extraordinariamente estables y raramente se combinan con otros elementos; solo lo hacen en condiciones muy extremas.

Clasificación de Elementos por Carácter Metálico

El carácter metálico está relacionado con las propiedades físicas y químicas de los elementos.

• Metales: Tienen un aspecto reluciente y son fríos al tacto, ya que son muy buenos conductores del calor y de la electricidad, y son dúctiles y maleables.
• No Metales: No tienen propiedades metálicas. Muchos de ellos son gases, como el oxígeno y el nitrógeno, y están agrupados a la derecha en la tabla periódica.
• Semimetales: Son elementos difíciles de clasificar, ya que poseen características intermedias entre metales y no metales; ejemplos son el silicio y el germanio.

Enlaces Químicos y Formación de Sustancias

La mayoría de los elementos tienen una gran capacidad para unirse a otros átomos, ya sea con átomos del mismo elemento o de elementos distintos, mediante fuerzas de atracción conocidas como enlaces químicos. El resultado de los enlaces químicos abarca desde una agrupación discreta de átomos, llamada molécula, hasta una estructura de millones y millones de átomos ordenados regularmente en el espacio, formando una red cristalina.

Si los átomos que se unen son del mismo elemento, se formará una sustancia química elemental, mientras que si son de diferentes elementos, tendremos un compuesto químico.

Fórmulas Químicas y Enlace Covalente

La fórmula molecular indica el número exacto de átomos de cada elemento que hay en la molécula. Una fórmula empírica indica solo la proporción relativa entre los átomos de cada elemento que hay en la red cristalina.

La unión de átomos mediante el uso compartido de electrones recibe el nombre de enlace covalente. La suma de las masas de todos los átomos de una molécula será la masa de la molécula. La unión de átomos mediante enlace covalente no siempre produce moléculas; a veces se forman redes cristalinas y entonces se habla de sustancias atómicas.

Enlace Iónico y Sustancias Metálicas

Cuando un elemento metálico se une con un elemento no metálico, se forman sustancias iónicas.

• Un ion con carga positiva o catión se produce cuando un átomo pierde electrones.
• Un ion con carga eléctrica negativa o anión se produce cuando un átomo gana electrones.

Como los iones formados tienen cargas opuestas, se atraen y quedan unidos; a este tipo de enlace se conoce como enlace iónico.

Una sustancia metálica está formada solo por átomos de elementos metálicos. En estas sustancias, los electrones más externos, débilmente unidos al núcleo, forman una nube electrónica que permanece alrededor de los átomos del metal, aunque pueden desplazarse con gran libertad.

Enlace Metálico

El enlace metálico se da entre elementos metálicos y se caracteriza por una estructura ordenada de iones positivos inmersa en una nube de electrones muy débilmente sujeta.

Tipos de Compuestos Binarios

Los principales tipos de compuestos binarios son:

• Óxidos: Intervienen el oxígeno y cualquier otro elemento.
• Hidruros: Intervienen el hidrógeno y cualquier otro elemento.
• Sales: Intervienen un elemento metálico y otro no metálico.
• Combinación de no metales: Intervienen dos elementos no metálicos.