elementos y compuestos
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ELEMENTOS Y COMPUESTOS
UNIDAD 3
1. Historia de los elementos
Hasta el año 1700 solo se conocían doce elementos.En el año 1830 se habían identificado cincuenta y cinco.
La mayoría de los elementos se descubrieron durante el siglo XIX.A lo largo del siglo XX se completó la lista. En la actualidad están
identificados 118 elementos.
Cuando empezó a aumentar el número de elementos químicos, los científicos intentaron agruparlos de forma que tuvieran propiedades
comunes. Los criterios fueron cambiando a medida que se iban conociendo elementos.
METALES Y NO METALES: esta clasificación se utilizó hasta principios del siglo XIX
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE METALES Y NO METALESMETALES NO METALES
Son sólidos a temperatura ambiente salvo el mercurio (Hg), que es líquido
A temperatura ambiente la mayoría son gases, algunos sólidos y el único líquido es el bromo (Br).
La mayor parte son más densos que el agua, salvo el litio (Li), el sodio (Na) y el potasio (K)
Por lo general son menos densos que el agua.
Presentan brillo y lustre metálico No brillan.Son maleables, es decir, se puede hacer láminas. El oro (Au) es el más maleable.
No son maleables, los que son sólidos se pulverizan al golpearlos.
Son dúctiles, es decir, se puede hacer hilos y alambres con ellos. No son dúctiles
Son buenos conductores del calor y la electricidad
No son buenos conductores del calor y la electricidad
TRÍADAS: En 1817, Dobëreiner, clasificó los elementos atendiendo a sus masas atómicas. Relacionó grupos de tres elementos con propiedades similares. Ordenados según su masa, el elemento central de la triada tiene propiedades
intermedias a las de los otros dos.
LEY DE LAS OCTAVAS: en 1863, Newlands, ordenó los elementos según su masa, y comprobó que sus propiedades se repetían cada siete elementos. Solo se cumplía hasta el
calcio (Ca)
LEY DE LAS OCTAVAS DE NEWLANDS
1 2 3 4 5 6 7
Li6,9
Be9,0
B10,8
C12,0
N14,0
O16,0
F19,0
Na20,3
Mg24,3
Al27,0
Si28,1
P31,0
S32,1
Cl35,5
K39,0
Ca40,0
LA TABLA DE MENDELEIEV: en 1870, Dimitri Mendeleiev, publicó la primera tabla de los elementos químicos. Los ordenó en orden creciente de masas
atómicas agrupándolos por sus propiedades. El acierto de Mendeleiev estuvo en considerar la importancia de las propiedades de los elementos,
más aún que su masa. Por esto no dudó en alterar el orden de masa de algún elemento para que coincidiese en el grupo de propiedades similares o en dejar huecos suponiendo que quedaban elementos por descubrir, y
predecir sus propiedades.
Julius Lothar Meyer (1830-1895) ordenó los elementos atendiendo a los volúmenes atómicos. Su tabla resultó
muy parecida a la de Mendeleiev.
Henry Moseley (1887-1915) ordenó los elementos en función del número
de protones de su núcleo. Es el criterio empleado en la acualidad.
2.El sistema periódico de los elementos.
El sistema periódico proporciona gran información acerca de los elementos químicos. Se ordenaron los elementos en orden creciente de números
atómicos y colocando en la misma columna aquellos que tenían propiedades similares.
Conclusiones de carácter general
Las filas (7) en la tabla se llaman periodos. Todos los elementos que están en el mismo periodo
tienen el mismo número de capas de electrones.
Las columnas (18) de la tabla se llaman grupos. Todos los
elementos del mismo grupo tienen el mismo número de electrones en la última capa (capa de valencia). Es muy importante, pues de ella
depende su comportamiento químico.
Son metales aquellos elementos que tienden a perder electrones y formar
iones positivos o cationes
Son no metales aquellos elementos que tienden a ganar electrones y formar iones
negativos o aniones
3. Los elementos químicos más comunes
Los 118 elementos químicos conocidos se distribuyen de forma muy diferente según hablemos del universo, la corteza terrestre, océanos,
atmósfera o seres vivos.
Los bioelementos son un reducido grupo de elementos químicos que forman la mayor parte de la masa de un ser vivo
Bioelementos primarios: representan
el 99% de la masa de los seres vivos y forman sus
moléculas esenciales. Son C, H, O y N. También P y S
Bioelementos secundarios: representan el 0,9% de la masa aunque
son imprescindibles: Na, K, Ca, Mg y Cl
Oligoelementos: son bioelementos en una
proporción menor que el 0,1%
Indispensables: se encuentran en todos los seres
vivos. Mn, Fe; Co, Cu; Se y Zn
Variables: solo lo necesitan algunos
organismos. B, Al, V, Mo, I y Si
La carencia de alguno de estos elementos puede provocar trastornos de la salud. En nuestra dieta deben estar en la proporción adecuada, CDR (cantidad diaria
recomendada)
4. Cómo se presentan los elementos: átomos, moléculas y cristales.
Átomos aislados: los gases nobles se presentan a temperatura ambiente como gases cuyas partículas son átomos aislados. Sus átomos son
muy estables al tener su capa de valencia completa (8 e- salvo el He que tiene 2). La fórmula de estos elementos coincide con el símbolo químico de
cada gas.
Moléculas: los átomos de los elementos no metálicos necesitan ganar electrones para alcanzar la configuración de gas noble y ser estable. Una forma de lograrlo es que dos o más átomos compartan electrones; se dice que los átomos
se unen mediante enlace covalente.
Una molécula es un grupo concreto de
átomos unidos mediante varios
enlaces covalentes
Una sustancia molecular está formada por moléculas. Por ejemplo, el oxígeno (formada por dos átomos de oxígeno) y el agua (formada por
un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno).
Fórmulas de sustancias simples moleculares: H2, O2, N2, P4, S6 ……
Fórmulas de sustancias moleculares formadas por átomos de elementos diferentes: CO2, N2O5, ……
Las sustancias moleculares presentan puntos de fusión y ebullición bajos
Cristales: son agrupaciones de muchos átomos o iones con una estructura interna perfectamente ordenada
que se extiende en las tres direcciones del espacio.
Dependiendo de las características de los átomos, el enlace entre las partículas del cristal
es diferente
Tipo de átomos que lo forman
Partículas que forman el cristal Ejemplo Fórmula
Cristal iónico Metal + no metal
Iones: cationes y aniones.
Enlace iónico: entre iones de signo contrario
MgCl2
Indica la proporción de iones: 2 iones
cloruro por 1 ion de magnesio
NaClUn ion cloruro por cada ion
sodio
Cristal covalente No metal
Átomos. Enlace
covalente: átomos que comparten electrones
SiO2
Proporción en el cristal de átomos
de silicio y oxígeno
C (diamant
e y grafito)
Formados por átomos de C
Cristal metálico Metales
Cationes metálicos
rodeados de una nube de electrones.
Enlace metálico
Cu, Ag, Au
Su fórmula coincide con el
símbolo del metal
5. Los compuestos químicos más comunes
El número de compuestos supera los diez millones. El átomo de carbono forma un número de compuestos mucho mayor
que todos los demás juntos.
El carbono forma la mayor parte de los compuestos que
forman los seres vivos. Por este motivo los compuestos del
carbono se les llama orgánicos.
El resto de los compuestos se llaman inorgánicos porque se encuentran en el mundo inanimado,
aunque también están presentes en los seres vivos, como el agua o
el cloruro de sodio