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Elementos químicos



Un elemento químico es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase.[1]​ En su forma más simple, posee un número determinado de protones en su núcleo haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada por su número atómico, aun cuando este pueda desplegar distintas masas atómicas.

Un átomo con moléculas es aquella sustancia que no puede ser descompuesta mediante una reacción química, en otras más simples. Pueden existir dos átomos de un mismo elemento con características distintas y, en el caso de que estos posean número másico distinto, pertenecen al mismo elemento pero en lo que se conoce como uno de sus isótopos. También es importante diferenciar entre los «elementos químicos» de una sustancia simple. Los elementos se encuentran en la tabla periódica de los elementos.

El ozono (O3) y el dioxígeno (O2) son dos sustancias simples, cada una de ellas con propiedades diferentes. Y el elemento químico que forma estas dos sustancias simples es el oxígeno (O).

Algunos elementos se han encontrado en la naturaleza y otros obtenidos de manera artificial, formando parte de sustancias simples o de compuestos químicos. Otros han sido creados artificialmente en los aceleradores de partículas o en reactores atómicos. Estos últimos suelen ser inestables y solo existen durante milésimas de segundo. A lo largo de la historia del universo se han ido generando la variedad de elementos químicos a partir de nucleosíntesis en varios procesos, fundamentalmente debidos a estrellas.

Los nombres de los elementos químicos son nombres comunes y como tales deben escribirse sin mayúscula inicial, salvo que otra regla ortográfica lo imponga.

Los elementos químicos se encuentran clasificados en la tabla periódica de los elementos. A continuación se detallan los elementos conocidos, ordenados por su número atómico.

El descubrimiento del elemento 118 por un equipo del Lawrence Berkeley National Laboratory en 1999 fue más tarde revocado porque no fue posible repetir tal experimento. Sin embargo científicos rusos en el año 2006 publicaron su síntesis y este resultado no ha sido cuestionado por otros científicos.[7][8]

Los nombres de los elementos proceden de sus nombres en griego, latín, inglés o llevan el nombre de su descubridor o ciudad en que se descubrieron.

A partir del número atómico 113, se nombra a los elementos con la nomenclatura temporal de la IUPAC, en la que a cada elemento le corresponde como nombre su número en latín.

La relación que tienen los elementos con la tabla periódica es que la tabla periódica contiene los elementos químicos en una forma ordenada de acuerdo a su número atómico, estableciendo más de 118 elementos conocidos. Algunos se han encontrado en la naturaleza, formando parte de sustancias simples o compuestos químicos. Otros han sido creados artificialmente en los aceleradores de partículas o en reactores atómicos. Estos últimos son inestables y solo existen durante milésimas de segundo.

Clave de colores:      Antes del 1500 (13 elementos): Antigüedad y Edad Media.      1500-1800 (+21 elementos): casi todos en el Siglo de las Luces.      1800-1849 (+24 elementos): revolución científica y revolución industrial.      1850-1899 (+26 elementos): gracias a la espectroscopia.      1900-1949 (+13 elementos): gracias a la teoría cuántica antigua y la mecánica cuántica.      1950-2000 (+17 elementos): elementos "postnucleares" (del nº at. 98 en adelante) por técnicas de bombardeo.      2001-presente (+4 elementos): por fusión nuclear.

La primera clasificación de elementos conocida fue propuesta por Antoine Lavoisier, quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no metales y metaloides o metales de transición. Aunque muy práctico y todavía funcional en la tabla periódica moderna, fue rechazada debido a que había muchas diferencias en las propiedades físicas como químicas.

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 °C), que es un líquido. Dos metales se funden ligeramente por encima de la temperatura ambiente: el cesio a 28.4 °C y el galio a 29.8 °C. En el otro extremo, muchos metales se funden a temperaturas muy altas. Por ejemplo, el cromo se funde a 1900 °C.

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 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 y vanadio.

Hay muchos metales como:

Hierro (Fe). Llamado también fierro, es uno de los metales más abundantes de la corteza terrestre, que compone el corazón mismo del planeta, en donde se halla en estado líquido. Su propiedad más llamativa, aparte de su dureza y fragilidad, es su gran capacidad ferromagnética. A través de alearlo con carbono es posible obtener el acero.

Magnesio (Mg). Tercer elemento más abundante de la tierra, tanto en su corteza como disuelto en los mares, jamás se presenta en la naturaleza en estado puro, sino como iones en sales. Es indispensable para la vida, aprovechable para aleaciones y altamente inflamable.

Oro (Au). Un metal precioso de color amarillo, blando, brillante, que no reacciona con la mayoría de las sustancias químicas excepto con el cianuro, el mercurio, el cloro y la lejía. A lo largo de la historia jugó un papel vital en la cultura económica humana, como símbolo de la riqueza y respaldo de las monedas.

Plata (Ag). Otro de los metales preciosos, es blanco, brillante, dúctil y maleable, se halla en la naturaleza como parte de diversos minerales o como pencas puras del elemento, ya que es muy común en la corteza terrestre. Es el mejor conductor de calor y electricidad que se conoce.

Aluminio (Al). Metal muy ligero, no ferromagnético, el tercero más abundante de la corteza terrestre. Es muy valorado en los oficios industriales y siderúrgicos, ya que a través de aleaciones puede obtenerse variantes de mayor resistencia pero que conserven su versatilidad. Posee una baja densidad y muy buena resistencia a la corrosión.

Níquel (Ni). Metal blanco muy dúctil y muy maleable, buen conductor de electricidad y calor, además de ser ferromagnético. Es uno de los metales densos, junto con el iridio, osmio y el hierro. Es vital para la vida, pues forma parte de numerosas enzimas y proteínas.

Zinc (Zn). Se trata de un metal de transición parecido al cadmio y al magnesio, empleado a menudo en procesos de galvanización, es decir, recubrimiento protector de otros metales. Es muy resistente a la deformación plástica en frío, por lo que se le trabaja por encima de los 100 °C.

Plomo (Pb). El único elemento capaz de detener la radiactividad es el plomo. Es un elemento muy particular, dada su flexibilidad molecular única, facilidad de fundición y resistencia relativa a ácidos fuertes como el sulfúrico o el clorhídrico.

Estaño (Sn). Metal pesado y de fácil oxidación, empleado en muchas aleaciones para brindar resistencia a la corrosión. Cuando se lo dobla, produce un sonido muy característico que se ha bautizado como el “grito del estaño”.

Sodio (Na). El sodio es un metal alcalino blando, plateado, presente en la sal marina y en el mineral llamado halita. Es sumamente reactivo, oxidable y posee una reacción exotérmica violenta cuando se lo mezcla con agua. Es uno de los componentes vitales de los organismos vivos conocidos.

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 700 °C en condiciones normales de presión y temperatura). 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.

Metales

No Metales

Metales

Corresponde a los elementos situados a la izquierda y centro de la Tabla Periódica (Grupos 1 (excepto hidrógeno) al 12, y en los siguientes se sigue una línea quebrada que, aproximadamente, pasa por encima de Aluminio (Grupo 13), Germanio (Grupo 14), Antimonio (Grupo 15) y Polonio (Grupo 16) de forma que al descender aumenta en estos grupos el carácter metálico).

No Metales

Los no metales son los elementos situados a la derecha en la Tabla Periódica por encima de la línea quebrada de los grupos 14 a 17 y son tan solo 25 elementos (incluyendo el hidrógeno). Colocados en orden creciente de número atómico, los elementos pueden agruparse, por el parecido de sus propiedades, en 18 familias o grupos (columnas verticales). Desde el punto de vista electrónico, los elementos de una familia poseen la misma configuración electrónica en la última capa, aunque difieren en el número de capas (periodos). Los grupos o familias son 18 y se corresponden con las columnas de la Tabla Periódica.

Un elemento químico es cada una de las formas fundamentales de la materia, es decir es una sustancia pura (o especie química definida). Se presenta siempre como átomos de un mismo y único tipo, y que por lo tanto no pueden ser descompuestas en sustancias más simples todavía, formada por átomos que tienen el mismo número atómico, es decir, el mismo número de protones; lo que se distinguen de los demás en su naturaleza y sus propiedades fundamentales. Por ejemplo: el elemento oro tiene unas propiedades que son diferentes a las del elemento hierro o el elemento oxígeno. Los elementos químicos se expresan usualmente mediante símbolos distintos para cada uno.


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