Los elementos químicos son la base de toda la materia, y están presentes en absolutamente todo lo que nos rodea.
Definición de Elemento Químico
Un elemento químico es una sustancia compuesta de la misma clase de átomos. Los elementos son los bloques constitutivos de la materia y no se pueden descomponer en sustancias más simples por medios químicos.
Estos elementos se ordenan en la tabla periódica, y se identifican por su masa atómica y el número atómico. Como resultado, hay 117 elementos conocidos y cada uno tiene sus propiedades únicas. Los elementos químicos a menudo se agrupan en metales (tales como hierro o oro), semimetales (metaloides) y no metales dependiendo de sus propiedades físicas y químicas. El oxígeno, el hidrógeno, el carbono y el nitrógeno son los elementos más comunes encontrados en la corteza terrestre.
¿Cuáles son las propiedades básicas de los elementos químicos?
Con respecto a las propiedades básicas de los elementos químicos, estos se dividen en tres grandes grupos: física, química y radioactividad. La mayoría de los elementos se encuentran en el estado sólido a temperatura ambiente, aunque existen algunos que se encuentran en el estado líquido o gaseoso. Los elementos se clasifican en el sistema periódico en función de sus propiedades y característicasatomicas.
La tabla periódica fue diseñada por Dmitri Mendeleiev en 1869 y ordena los elementos por orden creciente de su número atómico Z. Mendeleiev notó que, cuando los elementos se ordenaban así, encontraban similitudes periódicas en sus propiedades. Esta observación fue la base para la formulación de la Ley Periódica, que establece que “las propiedades químicas de los elementos son función periódica de su número atómico”.
Los elementos del sistema periódico se pueden agrupar de acuerdo con sus propiedades físicas y químicas similares. Hay cuatro grandes grupos: metales, no metales, metaloides y gases nobles. Cada uno de estos grandes grupos se caracteriza por un conjunto particular de propiedades.
Los metales representan la gran mayoría de los elementos del sistema periódico y se caracterizan por ser buenos conductores del calor y la electricidad, tener brillo metálico y ser dúctiles (se pueden moldear en hilos) y maleables (se pueden pulir o laminar). Los no metales son elementos que no presentan las características típicas de los metales. La mayoría son malos conductores del calor y la electricidad, no tienen brillo metálico y son frágiles. Algunos no metales, como el oxígeno, el azufre y el nitrogeno, son gases a temperatura ambiente; otros, como el carbono y el germanio, son sólidos; y finalmente hay algunos que son líquidos a temperatura ambiente, como el bromo.
Los metaloides presentan algunas de las propiedades típicas de los metales (buenos conductores del calor y la electricidad), pero también presentan algunas propiedades típicas de los no metales (no brillan ni son dúctiles ni maleables). Los metaloides incluyen a elementos como selenio, silicio y arsénico. Finalmente, los gases nobles son un grupo especial de no metales que tienen propiedades similares entre sí: son mono-atómicos (están formados por átomos individuales), inertes (no reaccionan con otros elementos) y muy estables. El helio es el gas noble más ligero; el mercurio es el más denso.
Los átomos individuales están unidos entre sí por fuerzas electrostáticas denominadas enlaces covalentes o iónicos en función de su naturaleza. Los átomos pueden adquirir una carga eléctrica positiva o negativa mediante la captura o pérdida de electrones. Un átomo con carga positiva se denomina catión; un átomo con carga negativa se denomina anión . En general, los metales forman iones positivos (cationes), mientras que los no metales forman iones negativos (aniones).
¿Cómo se clasifican los elementos químicos?
Los elementos químicos se clasifican en cuatro grandes grupos: metales, no metales, lantánidos y gases nobles.
Metales: Se caracterizan por ser buenos conductores del calor y la electricidad, tener lustre, ser dúctiles y maleables. En la tabla periódica, los metales se encuentran a la izquierda del punto medio y en la parte inferior.
No metales: Se caracterizan por ser malos conductores del calor y la electricidad, no tener lustre y ser frágiles. En la tabla periódica, los no metales se encuentran a la derecha del punto medio y en la parte superior.
Lantánidos: Son un grupo de 17 elementos químicos que se encuentran en el bloque d de la tabla periódica. Los lantánidos son todos metales de transición.
Gases nobles: Son un grupo de 6 elementos químicos que se encuentran en el bloque p de la tabla periódica. Los gases nobles son todos no metales.
¿Cómo se emplean los elementos químicos en la vida cotidiana?
Aunque muchas veces no nos damos cuenta, estamos rodeados de elementos químicos en nuestra vida cotidiana, y los utilizamos constantemente. Desde el agua que bebemos hasta el aire que respiramos, pasando por la comida que ingerimos o la ropa que llevamos puesta, todo contiene elementos químicos.
El agua, por ejemplo, es un compuesto químico formado por dos elementos: el hidrógeno (H) y el oxígeno (O). El aire que respiramos también contiene elementos químicos, principalmente nitrógeno (N) y oxígeno (O), pero también un pequeño porcentaje de otros gases como el dióxido de carbono (CO2), el vapor de agua (H2O) o el argón (Ar). La comida que ingerimos también está compuesta por una gran variedad de elementos químicos. Los hidratos de carbono, por ejemplo, están formados por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), mientras que las proteínas contienen nitrogeno(N) además de los anteriores. Incluso la vitamina C, una sustancia esencial para nuestro organismo, está compuesta únicamente por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O).
La mayoría de los elementos químicos se encuentran en la naturaleza en forma de compuestos, ya que suele ser más estable asociados a otros elementos. De hecho, sólo un 3% de todos los elementos químicos existentes se encuentran en estado puro en la naturaleza. Aunque también se pueden encontrar algunos minerales como el oro o la plata sin combinar con otros elemento siempre que su pureza sea muy alta.
¿Cómo se representan gráficamente los elementos químicos?
La representación de un elemento químico es la forma en que se muestra su símbolo. El símbolo de un elemento químico está compuesto por uno o dos símbolos de los elementos que lo forman. La representación de un elemento químico puede ser ligeramente diferente en función del contexto en el que se use. En general, el símbolo de un elemento químico se compone de uno o dos símbolos de los elementos que lo forman. Sin embargo, en algunos casos, el símbolo de un elemento químico puede estar compuesto por tres símbolos. Los tres símbolos se utilizan para representar los isotopos más estables del elemento.
El primer símbolo es el símbolo del elemento principal. El segundo y, si procede, el tercer símbolo indican la masa atómica relativa de los isotopos más estables del elemento. El número que aparece a continuación del segundo o tercer símbolo indica la abundancia relativa de cada uno de los isotopos.
Por ejemplo, el carbono tiene tres isotopos estables: 12C, 13C y 14C. El 12C es el isotopo más abundante y tiene una masa atómica relativa de 12 u (unidades de masa atómica). El 13C tiene una masa atómica relativa de 13 u y el 14C tiene una masa atómica relativa de 14 u. La abundancia relativa del 12C es del 98,89 %, la del 13C es del 1,11 % y la del 14C es del 0,0027 %. La representación gráfica de los elementos químicos se realiza a partir de estas cifras y se utiliza para identificar rápidamente las propiedades fundamentales de cada elemento químico.
Los gráficos que se utilizan para representar a los elementos químicos se basan en la estructura electrónica de los átomos. En general, los gráficos muestran la configuración electrónica de los átomos y las interacciones entre ellos. Las interacciones entre átomos pueden ser positivas o negativas y están determinadas por la naturaleza electrónica de los átomos.
En general, cuanto más grande sea el número atómico (Z) más grande será el radio atómico (r), ya que los electrones se encuentran más alejados del núcleo. También existe una relación inversa entre el radio atómico y la energía electrónica: cuanto más pequeño sea el radio atómico (r), mayor será la energía electrónica (E). Estas dos relaciones son conocidas comúnmente como leyes periódicas .
La tabla periódica es un gráfico que muestra ordenadamente todos los elementos químicos conocidos en función de sus propiedades fundamentales: número atómico (Z), masa atómica (A) y configuración electrónica . Esta tabla permite visualizar fácilmente las propiedades fundamentales de cada elemento químico y establecer patrones entre ellas.
¿Cuáles son los elementos químicos más importantes?
La química es la ciencia que estudia la composición y las propiedades de la materia, así como los cambios que esta puede experimentar. Se divide en diversas áreas, entre las que se encuentran la inorgánica, la orgánica, la física y la analytical. Cada una de ellas se ocupa de un tipo de sustancias o de un aspecto determinado de éstas.
La inorgánica es quizá la más antigua de las cuatro ramas y se dedica al estudio de los elementos químicos y de sus compuestos. En ella se distinguen dos subdivisiones: la mineralogía, que se ocupa de los minerales, y la siderurgia, que estudia los metales.
Los elementos son las sustancias más simples que existen y no pueden ser divididas mediante ningún tipo de proceso químico. Se caracterizan por presentar un conjunto determinado de propiedades físicas y químicas, que son determinadas por el número atómico, es decir, por el número de protones que poseen en su núcleo.
Existen 118 elementos conocidos en la actualidad, aunque sólo 92 de ellos se encuentran en la naturaleza (los otros 26 son artificiales). De todos ellos, sólo unos pocos tienen un papel relevante en nuestra vida cotidiana. A continuación te presentamos cuáles son los 10 elementos más importantes a nivel mundial:
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Elemento Químico: Resumen
- Los elementos químicos son sustancias simples que no pueden ser divididas por ningún medio de transformación química conocido.
- Todos los elementos están compuestos por átomos, que a su vez están formados por protones, neutrones y electrones.
- Existen 118 elementos químicos diferentes identificados hasta el momento; sin embargo, sólo 92 de ellos son naturales y se encuentran en la naturaleza.
- El ordenamiento de los elementos se realiza mediante el denominado Sistema Periódico o Tabla Periódica; aquí se agrupan los elemento teniendo en cuenta sus propiedades físicas y químicas para facilitar su estudio e identificación .
- Algunas propiedades física características de un determinado elemento son: punto de fusión (temperatura) , punto de ebullición , densidad , solubilidad entre otros