Conceptos Fundamentales de Química: Elementos, Enlaces y Reacciones
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Definición de Elemento Químico
Un elemento químico se define como el conjunto de todos los átomos que tienen el mismo valor del número atómico Z.
El Hidrógeno en la Tabla Periódica
El hidrógeno, aunque es un no metal, se suele ubicar en el grupo 1 de la tabla periódica. Esto se debe a que tiene 1 electrón en su última capa, al igual que el resto de los elementos de ese grupo.
Electrones de Valencia
Los electrones de valencia son los electrones que se encuentran en la última capa de un átomo y participan en la formación de enlaces químicos. A continuación, se indica la cantidad de electrones de valencia para algunos elementos:
- Helio (He): 2 electrones de valencia
- Oxígeno (O): 6 electrones de valencia
- Cloro (Cl): 7 electrones de valencia
- Calcio (Ca): 2 electrones de valencia
- Argón (Ar): 8 electrones de valencia
Ubicación de Elementos en la Tabla Periódica
A continuación, se indica el grupo y período de algunos elementos en la tabla periódica:
| Elemento | Grupo | Período | Clasificación |
|---|---|---|---|
| Oxígeno | 16 (VIA) | 2 | No metal |
| Silicio | 14 (IVA) | 3 | Semimetal |
| Aluminio | 13 (IIIA) | 3 | Metal |
| Hierro | 8 (VIIIB) | 4 | Metal |
Clasificación de Bioelementos y Oligoelementos
Los bioelementos y oligoelementos se pueden clasificar en metales y no metales:
- Metales: Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Sodio (Na), Potasio (K), Hierro (Fe), Cobalto (Co), Cinc (Zn)
- No metales: Fósforo (P), Azufre (S), Yodo (I), Flúor (F)
Importancia de los Oligoelementos
Los oligoelementos son elementos químicos esenciales para los seres vivos, aunque se encuentran en proporciones muy pequeñas, aproximadamente el 0,1% de la masa corporal. Algunos ejemplos son el Hierro (Fe), Cobalto (Co), Cinc (Zn), Yodo (I) y Cromo (Cr).
Fórmula Molecular de la Glucosa
La fórmula molecular de la glucosa es C6H12O6. Esto significa que una molécula de glucosa contiene 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrógeno y 6 átomos de oxígeno.
Átomos en la Molécula de Glucosa
En una molécula de glucosa hay un total de 24 átomos (6 + 12 + 6).
Enlace Químico
Los átomos se unen entre sí para adquirir la configuración electrónica del gas noble más próximo, con la capa de valencia completa. De esta forma, son más estables que cuando estaban separados. Según la naturaleza de los átomos, pueden darse dos procesos:
- Cesión de electrones: De un átomo de un elemento metálico a otro de un elemento no metálico, formando un enlace iónico.
- Compartición de electrones: Entre elementos no metálicos, dando lugar a un enlace covalente, o entre elementos metálicos, originando un enlace metálico.
Reacciones Químicas: Reactivos y Productos
En la reacción de oxidación del hierro, los reactivos son el oxígeno (O2) y el hierro (Fe), y el producto es el óxido de hierro (Fe2O3).
Oxígeno (O2) + Hierro (Fe) → Óxido de hierro (Fe2O3)
Combustión y Combustible
Combustión y combustible no son lo mismo. La combustión es una reacción química, mientras que el combustible es una sustancia que puede arder.
Reacciones Exotérmicas
Una reacción es exotérmica cuando desprende calor, no cuando lo necesita. Por lo tanto, la afirmación "una reacción es exotérmica si necesita calor" es falsa.
Reacciones de Neutralización
Una reacción de neutralización es aquella en la que un ácido y una base reaccionan entre sí, neutralizando sus propiedades. En este proceso se desprende mucho calor, por lo que es una reacción exotérmica.