Evolución y Organización de los Elementos Químicos: Un Recorrido Histórico

Historia de los Elementos Químicos

Los elementos químicos que conocemos se fueron descubriendo poco a poco a lo largo de la historia. Hasta el año 1700, se conocían 12; en 1830, se conocían 55. La mayoría se descubrieron en el siglo XIX. Actualmente, conocemos 118 elementos.

Clasificación de los Elementos

La organización de los elementos ha evolucionado significativamente a lo largo del tiempo:

• Metales y No Metales

  Hasta comienzos del siglo XIX, solo se distinguía entre metales y no metales.

• Tríadas de Döbereiner

  En 1817, Johann W. Döbereiner (1780-1849) clasificó los elementos atendiendo a sus masas atómicas, agrupándolos en tríadas con propiedades similares.

• Ley de las Octavas de Newlands

  En 1863, John A. R. Newlands (1837-1898) ordenó los elementos conocidos según su masa atómica, observando una periodicidad cada ocho elementos.

La Tabla Periódica de Mendeléyev

Dmitri Mendeléyev publicó su primera tabla de los elementos químicos. Los ordenó según su masa atómica y los agrupó por sus propiedades, denominándola Tabla Periódica de los Elementos. Un aspecto notable de su trabajo fue que dejó huecos en su tabla, los cuales correspondían a elementos químicos aún no descubiertos, prediciendo sus propiedades con gran precisión.

Contribución de Henry Moseley

Henry Moseley (1887-1915) determinó, mediante estudios con rayos X, el número atómico de 92 elementos. Su trabajo fue crucial para la organización moderna de la tabla periódica, ya que demostró que la propiedad fundamental para ordenar los elementos es el número atómico, no la masa atómica.

Otras Ordenaciones Relevantes de los Elementos

• Julius Lothar Meyer

  Julius Lothar Meyer (1830-1895) ordenó los elementos atendiendo a los volúmenes atómicos, llegando a conclusiones similares a las de Mendeléyev de forma independiente.

• Henry Moseley (Reafirmación)

  Como se mencionó, Henry Moseley ordenó los elementos en función del número de protones (número atómico), lo que sentó las bases para la tabla periódica moderna.

El Sistema Periódico Moderno

En el Sistema Periódico actual, se organizan todos los elementos químicos en orden creciente de su número atómico. Esta organización refleja la periodicidad de sus propiedades químicas y físicas.

• Las filas de la tabla se llaman periodos.
• Las columnas de la tabla se llaman grupos.

Los Elementos Químicos Esenciales para la Vida (Bioelementos)

Los elementos químicos son fundamentales para la composición de los seres vivos, clasificándose en:

• Bioelementos Primarios

  Constituyen el 99% de la masa de los seres vivos (C, H, O, N, P, S).

• Biomoléculas Secundarias

  Representan el 0.9% de la masa de los seres vivos (Ca, Na, K, Mg, Cl).

• Oligoelementos

  Presentes en una proporción menor que el 0.1%. Pueden ser indispensables (Fe, Cu, Zn, Mn, I, Co, Se, Mo, F, Cr, Si, V, Sn, Ni) o variables.

Conceptos Fundamentales en Química

• Molécula

  Es un grupo concreto de átomos unidos mediante uno o varios enlaces covalentes.

• Sustancia Molecular

  Es un conjunto de moléculas.

• Cristal

  Es una agrupación de muchos átomos o iones con una estructura interna perfectamente ordenada que se extiende en las tres direcciones del espacio.

Metales

A continuación, se presenta una lista de metales comunes, agrupados por sus valencias o estados de oxidación más frecuentes:

• Valencia 1

  • Li, Litio
  • Na, Sodio
  • K, Potasio
  • Rb, Rubidio
  • Cs, Cesio
  • Fr, Francio
  • Ag, Plata

• Valencia 2

  • Be, Berilio
  • Mg, Magnesio
  • Ca, Calcio
  • Sr, Estroncio
  • Ba, Bario
  • Ra, Radio
  • Zn, Cinc
  • Cd, Cadmio

• Valencia 3

  • Al, Aluminio
  • B, Boro (metaloide)
  • Bi, Bismuto

• Valencias 1 y 2

  • Cu, Cobre
  • Hg, Mercurio

• Valencias 1 y 3

  • Au, Oro

• Valencias 2 y 3

  • Fe, Hierro
  • Co, Cobalto
  • Ni, Níquel
  • Cr, Cromo
  • Mn, Manganeso

• Valencias 2 y 4

  • Sn, Estaño
  • Pb, Plomo
  • Pt, Platino

No Metales

A continuación, se presenta una lista de no metales comunes, con sus valencias o estados de oxidación más frecuentes:

• Valencia 1 (y 3, 5, 7)

  • F, Flúor
  • Cl, Cloro
  • Br, Bromo
  • I, Yodo

• Valencia 2 (y 4, 6)

  • S, Azufre
  • Se, Selenio
  • Te, Teluro

• Valencia 3 (y 1, 5)

  • N, Nitrógeno
  • P, Fósforo
  • As, Arsénico (metaloide)
  • Sb, Antimonio (metaloide)

• Valencia 4 (y 2)

  • C, Carbono
  • Si, Silicio (metaloide)