Fundamentos Esenciales de Química: Enlaces, Reacciones y Elementos Vitales

Enlaces Químicos

• Es la fuerza que une a dos átomos, formando con ello una molécula.
• Regla del octeto: Cada átomo busca completar 8e^- en su último nivel de energía.
• Tipos de Enlaces:
  • Iónico: Unión entre un metal y un no metal.
  • Covalente: Unión entre no metales.
    • No Polar: Entre átomos de diferente elemento con electronegatividad similar o nula.
    • Puro (o Apolar): Entre átomos del mismo elemento.
    • Coordinado (o Dativo): Un átomo aporta el par de electrones compartido.

Estructura de Lewis

Se coloca el símbolo del elemento, tomando en cuenta el número romano del grupo A (Representativo). Los electrones de valencia se colocan alrededor del símbolo en el sentido de las manecillas del reloj.

Cambios y Reacciones Químicas

Cambios Químicos

Un cambio químico implica la transformación de la materia, resultando en nuevas sustancias. Las condiciones para que ocurran son:

• Que los átomos choquen entre sí (teoría de colisiones).
• Que las condiciones de energía sean adecuadas (energía de activación).
• Que las sustancias puedan reaccionar entre sí (afinidad química).
• La mayoría de las reacciones necesitan un medio (fluido) para ocurrir.

Reacción Química

Es la transformación de la materia en la que se forman nuevas sustancias con propiedades diferentes a las originales.

Ecuación Química

Es una representación gráfica y simbólica de los cambios químicos ocurridos en una reacción.

Simbología Química

Los símbolos químicos se derivan de:

• La inicial del elemento (ej. H para Hidrógeno).
• La inicial del elemento + la primera vocal (ej. He para Helio).
• La inicial del elemento + la primera consonante (ej. Cl para Cloro).
• Según su raíz grecolatina (ej. Au para Oro, de aurum).

La Tabla Periódica de los Elementos

Es la fuente de información organizada de los elementos químicos, basada en la periodicidad de sus propiedades físicas y químicas.

Antecedentes Históricos de la Tabla Periódica

• Berzelius: Realizó el sistema actual de simbología química.
• Lavoisier: Estableció la Ley de Conservación de la Materia y contribuyó a la determinación de masas atómicas.
• Dobereiner: Organizó los elementos en triadas, basándose en propiedades similares.
• Beguyer de Chancourtois: Organizó los elementos en orden creciente de sus masas atómicas en un "tornillo telúrico".
• Newlands: Organizó los elementos en octavas, en orden creciente de sus masas atómicas, observando una periodicidad cada ocho elementos.
• Mendeléyev: Organizó los elementos en orden creciente de sus masas atómicas, considerando sus valencias y propiedades químicas, prediciendo la existencia de elementos aún no descubiertos.
• Moseley: Demostró que las propiedades de los elementos dependen del número atómico (#P⁺), lo que llevó a la organización actual de la tabla periódica basada en la configuración electrónica.

Organización de la Tabla Periódica

• 7 Periodos o Niveles de Energía: Filas horizontales que indican el número de capas electrónicas.
• 18 Grupos o Familias: Columnas verticales que agrupan elementos con propiedades químicas similares. Incluyen:
  • Metales Alcalinos (Grupo 1)
  • Metales Alcalinotérreos (Grupo 2)
  • Metales de Transición (Grupos 3-12)
  • Metales Nobles (parte de los metales de transición, ej. Cu, Ag, Au)
  • Metales de Transición Interna (Lantánidos y Actínidos, también conocidas como tierras raras)
  • Gases Nobles (Grupo 18)
  • Halógenos (Grupo 17)
  • Otros grupos representativos (ej. Carbonoideos, Nitrogenoideos, Anfígenos)
• 4 Bloques: s, p, d, f (según el subnivel de energía en el que se encuentra el último electrón).

Bioelementos y Biomoléculas

Bioelementos

Son los elementos químicos que constituyen la materia viva, esenciales para la vida. Los principales son: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Pfósforo y Sazufre (C, H, O, N, P, S).

Oligoelementos

Son bioelementos que se encuentran en cantidades muy pequeñas en los seres vivos, pero son indispensables para su correcto funcionamiento. Algunos ejemplos incluyen: Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Hierro (Fe), Potasio (K), Sodio (Na), Cloro (Cl), Cromo (Cr), Yodo (I), Flúor (F), entre otros.

Biomoléculas

Son las moléculas constituyentes de los seres vivos, resultado de la unión de bioelementos. Las principales categorías son:

• Carbohidratos: También conocidos como azúcares o glúcidos (ej. glucosa, almidón).
• Lípidos: Incluyen grasas, aceites y ácidos grasos (ej. triglicéridos).
• Proteínas: Macromoléculas complejas con diversas funciones (ej. enzimas, anticuerpos).
• Ácidos Nucleicos: Moléculas portadoras de información genética (ADN y ARN).