Fundamentos de la Materia: Elementos, Compuestos y Estructuras Químicas

Clasificación Fundamental de la Materia

Conceptos Básicos

Elementos: Son sustancias formadas por un solo tipo de átomos.

Compuestos: Son sustancias formadas por la agrupación de átomos de distintos elementos.

Tipos de Elementos Químicos

Metales

Representan casi el 75% de todos los elementos. Tienen un brillo característico que se denomina brillo metálico, conducen bien el calor y la electricidad, son dúctiles y maleables, son sólidos a temperatura ambiente y funden a alta temperatura, excepto el mercurio, que es líquido. El oro, por ejemplo, funde a 1064 grados. Tienden a perder electrones y formar iones positivos.

Ejemplos: Litio, Sodio, Potasio, Rubidio, Suero, Francio, Berilio, Magnesio, Calcio, Estroncio, Bario, Radio.

No Metales

Son malos conductores del calor y la electricidad. A temperatura ambiente pueden estar sólidos, líquidos o gaseosos. La mayoría de los sólidos son blandos, la temperatura de fusión para la mayoría de los sólidos es baja, igual que la de ebullición para los líquidos. Suelen captar electrones formando iones negativos.

Ejemplos: Hidrógeno, Boro, Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, Flúor, Silicio, Fósforo, Azufre, Cloro, Arsénico, Selenio, Bromo, Teluro, Yodo y Astato.

Gases Nobles

Se encuentran en la naturaleza como átomos aislados, son gases a temperatura ambiente. Desde el punto de vista químico, son muy estables: no forman compuestos. No ganan ni pierden electrones, es decir, no forman iones. Sus aplicaciones están relacionadas con su estabilidad química. Se encuentran en el grupo 18.

Ejemplos: Helio, Neón, Argón, Criptón, Xenón y Radón.

Elementos en los Seres Vivos y la Tierra

Bioelementos

Son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Los más abundantes son: C, H, O, N, Ca, P, Mg, S, Na, K, Cl, y constituyen más del 99% de estos seres.

Oligoelementos

Son los elementos que están en menor proporción y que son indispensables para todos los seres vivos, como el Fe, Zn, Mn, F, I, Cu, Co.

Abundancia de Elementos por Entorno

• Seres vivos: Oxígeno 65%, Carbono 18,5% e Hidrógeno 9,5%.
• Corteza terrestre: Oxígeno 49,5%, Silicio 25,7% y Aluminio 7,5%.
• Universo: Hidrógeno 73,9%, Helio 23,9% y Oxígeno 1,07%.

Estructuras y Agrupaciones Atómicas

Moléculas

Una molécula es una agrupación de átomos que pueden pertenecer al mismo elemento o a varios diferentes. Es la parte más pequeña de una sustancia que conserva sus propiedades químicas. Una sustancia molecular es un conjunto de moléculas.

Si la fuerza de la unión entre las moléculas es:

• Débil, la sustancia será un gas.
• Fuerte, la sustancia será sólida.
• Intermedia, la sustancia será líquida.

Cristales

Un cristal es una forma de materia cuyas partículas forman una estructura interna perfectamente ordenada que se extiende en las tres direcciones del espacio.

Tipos de cristales:

• Cristal iónico: no metal + metal.
• Cristal covalente: no metal + no metal.
• Cristal metálico: metal + metal.