Fundamentos de Química: Estructura Atómica, Tabla Periódica y Biomoléculas Esenciales

Conceptos Fundamentales de Química

Estructura Atómica y Masa

• Número Atómico (Z): Número total de protones en el núcleo de un átomo.
• Número Másico (A): Número total de protones y neutrones en el núcleo de un átomo.
• Peso Atómico: Masa promedio ponderada de los átomos de un elemento, tal como se encuentran en una muestra natural, considerando la abundancia de sus distintos isótopos.

Modelos Atómicos

• Método de Rutherford: Su modelo atómico evidenció la necesidad de la existencia de neutrones para explicar la masa de los núcleos atómicos.

La Tabla Periódica

• Organización de Mendeléyev: Los elementos fueron ordenados inicialmente según su masa atómica.
• Organización Actual: Los elementos están organizados según su número atómico (Z), distribuidos en 7 hileras horizontales (periodos) y 18 columnas verticales (grupos o familias).

Clasificación de Elementos Metálicos y No Metálicos

• Metales Alcalinos (Grupo 1): Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.
• Metales Alcalinotérreos (Grupo 2): Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.
• Halógenos (Grupo 17): F, Cl, Br, I, At, Ts.
• Gases Nobles (Grupo 18): He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Og.

Propiedades Periódicas de los Elementos

Las propiedades periódicas son características que presentan los átomos de un elemento y que varían de forma predecible a lo largo de los grupos y periodos de la tabla periódica.

• Electronegatividad: Tendencia que tienen los átomos a atraer hacia sí los electrones compartidos en un enlace químico.
• Radio Atómico: Distancia que existe entre el núcleo de un átomo y su capa de valencia más externa.
• Carácter Metálico: Un elemento se considera metálico desde un punto de vista electrónico cuando tiene tendencia a ceder electrones y no a ganarlos.

Propiedades del Carbono

El carbono es un elemento fundamental en la química orgánica debido a sus propiedades únicas:

• Forma enlaces covalentes estables.
• Puede compartir cuatro electrones de valencia.
• Capaz de formar enlaces sencillos, dobles, triples y aromáticos.
• Puede unirse a otros átomos de carbono, formando largas cadenas, y a otros elementos.
• Sus enlaces covalentes son estables, pero pueden ser transformados mediante reacciones químicas sin excesiva dificultad.
• El carbono unido al oxígeno forma compuestos gaseosos, como el dióxido de carbono.

Biomoléculas Fundamentales

Las biomoléculas son las moléculas esenciales para la vida, construidas a partir de unidades básicas:

• Glúcidos (Carbohidratos): Sus unidades básicas son los monosacáridos.
  • Ejemplos de monosacáridos: Glucosa, Fructosa, Ribosa.
  • Ejemplos de disacáridos: Sacarosa, Lactosa.
  • Ejemplos de polisacáridos: Glucógeno, Almidón, Celulosa.
• Proteínas: Sus unidades básicas son los aminoácidos.
  • Especificidad: Cada especie de ser vivo es capaz de fabricar sus propias proteínas, a diferencia de los glúcidos y lípidos, que son comunes a todos los seres vivos.
• Ácidos Nucleicos: Sus unidades básicas son los nucleótidos.
• Lípidos:
  • Ácido Graso Saturado: Ejemplo: Mantequilla (temperatura de fusión: 25ºC).
  • Ácido Graso Insaturado: Ejemplo: Aceites vegetales (temperatura de fusión: 10ºC).

Figuras Históricas en la Química

• Aristóteles: Cometió dos grandes errores en su concepción de la materia: postuló que solo existían cuatro elementos fundamentales y defendió la teoría de la generación espontánea.
• Marie Curie: Pionera en el estudio de la radioactividad, conocida por sus contribuciones a la ciencia y su trabajo con la Cruz Roja en el desarrollo de radiografías móviles durante la guerra.