Elementos y átomos

Fredeswinda Vélez Ramírez

Biología

Elementos

Todo está compuesto de sustancias llamadas elementos.

Un elemento es una sustancia que no se puede descomponer en sustancias simples.

Existen 92 elementos naturales. De los 92 elementos naturales solo 25 son

esenciales

De esos 25 elementos solo cuatro de ellos forman el 96% de la masa de un humano.

Estos son: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno (CHON)

Cada elemento tiene un símbolo, un número atómico, masa atómica, estado de la materia y configuración electrónica.

Elemento Símbolo % de la masa del cuerpo humano

Oxígeno O 65.0%

Carbono C 18.5%

Hidrógeno H 9.5%

Nitrógeno N 3.3%

Hidrógeno1H

1.0081S1

Estado de la materia

Nombre del elemento

Número atómico

Símbolo

Masa atómica

Configuración electrónica

Tabla Periódica

Tabla periódica

Donde se organiza los elementos La tabla periódica se divide en grupos o

familias (columnas) – Hay dos grupos o familias A y B

También se divide en periodos (líneas horizontales o filas) – Son 7 periodos (esto determina las

características o propiedades de los elementos)

Elementos traza

Los elementos que se presentan en cantidades muy pequeñas en los seres vivos se llaman elementos traza

Juegan un papel importante en lo que tiene que ver con la salud de los organismos

Átomos, unidades básicas de los elementos

Los elementos están compuestos por átomos

Un átomo es la partícula mas pequeña de un elemento que contiene las características de ese elemento

La estructura del átomo

El centro del átomo se llama núcleo Dentro del núcleo tenemos dos partículas:

– Protones – poseen carga positiva– Neutrones – no poseen cargas

Todos los núcleos están cargados positivamente

Alrededor del núcleo tenemos unas partículas mas pequeñas que forman una nube

Estas partículas se llaman electrones y poseen una carga negativa

Estos electrones están en constante movimiento

Átomo

Numero atómico

Representa el número de protones y estos están dentro del núcleo del átomo

Veamos un ejemplo:

Berilio4

Be9.0122S2

Ejemplo

Berilio El número atómico de Berilio es 4 así que

posee 4 protones Si posee 4 protones también posee 4

electrones y 4 neutrones

Niveles de energía de los electrones

Los electrones viajan alrededor del núcleo en unas regiones conocidas como niveles de energía

Cada nivel de energía tiene una capacidad limitada de electrones– Primer nivel de energía posee 2 electrones– Segundo nivel de energía posee 8 electrones– El tercer nivel de energía posee 18 electrones

Ejemplo

Elemento Símbolo # atómico Protones Neutrones Electrones

Calcio Ca 20

Hierro 26

Sodio Na 11

Plata 47

Isótopos

Algunas veces los átomos de un elemento contienen números diferentes de neutrones en el núcleo

A estos átomos de elementos que tienen un número diferente de neutrones se llaman isótopos

Los isótopos son útiles para los científicos Los núcleos de los isótopos son muy

inestables y tienden a romperse Al romperse emite radiación Así que los isótopos son radioactivos Los isótopos radioactivos se utilizan en

medicina para diagnosticar y tratar enfermedades.

Isótopos

Aplicación

Interacciones de la materia

La materia es todo lo que nos rodea y ocupa espacio La materia esta compuesta de elementos y

compuestos Los elementos son sustancias que no se puede

descomponer en sustancias simples Un compuesto es una sustancias que esta formada

por átomos de diferentes elementos que se combinan quimicamente

Compuestos

Agua – H2O – esta formado de 2 átomos hidrógenos y un átomo de oxígeno

Peróxido de hidrogeno – H2O2 – esta formado de 2 átomos de hidrogeno y 2 de oxígeno

Cloruro de sodio o sal de mesa - NaCl – esta formado de un átomo de sodio y átomo de cloro

Como se forman los enlaces covalentes

Los átomos se combinan con otros solo cuando las condiciones son propicias y lo hacen porque al combinarse se vuelven más estables

La mayoría de los elementos un átomo se vuelve estable cuando su nivel externo de energía tiene ocho electrones

Una forma como los electrones se vuelven estables es compartiendo sus electrones con otros átomos

Cuando dos átomos comparten electrones la fuerza que mantienen unidos se llaman enlace covalente.

Muchos compuestos que encontramos en los organismos tienen enlaces covalentes algunos ejemplos son los azucares, las grasas, las proteínas y el agua.

Una molécula es un grupo de átomos que se mantiene unidos por medio de enlaces covalentes y que no tienen una carga global

Agua

Metano

Como se forman los enlaces iónicos

No todos los enlaces entre los átomos se forman compartiendo electrones.

Algunas veces los átomos se combinan entre si ganando o perdiendo electrones de sus niveles exteriores.

Un átomo que pierde o gana electrones tiene una carga eléctrica y se llama ión

Enlace iónico

Por ejemplo, durante la reacción del sodio con el cloro: sodio (en la izquierda) pierde su única valencia de electrones al cloro (a la derecha),

resultando en un ión de sodio cargado positivamente (izquierda) y un ión de cloro cargado negativamente (derecha).

Los compuestos iónicos son menos abundantes en los seres vivos que las moléculas covalentes, pero son importantes en los procesos biológicos.

Ejemplo para los impulsos nerviosos del cuerpo se necesitan iones de sodio y potasio y para contracción de los músculos se necesitan iones de calcio

Mezclas y soluciones

Una mezcla es una combinación de sustancias en la que las sustancias individuales mantienen sus propiedades

Una solución es un tipo de mezcla en la que una o mas sustancias se distribuyen homogéneamente en otra sustancia.

Las soluciones están formadas de disolvente y soluto

La concentración de los solutos es importante para mantener un balance en los organismos.

El agua y su importancia

El agua es la sustancia mas importante de la que están compuestos los seres vivos

La mayoría de los procesos de vida necesitan agua

El 70% a 95% de los organismos están hechos de agua

El agua es polar

El agua es un ejemplo de una molécula polar Una molécula polar es una molécula con una

distribución desigual de cargas; eso quiere decir que hay una parte positiva y otra negativa.

Esto hace que la molécula de agua se atraen unas a otras debido a esta atracción el agua tiene la habilidad de disolver muchos compuestos iónicos como la sal.

Así como otras moléculas polares como el azúcar.

El agua posee enlaces de hidrogeno Estos son importantes porque ayudan a

mantener unidas grandes moléculas como las proteínas

Reacciones químicas

Una reacción química forma enlaces o rompen enlaces ya existentes y estas sustancias se unen para formar otras sustancias nuevas.

Todas las reacciones químicas que ocurren dentro de las células de los seres vivos se llaman metabolismo.

Como se escriben las reacciones químicas

Las reacciones químicas están formadas de reactivos y productos.

HCl +  NaOH NaCl +   H2O

Acido clorhídrico hidróxido de sodio cloruro de sodio agua

Reactivos Productos

Ácidos y bases

Las reacciones químicas ocurren cuando las condiciones son adecuadas

Las reacciones químicas dependen del pH del medio.

El pH es la medida de que tan ácida o tan básica es una solución.

El pH se mide con una escala que se llama escala de pH.

La escala de pH oscila entre 0 a 14

Un ácido es cualquier sustancia que forme iones de hidrogeno (H+) en el agua

Una base es cualquier sustancia que forme iones de hidróxido (OH-) en el agua.