ELEMENTOS Y COMPUESTOS

UNIDAD 3

1. Historia de los elementos

Hasta el año 1700 solo se conocían doce elementos.En el año 1830 se habían identificado cincuenta y cinco.

La mayoría de los elementos se descubrieron durante el siglo XIX.A lo largo del siglo XX se completó la lista. En la actualidad están

identificados 118 elementos.

Cuando empezó a aumentar el número de elementos químicos, los científicos intentaron agruparlos de forma que tuvieran propiedades

comunes. Los criterios fueron cambiando a medida que se iban conociendo elementos.

METALES Y NO METALES: esta clasificación se utilizó hasta principios del siglo XIX

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE METALES Y NO METALESMETALES NO METALES

Son sólidos a temperatura ambiente salvo el mercurio (Hg), que es líquido

A temperatura ambiente la mayoría son gases, algunos sólidos y el único líquido es el bromo (Br).

La mayor parte son más densos que el agua, salvo el litio (Li), el sodio (Na) y el potasio (K)

Por lo general son menos densos que el agua.

Presentan brillo y lustre metálico No brillan.Son maleables, es decir, se puede hacer láminas. El oro (Au) es el más maleable.

No son maleables, los que son sólidos se pulverizan al golpearlos.

Son dúctiles, es decir, se puede hacer hilos y alambres con ellos. No son dúctiles

Son buenos conductores del calor y la electricidad

No son buenos conductores del calor y la electricidad

TRÍADAS: En 1817, Dobëreiner, clasificó los elementos atendiendo a sus masas atómicas. Relacionó grupos de tres elementos con propiedades similares. Ordenados según su masa, el elemento central de la triada tiene propiedades

intermedias a las de los otros dos.

LEY DE LAS OCTAVAS: en 1863, Newlands, ordenó los elementos según su masa, y comprobó que sus propiedades se repetían cada siete elementos. Solo se cumplía hasta el

calcio (Ca)

LEY DE LAS OCTAVAS DE NEWLANDS

1 2 3 4 5 6 7

Li6,9

Be9,0

B10,8

C12,0

N14,0

O16,0

F19,0

Na20,3

Mg24,3

Al27,0

Si28,1

P31,0

S32,1

Cl35,5

K39,0

Ca40,0

LA TABLA DE MENDELEIEV: en 1870, Dimitri Mendeleiev, publicó la primera tabla de los elementos químicos. Los ordenó en orden creciente de masas

atómicas agrupándolos por sus propiedades. El acierto de Mendeleiev estuvo en considerar la importancia de las propiedades de los elementos,

más aún que su masa. Por esto no dudó en alterar el orden de masa de algún elemento para que coincidiese en el grupo de propiedades similares o en dejar huecos suponiendo que quedaban elementos por descubrir, y

predecir sus propiedades.

Julius Lothar Meyer (1830-1895) ordenó los elementos atendiendo a los volúmenes atómicos. Su tabla resultó

muy parecida a la de Mendeleiev.

Henry Moseley (1887-1915) ordenó los elementos en función del número

de protones de su núcleo. Es el criterio empleado en la acualidad.

2.El sistema periódico de los elementos.

El sistema periódico proporciona gran información acerca de los elementos químicos. Se ordenaron los elementos en orden creciente de números

atómicos y colocando en la misma columna aquellos que tenían propiedades similares.

Conclusiones de carácter general

Las filas (7) en la tabla se llaman periodos. Todos los elementos que están en el mismo periodo

tienen el mismo número de capas de electrones.

Las columnas (18) de la tabla se llaman grupos. Todos los

elementos del mismo grupo tienen el mismo número de electrones en la última capa (capa de valencia). Es muy importante, pues de ella

depende su comportamiento químico.

Son metales aquellos elementos que tienden a perder electrones y formar

iones positivos o cationes

Son no metales aquellos elementos que tienden a ganar electrones y formar iones

negativos o aniones

3. Los elementos químicos más comunes

Los 118 elementos químicos conocidos se distribuyen de forma muy diferente según hablemos del universo, la corteza terrestre, océanos,

atmósfera o seres vivos.

Los bioelementos son un reducido grupo de elementos químicos que forman la mayor parte de la masa de un ser vivo

Bioelementos primarios: representan

el 99% de la masa de los seres vivos y forman sus

moléculas esenciales. Son C, H, O y N. También P y S

Bioelementos secundarios: representan el 0,9% de la masa aunque

son imprescindibles: Na, K, Ca, Mg y Cl

Oligoelementos: son bioelementos en una

proporción menor que el 0,1%

Indispensables: se encuentran en todos los seres

vivos. Mn, Fe; Co, Cu; Se y Zn

Variables: solo lo necesitan algunos

organismos. B, Al, V, Mo, I y Si

La carencia de alguno de estos elementos puede provocar trastornos de la salud. En nuestra dieta deben estar en la proporción adecuada, CDR (cantidad diaria

recomendada)

4. Cómo se presentan los elementos: átomos, moléculas y cristales.

Átomos aislados: los gases nobles se presentan a temperatura ambiente como gases cuyas partículas son átomos aislados. Sus átomos son

muy estables al tener su capa de valencia completa (8 e- salvo el He que tiene 2). La fórmula de estos elementos coincide con el símbolo químico de

cada gas.

Moléculas: los átomos de los elementos no metálicos necesitan ganar electrones para alcanzar la configuración de gas noble y ser estable. Una forma de lograrlo es que dos o más átomos compartan electrones; se dice que los átomos

se unen mediante enlace covalente.

Una molécula es un grupo concreto de

átomos unidos mediante varios

enlaces covalentes

Una sustancia molecular está formada por moléculas. Por ejemplo, el oxígeno (formada por dos átomos de oxígeno) y el agua (formada por

un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno).

Fórmulas de sustancias simples moleculares: H2, O2, N2, P4, S6 ……

Fórmulas de sustancias moleculares formadas por átomos de elementos diferentes: CO2, N2O5, ……

Las sustancias moleculares presentan puntos de fusión y ebullición bajos

Cristales: son agrupaciones de muchos átomos o iones con una estructura interna perfectamente ordenada

que se extiende en las tres direcciones del espacio.

Dependiendo de las características de los átomos, el enlace entre las partículas del cristal

es diferente

Tipo de átomos que lo forman

Partículas que forman el cristal Ejemplo Fórmula

Cristal iónico Metal + no metal

Iones: cationes y aniones.

Enlace iónico: entre iones de signo contrario

MgCl2

Indica la proporción de iones: 2 iones

cloruro por 1 ion de magnesio

NaClUn ion cloruro por cada ion

sodio

Cristal covalente No metal

Átomos. Enlace

covalente: átomos que comparten electrones

SiO2

Proporción en el cristal de átomos

de silicio y oxígeno

C (diamant

e y grafito)

Formados por átomos de C

Cristal metálico Metales

Cationes metálicos

rodeados de una nube de electrones.

Enlace metálico

Cu, Ag, Au

Su fórmula coincide con el

símbolo del metal

5. Los compuestos químicos más comunes

El número de compuestos supera los diez millones. El átomo de carbono forma un número de compuestos mucho mayor

que todos los demás juntos.

El carbono forma la mayor parte de los compuestos que

forman los seres vivos. Por este motivo los compuestos del

carbono se les llama orgánicos.

El resto de los compuestos se llaman inorgánicos porque se encuentran en el mundo inanimado,

aunque también están presentes en los seres vivos, como el agua o

el cloruro de sodio