Clasificación de los elementos y tabla periódica
Sustancias que componen la materia:
Una manzana, el aire, el agua, la sal o el oro, tienen algo en común: son materia. Sin embargo, existen diferencias entre ellos cuyo origen se encuentra en las sustancias que los componen.
Al hablar de las sustancias que contiene un determinado tipo de materia, nos referimos a su composición química. La composición química de la materia tiene que ver con la identificación y cantidad de las diferentes sustancias que la componen. Cada una de las sustancias presentes en ella tiene diferentes propiedades.
Por una parte, se identifican las propiedades físicas, que se pueden observar con los sentidos o con la ayuda de un instrumento, sin variar la composición de la materia. Así, el color, la textura, la masa, el punto de ebullición o el punto de fusión son propiedades físicas de la materia. En cambio, el hecho de que una sustancia se queme por la acción del calor tiene que ver con sus propiedades químicas.
Respecto a la cantidad de sustancias, la manzana y el aire contienen varias sustancias diferentes; el agua y la sal están formadas por dos sustancias y el oro sólo por una.
De esta forma, la cantidad de sustancias que conforman la materia, determinan su clasificación en: elementos , compuestos y mezclas .
Los elementos químicos son las sustancias que no pueden descomponerse en otras más simples.
De los ejemplos indicados, el oro corresponde a un elemento químico. Otros ejemplos son el oxígeno, el carbono y el hierro.
Los compuestos químicos son las sustancias que resultan por la unión de dos o más elementos químicos, combinados en cantidades exactas y fijas a través de enlaces químicos.
Las mezclas se obtienen de la combinación de dos o más sustancias, que pueden ser elementos o compuestos. Sin embargo no se establecen enlaces químicos entre los componentes de la mezcla .
A continuación estudiaremos cada uno de estos tipos de materia.
1. Elementos químicos
Existe un centenar de diferentes elementos químicos. Estos elementos tienen en común el estar constituidos por una mínima unidad: el átomo.
Sin embargo, los átomos de un elemento se diferencian de los átomos de otro elemento en el número de protones que poseen, por lo cual:
Habrá tantos tipos de elementos químicos como átomos existan.
Por lo tanto, podemos definir de manera más completo un elemento químico.
ELEMENTO QUÍMICO es aquella sustancia formada por átomos que poseen la misma cantidad de protones y que no puede ser descompuesta en otras sustancias más simples.
- Símbolos químicos y tabla periódica
Cada uno de los más de cien elementos químicos identificadas recibe un nombre, al que se le asigno un símbolo. El símbolo de un elemento químico corresponde a uno abreviatura latina del nombre del elemento, que puede constar de una o dos letras. Por ejemplo, el oxigeno, gas que permite la vida de la mayoría de los seres vivos, tiene como símbolo la letra O , mientras que uno de los metales más valiosos, el oro, se identifico por las letras Au .
Uno de los elementos químicos que forma parte de la materia presente en todos los seres vivos es el carbono y se representa por la letra C .
Los químicos han analizado las características de los diferentes elementos y han observado que cada uno presenta propiedades específicas. Es así como, la mayoría de ellos se encuentra en estado sólido, 11 en estado gaseoso y sólo 2 en estado líquido.
Basándose en las propiedades químicas comunes, los elementos químicos han sido ordenados en una tabla, con filas y columnas, que recibe el nombre de tabla periódica de los elementos.
La existencia de esta tabla se debe o los aportes realizados por el químico ruso Dimitrí Ivánovich Mendelíev, quien a mediados del siglo pasado, fue el primero en clasificar los elementos conocidos de acuerdo a su masa y los ordenó en forma progresiva.
Ciertamente la tabla que usamos hoy es más completa que la de Mendelíev, sin embargo, su aporte facilitó la tarea de organizar y clasificar los diferentes elementos que componen la materia.
Tabla Periódica
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TABLA
PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS
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| metales |
| metaloides |
| no-metales |
b. Elementos importantes
Varios elementos químicos tienen gran importancia para los seres vivos.Por ejemplo:
- el oxigeno ( O ) posibilita la vida en nuestro planeta
- el calcio ( Ca ) da solidez y resistencia a nuestros huesos
- el carbono ( C ) está presente en todas nuestras células
- el sodio ( Na ),el potasio ( K ) y el cloro ( Cl )son indispensables para el funcionamiento de las células nerviosas.
La mayoría de los elementos químicos que son de importancia para los seres vivos, se requieren en cantidades pequeñísimas, sin embargo, su ausencia puede generar enfermedades que alteran el funcionamiento de todo el organismo. Esto ocurre con el yodo ( I ). Cuando el organismo no logra obtener los niveles de yodo necesarios, se produce un crecimiento anormal de la glándula "tiroides", que se manifiesta por un abultamiento en el cuello.
Así vemos que algo tan simple como un elemento, puede determinar la alteración de algo tan complejo como un ser vivo.
2. Compuestos químicos
Difícilmente encontramos en la naturaleza los elementos químicos aislados, es decir, no combinados. En la realidad, pueden unirse entre si para generar compuesto químicos que poseen propiedades muy diferentes a las de cada elemento constituyente.
COMPUESTO QUÍMICO es aquel que está formado por la unión de dos o más elementos diferentes, en proporciones fijas y exactas a través de enlaces químicos.
a. Fórmulas de los compuestos químicos
Lo mismo que los elementos, cada compuesto químico se representa con una fórmula que corresponde a los símbolos de los elementos que lo forman, añadiendo además, números que indican las cantidades de átomos que aporta a la unión cada uno de los elementos.
Veamos algunos ejemplos:
El agua, cuya fórmula es H20 nos muestra que;
- está formada por hidrógeno H y oxígeno O
- cada molécula está formada por la unión química entre 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxigeno.
En este ejemplo el compuesto está formado por dos elementos, pero pueden existir otros, constituidos por más de dos:
La sacarosa, que es el nombre que recibe el azúcar de mesa, tiene la siguiente fórmula: C12H12011 . Podemos ver que, además del oxígeno O y el hidrógeno H , este compuesto está formado por carbono C .
Los números colocados a la derecha bajo cada letra indican el número de átomos de cada elemento en la unión.
b. Compuestos orgánicos e inorgánicos
En nuestro medio ambiente existe una gran cantidad de sustancias que se pueden clasificar en dos grupos dependiendo de la presencia del carbono como componente principal. Esta condición permite reconocer dos tipos de compuestos: orgánicos e inorgánicos.
COMPUESTOS ORGÁNICOS son aquéllos en los cuales el principal constituyente es el carbono C .
Se excluyen de esta definición los compuestos llamados carbonatos, el dióxido de carbono ( CO2 ) y el monóxido de carbono ( CO ).
COMPUESTOS INORGÁNICOS son aquéllos que están formados por cualquiera de los demás elementos incluido en algunos casos el carbono pero sin que éste sea el elemento principal.
De la misma forma que reconocíamos la importancia de algunos elementos para la conservación de la vida, ocurre con los compuestos químicos. Aunque su complejidad puede variar, podemos mencionar entre los compuestos más simples y más importantes, el agua H20 y el dióxido de carbono CO2 . Ambos son liberados en el proceso de respiración y tienen gran valor para el desarrollo de los procesos vitales en las plantas.
Otros compuestos importantes son el carbonato de calcio, que junto a otros compuestos forman la cáscara de los huevos de las aves. Obviamente, este compuesto ayuda a proteger a los embriones de los golpes y de la deshidratación.
Los ejemplos anteriores han destacado compuestos inorgánicos importantes.
Mencionemos ahora algunos compuestos orgánicos relevantes.
Uno de los compuestos más importantes es la glucosa C6H1206 . Este compuesto orgánico almacena en los enlaces una gran cantidad de energía que permite realizar todas las actividades propias de un ser vivo.
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