Clasificación y Propiedades de las Sustancias Puras y Elementos Químicos

Las sustancias puras son materiales homogéneos con propiedades características que permiten identificarlas y clasificarlas. Pueden ser compuestos o elementos.

Compuestos

  • Sustancias constituidas por dos o más elementos unidos químicamente.
  • Pueden ser: óxidos, ácidos o sales.
  • Ópticamente homogéneas.
  • Formados por varias clases de átomos.
  • Los átomos se encuentran fuertemente unidos entre sí.
  • Para separar los elementos que los integran es necesario romper los enlaces que los mantienen unidos; esto se logra sometiéndolos a cambios físicos.

Elementos

  • Sustancias básicas que componen la materia y se encuentran en estado sólido, líquido o gas.
  • Homogéneos.
  • Formados por una sola clase de átomos.
  • No sufren descomposición cuando se les somete a cambios físicos.
  • Para separar los elementos que los constituyen es necesario utilizar energía en forma de calor.
  • Se clasifican en: metales, no metales y metaloides.

Clasificación de Elementos

  1. Metales: Buenos conductores de calor, sólidos (excepto el mercurio), duros, poseen brillo metálico, presentan altos puntos de fusión y ebullición.
  2. No metales: Líquidos o gases y presentan características contrarias a los metales.
  3. Metaloides: No metales que poseen ciertas características metálicas. Ej: silicio.

La Tabla Periódica de los Elementos

  • Creada por Dmitri Mendeléyev.
  • Se realizó estudiando las características de los elementos.
  • Las líneas horizontales se llaman periodos (7) y las verticales se llaman grupos (18).
  • Del lado izquierdo están los metales y del derecho los no metales.
  • A medida que descendemos en un grupo, es mayor su reactividad.
  • Y a medida que se desplaza hacia la derecha en un periodo, es menor la reactividad.

Grupos Destacados de la Tabla Periódica

Grupo 1: Metales Alcalinos

Son de color plateado, blandos y reaccionan violentamente con el agua.

  • Hidrógeno (H): Es un gas.
  • Litio (Li): Se usa para fabricar baterías de alta duración.
  • Sodio (Na): Se usa como electrodo, reacciona violentamente con el agua. Su reactividad se controla bajando la temperatura. Si se quema, emite una llama amarilla.
  • Potasio (K): Posee iones de potasio, muy importante para el organismo. Su reactividad se controla igual que el sodio, pero añadiendo nitrógeno líquido.
  • Rubidio (Rb): Muy reactivo, se controla con oxígeno líquido.
  • Francio (Fr): Solo existe en trazas radiactivas.

Grupo 2: Metales Alcalinotérreos

Son más duros, con puntos de fusión y ebullición más altos, y no son tan reactivos ante el agua como los alcalinos.

  • Berilio (Be): Elemento más tóxico de la tabla y se usa en la fabricación de armamento.
  • Magnesio (Mg): Importante para procesos celulares, compone los huesos. La mayor parte se encuentra en el mar. Se usa en la fabricación de componentes de carros.
  • Calcio (Ca): Se encuentra en carnes, manzanas y huevo.
  • Radio (Ra): Elemento radiactivo, fuente principal de rayos X.
  • Estroncio (Sr)
  • Bario (Ba)

Grupo 5

  • Vanadio (V): Se usa para hacer aleaciones de alta dureza.

Grupo 6

  • Cromo (Cr): Se utiliza para recubrir otros metales y hacer cromado.

Grupo 8

  • Hierro (Fe): La falta produce anemia y en exceso es tóxico.

Grupo 10

  • Níquel (Ni): Fabricación de monedas.

Grupo 11

  • Cobre (Cu): Se utiliza para cables eléctricos.
  • Plata (Ag): Mejor conductor de electricidad, es antibacterial.
  • Oro (Au): Fabricación de celulares, es inoxidable. Algunas bacterias lo ingieren.

Grupo 12

  • Cinc (Zn): Color blanco azulado, fabricación de baterías y láminas para techos.
  • Mercurio (Hg): Plateado, metal líquido, tóxico, altera el ADN, disuelve todos los metales menos el plomo. Se usa en la fabricación de termómetros.

Grupo 13

  • Boro (B): Contiene bórax, fabricación de detergentes.
  • Aluminio (Al): Plateado, fabricación de aviones.
  • Galio (Ga)
  • Indio (In)
  • Telurio (Te)

Grupo 14

  • Carbono (C): Se encuentra como carbón.
  • Silicio (Si): Plateado y brillante, metaloide, fabricación de chips.
  • Plomo (Pb): Metal azulado, históricamente asociado a un sabor dulce en el vino, aunque es altamente tóxico. Posee alta densidad.
  • Germanio (Ge)
  • Estaño (Sn)

Grupo 15

  • Nitrógeno (N): Gas. Los fertilizantes son a base de nitrógeno.
  • Fósforo (P): Elemento esencial para el organismo.
  • Arsénico (As): Muy tóxico, fabricación de venenos para ratas.
  • Antimonio (Sb): Se usa a nivel de armamento.
  • Bismuto (Bi)

Grupo 16

  • Oxígeno (O): Con menos del 17% de oxígeno en el aire, la vida se compromete. Soluble en el agua.
  • Azufre (S)

Grupo 17: Halógenos

  • Flúor (F): Muy reactivo, venenoso, da dureza a los dientes, destruye la capa de ozono.
  • Cloro (Cl): Destruye todo (fuerte oxidante).
  • Bromo (Br): Líquido de color morado-rojizo, venenoso.
  • Yodo (I): Muy venenoso, líquido usado por médicos como antiséptico.

Grupo 18: Gases Nobles

  • Helio (He): Usado en Resonancia Magnética Nuclear (RMN).
  • Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr), Xenón (Xe).

Conceptos Químicos Fundamentales

Nomenclatura
Reglas establecidas para nombrar los compuestos químicos.
Protones (P+)
Partícula atómica con carga positiva.
Neutrones
Partícula atómica sin carga eléctrica.
Electrones
Partícula atómica con carga negativa.
Iones
Especies químicas que ganan o pierden electrones.
Catión
Conjunto de átomos que pierden electrones y quedan con carga positiva.
Anión
Conjunto de átomos que ganan electrones y quedan con carga negativa.
Óxido
Compuesto formado por un metal o no metal con oxígeno.
Electronegatividad
Capacidad de un átomo para atraer electrones en un enlace químico.
Número de Oxidación
Número de electrones ganados, perdidos o compartidos por un átomo en un compuesto.