CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS
QUÍMICOS
De acuerdo con la Tabla del Sistema Periódico
los elementos químicos se clasifican de la siguiente forma según sus
propiedades físicas:
1. Metales
Son
elementos químicos que generalmente contienen entre uno y tres electrones en la
última órbita, que pueden ceder con facilidad, lo que los convierte en
conductores del calor y la electricidad. Los metales, en líneas generales, son
maleables y dúctiles, con un brillo característico, cuya mayor o menor
intensidad depende del movimiento de los electrones que componen sus moléculas.
El oro y la plata, por ejemplo, poseen mucho brillo y debido a sus
características físicas constituyen magníficos conductores de la electricidad,
aunque por su alto precio en el mercado se prefiere emplear, como sustitutos,
el cobre y el aluminio, metales más baratos e igualmente buenos conductores.
Propiedad de los metales
- Poseen bajo potencial de ionización y alto peso específico
- Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 1
a 3 electrones.
- Son sólidos a excepción del mercurio (Hg), galio (Ga), cesio
(Cs) y francio (Fr), que son líquidos
- Presentan aspecto y brillo metálicos
- Son buenos conductores del calor y la electricidad
- Son dúctiles y maleables, algunos son tenaces, otros blandos
- Se oxidan por pérdida de electrones
- Su molécula está formada por un solo átomo, su estructura
cristalina al unirse con el oxígeno forma óxidos y éstos al reaccionar con el
agua forman hidróxidos
- Los elementos alcalinos son los más activos
2. No
metales
Los no
metales son los elementos situados por encima de la línea quebrada de los
grupos 13 a
17 de la Tabla
Periódica y el
hidrógeno. Poseen, generalmente, entre cinco y siete electrones en su última
órbita. Debido a esa propiedad, en lugar de ceder electrones su tendencia es
ganarlos para poder completar ocho en su última órbita. Los no metales son
malos conductores del calor y la electricidad, no poseen brillo, no son
maleables ni dúctiles y, en estado sólido, son frágiles. Se
encuentran en los tres estados de la materia a temperatura ambiente: son gases
(como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el carbono). No tienen
brillo metálico y no reflejan la luz.
Propiedades generales de los no-metales
- Tienen tendencia a ganar electrones
- Poseen alto potencial de ionización y bajo peso específico
- Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 4 a 7 electrones
- Se presentan en los tres estados físicos de agregación
- No poseen aspecto ni brillo metálico
- Son malos conductores de calor y la electricidad
- No son dúctiles, ni maleables, ni tenaces
- Se reducen por ganancia de electrones
- Sus moléculas están formadas por dos o más átomos
- Al unirse con el oxígeno forman anhídridos y éstos al
reaccionar con el agua, forman oxiácidos
- Los halógenos y el oxígeno son los más activos
En general los elementos que atraen electrones de los
metales con mayor eficacia se encuentran en el extremo superior derecho de la
tabla periódica.
3. Metaloides
El término
metaloide significa "parecido a un metal" y sirve para agrupar elementos
que tienen algunas propiedades de metales y no metales. Los metaloides son
elementos que se encuentran en la línea que separa metales y no
metales. Esta
línea pasa entre el boro y aluminio y acaba entre el polonio y el astato.
Son elementos que poseen, generalmente,
cuatro electrones en su última órbita, por lo que poseen propiedades
intermedias entre los metales y los no metales. Esos elementos conducen la
electricidad solamente en un sentido, no permitiendo hacerlo en sentido
contrario como ocurre en los metales. El silicio (Si), por ejemplo, es un
metaloide ampliamente utilizado en la fabricación de elementos semiconductores para la
industria electrónica, como rectificadores diodos, transistores, circuitos
integrados, microprocesadores, etc.
Un 75% de los elementos químicos existentes en la naturaleza son metales y el
resto no metales y metaloides.
4. Gases
nobles
Son elementos químicos inertes, es decir, no reaccionan frente a otros
elementos, pues en su última órbita contienen el máximo de electrones posibles
para ese nivel de energía (ocho en total). El argón (Ar), por ejemplo, es un
gas noble ampliamente utilizado en el interior de las lámparas incandescentes y
fluorescentes. El neón es también otro gas noble o inerte, muy utilizado en
textos y ornamentos lumínicos de anuncios y vallas publicitarias
Organización de los elementos en grupos o familias
Los elementos quimicos presentan propiedades fisicas y quimicas similares por lo que se organizan en grupos d elementos o familias que corresponden a los grupos periodicos.
Los elementos metalicos se pueden dividir en:
a) Metales Alcalinos
Los metales alcalinos son
aquellos que se encuentran en el primer grupo dentro de la tabla periódica, con excepción del hidrógeno, son todos blancos, brillantes,
muy activos, y se les debe
guardar en la atmósfera inerte o bajo aceite.Estos metales, cuyos átomos poseen un solo electrón, lo ceden fácilmente y pasan al estado iónico. Esto explica el carácter
electropositivo que poseen, así como otras propiedades.son
metales muy reactivos, se oxidan con facilidad por lo que no se encuentran
libres en la naturaleza.
b) Metales Alcalinotérreos
Se conocen con el nombre de metales alcalinotérreos los seis
elementos que forman el grupo IIA del sistema periódico: berilio, magnesio,
calcio, estroncio, bario y radio. Son bivalentes y se les llama
alcalinotérreos a causa del aspecto térreo de sus óxidos.Estos elementos son muy activos aunque no tanto como los del
grupo I. Son buenos conductores del calor y la electricidad, son blancos y
brillantes.No existen en estado natural,
por ser demasiado activos
c) Metales de transición
Formado
por los grupos IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, IB y IIB, entre los que se encuentran
los elementos cobre, fierro, zinc, oro, plata, níquel y platino.
Las
características de los metales de transición son muy variadas, algunos se
encuentran en la naturaleza en forma de compuestos; otros se encuentran libres
Estos
elementos no son tan activos como los representativos, todos son metales y por
tanto son dúctiles, maleables, tenaces, con altos puntos de fusión y
ebullición, conductores del calor y la electricidad.
Los
elementos no metálicos también pueden dividirse en:
a)
Familia del Boro
Son bastante reactivos, por lo que no se encuentran en
libres en la naturaleza. En general, se parecen a los metales
alcalinotérreos. El boro es menos metálico que los demás,no forma compuestos iónicos binarios ni reacciona
con el oxígeno o el agua. El aluminio es
anfótero,forma fácilmente óxidos al
exponerse al aire, y la capa de óxido que se deposita lo hace menos reactivo
que el aluminio elemental. El aluminio también reacciona con el ácido
clorhídrico (HCl) desprendiendo hidrógeno. . El galio, el indio y el talio son raros y existen en cantidades
mínimas.
b) Familia del Carbono
El estudio de los compuestos del carbono corresponde a la Química Orgánica.
El carbono elemental existe como diamante y grafito.
El silicio comienza a ser estudiado ampliamente por su parecido con el
carbono. Los elementos restantes tienen más propiedades metálicas
c) Familia del Nitrógeno
Se considera a este grupo como el más heterogéneo de la
tabla periódica. El nitrógeno está presente en compuestos tales como las
proteínas, los fertilizantes, los explosivos y es constituyente del aire. Como
se puede ver, se trata de un elemento tanto benéfico como perjudicial. El
fósforo tiene ya una química especial de estudio, sus compuestos son
generalmente tóxicos. El arsénico es un metaloide venenoso. El antimonio tiene
gran parecido con el aluminio, sus aplicaciones son más de un metal.
d) Familia del Oxigeno
Los
cinco primeros elementos son no-metálicos, el último, polonio, es radioactivo.
El oxígeno es un gas incoloro constituyente del aire. El agua y la tierra. El
azufre es un sólido amarillo y sus compuestos por lo general son tóxicos o
corrosivos. La química del teluro y selenio es compleja.
e) Halogenos
El flúor, el cloro, el bromo, el yodo y el astato, llamados
metaloides halógenos, constituyen el grupo de los no metales monovalentes.
Todos ellos son coloreados en estado gaseoso y, desde el punto de vista
químico, presentan propiedades electronegativas muy particulares, de donde se
deriva la gran afinidad que tienen con el hidrógeno y los metales.
Son formadores de sales, se encuentran combinados en la naturaleza con los elementos de los grupos I y II están
en los mares. Las propiedades de los halógenos son muy semejantes. La mayoría
se sus compuestos derivados son tóxicos, irritantes, activos y tienen gran aplicación tanto
en la industria como en el laboratorio.En estado
elemental se usa solamente el cloro en el tratamiento de aguas. Los compuestos
de estos elementos son muy importantes y útiles.
Debido a su poder oxidante, todos los halógenos
son tóxicos. Algunas combinaciones halogenadas (fluoruros, cloratos y bromatos)
son muy venenosos.
El flúor, el cloro y el yodo son oligoelementos
importantes para los seres vivos
d) Gases nobles
Los gases nobles, llamados también raros o inertes, entran,
en escasa proporción, en la composición del aire atmosférico. Pertenecen a este
grupo el helio, neón, argón, criptón, xenón y radón, que se caracterizan por su
inactividad química, puesto que tienen completos sus electrones en la última
capa. No tienen tendencia por tanto, ni a perder ni a ganar electrones. De aquí
que su valencia sea cero o que reciban el nombre de inertes, aunque a tal
afirmación se tiene hoy una reserva que ya se han podido sintetizar compuestos
de neón, xenón o kriptón con el oxígeno, el flúor y el agua.
El helio se encuentra en el aire; el neón y el kriptón se
utilizan en la iluminación por sus brillantes colores que emiten al ser
excitados, el radón es radioactivo.
Para mayor información:
COMPUESTOS QUÍMICOS INORGÁNICOS
Los
Compuesto Químicos están formados por
un mínimo de 2 elementos que han reaccionado entre si para dar otra sustancia
diferente a los elementos iniciales (reacción química). Vamos a explicar todo
esto mejor.Una característica esencial es que tiene una fórmula química.
Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno en la razón de 2 a 1 (en número de átomos): H2O.
Los compuestos tienen
diferentes propiedades físicas y químicas que las de sus elementos
constituyentes, con una composición fija.Los compuestos no pueden ser separados
por métodos físicos, solo por reacciones
químicas. La formación de un compuesto va siempre acompañada de desprendimiento
o absorción de calor
En un compuesto químico los átomos están unidos por enlaces químicos.
Enlace químico
Un enlace
químico es el proceso químico responsable de las interacciones entre átomos y moléculas, que tiene una estabilidad en los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos. Los enlaces químicos, son
las fuerzas que mantienen unidos a los átomos. Cuando
los átomos se enlazan entre si, ceden,
aceptan o comparten electrones. Son los electrones de valencia quienes determinan de que forma se
unirá un átomo con otro y las características del enlace.Los elementos al combinarse unos con otros,
aceptan, ceden o comparten electrones con la finalidad de tener 8 electrones en
su nivel más externo, esto es lo que se conoce como la regla
del octeto.
Regla del octeto.
EL ultimo grupo de la tabla periódica VIII A (18), que forma la familia de los
gases nobles, son los elementos mas estables de la tabla periódica. Esto se
deben a que tienen 8 electrones en su capa mas externa, excepto el Helio que
tiene solo 2 electrones, que también se considera como una configuración estable.
Existen dos tipos de enlaces:
1. Enlace iónico
Características:
- Esta formado por metal + no metal
- No forma moléculas verdaderas, existe como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos).
- Los metales ceden electrones formando por cationes, los no metales aceptan electrones formando aniones.
Los
compuestos formados pos enlaces iónicos tienen las siguientes características:
- Son sólidos a
temperatura ambiente, ninguno es un liquido o un gas.
- Son buenos conductores
del calor y la electricidad.
- Tienen altos puntos de fusión y ebullición.
- Son solubles en
solventes polares como el agua
2. Enlace covalente
Características:
- Esta basado en la compartición de electrones. Los átomos no ganan ni pierden
electrones, COMPARTEN.
- Esta formado por
elementos no metálicos.
Pueden ser 2 o 3 no metales.
- Pueden estar unidos
por enlaces sencillos, dobles o triples, dependiendo de los elementos que
se unen.
Las caracteristicas de los compuestos unidos por enlaces covalentes son:
- Los compuestos
covalentes pueden presentarse en cualquier estado de la materia: solido,
liquido o gaseoso.
- Son malos conductores
del calor y la electricidad.
- Tienen punto de fusión y ebullición relativamente bajos.
- Son solubles en
solventes polares como benceno, tetracloruro de carbono, etc., e
insolubles en solventes polares como el agua.
En química se reconocen grupos funcionales inorgánicos o compuestos inorgánicos. Estos son:
a) Óxidos
Resultan de la combinación de un elemento químico y oxigeno, si el elemento es un metal se llamará, oxido básico, ej: CaO. Si es un no metal se llamara oxido ácido, ej: N2O
b) Ácidos
Son resultado de la combinación entre el hidrógeno y un no metal, en ocasiones puede estar el oxigeno como tercer elemento, ej: HCl, H2SO4
c) Bases o Hidróxidos
Se forman cuando un metal se combina con el grupo Hidroxilo (OH), ej: NaOH.
d) Sales
Las sales se forman al hacer reaccionar un acido con una base, ej: HCl + NaOH = NaCl + H2O
COMPUESTOS QUÍMICOS
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Acido de batería
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Acido sulfúrico
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H2SO4
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Limpiador de metales.
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Acido muriático
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Acido clorhídrico
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HCl
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Limpiador de metales
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Agua
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Agua pura
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H2O
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Beber, lavar.
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Amoniaco
|
Amoniaco
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NH3
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Desinfectante
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Anestesia
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Dióxido de nitrógeno
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N2O
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Anestésico
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Cal apagada
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Hidróxido de calcio
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Ca(OH)2
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Neutralizar terrenos ácidos
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Cal viva
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Oxido de calcio
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CaO
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Producción de cal apagada
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Cuarzo
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Oxido de silicio (IV)
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SiO2
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Arena para construcción
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Herrumbre
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Oxido de hierro (III)
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Fe2O3
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Polvo
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Hidrosal
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Hidróxido de aluminio
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Al(OH)3
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Antiácido
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Hidroxal
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Hidróxido de magnesio
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Mg(OH)2
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Antiácido y laxante
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Hielo seco
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Dióxido de carbono
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CO2
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Extinguidor de fuego
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Leche de magnesia
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Hidróxido de magnesio
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Mg(OH)2
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Antiácido y laxante
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Mármol, piedra caliza.
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Carbonato de calcio
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CaCO3
|
En la industria del cemento, antiácido, prevenir diarrea
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Polvo de hornear
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Carbonato ácido de sodio o bicarbonato de sodio
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NaHCO3
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Antiácido, extinguidor de fuego
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Potasa cáustica
|
Hidróxido de potasio
|
KOH
|
Desatascar tuberías
|
Sal
|
Cloruro de sodio
|
NaCl
|
Sazonador
|
Sosa cáustica
|
Hidróxido de sodio
|
NaOH
|
Fabricación de jabón
|
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