La
tabla periódica de los elementos es quizás una de las enseñanzas que siempre
tendrá un lugar en nuestra memoria de aquellos días en los que asistíamos al colegio.
Los periodos, los grupos, las propiedades, el número atómico o el famoso
símbolo son algunas de las cosas que recordamos de esta carta de navegación del
mundo de los elementos químicos.[M2]
Pero, así como a muchos se les facilita
recordar los símbolos de los elementos más conocidos, otros no recuerdan si
quiera el símbolo del hidrogeno (H) o tal vez les interesa muy poco. Sin
embargo, en nuestro diario vivir no somos conscientes de que las cosas a
nuestro alrededor están hechas de elementos que quizás nunca habíamos
escuchado, tales como el Disprosio (Dy), usado para los discos compactos; o el
Erbio (Er), que se usa en gafas de protección.
Por
esta razón, estudiantes del Columbus Collage of Art & Design se dieron a la
tarea de ilustrar los elementos de la tabla periódica con animaciones de seis
segundos por elemento químico. Aunque en el video a continuación faltan
bastantes, resulta educativo y hasta entretenido reconocer de qué elemento
están hechas las cosas que usamos en nuestro diario vivir.[M3]
Un elemento
químico, o solamente elemento, es una sustancia formada por átomos que tienen
igual cantidad de protones en el núcleo. Este número se conoce como el número
atómico del elemento.
Por ejemplo, todos
los átomos con 6 protones en sus núcleos son átomos del elemento químico
carbono, mientras que todos los átomos con 92 protones en sus núcleos son
átomos del elemento uranio.
Aunque, por tradición, se puede definir elemento
químico a cualquier sustancia que no puede ser descompuesta mediante una reacción química en
otras más simples.
Una definición más sencilla dice que un elemento
químico es un tipo particular de átomo, por ejemplo: hidrógeno, helio, hierro,
nitrógeno, oxígeno y otros.
Según lo anterior, también podría decirse que elemento químico es una
sustancia pura constituida por una sola clase de átomos. Se representa mediante
símbolos.
Es importante
diferenciar elemento químico de sustancia simple. El ozono (O3)
y el oxígeno diatómico (O2) son dos sustancias simples, cada una de
ellas con propiedades diferentes. Y el elemento químico que forma estas dos
sustancias [M4] simples es el oxígeno (O). Otro ejemplo es el del elemento químico
Carbono, que se presenta en la naturaleza como grafito o como diamante.
Se conocen más de
118 elementos. Algunos se han encontrado en la naturaleza, formando parte de
sustancias simples o de compuestos químicos. Otros han sido creados
artificialmente en los laboratorios. Estos últimos son inestables y sólo
existen durante milésimas de segundo.
Los elementos
químicos se encuentran clasificados en la Tabla Periódica de los Elementos.
La clasificación más fundamental de los elementos
químicos es en metales y no metales.
Los metales se caracterizan por su apariencia
brillante, capacidad para cambiar de forma sin romperse (maleables) y una
excelente conductividad del calor y la electricidad.
Los no metales se caracterizan por carecer de estas
propiedades físicas, aunque hay algunas excepciones (por ejemplo, el yodo
sólido es brillante; el grafito, es un excelente conductor de la electricidad;
y el diamante, es un excelente conductor del calor).
Las características químicas
son: los metales tienden a perder electrones para formar iones positivos y los
no metales tienden a ganar electrones para formar iones negativos. Cuando un
metal reacciona con un no metal, suele producirse transferencia de uno o más
electrones del primero al segundo.[M6]
· 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
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 oxácidos
· Los
halógenos y el oxígeno son los más activos
· Varios
no-metales presentan alotropía
Los
no metales también tienen propiedades variables, al igual que los metales. En
general los elementos que atraen electrones de los metales con mayor eficacia
se encuentran en el extremo superior derecho de la tabla periódica.
Breve descripción
de las propiedades y aplicaciones de algunos elementos de la Tabla Periódica.
Gases nobles o
gases raros
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 de valencia. 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 y el radón es radioactivo.
Grupo I, 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 encuentra
combinados en forma de compuestos. Se les debe guardar en la atmósfera inerte o
bajo aceite.
Estos metales,
cuyos átomos poseen un solo electrón en la capa externa, son monovalentes. Dada
su estructura atómica, ceden fácilmente el electrón de valencia y pasan al
estado iónico. Esto explica el carácter electropositivo que poseen, así como
otras propiedades.
Los
de mayor importancia son el sodio y el potasio y sus sales son empleadas
industrialmente en gran escala.[M8]
. HIDROGENO (H)
En estado líquido unido al hidrógeno se utiliza para propulsar cohetes
espaciales y se está considerando su uso como combustible ya que es un elemento
no contaminante
2. HELIO (He)
En cirugía se utilizan cabezas de helio ionizado en el tratamiento de tumores
de los ojos y para reducir el flujo sanguíneo en pacientes con malformaciones
cerebrales.
3. LITIO (Li)
Para aleaciones con el aluminio, fabricación de vidrios especiales. Elaboración
de esmaltes para la cerámica y también es utilizado en pirotecnia y fabricación
de baterías eléctricas.
23. VANADIO (V)
Principalmente se usa en aleaciones como ferro vanadio, acero cromo-vanadio,
para fabricar piezas automotrices.
24. CROMO
Se utiliza en aleaciones unido al hierro, níquel, cobalto, logrando aumentar
tanto la dureza como la tenacidad y resistencia a la corrosión. Por su brillo
se utiliza para recubrir diversos elementos sean automotrices o de adorno. 25.
MANGANESO (Mn)
Se usa en la siderurgia, en la producción de aleaciones, unido al hierro forma
ferromanganeso para hacer aceros utilizados en la fabricación de cajas fuertes.
Otros usos son la fabricación de baterías secas o en usos químicos. 26. HIERRO
(FIERRO) (Fe)
De los metales es el que más se utiliza en la industria de los metales, en
estado puro sus aplicaciones son limitados, pero unido a otros elementos forma
fundiciones en la mayoría de los productos metálicos que conocemos.
27. COBALTO (Co)
Se usa para hacer aleaciones, superaleaciones usadas para las turbinas de
aviones, las válvulas de los motores, herramientas de corte, producción de
pinturas, etc.
28. NIQUEL (Ni)
Se usa en componentes electrónicos, fabricación de pilas, revestimiento de
otros metales propensos a corroerse, en partes de automóviles tales como
engranes, frenos, resistencias, chasis, etc.
Nombre | Formula | Clasificación | Usos | Efectos |
Calcio | Ca
| Metal | Como agente reductor en la extracción de otros metales. Como
desoxidante, desulfurador, o descarbonizar de varias aleaciones ferrosas y no
ferrosas. Como agente de aleación utilizado en la producción de aluminio,
berilio, cobre, plomo y aleaciones de magnesio. En la fabricación de cementos y
morteros que se utilizarán en la construcción. En la fabricación de queso,
donde los iones de calcio influyen en la actividad de la renina en el logro de
la coagulación de la leche.[M9]
[M1]Los
elementos de la tabla periódica hacen un sinfín de investigaciones en la cual
no se sabe con exactitud la capacidad que tiene para poder dividirse en todo el
mundo
[M2]Definición de elemento
químico. ... A la cantidad de protones que presenta cada átomo de un elemento
químico se lo conoce como número atómico. Un elemento químico no
se puede descomponer en otra sustancia más simple a través de una
reacción química. Por eso sus átomos disponen de características
físicas únicas.
[M3] la
química de la vida, la composición química de nuestro organismo y conoceremos
los 12 elementos químicos del cuerpo humano con mayor abundancia.
[M4]El oxígeno es
más soluble en agua que el nitrógeno; esta contiene aproximadamente
una molécula de O2 por cada dos moléculas de N2,
comparado con la proporción en la atmósfera, que viene a ser de 1:4. La
solubilidad del oxígeno en el agua depende de la temperatura,
disolviéndose alrededor del doble (14,6 mg.
[M5]Un 75% de
los elementos químicos existentes en la naturaleza son metales
y el resto no metales gases nobles, de transición interna y metaloides.
Metaloides: Son elementos que poseen, generalmente, cuatro
electrones en su última órbita, por lo que poseen propiedades intermedias entre
los metales y los no metales.
[M6]Los
metales se clasifican en dos categorías, ferrosos y no ferrosos. En
los metales ferrosos podemos distinguir los aceros y el hierro
fundido; mientras que en los metales no ferrosos encontramos los metales ligeros,
los metales pesados, los no pesados y las aleaciones.
[M7]Los 18
grupos de elementos se encuentran divididos siguiendo las recomendaciones dadas
en 1985 por IUPAC (internacional Unión of Puré and App lied
Chemistry). Actualmente existen un total de 118 elementos en la tabla
periódica.
[M8]Las filas
horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos.
Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica,
los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes, pero
masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de
orbitales
[M9]Este
tipo de elementos son los mas
Utilizados en la vida diaria
Para el uso normal, desde una pasta de dientes hasta un
cohete a punto de despegar
En todos lados se encuentran
Pero estos son los más recurrentes.
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