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Wikichicos/Química/Los elementos químicos y los compuestos químicos

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Elemento químico

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El elemento azufre
Estructura del átomo de carbono: 6 protones y 6 neutrones en el núcleo y 6 electrones en la corteza en dos capas

Un elemento químico es una sustancia formada por un solo tipo de átomo. Los átomos están formados por protones, neutrones y electrones.

Número atómico del elemento oro
Estructura del átomo de uranio: 92 protones y 92 electrones

El número de protones de un átomo se denomina número atómico.[1] Por ejemplo, todos los átomos con 6 protones son átomos del elemento químico carbono, y todos los átomos con 92 protones son átomos del elemento uranio.

Decir que una sustancia "sólo contiene un tipo de átomo" significa en realidad que sólo contiene átomos que tienen todos el mismo número de protones.

El número de protones del núcleo determina su carga eléctrica. La carga eléctrica fija el número de electrones en su estado normal. Los electrones en sus orbitales atómicos determinan las distintas propiedades químicas del elemento.

La química moderna conoce 118 elementos químicos diferentes. 92 de estos elementos se encuentran en la naturaleza, y los demás sólo pueden fabricarse en laboratorios. El último elemento natural descubierto fue el uranio, en 1789. El primer elemento creado por el hombre fue el tecnecio, en 1937.

Los elementos químicos suelen ordenarse en la tabla periódica. El lugar que ocupan los elementos en la tabla nos informa de sus propiedades en relación con los demás elementos.

Símbolos químicos

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Los elementos químicos reciben un símbolo químico único. Los símbolos químicos se utilizan en todo el mundo. Esto significa que, independientemente del idioma que se hable, no hay confusión sobre el significado del símbolo. Los símbolos químicos de los elementos casi siempre proceden de sus nombres en inglés o latín.

Por ejemplo:

  • El carbono tiene el símbolo químico "C",
  • El sodio tiene el símbolo químico "Na", del latín natrium.
  • El tungsteno o wolframio se llama "W" por su nombre en alemán, wolfram.
  • "Au" es el símbolo del oro y procede de la palabra latina para oro, aurum.
  • Otro símbolo que procede del latín es "Ag" para la plata.
  • El símbolo del plomo, "Pb", procede del latín plumbum y de él deriva la palabra inglesa plumber (fontanero), ya que las tuberías solían estar hechas de plomo.
  • Algunos de los elementos descubiertos más recientemente llevan el nombre de personajes famosos, como el einsteinium, que debe su nombre a Albert Einstein.

Clasificación

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Mercurio, uno de los dos elementos químicos líquidos. El otro es el bromo

Los elementos pueden clasificarse en función de su estado físico. A temperatura y presión ambiente, la mayoría de los elementos son sólidos, sólo 11 son gases y 2 son líquidos.

Los elementos también pueden clasificarse en metales y no metales. Hay muchos más metales que no metales. ( Ver los metales y no metales en la tabla periódica de los elementos químicos)

Sin embargo, algunos elementos tienen propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Estos elementos se denominan semimetales (o metaloides).

Compuesto químico

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Imagen de una molécula de agua (H2O), un compuesto de dos tipos de átomos: de hidrógeno y de oxígeno. (El 2 indica que en cada molécula hay dos átomos de hidrógeno por uno de oxígeno)

Los elementos son los componentes básicos de todo tipo de sustancias. Si una sustancia contiene más de un tipo de átomo, se trata de un compuesto o una mezcla. La partícula más pequeña de un compuesto es una molécula.

Molécula de sal común (cloruro sódico, ClNa), un compuesto de dos tipos de átomos: de cloro Cl (en verde) y de sodio Na (en morado)

Las propiedades de los compuestos

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Las propiedades de los compuestos pueden ser muy diferentes de las de los elementos de los que están hechos. El sodio es un metal que arde cuando se introduce en agua y el cloro es un gas venenoso. Cuando reaccionan juntos forman cloruro sódico (la sal de mesa), que suele ser inofensivo en pequeñas cantidades y comestible.

Los compuestos químicos pueden ser sólidos, como el cloruro sódico, líquidos, como el agua, o gaseosos, como el dióxido de carbono.

Los compuestos se obtienen de fuentes naturales, como las plantas, o se fabrican en laboratorios. Los científicos pueden fabricar compuestos a partir de otros y éstos se denominan productos químicos sintéticos.

La fórmula de los compuestos

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Los compuestos se representan mediante fórmulas químicas.​ Una fórmula química es una forma de expresar información sobre las proporciones de los átomos que constituyen un compuesto químico en particular, utilizando las abreviaturas normalizadas de los elementos químicos y subíndices para indicar el número de átomos involucrados.

  • Por ejemplo
Formación de la molécula de agua

El agua se compone de dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno: la fórmula química es H2O (dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno)

El orden de los elementos en la fórmula de los compuestos inorgánicos comienza por la izquierda con el elemento menos electronegativo, hasta la derecha con el más electronegativo. Por ejemplo en el NaCl, el cloro que es más electronegativo que el sodio va en la parte derecha.​

La electronegatividad de los elementos

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Electronegatividad del flúor, el elemento más electronegativo

La electronegatividad es una propiedad química que indica la capacidad de un átomo para atraer electrones hacia sí y formar iones negativos. Por lo general, la electronegatividad aumenta desde la parte inferior izquierda a la superior derecha de la tabla periódica.

De esta manera los elementos de fuerte electronegatividad están en la esquina superior derecha de la tabla, o sea, los más cercanos al flúor (F). El flúor tiene una electronegatividad de 3,98 como se puede apreciar en la tabla periódica de los elementos

Electronegatividad del francio, el elemento más electropositivo

La electropositividad de los elementos

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La electropositividad es una medida de la capacidad de un elemento para donar electrones y formar iones positivos.

Principalmente, se trata de un atributo de los metales. Los metales alcalinos tienen un único electrón en su capa externa y lo pierden fácilmente.

En la tabla periódica de los elementos, los más electropositivos se encuentran en la parte izquierda y hacia abajo de la misma, es decir, en los grupos IA y IIA, siendo los tres elementos más electropositivos el cesio (Cs), el francio (Fr) y el rubidio (Rb).

Ejemplos de fórmulas de compuestos
Fórmula Compuesto Elemento más electronegativo
H2O Agua El hidrógeno tiene una electronegatividad de 2.20, menor que el oxígeno que tiene 3.44
Li2O Óxido de litio El litio tiene una electronegatividad de 0.98, menor que el oxígeno que tiene 3.44
ZrH4 Hidruro de circonio (IV) El circonio tiene una electronegatividad de 1.33, menor que el hidrógeno que tiene 2.20
AlH3 Hidruro de aluminio El aluminio tiene una electronegatividad de 1.61, menor que el hidrógeno que tiene 2.20
Fe2S3 Sulfuro de hierro(III) El hierro tiene una electronegatividad de 1.83, menor que el azufre que tiene 2.58
  • La electronegatividad se puede ver en la tabla periódica de los elementos

Referencias

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Ejercicios

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1 Señala la respuesta correcta

Un elemento químico es una sustancia formada por varios tipos de átomos.
Un elemento químico es una sustancia formada por un solo tipo de átomo.
Un elemento químico es una fórmula formada por un solo tipo de átomo.

2 Señala cual de las respuestas es verdadera:

El número de protones de un átomo se denomina número protónico.
El número de protones de un átomo se denomina número protón.
El número de protones de un átomo se denomina número atómico.

3 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

El número de protones del núcleo determina su carga eléctrica.
El número de neutrones del núcleo determina su carga eléctrica.
El número de protones del núcleo determina su carga y su peso.

4 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

Los elementos químicos suelen ordenarse en la hoja periódica.
Los elementos químicos suelen ordenarse en la tabla periódica.
Los elementos químicos suelen ordenarse en la tabla de multiplicar.

5 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

"Au" es el símbolo del oro y procede de la palabra latina para oro, aurum.
"Au" es el símbolo del augusto y procede de la palabra latina para augusto, augustum.
"Au" es el símbolo del oro y procede de la palabra griega para oro, aurum.

6 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

El einsteinium, que debe su nombre a Albert Estain
El einsteinium, que debe su nombre a Albertium Einsteinium
El einsteinium, que debe su nombre a Albert Einstein

7 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

El átomo en estado normal es eléctricamente positivo
El átomo en estado normal es eléctricamente neutro
El átomo en estado normal es eléctricamente negativo

8 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

Los elementos también pueden clasificarse en metales y no metales
Los elementos también pueden clasificarse en metales, no metales y pocometales
Los elementos también pueden clasificarse en metales y no metamórficos

9 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

La partícula más grande de un compuesto es una molécula.
La partícula más pequeña de un compuesto es una micra.
La partícula más pequeña de un compuesto es una molécula.

10 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

Los compuestos se representan mediante fórmulas químicas.
Los compuestos se representan mediante números químicos.
Los compuestos se representan mediante fórmulas matemáticas.

11 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

El agua se compone de dos átomos de hidrógeno unidos a dos de oxígeno
El agua se compone de dos átomos de nitrógeno unidos a uno de oxígeno
El agua se compone de dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno

12 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

La electronegatividad es una propiedad química que indica la capacidad de un átomo para atraer protones hacia sí
La electronegatividad es una propiedad química que indica la capacidad de un átomo para atraer neutrones hacia sí
La electronegatividad es una propiedad química que indica la capacidad de un átomo para atraer electrones hacia sí

13 Señala cuál de las respuestas es verdadera:

La electropositividad es una medida de la capacidad de un elemento para tomar electrones y formar iones positivos.
La electropositividad es una medida de la capacidad de un elemento para donar electrones y formar iones positivos.
La electropositividad es una medida de la capacidad de un elemento para atraer electrones y formar iones positivos.