ELEMENTOS Y
COMPUESTOS
Departamento de
Física y Química
3º ESO
1. Historia de los elementos
Actualmente están reconocidos 118 elementos
Criterios de clasificación de los elementos:
Metales y no metales: hasta comienzos del siglo XIX.
Tríadas: Johan W. Dobëreiner clasificó los elementos atendiendo
a su masa atómica, y consiguió relacionar grupos de 3 elementos
con propiedades similares.
Ley de las octavas: John A. R. Newlands ordenó los elementos
según su masa, y comprobó que las propiedades se repetían cada
7 elementos.
Tabla periódica de los elementos: Dmitri I. Mendeleiev ordenó
los elementos químicos según su masa atómica y los agrupó por
sus propiedades, dejando huecos en su tabla que correspondían a
elementos no descubiertos todavía.
Julius Lothar Meyer ordenó los elementos atendiendo al volumen
atómico.
Henry Moseley ordenó los elementos en función del número de
protones, siendo el criterio empleado en la actualidad.
2. El sistema periódico de los elementos
Se ordenan los elementos químicos en orden creciente de
su número atómico (Z), y se colocan en la misma columna
aquellos que tienen propiedades similares.
Las filas de la tabla se llaman periodos y hay 7 Todos
los elementos que están en el mismo periodo tienen el mismo
número de capas de electrones.
Capa de valencia: última capa en la que tiene electrones un
átomo. De ella depende su comportamiento químico.
Las columnas de la tabla se llaman grupos y hay 18
Todos los elementos que están en un mismo grupo tienen el
mismo número de electrones en la última capa.
Recordar:
Los electrones se colocan en capas alrededor del núcleo:
o Primera capa: 2 e-
o Segunda capa: 8 e-
o Tercera capa: 18 e-
o Cuarta capa: 32 e-
2. El sistema periódico de los elementos
Lectura del sistema periódico:
2. El sistema periódico de los elementos
Lectura del sistema periódico:
Gases nobles (grupo 18): elementos con la capa externa
completa (2 o 8 e-), por lo que son los más estables.
El resto de elementos intentará ganar o perder e- para adquirir
la configuración de gas noble.
Hidrógeno: elemento del grupo 1 que tiene 1 e- en su capa más
externa, y puede ganar o perder 1 e-, al hacerlo se convierte en un
ión con carga 1- o 1+.
Alcalinos (elementos del grupo 1): tienen 1 e- en su capa más
externa, y al perderlo se convierten en iones con carga 1+.
Alcalinotérreos (elementos del grupo 2): tienen 2 e- en su capa
más externa, y al perderlos se convierten en iones con carga 2+.
Elementos del grupo 13: tienen 3 e- en su capa más externa, y al
perderlos se convierten en iones con carga 3+.
Elementos del grupo 14: tienen 4 e- en su capa más externa, y
pueden ganar o perder 4 e-, al hacerlo se convierten en iones con
carga 4- o 4+.
2. El sistema periódico de los elementos
Lectura del sistema periódico:
Elementos del grupo 15: tienen 5 e- en su capa más externa, y al
ganar 3 e- se convierten en iones con carga 3-.
Calcógenos o anfígenos (elementos del grupo 16): tienen 6 e-
en su capa más externa, y al ganar 2 e- se convierten en iones con
carga 2-.
Halógenos (elementos del grupo 17): tienen 7 e- en su capa más
externa, y al ganar 1 e- se convierten en iones con carga 1-.
Elementos de transición (elementos del grupo 3 al 12):
aparecen desde el periodo 4 al 7.
Lantanoides o lantánidos: 15 elementos del periodo 6 situados
a continuación del Ba.
Actinoides o actínidos: 15 elementos del periodo 7 situados a
continuación del Ra.
2. El sistema periódico de los elementos
Lectura del sistema periódico:
Metales: aquellos elementos que tienden a perder electrones y
formar iones positivos o cationes.
Son metales los elementos de los grupos 1 y 2, los metales de
transición y algunos elementos a partir del grupo 13.
El carácter metálico de los grupos 13 al 17 aumenta a medida
que descendemos en el grupo, y disminuye a medida que
avanzamos en el periodo.
En el grupo 13 son metales todos excepto el B, y en el grupo 16
son metales a partir del Po.
No metales: aquellos elementos que tienden a ganar electrones y
formar iones negativos o aniones.
Son no metales el H y algunos elementos de los grupos 13 al 17.
Semimetales: están en el límite entre los metales y los no
metales, y su comportamiento es intermedio entre ambos.
3. Los elementos químicos más comunes
Elementos químicos más comunes en:
Universo: H, He, O, C, Ne, Fe, N, Mg, Si, S
Corteza terrestre: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, H
Océanos: O, H, Cl, Na, Mg, S, Ca, K
Atmósfera: N, O, Ar
Seres vivos. Elementos químicos de la vida o bioelementos:
o Bioelementos primarios: Representan el 99% de la masa de
los seres vivos y forman sus moléculas esenciales. Son: C, H, O,
N, P y S.
o Bioelementos secundarios: Representan el 0,9% de la masa
de los seres vivos, aunque también son imprescindibles. Son: Na,
K, Ca, Mg y Cl.
o Oligoelementos: Bioelementos que están en una proporción
inferior al 0,1%. Pueden ser:
- Indispensables: Mn, Fe, Co, Cu, Se y Zn
- Variables: B, Al, V, F, Mo, I y Si
4. Átomos, moléculas y cristales
Átomo aislado: los gases nobles debido a que son muy
estables no necesitan combinarse con otros átomos.
Ej.: He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn
Molécula: grupo concreto de átomos unidos mediante uno
o varios enlaces covalentes.
Enlace covalente: unión entre átomos no metálicos, que se
forma cuando los átomos comparten electrones.
Sustancia molecular: conjunto de moléculas
o Sustancia simple molecular: sustancia formada por un solo
elemento químico. Ej.: H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2, P4, S6
o Sustancias moleculares formadas por átomos de elementos
diferentes. Ej.: CO2, N2O5, H2O
Oxígeno (O2) Fósforo (P4)
Agua (H2O) Dióxido de carbono (CO2)
4. Átomos, moléculas y cristales
Cristal: agrupación de mucho átomos o iones con una
estructura interna perfectamente ordenada que se extiende
en las 3 direcciones del espacio.
Dependiendo de las características de los átomos que lo forman,
el cristal puedes ser:
Cristal iónico:
entre átomos no
metálicos y metálicos
Cristal metálico:
entre átomos metálicos Cristal covalente:
entre átomos no metálicos
Clo
ruro
de s
od
io
(Na C
l)
Co
bre
(C
u)
Cu
arz
o (
Dió
xid
o
de s
ilic
io,
SiO
2)
Enlace iónico:
entre cationes y
aniones
Enlace metálico:
cationes metálicos
rodeados de una nube
de electrones
Enlace covalente:
átomos que comparten
electrones
5. Los compuestos químicos más comunes
Compuestos inorgánicos comunes:
Agua (H2O), peróxido de hidrógeno (H2O2), amoniaco (NH3)
Óxidos no metálicos: dióxido de carbono (CO2), monóxido de
carbono (CO), dióxido de azufre (SO2), trióxido de azufre (SO3),
dióxido de nitrógeno (NO2)
Óxidos metálicos: óxido de hierro (II) (FeO), óxido de hierro (III)
(Fe2O3)
Ácidos (sustancias con sabor ácido y generalmente corrosivas):
ácido clorhídrico (HCl), ácido nítrico (HNO3), ácido sulfúrico (H2SO4)
Bases (neutralizan la acción de los ácidos formando sales):
hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH), hidróxido
de aluminio (Al(OH)3), hidróxido de magnesio (Mg(OH)2)
Sales: cloruro de sodio (NaCl), cloruro de calcio (CaCl2),
carbonato de calcio (CaCO3), hidrogenocarbonato de sodio
(NaHCO3), sulfato de cobre (II) (CuSO4), nitrato de potasio (KNO3),
nitrato de amonio (NH4NO3), sulfato de magnesio (MgSO4), sulfato
de calcio (CaSO4), hipoclorito de sodio (NaClO)
5. Los compuestos químicos más comunes
Compuestos orgánicos: están formados, fundamentalmente,
por C e H, aunque pueden tener algún átomo de O, de N y, en menor
proporción de P y S.
Química orgánica: parte de la química que estudia los
compuestos orgánicos.
Los compuestos orgánicos pueden estar formados por moléculas
pequeñas o por macromoléculas (proteínas, grasas, ácidos
nucleicos y polímeros sintéticos).
Las propiedades de los compuestos orgánicos dependen de su
grupo funcional (pequeño grupo de átomos):
o Moléculas con el mismo grupo funcional tienen propiedades
parecidas aunque su tamaño sea diferente.
o Moléculas de tamaño parecido presentan propiedades muy
distintas si tienen grupos funcionales diferentes.
Compuestos sintéticos: compuestos orgánicos que se obtienen
en el laboratorio de forma artificial. Entre ellos hay muchos
medicamentos y nuevos materiales como los plásticos.
5. Los compuestos químicos más comunes
Compuestos orgánicos comunes:
Combustibles domésticos: metano (CH4), propano (C3H8),
butano (C4H10)
Sustancias de uso común: octano (C8H18), alcohol etílico
(C2H6O), ácido acético (C2H4O2), acetona (C3H6O), mentol
(C10H20O), vitamina C o ácido ascórbico (C6H8O6), ácido
acetilsalicílico (C9H8O4), glicerina (C3H8O3)
Glúcidos o hidratos de carbono: glucosa (C6H12O6), fructosa
(C6H12O6), sacarosa (C12H22O11), celulosa/almidón (C6H10O6)n
Lípidos: ácido oleico (C18H34O2), colesterol (C27H46O)
Proteínas: albúmina, queratina
Ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico), ARN (ácido
ribonucleico)
Polímeros sintéticos (plásticos): polietileno (CH2)n, poliestireno
(C8H8)n
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