Elementos
y compuestos
1 Elementos
Es una sustancia fundamental o elemental que no se puede descomponerse por
medios químicos en sustancias más sencilla.
2 Distribución de los elementos
Un elemento es una sustancia fundamental o elemental que no se puede
descomponerse por medios químicos en sustancias más sencilla.
La partícula más pequeña que puede existir de un elemento se llama átomo.
3 Nombres de loselementos
Los nombres de los elementos provienen de varias fuentes. Muchos se derivan de
palabras griegas, latinas o alemanas que describen alguna de sus propiedades.
4 Símbolos de los elementos
Los elementos cuentan con abreviaturas, conocidas como símbolos de los elementos.
Conocer los símbolos es indispensable para escribir formulas y ecuaciones
químicas, y las necesitara para entender el resto de este libro y los futuros
cursos de química que tome. Una forma de aprender los símbolos es elaborar
tarjetas con los nombres de los elementos por un lado y los símbolos por el
otro, y luego practicar su identificación unos minutos diariamente.
Los elementos cuentan también con sus abreviaturas. 1- Los símbolos pueden
tener una o dos letras. 2- Si se usa una letra se escribe con mayúscula 3- Si
el símbolo tiene dos letras, solo la primera se escribe con mayúscula.
5 Introducción a la tabla periódica
El grupo recibe por nombre gases nobles. Otros grupos con nombres especiales
son los metales alcalinos, los metales alcalinotérreos y los halógenos. A los
elementos de las columnas altas de la tabla periódica se les denomina elementos
representativos. Los que están en la sección central reciben el nombre de
elementos de transición.
Metales, no metales y metaloides
Los metales son sólidos a temperatura ambiente. Tienen brillo, son buenos
conductores del calor y la electricidad, sonmaleables y dúctiles. A diferencia
de los metales, los no metales carecen de brillo, en general sus puntos de
fusión y densidades son relativamente bajos y son malos conductores de calor y
la electricidad.
Algunos elementos se clasifican como metaloides y tienen propiedades
intermedias entre las de los metales y no metales.
6 Elementos en su estado natural
La mayoría de las sustancias que nos rodean son mezclas o compuestos. Los
elementos tienden a ser reactivos y a combinarse con otros para formar
compuestos.
7 Elementos que existen como moléculas diatómicas
Las moléculas diatomicas solo contienen dos átomos (iguales o distintos)
8 Compuestos
Un compuesto es una sustancia que sostiene dos o más elementos distintos
combinados químicamente en proporciones de masa definidas.
Una molécula es la unidad individual más pequeña sin carga de un compuesto,
formada por la unión de dos o más átomos.
Un ion es un átomo o grupo de átomos con carga positiva o negativa. Un ion con
carga positiva recibe el nombre de catión; un ion con carga negativa, anión.
9 Formulas químicas
Una formula química muestra los símbolos y la porción de los átomos de los
elementos que forman un compuesto.
Existen cuatro tipos de reacciones:
Nombre | Descripción | Representación | Ejemplo |
Reacción de síntesis | Elementos o compuestos sencillos que se
unen para formar un compuesto mas complejo. | A+B → AB | 2Na(s) +
Cl2(g) → 2NaCl(s) |
Reacción de descomposición | Un compuesto se fragmenta en
elementos o compuestos mas sencillos. En este tipo de reacción un
solo reactivo se convierte en zonas o productos. | AB → A+B | 2H2O(l) →
2H2(g) + O2(g) |
Reacción de desplazamiento o simple sustitución | Un elemento
reemplaza a otro en un compuesto. | A + BC → AC + B | Fe + CuSO4 →
FeSO4 + Cu |
Reacción de doble desplazamiento o doble sustitución | Los iones
en un compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos
sustancias diferentes. | AB + CD → AD + BC | NaOH + HCl → NaCl +
H2O |
El estudio de la rapidez con la que se efectúa una reacción
química, consumiendo reaccionantes químicos y liberando productos
químicos, se denomina cinética química. Se puede expresar
la rapidezde reacción como la relación que se presenta entra la
masa de reaccionante consumida y tiempo que dura la reacción.
También se puede tomar la rapidez de reacción como la
relación existente entre la masa formada de producto y el tiempo de
reacción.
Existen varios factores que puede acelerar la rapidez de la reacción
química. Por ejemplo, si la concentración de los reaccionantes
aumenta, esto traera como consecuencia que se incremente la rapidez de
la reacción química. De forma parecida si la superficie de
contacto entre los reaccionantes aumenta, también se vera un
efecto de aumento de la velocidad de reacción química. Otro
factor que incrementa la rapidez de la reacción química es el
cambio de la temperatura. Los catalizadores positivos y los catalizadores
negativos también incidiran en el aumento o la disminución
de la rapidez de la reacción química.
Al analizar una reacción química es muy importante tener en
cuenta la ley de la conservación de la masa. Esto quiere decir, que, en
toda reacción química la masa total de las sustancias
químicas reaccionantes tiene que ser igual a la masa total de los
productos químicos. Efectivamente, la ley de la conservación de
la masa establece que la materia no se crea ni se destruye, sólo se
transforma
Otro aspecto que se debe tomar en cuenta al analizar las reacciones
químicas es que en una reacción química las sustancias
reaccionan en proporciones fijas de masa. Elquímico francés
Joseph Louis Prost enunció este fenómeno de la siguiente
manera:'Cuando dos o mas elementos se combinan para formar un
compuesto, lo hacen en una relación fija de masa'. Este principio
en el comportamiento de la reacción química trae como
consecuencia que, como las sustancias químicas siempre reaccionan en la
misma proporción, si uno de los reaccionantes se encuentra en exceso con
respecto al otro, el exceso no participara en la reacción.
Tipos de reacciones según las fases de los reaccionantes
Se clasifican en:
* Homogéneas (una sola fase).
* No homogéneas (mas de una fase).
Una reacción es homogénea si se
efectúa sólo en una fase, y es heterogénea si, al menos,
se requiere la presencia de dos fases para que transcurra a la velocidad que lo
hace.
Superpuestas a estos dos tipos de reacciones tenemos las catalíticas
cuya velocidad esta alterada por la presencia, en la mezcla
reaccionante, de materiales que no son reactantes ni productos. Estos
materiales, denominados catalizadores, no necesitan estar presentes en grandes
cantidades. Los catalizadores actúan, en cierto modo, como mediadores
retardando o acelerando la reacción.
Concepto de rapidez de reacción
Se define la rapidez de una reacción química como la cantidad de
sustancia formada (si tomamos como referencia un producto) o transformada (si
tomamos como referencia un reactivo) por unidad de tiempo. La rapidez de
reacciónno es constante.
Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor,
también es mayor la probabilidad de que se den choques entre las
moléculas de reactivo, y la velocidad es mayor. A medida que la
reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los
reactivos, disminuye la probabilidad de choques y con ella la velocidad de l
Los números que aparecen parcialmente debajo de la línea y a la derecha del
símbolo de un elemento se denominan subíndices.