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