¿Te gustan las galletas con chispas de chocolate? A la mayoría nos encantan. Al igual que tu galleta con chispas de chocolate está hecha de diferentes ingredientes: harina, azúcar, cacao, levadura química y chispas de chocolate, todo en este mundo está hecho de diferentes ingredientes. Estos ingredientes se llaman elementos, y vamos a explorar más sobre ellos en esta lección.
Objetivos de aprendizaje
Empecemos.
Un elemento es una sustancia pura formada por un solo tipo de átomo y no puede descomponerse en sustancias químicas más simples. Los elementos son los componentes básicos de toda la materia del mundo.
Los ejemplos de elementos incluyen hierro, oxígeno, hidrógeno, oro y helio.
Hay 118 elementos diferentes, aunque solo 98 se encuentran de forma natural en la Tierra. Los 118 elementos están representados en una tabla estándar llamada Tabla Periódica de los Elementos. En pocas palabras, la tabla periódica es una forma de enumerar los elementos. Su aspecto es el siguiente:
El hidrógeno es el elemento más común del universo. También es el más ligero.
El helio es el segundo elemento más común en el universo, pero es muy raro en la Tierra.
Estos gases se utilizan en globos aerostáticos porque son más ligeros que el aire y pueden dar flotabilidad al globo para que se eleve y flote en la atmósfera.
Cada elemento se representa mediante un código de una o dos letras, donde la primera siempre se escribe en mayúscula y, si hay una segunda, en minúscula. Por ejemplo, el símbolo del hidrógeno es \(H\) y el del carbono es \(C\) . Algunos códigos de letras derivan de la terminología latina, como el símbolo del sodio ( \(Na\) ), que deriva del latín "natrium", que significa carbonato de sodio.
Los elementos químicos se dividen en tres: metales, metaloides y no metales.
Los metales, que normalmente se encuentran en el lado izquierdo de la tabla periódica, son
El aluminio, el hierro, el cobre, el oro, el mercurio y el plomo son metales.
Por el contrario, los no metales que se encuentran en el lado derecho de la tabla periódica son:
Los ejemplos de no metales elementales incluyen el carbono y el oxígeno.
Los metaloides poseen características de los metales y de los no metales. Los seis metaloides comúnmente reconocidos son el boro, el silicio, el germanio, el arsénico, el antimonio y el telurio.
La abundancia de los elementos varía considerablemente. En el universo, el elemento más común es el hidrógeno (alrededor del 90%), seguido del helio (la mayor parte del 10% restante). Todos los demás elementos están presentes en cantidades relativamente menores, según nuestros métodos de detección.
En el planeta Tierra, el oxígeno constituye el 46,1 % de la masa de la corteza terrestre, principalmente en combinación con otros elementos, mientras que el silicio constituye el 28,5 %. El hidrógeno, el elemento más abundante del universo, constituye tan solo el 0,14 % de la corteza terrestre.
La abundancia masiva de los nueve elementos más abundantes en la corteza terrestre es aproximadamente
Otros elementos se encuentran en cantidades inferiores al 0,15%.
Los elementos que se encuentran en la Tierra y Marte son exactamente los mismos.
Aproximadamente el 96% del peso corporal se compone de solo cuatro elementos: oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno.
El calcio, el fósforo, el magnesio, el sodio, el potasio, el cloro y el azufre son macronutrientes o elementos que el cuerpo necesita en cantidades significativas. Los demás elementos son oligoelementos, como el cobalto, el litio, el manganeso, el selenio, el yodo, el cobre, etc. Estos se consideran esenciales para la vida. Cualquier cantidad igual o inferior al 0,01 % se considera un oligoelemento.
La partícula más pequeña de un elemento es el átomo, y cada átomo individual está compuesto de partículas más pequeñas: electrones, protones y neutrones. El número de protones en cada átomo se denomina número atómico. Es un número importante en un elemento. Cada elemento tiene un número atómico único. El hidrógeno es el primer elemento y tiene un protón, por lo que su número atómico es 1. El oro tiene 79 protones en cada átomo y su número atómico es 79. Los elementos en su estado estándar también tienen el mismo número de electrones que de protones.
Si hay más de un tipo de átomo presente, una sustancia no es un elemento. Los compuestos y las aleaciones no son elementos.
Un compuesto químico es una sustancia química compuesta por muchas moléculas idénticas, compuestas por átomos de más de un elemento unidos por enlaces químicos. Por ejemplo, el agua pura es un compuesto químico formado por dos elementos: hidrógeno y oxígeno. La proporción de hidrógeno y oxígeno en el agua siempre es de 2:1.
Una aleación es una sustancia que se obtiene fundiendo dos o más elementos, de los cuales al menos uno es un metal. Ejemplos de aleaciones comunes: acero, una combinación de hierro (metal) y carbono (no metal); bronce, una combinación de cobre (metal) y estaño (metal); y latón, una combinación de cobre (metal) y zinc (metal).
De igual manera, un grupo de electrones y neutrones no son elementos. Una partícula debe contener protones para ser un ejemplo de elemento.
Los no elementos incluyen: agua, acero, electrones y latón.
Aunque todos los elementos están compuestos por el mismo tipo de átomos, pueden presentarse en diferentes formas. Dependiendo de su temperatura, pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos. También pueden adoptar diferentes formas según la densidad de sus átomos. Estos se denominan alótropos. Un ejemplo de esto es el carbono. Según cómo se junten los átomos de carbono, pueden formar diamante, carbón o grafito. A veces, los átomos de un mismo elemento tienen un número diferente de neutrones; estos se denominan isótopos. Aprenderemos más sobre los isótopos en una lección aparte, Isótopos.
