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Elementos y Elementos y compuestoscompuestos

3º ESO

Elementos y compuestos

Clasificación de los elementos La tabla periódica Agrupación de átomos

•En los elementos•En los compuestos

Masa molecular Cantidad de sustancia: el mol

Clasificación de los elementos químicos

ELEMENTO QUÍMICO: sustancia pura simple que está formada por un solo tipo de átomos. Los elementos son los ingredientes de los que se componen el resto de las sustancias puras (compuestos).

COMPUESTO QUÍMICO: sustancia pura que resulta de la agrupación de átomos de distintos elementos.

La clasificación más sencilla de los elementos químicos consiste en catalogarlos como metales y no metales.

Características de los metales

• Tienen un brillo característico (brillo metálico)

• Son buenos conductores del calor y de la electricidad.

• Son dúctiles y maleables, es decir se pueden estirar en hilos y hacer láminas fácilmente.

• Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio), y la mayoría tienen elevados puntos de fusión.

• Tienden a perder electrones y formar iones positivos.

Características de los no metales• Son malos conductores del calor y de la electricidad.

• Pueden ser sólidos (azufre), líquidos (bromo) o gases (flúor) a temperatura ambiente.

• Tienen temperaturas de fusión y de ebullición muy variadas.

• Por lo general, en estado sólido son frágiles.

• Suelen captar electrones formando iones negativos.

La tabla periódicaA lo largo del siglo XIX, a medida que se fueron conociendo más elementos químicos y nuevas propiedades, se fue cambiando el criterio de clasificación de los elementos.

En 1869, el ruso D. Mendeleiev, y en 1870, el alemán J. Meyer, trabajando independientemente, idearon la primera tabla periódica de los elementos, en la que las propiedades de los elementos se repetían cada cierto número de ellos. Sus tablas se parecían mucho a la actual.

La tabla periódica (2)

En la tabla periódica actual, los elementos están ordenados en orden creciente de número atómico y se distribuyen en filas o periodos y en columnas o grupos.

Hay 7 periodos numerados de arriba abajo. El número del periodo nos indica el número de capas electrónicas (completas o no) que tiene un átomo neutro del elemento correspondiente.

Los periodos son de longitud diferente:

• El 1º es muy corto (sólo tiene 2 elementos).• El 2º y el 3º son cortos (tienen 8 elementos cada uno).• El 4º y el 5º son largos (tienen 18 elementos).• El 6º y el 7º son muy largos (tienen hasta 32 elementos).

La tabla periódica (3)

Hay 18 grupos, que se numeran de izquierda a derecha. Los elementos del mismo grupo o familia presentan propiedades similares, debido a que todos ellos tienen el mismo número de electrones en la última capa (electrones de valencia).

Grupo Nombre de los elementos Electrones de valencia1 Alcalinos 12 Alcalinotérreos 2

3-12 Metales de transición 2*13 Térreos 314 Carbonoideos 415 Nitrogenoideos 516 Calcógenos o anfígenos 617 Halógenos 718 Gases nobles 8

(*) se diferencian en su penúltima capa

Agrupación de átomos

Todas las sustancias que existen en la naturaleza pueden ser átomos aislados, moléculas o cristales.

MOLÉCULA: es una agrupación de un número determinado de átomos del mismo o diferentes elementos. Es la parte más pequeña de una sustancia que conserva sus propiedades químicas. CRISTAL: es un sólido cuyas partículas están perfectamente ordenadas según un patrón que se repite en las tres dimensiones del espacio.

Agrupación de átomos en los elementos

Los elementos químicos se presentan en la naturaleza como:

1)Átomos aislados. A temperatura ambiente son sustancias gaseosas. P.ej. los gases nobles.

2)Formando moléculas. La mayoría de los no metales se encuentran

formando moléculas diatómicas (H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2). La mayoría son sustancias gaseosas a temperatura ambiente.

Agrup. de átomos en los elementos (2)

3)Formando cristales no metálicos. El carbono se presenta en la naturaleza de dos formas cristalinas diferentes:

grafito y diamante

4)Formando cristales metálicos. Las partículas que forman la red son cationes (átomos a los que les faltan electrones), que se encuentran rodeados por un “mar de electrones” en libertad.

Agrup. de átomos en los compuestos

2) Formando cristales covalentes. Algunos compuestos entre no metales, como el cuarzo (SiO2), forman una red cristalina tridimensional. Estas sustancias son duras y tienen puntos de fusión altos.

1) Formando moléculas. Los no metales entre sí, generalmente, se unen en forma de moléculas: H2O, CO2,… Estas sustancias suelen tener puntos de fusión y ebullición bajos.

Agrup. de átomos en los compuestos (2)

3) Formando cristales iónicos. Cuando los no metales se unen con metales, lo hacen formando iones de distinto signo que se atraen y se agrupan formando cristales: NaCl, MgO, K2S, … Suelen ser sólidos solubles en agua y de alto punto de fusión.

Masa molecular• MASA MOLECULAR: Es la masa de la molécula, expresada en

unidades de masa atómica (u). La masa molecular de un elemento o de un compuesto es igual a la suma de las masas atómicas de los átomos que aparecen en su fórmula.

Masa molecular del O2 = 2(16) = 32 uMasa molecular del H2O = 2(1) + (16) = 18 uMasa molecular del Na2CO3 = 2(23) + (12) + 3(16) = 106 uMasa molecular del Al2(SO4)3 = 2(27) + 3(32) + 12(16) = 342 u

• COMPOSICIÓN CENTESIMAL: es el porcentaje en masa de cada uno de los elementos que forman un compuesto.

Cantidad de sustancia: el mol• MOL: Es la unidad de cantidad de sustancia del S.I. de unidades.

Un mol de cualquier sustancia contiene 6,022·1023 partículas (átomos o moléculas) de dicha sustancia.

1 mol = 6,022·1023 partículas

• NÚMERO DE AVOGADRO (NA): es el número de partículas que contiene un mol de cualquier sustancia.

• El número de partículas (N) de cualquier sustancia, es igual al número de Avogadro (NA) por el número de mol (n) de dicha sustancia:

·AN = N n

Cantidad de sustancia: el mol (2)

• MASA MOLAR (M): es la masa de un mol de sustancia (elemento o compuesto). Su valor numérico coincide con la masa molecular (o atómica). Se expresa en g/mol.

• VOLUMEN MOLAR: es el volumen de un mol de sustancia. El volumen molar de cualquier gas en condiciones normales (1 atm, 0 ºC) es de 22,4 L.

( )( )

( / )

gmol

g mol

m n =

M