Elemento químico

Un elemento químico es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase. En su forma más simple posee un número determinado de protones en su núcleo, haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada con el número atómico, aún cuando este pueda desplegar distintas masas atómicas. Es un átomo con características físicas únicas, aquella sustancia que no puede ser descompuesta mediante una reacción química, en otras más simples. No existen dos átomos de un mismo elemento con características distintas y, en el caso de que estos posean número másico distinto, pertenecen al mismo elemento pero en lo que se conoce como uno de sus isótopos. También es importante diferenciar entre los «elementos químicos» de una sustancia simple. Los elementos se encuentran en la tabla periódica de los elementos.

El ozono (O3) y el dioxígeno (O2) son dos sustancias simples, cada una de ellas con propiedades diferentes. Y el elemento químico que forma estas dos sustancias simples es el oxígeno (O).

Algunos elementos se han encontrado en la naturaleza y otros obtenidos de manera artificial, formando parte de sustancias simples o de compuestos químicos. Otros han sido creados artificialmente en los aceleradores de partículas o en reactores atómicos. Estos últimos suelen ser inestables y sólo existen durante milésimas de segundo. A lo largo de la historia del universo se han ido generando la variedad de elementos químicos a partir de nucleosíntesis en varios procesos, fundamentalmente debidos a estrellas.

Los nombres de los elementos químicos son nombres comunes y como tales deben escribirse sin mayúscula inicial, salvo que otra regla ortográfica lo imponga.

Elementos químicos en la tabla periódica de los elementos

Los elementos químicos se encuentran clasificados en la tabla periódica de los elementos. A continuación se detallan los elementos conocidos, ordenados por su número atómico.

Número atómico Nombre Símbolo Periodo,
Grupo
peso atómico
(uma)
Densidad
(g/cm³)
a 20°C
Punto de fusión
 (°C)
Punto de ebullición
 (°C)
Año de su
descubrimiento
Persona que lo descubrió
1HidrógenoH1, 11.00794(7)[1][2][3]0.084 g/l-259.1-252.691766T. Von Hohenheim (Paracelso)
2HelioHe1, 184.002602(2)[1][3]0.17 g/l-272.2-268.91895Ramsay y Cleve
3LitioLi2, 16.941(2)[1][2][3][4]0.53180.513171817Arfwedson
4BerilioBe2, 29.012182(3)1.85127829701797Vauquelin
5BoroB2, 1310.811(7)[1][2][3]2.46230025501808Davy y Gay-Lussac
6CarbonoC2, 1412.0107(8)[1][3]3.5135504827PrehistoriaDesconocido
7NitrógenoN2, 1514.0067(2)[1][3]1.17 g/l-209.9-195.81772Rutherford
8OxígenoO2, 1615.9994(3)[1][3]1.33 g/l-218.4-182.91774Priestly y Scheele
9FlúorF2, 1718.9984032(5)1.58 g/l-219.6-188.11886Moissan
10NeónNe2, 1820.1797(6)[1][2]0.84 g/l-248.7-246.11898Ramsay y Travers
11SodioNa3, 122.98976928(2)0.9797.88921807Davy
12MagnesioMg3, 224.3050(6)1.74648.811071755Black
13AluminioAl3, 1326.9815386(8)2.70660.524671825Oersted
14SilicioSi3, 1428.0855(3)[3]2.33141023551824Berzelius
15FósforoP3, 1530.973762(2)1.8244 (P4)280 (P4)1669Brand
16AzufreS3, 1632.065(5)[1][3]2.06113444.7PrehistoriaDesconocido
17CloroCl3, 1735.453(2)[1][2][3]2.95 g/l-34.6-1011774Scheele
18ArgónAr3, 1839.948(1)[1][3]1.66 g/l-189.4-185.91894Ramsay y Rayleigh
19PotasioK4, 139.0983(1)0.8663.77741807Davy
20CalcioCa4, 240.078(4)[1]1.5483914871808Davy
21EscandioSc4, 344.955912(6)2.99153928321879Nilson
22TitanioTi4, 447.867(1)4.51166032601791Gregor y Klaproth
23VanadioV4, 550.9415(1)6.09189033801801del Río
24CromoCr4, 651.9961(6)7.14185724821797Vauquelin
25ManganesoMn4, 754.938045(5)7.44124420971774Gahn
26HierroFe4, 855.845(2)7.8715352750PrehistoriaDesconocido
27CobaltoCo4, 958.933200(9)8.89149528701735Brandt
28NíquelNi4, 1058.6934(2)8.91145327321751Cronstedt
29CobreCu4, 1163.546(3)[3]8.921083.52595PrehistoriaDesconocido
30ZincZn4, 1265.409(4)7.14419.6907PrehistoriaParacelso
31GalioGa4, 1369.723(1)5.9129.824031875Lecoq de Boisbaudran
32GermanioGe4, 1472.64(1)5.32937.428301886Winkler
33ArsénicoAs4, 1574.92160(2)5.72613613
(sublimación)
ca. 1250Albertus Magnus
34SelenioSe4, 1678.96(3)[3]4.822176851817Berzelius
35BromoBr4, 1779.904(1)3.14-7.358.81826Balard
36KriptónKr4, 1883.798(2)[1][2]3.48 g/l-156.6-152.31898Ramsay y Travers
37RubidioRb5, 185.4678(3)[1]1.53396881861Bunsen y Kirchhoff
38EstroncioSr5, 287.62(1)[1][3]2.6376913841790Crawford
39ItrioY5, 388.90585(2)4.47152333371794Gadolin
40CirconioZr5, 491.224(2)[1]6.51185243771789Klaproth
41NiobioNb5, 592.906 38(2)8.58246849271801Hatchett
42MolibdenoMo5, 695.94(2)[1]10.28261755601778Scheele
43TecnecioTc5, 7[98.9063][5]11.49217250301937Perrier y Segrè
44RutenioRu5, 8101.07(2)[1]12.45231039001844Klaus
45RodioRh5, 9102.90550(2)12.41196637271803Wollaston
46PaladioPd5, 10106.42(1)[1]12.02155231401803Wollaston
47PlataAg5, 11107.8682(2)[1]10.49961.92212PrehistoriaDesconocido
48CadmioCd5, 12112.411(8)[1]8.643217651817Strohmeyer y Hermann
49IndioIn5, 13114.818(3)7.31156.220801863Reich y Richter
50EstañoSn5, 14118.710(7)[1]7.292322270PrehistoriaDesconocido
51AntimonioSb5, 15121.760(1)[1]6.69630.71750PrehistoriaDesconocido
52TeluroTe5, 16127.60(3)[1]6.25449.69901782von Reichenstein
53YodoI5, 17126.90447(3)4.94113.5184.41811Courtois
54XenónXe5, 18131.293(6)[1][2]4.49 g/l-111.9-1071898Ramsay y Travers
55CesioCs6, 1132.9054519(2)1.9028.46901860Kirchhoff y Bunsen
56BarioBa6, 2137.327(7)3.6572516401808Davy
57LantanoLa6138.90547(7)[1]6.1692034541839Mosander
58CerioCe6140.116(1)[1]6.7779832571803W. Hisinger y Berzelius
59PraseodimioPr6140.90765(2)6.4893132121895von Welsbach
60NeodimioNd6144.242(3)[1]7.00101031271895von Welsbach
61PrometioPm6[146.9151][5]7.22108027301945Marinsky y Glendenin
62SamarioSm6150.36(2)[1]7.54107217781879Lecoq de Boisbaudran
63EuropioEu6151.964(1)[1]5.2582215971901Demarçay
64GadolinioGd6157.25(3)[1]7.89131132331880de Marignac
65TerbioTb6158.92535(2)8.25136030411843Mosander
66DisprosioDy6162.500(1)[1]8.56140923351886Lecoq de Boisbaudran
67HolmioHo6164.93032(2)8.78147027201878Soret
68ErbioEr6167.259(3)[1]9.05152225101842Mosander
69TulioTm6168.93421(2)9.32154517271879Cleve
70IterbioYb6173.04(3)[1]6.9782411931878de Marignac
71LutecioLu6, 3174.967(1)[1]9.84165633151907Urbain
72HafnioHf6, 4178.49(2)13.31215054001923Coster y de Hevesy
73TantalioTa6, 5180.9479(1)16.68299654251802Ekeberg
74WolframioW6, 6183.84(1)19.26340759271783Elhuyar
75RenioRe6, 7186.207(1)21.03318056271925Noddack, Tacke y Berg
76OsmioOs6, 8190.23(3)[1]22.61304550271803Tennant
77IridioIr6, 9192.217(3)22.56241041301803Tennant
78PlatinoPt6, 10195.084(9)21.45177238271735de Ulloa
79OroAu6, 11196.966569(4)19.321064.42940PrehistoriaDesconocido
80MercurioHg6, 12200.59(2)13.55-38.9356.6PrehistoriaDesconocido
81TalioTl6, 13204.3833(2)11.85303.614571861Crookes
82PlomoPb6, 14207.2(1)[1][3]11.34327.51740PrehistoriaDesconocido
83BismutoBi6, 15208.98040(1)9.80271.415601753Geoffroy
84PolonioPo6, 16[208.9824][5]9.202549621898Marie y Pierre Curie
85AstatoAt6, 17[209.9871][5]3023371940Corson y MacKenzie
86RadónRn6, 18[222.0176][5]9.23 g/l-71-61.81900Dorn
87FrancioFr7, 1[223.0197][5]276771939Perey
88RadioRa7, 2[226.0254][5]5.5070011401898Marie y Pierre Curie
89ActinioAc7[227.0278][5]10.07104731971899Debierne
90TorioTh7232.03806(2)[5] [1]11.72175047871829Berzelius
91ProtactinioPa7231.03588(2)[5]15.37155440301917 Hahn y Meitner
92UranioU7238.02891(3)[5] [1][2]18.971132.438181789Klaproth
93NeptunioNp7[237.0482][5]20.4864039021940McMillan y Abelson
94PlutonioPu7[244.0642][5]19.7464133271940Seaborg
95AmericioAm7[243.0614][5]13.6799426071944Seaborg
96CurioCm7[247.0703][5]13.5113401944Seaborg
97BerkelioBk7[247.0703][5]13.259861949Seaborg
98CalifornioCf7[251.0796][5]15.19001950Seaborg
99EinstenioEs7[252.0829][5]8601952Seaborg
100FermioFm7[257.0951][5]1952Seaborg
101MendelevioMd7[258.0986][5]1955Seaborg
102NobelioNo7[259.1009][5]1958Seaborg
103LaurencioLr7, 3[260.1053][5]1961Ghiorso
104RutherfordioRf7, 4[261.1087][5]1964/69Flerov
105DubnioDb7, 5[262.1138][5]1967/70Flerov
106SeaborgioSg7, 6[263.1182][5]1974Flerov
107BohrioBh7, 7[262.1229][5]1976Oganessian
108HassioHs7, 8[265][5]1984GSI (*)
109MeitnerioMt7, 9[266][5]1982GSI
110DarmstadtioDs7, 10[269][5]1994GSI
111RoentgenioRg7, 11[272][5]1994GSI
112CopernicioCn7, 12[285][5]1996GSI
113UnuntrioUut7, 13[284][5]2004JINR (*), LLNL (*)
114FlerovioFl7, 14[289][5]1999JINR
115UnunpentioUup7, 15[288][5]2004JINR, LLNL
116LivermorioLv7, 16[290][5]2006JINR, LLNL(**)
117UnunseptioUus7, 17[5]2009-2010JINR
118UnunoctioUuo7, 18[294][5]2006JINR, LLNL(**)

(**) El descubrimiento del elemento 118 por un equipo del Lawrence Berkeley National Laboratory en 1999 fue más tarde revocado porque no fue posible repetir tal experimento.

Anulación de LBNL por el descubrimiento de 1999.

Experimento de JINR/LLNL (2005)

Siglas incluidas en la tabla

Procedencia de los nombres de elementos químicos

Los nombres de los elementos proceden de sus nombres en griego, latín, inglés o llevan el nombre de su descubridor o ciudad en que se descubrieron.


A partir del número atómico 113, se nombra a los elementos con la nomenclatura temporal de la IUPAC, en la que a cada elemento le corresponde como nombre su número en latín.

Relación entre los elementos y la tabla periódica

La relación que tienen los elementos con la tabla periódica es que la tabla periódica contiene los elementos químicos en una forma de ordenada de acuerdo a su peso atómico, estableciendo más de 118 elementos conocidos. Algunos se han encontrado en la naturaleza, formando parte de sustancias simples o compuestos químicos. Otros han sido creados artificialmente en los aceleradores de partículas o en reactores atómicos. Estos últimos son inestables y sólo existen durante milésimas de segundo.

Conceptos básicos

El descubrimiento de los elementos

Clave de colores:      Antes del 1500 (13 elementos): Antigüedad y Edad Media.      1500-1800 (+21 elementos): casi todos en el Siglo de las Luces.      1800-1849 (+24 elementos): revolución científica y revolución industrial.      1850-1899 (+26 elementos): gracias a la espectroscopia.      1900-1949 (+13 elementos): gracias a la teoría cuántica antigua y la mecánica cuántica.      1950-2000 (+17 elementos): elementos "postnucleares" (del nº at. 98 en adelante) por técnicas de bombardeo.      2001-presente (+4 elementos): por fusión nuclear.

Metales, no metales y metaloides

La primera clasificación de elementos conocida fue propuesta por Antoine Lavoisier, quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no metales y metaloides o metales de transición. Aunque muy práctico y todavía funcional en la tabla periódica moderna, fue rechazada debido a que había muchas diferencias en las propiedades físicas como químicas.

Metales

La mayor parte de los elementos metálicos exhibe el lustre brillante que asociamos a los metales. Los metales conducen el calor y la electricidad, son maleables (se pueden golpear para formar láminas delgadas) y dúctiles (se pueden estirar para formar alambres). Todos son sólidos a temperatura ambiente con excepción del mercurio (punto de fusión =-39 °C), que es un líquido. Dos metales se funden ligeramente por encima de la temperatura ambiente: el cesio a 28.4 °C y el galio a 29.8 °C. En el otro extremo, muchos metales se funden a temperaturas muy altas. Por ejemplo, el cromo se funde a 1900 °C.

Los metales tienden a tener energías de ionización bajas y por tanto se oxidan (pierden electrones) cuando sufren reacciones químicas. Los metales comunes tienen una relativa facilidad de oxidación. Muchos metales se oxidan con diversas sustancias comunes, incluidos O2 y los ácidos.

Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del calor y la electricidad. Muchos de los iones metálicos cumplen funciones biológicas importantes: hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, cobre, manganeso, zinc, cobalto, molibdeno, cromo, estaño y vanadio.

No metales

Los no metales varían mucho en su apariencia, no son lustrosos y por lo general son malos conductores del calor y la electricidad. Sus puntos de fusión son más bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma de carbono, se funde a 700 °C en condiciones normales de presión y temperatura). Varios no metales existen en condiciones ordinarias como moléculas diatómicas. En esta lista están incluidos cinco gases (H2, N2, O2, F2 y Cl2), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre. Al contrario de los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en láminas. Se encuentran en los tres estados de la materia a temperatura ambiente: son gases (como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el carbono). No tienen brillo metálico y no reflejan la luz. Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades importantes. Otros son oligoelementos: flúor, silicio, arsénico, yodo, cloro.

Comparación de los metales y no metales

Metales

No Metales

Localización en la tabla periódica

Metales

Corresponde a los elementos situados a la izquierda y centro de la Tabla Periódica (Grupos 1 (excepto hidrógeno) al 12, y en los siguientes se sigue una línea quebrada que, aproximadamente, pasa por encima de Aluminio (Grupo 13), Germanio (Grupo 14), Antimonio (Grupo 15) y Polonio (Grupo 16) de forma que al descender aumenta en estos grupos el carácter metálico).

No Metales

Los no metales son los elementos situados a la derecha en la Tabla Periódica por encima de la línea quebrada de los grupos 14 a 17 y son tan solo 25 elementos. (Incluyendo el Hidrógeno). Colocados en orden creciente de número atómico, los elementos pueden agruparse, por el parecido de sus propiedades, en 18 familias o grupos (columnas verticales). Desde el punto de vista electrónico, los elementos de una familia poseen la misma configuración electrónica en la última capa, aunque difieren en el número de capas (periodos). Los grupos o familias son 18 y se corresponden con las columnas de la Tabla Periódica.

Elementos químicos y número atómico

Un elemento químico es una sustancia pura formada por átomos que tienen el mismo número atómico, es decir, el mismo número de protones. Cada elemento se distingue de los demás por sus propiedades características. Se denomina número atómico al número de protones que tiene el núcleo de un átomo. Este número es igual al número de electrones que el átomo neutro posee alrededor del núcleo.

Véase también

Referencias

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 La composición isotópica de algunos elementos presentes en ciertos fragmentos geológicos puede variar de la facilitada en la tabla.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 La composición isotópica puede variar en los materiales comerciales, por lo que el peso atómico puede variar del dado significativamente.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 La composición isotópica de varios metales terrestres que necesitan una precisión mayor en su peso atómico no puede ser facilitada.
  4. El peso atómico del litio comercializado puede variar entre 6.939 y 6.996—en análisis futuros se tratará de especificar más el dato.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 El elemento no tiene un nucleoide estable, y su valor entre corchetes, (por ejemplo, [209]), indica el número másico del isótopo con mayor duración de dicho elemento.

Enlaces externos

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