Conceptos Fundamentales de Elementos Químicos y Cálculos

Características de los Metales

• Poseen un brillo característico.
• Son opacos.
• Excepto el mercurio, son sólidos a temperatura ambiente y tienen elevados puntos de fusión.
• Son buenos conductores del calor y la electricidad.
• Son maleables y dúctiles.

Características de los No Metales

• No poseen brillo metálico.
• A temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
• Generalmente, los sólidos y líquidos tienen puntos de fusión y ebullición bajos.
• Son malos conductores del calor y la electricidad.
• En estado sólido son frágiles.

La Tabla Periódica

Los elementos están ordenados de izquierda a derecha y de arriba abajo, en orden creciente de su número atómico.

• Los elementos que tienen el mismo número de electrones en la última capa se encuentran en un mismo grupo. Hay 18 grupos.
• Los elementos que tienen el mismo número de capas electrónicas se clasifican dentro de un mismo periodo. Hay 7 periodos.

Ubicación de Metales y No Metales en la Tabla Periódica

• Dentro de un mismo periodo: las propiedades metálicas aumentan conforme avanzamos hacia la izquierda y disminuyen conforme avanzamos hacia la derecha.
• Dentro de un mismo grupo: las propiedades metálicas se acentúan conforme descendemos en la tabla y disminuyen conforme ascendemos.

Elementos Traza

De los 117 elementos que se conocen actualmente, 29 son artificiales. De los 88 restantes, más de 70 son tan escasos que reciben el nombre de elementos traza. Algunos ejemplos son: el oxígeno, carbono, oro, plata, platino y nitrógeno.

Masa Molecular

La masa molecular de un compuesto es igual a la suma de las masas de los átomos que lo componen.

Composición Centesimal

La composición centesimal indica el porcentaje en masa de cada elemento en un compuesto.

Se calcula mediante la siguiente fórmula:

% de cada elemento = (Masa total de los átomos del elemento en el compuesto / Masa molecular del compuesto) * 100

Masa Molar y Cantidad de Sustancia

La masa molar (M) se puede expresar en kg/mol o g/mol.

Si se expresa en g/mol, el valor numérico coincide con la masa atómica (para átomos) o la masa molecular (para moléculas).

Cálculo de Cantidad de Sustancia

La cantidad de sustancia (n), medida en moles, se relaciona con la masa (m) y la masa molar (M) mediante las siguientes fórmulas:

• Cantidad de sustancia (mol) = Masa (g) / Masa molar (g/mol)
• n (mol) = m (g) / M (g/mol)
• Masa (g) = Cantidad de sustancia (mol) * Masa molar (g/mol)

Estados de Oxidación Comunes

Metales

• H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr: 1
• Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra: 2
• Cu, Hg, Au: 1, 2
• Au: 1, 3
• B, Al: 3
• Fe, Co, Ni: 2, 3
• Sn, Pb, Pt, Ir: 2, 4
• Ag, NH4+: 1
• Zn, Cd: 2
• Cr: 2, 3, 6
• Mn: 2, 3, 4, 6, 7

No Metales

Estados de oxidación comunes (incluyendo estados negativos cuando se combinan con hidrógeno):

• F: 1 (-1)
• Cl, Br, I: 1, 3, 5, 7 (-1)
• N: 1, 2, 3, 4, 5 (-3)
• P, As, Sb: 1, 3, 5 (-3)
• O: 2 (-2)
• S, Se, Te: 2, 4, 6 (-2)
• C, Si: 2, 4 (-4).

Grupos Principales de la Tabla Periódica

• Alcalinos: H (hidrógeno), Li (litio), Na (sodio), K (potasio), Rb (rubidio), Cs (cesio), Fr (francio).
• Alcalinotérreos: Be (berilio), Mg (magnesio), Ca (calcio), Sr (estroncio), Ba (bario), Ra (radio).
• Elementos de Transición: Sc (escandio), Ti (titanio), V (vanadio), Cr (cromo), Mo (molibdeno), Mn (manganeso), Fe (hierro), Co (cobalto), Ni (níquel), Pd (paladio), Pt (platino), Cu (cobre), Ag (plata), Au (oro), Zn (cinc), Cd (cadmio), Hg (mercurio).
• Grupo del Boro: B (boro), Al (aluminio), Ga (galio), In (indio), Tl (talio).
• Grupo del Carbono: C (carbono), Si (silicio), Ge (germanio), Sn (estaño), Pb (plomo).
• Grupo del Nitrógeno (Pnictógenos): N (nitrógeno), P (fósforo), As (arsénico), Sb (antimonio), Bi (bismuto).
• Grupo del Oxígeno (Calcógenos): O (oxígeno), S (azufre), Se (selenio), Te (teluro), Po (polonio).
• Halógenos: F (flúor), Cl (cloro), Br (bromo), I (yodo), At (ástato).
• Gases Nobles: He (helio), Ne (neón), Ar (argón), Kr (kriptón), Xe (xenón), Rn (radón).