La química: es el estudio de la materia y de las interacciones que ocurren en ella. La materia es todo lo que nos rodea, ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Además, podemos percibirla con nuestros sentidos. Los diferentes tipos de materia son los materiales.

El Átomo

Átomo: etimológicamente la palabra átomo proviene del griego a/ (sin) y tomo (división). La parte más pequeña en que puedo dividir la materia manteniendo sus propiedades es el átomo.

El átomo tiene un núcleo en el que está concentrada su masa. En el núcleo están los protones de carga positiva y los neutrones sin carga eléctrica. Alrededor del núcleo existen los electrones de carga negativa.

• Número másico (A): la suma de los protones y neutrones de un átomo.
• Número atómico: es característico de cada elemento y es la cantidad de protones que hay en el núcleo.

En un átomo neutro la cantidad de protones va a ser igual a la cantidad de electrones.

Los átomos de un mismo elemento (es decir, mismo Z) pero diferente número másico (A) mantienen el número de protones igual, pero varía el de neutrones.

Modelos Atómicos

El átomo es la mínima expresión de la materia en una reacción química. Las moléculas son átomos unidos y estos átomos pueden ser iguales o diferentes.

Molécula es la menor porción de una sustancia que puede encontrarse en forma libre y estable. Se comporta como una sola partícula, pero puede estar formada por dos o más átomos iguales o diferentes. Cuando están formadas por un único átomo se llaman monoatómicas.

Modelo atómico de Demócrito

Este modelo corresponde a una teoría llamada atomismo. En el siglo V a. C. quien la postuló fue Demócrito. Esta teoría sostenía que la materia era discontinua y formada por partículas indivisibles. Sin embargo, filósofos importantes como Aristóteles desestimaron esta teoría y sostenían que la materia era continua. Dalton en 1808 retoma la teoría del atomismo.

La teoría atomista se puede esquematizar así:

• Los átomos son enteros, indivisibles, homogéneos, incomprensibles e invisibles.
• Los átomos se diferencian sólo en forma y tamaño, pero no por cualidades internas.
• Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.

Teoría de Thomson

A principios del siglo XX, Joseph John Thomson, a partir de sus experimentos, concluye que el átomo está cargado positivamente y que en él se incrustan partículas de carga negativa. Este modelo se conoce como»budín de pasa».

Teoría de Rutherford

En 1913, Ernest Rutherford, a partir de sus observaciones, concluyó que la mayor parte del volumen del átomo estaba vacía y que las cargas positivas estaban concentradas en un núcleo pequeño y central.

Modelo de Bohr

En el año 1915, Niels Bohr postula que los electrones giraban en órbitas alrededor del núcleo. Para cada átomo existe una determinada cantidad de energía que cuando el electrón la recibe le permite alejarse totalmente de la atracción del núcleo y abandonar el átomo. De esta manera el átomo queda cargado eléctricamente, llamado ion.

• Catión: átomo cargado positivamente, perdió electrones.
• Anión: átomo cargado negativamente, ganó electrones.

Modelo atómico actual

Fue desarrollado en 1920 por Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger. Este modelo postula que los electrones no están en órbitas definidas alrededor del núcleo, sino que se encuentran en zonas difusas y probables llamados orbitales. Los orbitales atómicos también representan niveles de energía. Cuanto más lejos del núcleo están, más energía tendrán. Puede haber hasta 7 niveles de energía con un número máximo de electrones en cada nivel.

La Tabla Periódica

Los elementos que están en un mismo periodo comparten la misma cantidad de niveles de energía. Los grupos se llaman también familias.

Existen 92 elementos naturales y 26 que son de síntesis de laboratorio. 26 elementos llamados transuránicos que se encuentran ubicados después del uranio en la tabla periódica.

Los elementos metálicos se ubican a la izquierda de la tabla periódica. En menor cantidad y a la derecha de la tabla se encuentran los no metálicos. En la transición entre uno y otro grupo se encuentran los metaloides. Estos elementos tienen características físicas de los metales y características químicas de los no metales.

Los 118 elementos de la tabla periódica actual son reconocidos por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC).

En el siglo XX, sucesivos experimentos concluyeron en ordenar los elementos en base al número atómico creciente.

Los grupos más conocidos de la tabla:

• Grupo 1: metales alcalinos
• Grupo 2: metales alcalinotérreos
• Grupo 17: halógenos
• Grupo 18: gases raros, inertes o nobles

-Los grupos 1 y 2 están compuestos por los elementos metálicos.

-Los grupos del 3 al 12, se encuentran formados por los metales de transición.

-Los grupos del 13 al 17, están constituidos por los elementos no metálicos y los semimetálicos.

-El grupo 18 se constituye por los gases nobles.

Los nombres de los elementos químicos

En función de científicos destacados:

• Curio (Cm): en honor de Pierre y Marie Curie.
• Einstenio (Es): en honor de Albert Einstein.
• Fermio (Fm): en honor de Enrico Fermi.
• Mendelevio (Md): En honor al químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléiev, precursor de la actual tabla periódica.

En homenaje a ciudades o regiones:

• Magnesio (Mg): Magnesia, región de Grecia.
• Polonio (Po): Polonia.
• Francio (Fr): Francia.
• Rutenio (Ru): Rusia.
• Californio (Cf): California.

En función a planetas:

• Mercurio (Hg): su nombre se debe al planeta del mismo nombre. Dioscórides lo llamaba plata acuática (en griego hydrárgyros). hydra=agua, gyros= plata.
• Uranio (U): del planeta Urano.
• Neptunio (Np): del planeta Neptuno.
• Plutonio (Pu): del planeta Plutón.
• Cerio (Ce): por el asteroide Ceres, descubierto dos años antes.

Propiedades físicas:

• Titanio (Ti): de los Titanes, los primeros hijos de la Tierra según la mitología griega.
• Berilio (Be): de beriio, esmeralda de color verde.
• Hidrógeno (H): engendrador de agua.
• Nitrógeno (N): engendrador de nitratos (del griego nitron,»nitrato de potasi», y genos,»generació»).

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