El elemento químico: símbolos, abundancia y usos
En el asado, alguien pasa la sal fina y la espolvorea sobre la carne. Esa sal es cloruro de sodio, y está formada por sodio, un metal que arde en contacto con el agua, y cloro, un gas tóxico. ¿Cómo puede ser inofensiva una sustancia hecha con dos elementos tan peligrosos? Para contestarlo primero hay que saber qué es, exactamente, un elemento químico.
Qué es un elemento químico
Todo lo que nos rodea (el mate, el termo, la Rambla, vos) está formado por átomos. Hay átomos de distintas clases, y cada clase recibe el nombre de elemento químico.
Hoy se conocen unos 118 elementos. Con ellos se forma toda la materia, igual que con las letras del abecedario se escriben todas las palabras.
Cuidado con una confusión muy común: elemento no es lo mismo que sustancia. El elemento es la clase de átomos. La sustancia es el material que podés tener en un frasco. Por ejemplo:
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El elemento oxígeno ($O$) forma la sustancia simple oxígeno ($O_2$) y también forma parte del agua ($H_2O$) y del dióxido de carbono ($CO_2$).
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El elemento hierro ($Fe$) forma la sustancia simple hierro, pero también está en el óxido de las rejas.
Explicá qué es un elemento químico. Nombrá un elemento que se use en cables eléctricos y otro que se use en los globos o en los tubos de buceo, e indicá para qué se…
Explicá qué es un elemento químico. Nombrá un elemento que se use en cables eléctricos y otro que se use en los globos o en los tubos de buceo, e indicá para qué se emplea cada uno.
Los símbolos químicos
Escribir «hidrógeno» o «cobre» cada vez que hablamos de química sería largo. Por eso cada elemento tiene un símbolo: una o dos letras.
| Elemento | Símbolo | Elemento | Símbolo |
|---|---|---|---|
| Hidrógeno | $H$ | Cloro | $Cl$ |
| Carbono | $C$ | Calcio | $Ca$ |
| Nitrógeno | $N$ | Magnesio | $Mg$ |
| Oxígeno | $O$ | Aluminio | $Al$ |
| Helio | $He$ | Silicio | $Si$ |
Símbolos que no se parecen al nombre
Algunos símbolos vienen del nombre en latín (u otro idioma antiguo) del elemento:
| Elemento | Nombre antiguo | Símbolo |
|---|---|---|
| Sodio | natrium | $Na$ |
| Potasio | kalium | $K$ |
| Hierro | ferrum | $Fe$ |
| Plomo | plumbum | $Pb$ |
| Cobre | cuprum | $Cu$ |
| Oro | aurum | $Au$ |
| Plata | argentum | $Ag$ |
El nombre de nuestro país vecino sale de ahí: Argentina es «la tierra de la plata».
¿Por qué un sistema internacional? Porque en cada idioma el nombre cambia (hierro, iron, fer, Eisen), pero el símbolo $Fe$ lo entiende cualquier científico del mundo. Así, una fórmula escrita en Uruguay se lee igual en Japón.
Escribí el símbolo químico de los siguientes elementos: hidrógeno, carbono, oxígeno, sodio, hierro y calcio. Recordá escribir la primera letra en mayúscula y la segunda,…
Escribí el símbolo químico de los siguientes elementos: hidrógeno, carbono, oxígeno, sodio, hierro y calcio. Recordá escribir la primera letra en mayúscula y la segunda, si la hay, en minúscula.
Escribí el nombre del elemento que corresponde a cada símbolo: $N$, $Cl$, $K$, $Cu$, $Au$ y $Ag$. Indicá cuáles de ellos son metales.
Escribí el nombre del elemento que corresponde a cada símbolo: $N$, $Cl$, $K$, $Cu$, $Au$ y $Ag$. Indicá cuáles de ellos son metales.
Algunos símbolos no coinciden con el nombre en español: $Na$ (sodio), $K$ (potasio), $Fe$ (hierro) y $Pb$ (plomo). Investigá o recordá de dónde provienen estos símbolos…
Algunos símbolos no coinciden con el nombre en español: $Na$ (sodio), $K$ (potasio), $Fe$ (hierro) y $Pb$ (plomo). Investigá o recordá de dónde provienen estos símbolos y explicá por qué se usa un sistema internacional de símbolos en lugar de abreviar el nombre en cada idioma.
Abundancia de los elementos
No todos los elementos abundan por igual. Y la abundancia depende de dónde se mida: no es la misma en el universo, en la corteza terrestre, en el mar o en el cuerpo humano.
| Sistema | Elementos más abundantes |
|---|---|
| Universo | $H$ y $He$ |
| Corteza terrestre | $O$ y $Si$ (luego $Al$, $Fe$, $Ca$) |
| Cuerpo humano | $O$, $C$, $H$ y $N$ |
| Aire | $N$ y $O$ |
Los anchos de las barras son didácticos, no datos exactos. Fijate en que el oxígeno aparece primero en ambos casos, pero el silicio solo abunda en las rocas y la arena, y el carbono es clave en los seres vivos.
Un informe dice que en el cuerpo humano los elementos más abundantes son oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno, mientras que en la corteza terrestre abundan el oxígeno…
Un informe dice que en el cuerpo humano los elementos más abundantes son oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno, mientras que en la corteza terrestre abundan el oxígeno y el silicio. Escribí los símbolos de los cinco elementos mencionados y explicá qué significa que un elemento sea «abundante» en un sistema determinado. Da un ejemplo de por qué la abundancia puede variar según el lugar considerado.
Propiedades y usos
Cada elemento tiene propiedades propias (conductividad, densidad, dureza, reactividad) y por eso sirve para cosas distintas.
| Elemento | Propiedad destacada | Uso |
|---|---|---|
| Cobre ($Cu$) | Excelente conductor de la electricidad, dúctil | Cables eléctricos, caños |
| Aluminio ($Al$) | Liviano, resistente a la corrosión | Latas, ollas, marcos de ventanas |
| Hierro ($Fe$) | Duro y resistente (se oxida con la humedad) | Estructuras, rejas, herramientas |
| Helio ($He$) | Muy poco denso, no inflamable | Globos |
| Oxígeno ($O$) | Necesario para respirar | Oxígeno medicinal en hospitales |
| Cloro ($Cl$) | Elimina microorganismos | Potabilización del agua (OSE), piscinas |
| Oro ($Au$) | No se oxida, brillante | Joyas, electrónica |
Mateo debe elegir un material para construir cuatro objetos: un cable eléctrico, una olla, un caño de agua y un globo para una fiesta. Entre los elementos aluminio,…
Mateo debe elegir un material para construir cuatro objetos: un cable eléctrico, una olla, un caño de agua y un globo para una fiesta. Entre los elementos aluminio, cobre, hierro y helio, elegí cuál usarías para cada objeto, escribí el símbolo de cada elemento y justificá cada elección con una propiedad del elemento (conductividad, resistencia, densidad, reactividad, etc.).
Elementos, compuestos y mezclas
Volvamos a la sal del asado. El sodio ($Na$) es un metal blando que reacciona con violencia con el agua; el cloro ($Cl_2$) es un gas amarillo-verdoso y tóxico. Pero al combinarse, los átomos de sodio y cloro se unen y forman una sustancia nueva: el cloruro de sodio, $NaCl$, un sólido blanco que se disuelve en agua y que comemos.
¿Qué se conserva y qué cambia?
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Se conserva el elemento: en el $NaCl$ siguen estando átomos de sodio y de cloro.
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Cambian las propiedades: al unirse de otra manera, los átomos forman una sustancia con propiedades propias, distintas de las de las sustancias simples de las que partimos.
Ahora aclaremos tres palabras que se confunden:
| Concepto | Qué es | Ejemplo |
|---|---|---|
| Elemento | Clase de átomos | $Fe$, $O$, $Na$ |
| Sustancia simple | Un solo elemento | $Fe$, $O_2$ |
| Sustancia compuesta | Dos o más elementos unidos | $H_2O$, $NaCl$ |
| Mezcla | Varias sustancias sin unirse químicamente | aire, agua de mar |
Camila lee que el sodio es un metal blando que reacciona con el agua y que el cloro es un gas amarillo-verdoso tóxico. Sin embargo, el cloruro de sodio ($NaCl$) es la…
Camila lee que el sodio es un metal blando que reacciona con el agua y que el cloro es un gas amarillo-verdoso tóxico. Sin embargo, el cloruro de sodio ($NaCl$) es la sal de mesa que usamos en el asado. Explicá por qué las propiedades del compuesto son distintas de las de los elementos que lo forman y relacioná tu respuesta con el concepto de elemento químico.
Valentina afirma que el aire, el agua de mar y el hierro «son todos elementos químicos». Analizá su afirmación: clasificá cada uno de los tres como mezcla, sustancia…
Valentina afirma que el aire, el agua de mar y el hierro «son todos elementos químicos». Analizá su afirmación: clasificá cada uno de los tres como mezcla, sustancia compuesta o sustancia simple, indicá qué elementos intervienen en cada caso con sus símbolos (por ejemplo, $N$, $O$, $Fe$, $H$, $Na$, $Cl$) y corregí el error de Valentina diferenciando elemento, sustancia y mezcla.
Volvé al principio: la sal del asado es inofensiva porque el cloruro de sodio es una sustancia nueva. Los elementos $Na$ y $Cl$ siguen estando, pero sus propiedades cambian al formar el compuesto.
Resumen
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Un elemento químico es una clase de átomos (mismo $Z$). Se conocen unos 118.
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Cada elemento tiene un símbolo internacional: primera letra mayúscula, segunda minúscula ($Cu$, no $CU$). Algunos vienen del nombre antiguo: $Na$, $K$, $Fe$, $Pb$, $Au$, $Ag$.
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La abundancia depende del sistema: $O$ y $Si$ en la corteza; $O$, $C$, $H$ y $N$ en el cuerpo humano.
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Cada elemento tiene propiedades que determinan sus usos ($Cu$ en cables, $He$ en globos, $O$ en hospitales).
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Elemento ≠ sustancia ≠ mezcla. Un compuesto tiene propiedades distintas de las de los elementos que lo forman.