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Elementos químicos, moléculas y compuestos: características y clasificación

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53.1: La analogía indica que, como dos sustancias en reacción se transforman, dos personas en contacto genuino también cambian mutuamente. 53.2: Mensajes como «Hierve el agua antes de beberla» y «Cierra la llave al no usarla».

📚 theory ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 53

Ciencias Naturales 5° · 2024

Ejercicio 1

Contenido de la página

Sustancias puras

Todo lo que nos rodea está hecho de materia. Para diferenciar los materiales se usa su composición: la materia puede ser una sustancia pura o una mezcla.

Cuando la materia está formada por los mismos tipos de átomos o moléculas se llama sustancia pura; no puede separarse por métodos físicos.
Las sustancias puras se clasifican en elementos químicos y compuestos.

Los elementos químicos

Un elemento químico es una sustancia pura formada por átomos iguales. Ejemplo: la plata está formada solo por átomos de plata; aunque se la divida, seguirá siendo plata.

Símbolos: provienen de la primera letra del nombre (en latín) en mayúscula, por ejemplo carbono $\rightarrow$ $\text{C}$ . Si dos elementos coinciden en la inicial, se agrega una segunda letra en minúscula: cerio $\text{Ce}$ y calcio $\text{Ca}$ .

Origen de los nombres: por el lugar donde se encontró (francio, $\text{Fr}$ , descubierto en Francia), por un científico (curio, $\text{Cm}$ , en honor a Marie Curie) o por una característica notable (yodo, por su color violeta).

Clasificación de los elementos

Existen 118 elementos, 88 de ellos naturales y los restantes producidos artificialmente. Se clasifican en metales, semimetales, no metales y gases nobles.

Característica	Metales	Semimetales	No metales	Gases nobles
Conductividad	Buenos conductores del calor y la electricidad	Conducen la electricidad bajo ciertas circunstancias	Malos conductores del calor y la electricidad	—
Apariencia / estado	Tienen brillo metálico; se pueden hacer hilos y láminas; son sólidos, excepto el mercurio, que es líquido. Ejemplos: oro, plomo, hierro	Tienen brillo parecido al de los metales, pero no su dureza; son duros a temperatura ambiente. Ejemplos: arsénico, astato	Se presentan en los tres estados de la materia. Ejemplos: oxígeno, carbono, fósforo	Tienen nula reactividad; se usan en tubos fluorescentes de colores. Ejemplos: helio, neón

Las moléculas

Las moléculas son las partes más pequeñas de una sustancia y tienen propiedades distintas de los elementos que las componen: el agua tiene características muy diferentes del oxígeno y del hidrógeno por separado. Además, las moléculas tienden a unirse con otras.

Una molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Se representa con una fórmula química: $\text{H}_{2}\text{O}$ .

Glosario

Molécula: grupo de al menos dos átomos unidos por enlaces fuertes.
Reactividad: capacidad de las sustancias para reaccionar con otras y producir nuevas sustancias.

Ejercicio 53

1 (Competencia comunicacional)

«El encuentro de dos personalidades es como el contacto de dos sustancias químicas: si hay alguna reacción, ambas se transforman.» Comenta de manera oral esta afirmación.

La frase compara una relación humana con una reacción química: cuando dos sustancias reaccionan entre sí, no quedan iguales, sino que se transforman en sustancias nuevas.
Igualmente, cuando dos personas se relacionan de forma intensa, ambas cambian: adoptan ideas, hábitos o maneras de ver el mundo del otro.
Si no existe «reacción» (no hay afinidad ni intercambio), las personas permanecen como estaban, igual que sustancias que no reaccionan.

Respuesta orientativa: La afirmación usa una analogía con la química: así como dos sustancias que reaccionan se transforman en sustancias nuevas, dos personas que entran en contacto genuino también se transforman mutuamente; si no hay reacción (interés o afinidad), ambas permanecen sin cambiar.

Ejercicio 53

2 (Interdiscipliniedad)

Elabora mensajes para concienciar sobre el cuidado del agua.

Identifica el problema: hay lugares sin potabilización o con agua de mala calidad, lo que provoca enfermedades como el cólera.
Redacta mensajes cortos, claros y con verbo de acción.
Ejemplos elaborados:
- «Hierve el agua antes de beberla: 5 minutos de hervor salvan vidas.»
- «Cierra el llave mientras te cepillas los dientes: ahorras hasta 6 litros por minuto.»
- «El agua limpia es un derecho: no la contamines, cuídalas para todos.»

Respuesta

Mensajes como «Hierve el agua antes de consumirla», «Cierra la llave al no usarla» y «Evita tirar basura a ríos y quebradas» cumplen el objetivo de concienciar sobre el cuidado del agua.

Contenido de la página

Elementos químicos, moléculas y compuestos

Las hojas de papel están elaboradas con celulosa, que se extrae de los árboles; los lápices tienen en su interior una mina oscura, compuesta de carbono. Todo lo que nos rodea está conformado por materia, de diferente tipo, pero materia.

Para establecer diferencias entre los materiales se pueden utilizar varias características, por ejemplo su composición. Así, la materia puede presentarse como una sustancia pura o como una mezcla. Cuando la materia está conformada por los mismos tipos de átomos o moléculas, se conoce como sustancia pura, la cual no puede separarse por métodos físicos. Las sustancias puras se clasifican en elementos químicos y compuestos.

Los elementos químicos

Un elemento químico es una sustancia pura constituida por átomos iguales. Por ejemplo, la plata está formada solo por átomos de plata; aunque se la divida y desintegre, no puede separarse en otro elemento; seguirá siendo plata.

Los elementos químicos tienen un símbolo que generalmente proviene de la primera letra del nombre (que está en latín) en mayúscula; por ejemplo, el carbono (C). Los elementos que coinciden con la misma inicial se les ha agregado una segunda letra en minúscula, por ejemplo cerio (Ce) y calcio (Ca). Los nombres también se dan tomando en cuenta el sitio donde se los encontró, como el francio (Fr), pues fue descubierto en Francia; otros elementos tienen su nombre en honor a un científico, como el curio (Cm), en honor a la científica Marie Curie; y hay elementos bautizados por alguna característica notable, como el yodo por su color violeta.

Características generales de los elementos químicos

Existen 118 elementos, de los cuales 88 están en la naturaleza. Los otros se han producido de forma artificial. Los elementos químicos se clasifican en metales, no metales, semimetales y gases nobles.

Las moléculas

¿De qué está hecha el agua? El agua se compone de moléculas. Las moléculas son las partes más pequeñas de una sustancia.

Las moléculas tienen propiedades diferentes a los elementos que las componen. Por ejemplo, el agua tiene características muy diferentes al oxígeno e hidrógeno (si estuvieran separados). Además, las moléculas tienden a unirse con otras.

Si retomamos el ejemplo del agua, una molécula está constituida por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O). Una molécula se representa a través de una fórmula química y modelos; por ejemplo, la fórmula del agua es H₂O y el modelo está en la figura adjunta.

Glosario: molécula: grupo de al menos dos átomos unidos por enlaces fuertes. Reactividad: capacidad de las sustancias para reaccionar con otras y producir nuevas sustancias.

Interdiscipliniedad — Ciencias Naturales y salud: Existen lugares donde la potabilización del agua no existe o es de mala calidad. Allí se recomienda hacer que el agua alcance su punto de ebullición (hervir) para consumirla. Así se evitan enfermedades como el cólera.

Ejemplos resueltos

¿Por qué el agua tiene propiedades diferentes del hidrógeno y del oxígeno separados?

El agua es una molécula formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, $\text{H}_{2}\text{O}$ . 2. Al unirse, los átomos comparten electrones y forman enlaces que les confieren propiedades nuevas. 3. Por eso el agua es líquida a temperatura ambiente, mientras que el $\text{H}_{2}$ y el $\text{O}_{2}$ son gases: las moléculas tienen propiedades distintas a las de los elementos que las componen.

¿Cómo se forman los símbolos de cerio y calcio?

Ambos nombres comienzan por la letra C, igual que el carbono. 2. Se conserva la C en mayúscula y se agrega una segunda letra en minúscula para diferenciarlos. 3. Resultado: cerio $= \text{Ce}$ , calcio $= \text{Ca}$ .

Tabla

Característica	Metales	Semimetales	No metales	Gases nobles
Conductividad	Buenos conductores del calor y la electricidad	Conducen la electricidad bajo ciertas circunstancias	Malos conductores del calor y la electricidad	—
Apariencia y estado	Brillo metálico; se hacen hilos y láminas; sólidos, excepto el mercurio (líquido). Ejemplos: oro, plomo, hierro	Brillo parecido al metal pero sin su dureza; duros a temperatura ambiente. Ejemplos: arsénico, astato	Se presentan en los tres estados de la materia. Ejemplos: oxígeno, carbono, fósforo	Nula reactividad; usados en tubos fluorescentes. Ejemplos: helio, neón

Diagrama

mindmap
  root((Materia))
    Mezcla
    Sustancia pura
      Elemento químico
        Metales
        Semimetales
        No metales
        Gases nobles
      Compuesto

Fórmulas y ecuaciones

Fórmula química del agua: $\text{H}_{2}\text{O}$ (2 átomos de H y 1 de O)

$\text{H}@@MATH_0@@\text{O}$

Glosario (5)

Sustancia pura: Materia formada por los mismos tipos de átomos o moléculas; no puede separarse por métodos físicos.
Elemento químico: Sustancia pura constituida por átomos iguales que no puede descomponerse en otras sustancias.
Molécula: Grupo de al menos dos átomos unidos por enlaces fuertes; parte más pequeña de una sustancia.
Reactividad: Capacidad de las sustancias para reaccionar con otras y producir nuevas sustancias.
Gases nobles: Elementos con nula reactividad que se encuentran en estado gaseoso, como helio y neón.

Preguntas para practicar

Comenta de manera oral la afirmación sobre el encuentro de dos personalidades y dos sustancias químicas.

Es una analogía: cuando dos sustancias reaccionan se transforman en sustancias nuevas; del mismo modo, dos personas que se relacionan con intensidad y afinidad cambian mutuamente. Si no hay reacción (interés o química entre ellas), ambas permanecen como estaban.

Elabora mensajes para concienciar sobre el cuidado del agua.

Mensajes como «Hierve el agua antes de beberla», «Cierra la llave mientras no usas el agua» y «No contamines ríos y quebradas: el agua limpia es vida».

Temas y conceptos clave

Sustancias puras y mezclasElementos químicos y sus símbolosClasificación de los elementosMoléculas y fórmulas químicassustancia puraelemento químicomoléculasímbolo químicometalessemimetalesno metalesgases noblesreactividad

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué es una sustancia pura y en qué se diferencia de una mezcla?

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¿Cómo se clasifican los 118 elementos químicos y qué características tiene cada grupo?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Por qué el agua tiene propiedades distintas del hidrógeno y del oxígeno?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Diferenciar materia y sustancia
• Reconocer átomos y elementos del cuerpo básico
• Nociones de estados de la materia

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Los compuestos químicos y las mezclas: cómo se forman y cómo se separan

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 2576 caracteres

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