ELEMENTOS QUÍMICOS

Los elementos químicos son conocidos como una sustancia química en su estado puro que consiste en un tipo de átomo que se encuentra distinguido por su número atómico, es decir, por el número de protones que se encuentran en su núcleo. Los elementos químicos se dividen en metales, no metales y en metaloides. Algunos ejemplos familiares de elementos son el oxígeno y el carbono -no metales-, el silicio y el arsénico -metales-, así como el aluminio, el cobre, el oro, el mercurio, el plomo y el hierro -metales-. Se tiene la idea de que los elementos químicos fueron producidos por diversos procesos cósmicos, como el del hidrógeno y el del helio que se crearon durante el Big Bang. Por otra parte, la producción de los elementos más pesados, tiene una procedencia directa de la nucleosíntesis estelar, misma que mas tarde se pusieron a disposición del sistema solar y la formación planetaria a partir de las nebulosas planetarias y las supernovas. Es de mencionar que la gran abundancia de oxígeno, hierro y silicio en la tierra reflejan la producción más común en las estrellas.

La mayoría de los elementos químicos son considerados como estables, sin embargo, una pequeña cantidad de transformación de tipo natural que va de un elemento a otro también se puede producir en un momento actual por medio de la descomposición a partir de elementos radioactivos, junto con otros procesos nucleares considerados como naturales. Históricamente tanto el descubrimiento como el uso de los elementos tuvieron su inicio junto con el comienzo de las sociedades humanas -las primitivas- quienes encontraron a los elementos nativos, tales como el oro y el cobre y quienes extrajeron y fundieron el hierro así como otros metales a partir de sus minerales. Siglos más tarde fueron los alquimistas y los químicos quienes se encargaron de identificar a casi todos los elementos de origen natural conocidos. Las propiedades de los elementos químicos se encuentran resumidas y representadas en la tabla periódica de los elementos misma que organiza a los elementos aumentando el número atómico en las filas y en las columnas.

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ELEMENTOS QUÍMICOS EN EL CUERPO HUMANO

Tal pareciera que la famosa frase “polvo eres y en polvo te convertirás” responde a la verdadera naturaleza del ser humano, y es que el cuerpo humano cuenta con 26 productos químicos de los 92 que se pueden identificar en la corteza terrestre. Es decir, tal y como la Tierra misma, el ser humano también proviene del universo, lo que muchos científicos encuentran confirmado con la presencia de la cantidad de elementos químicos presentes en una persona. La composición química de cada cuerpo humano se puede examinar desde el enfoque relacionado con la composición de masa o de tipo atómico. Por ejemplo, el cuerpo humano es un 70% agua y el agua es 11% hidrógeno en masa, pero también cuenta con un 67% de hidrógeno atómico. Es decir, la mayor parte de la masa del cuerpo humano está conformada de oxígeno, pero la mayor parte de los átomos que se encuentran en el cuerpo humano son átomos de hidrógeno. Casi el 99% de la masa del cuerpo del hombre se encuentra compuesta por seis elementos: oxígeno, carbono, nitrógeno, calcio, fósforo e hidrógeno. Sólo el 0,85% se encuentra compuesto por cinco elementos: azufre, cloro, magnesio, potasio y sodio. Todos los elementos mencionados son básicos y necesarios para la vida; los elementos restantes están compuestos por los llamados oligoelementos, mismos que también se requieren para la vida ya que juegan un importante papel en la salud, como es el caso del flúor que se encarga de endurecer el esmalte dental. Finalmente, es de mencionar que no todos los elementos químicos en el cuerpo humano desempeñan un papel imprescindible para la vida, de hecho algunos de estos elementos se consideran como contaminantes, como es el caso del titanio y el cesio; mientras que otros son considerados como toxinas activas, tal es el caso del cadmio y del mercurio.

ELEMENTOS QUÍMICOS EN EL CUERPO HUMANO

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TABLA DE ELEMENTOS QUÍMICOS

La cronología que ha dado lugar a la formación de la tabla de elementos químicos, es en realidad todo un proceso histórico donde se hicieron estudios profundos, análisis detallados y además muchas hipótesis para poder llegar a una ley. Por ejemplo, la gente siempre ha sabido que algunos elementos químicos han estado presentes desde la antigüedad, como por ejemplo el oro, la plata y el cobre, ya que ha sido posible observarlos en su forma pura en diferentes regiones naturales. La idea de que existía un número más bien limitado de elementos se remonta a los tiempos de Aristóteles, cuando propuso que todo estaba conformado por una mezcla de más de cuatro “raíces”, más tarde ésta hipótesis fue reformulada por Platón, quien cambió la palabra “raíces” por “elementos”, a saber dichos elementos son: agua, aire, fuego y tierra. Es aquí cuando se añade el concepto de elemento. Más tarde en 1669, el alquimista alemán Henning Brand al intentar crear una piedra filosofal, es decir, un objeto que cambiara a los metales en oro puro, se dio cuenta que dejaba residuos calientes en la orina hervida, lo que lo llevó a descubrir el fósforo. Para 1809, se descubrieron por lo menos 47 elementos más y fue cuando los científicos comenzaron a observar los patrones y sus características. Y así sucesivamente hasta llegar a nuestros días.

Dado lo anterior, podemos observar que la tabla de los elementos químicos se encarga de reflejar más de un siglo de crecimiento y perfeccionamiento en los elementos y en las propiedades químicas, lo que culmina con la publicación de la primera tabla de elementos por Dmitri Mendeleev en el año 1869. Dicha tabla de elementos químicos nos aporta una representación visual no sólo de la descripción de la cantidad de elementos químicos existentes, sino que va más allá, ya que también nos deja ver la ley periódica a partir de la cual se establecen ciertas propiedades de los elementos, mismas que es posible observar que se repiten periódicamente cuando cuentan con un número atómico en particular. La tabla cuidadosamente organiza a los elementos en columnas verticales, que son conocidas como grupos; y en filas horizontales, que son conocidas como periodos, gracias a esto se pueden apreciar los diferentes puntos en común.

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CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

Toda la materia que existe en el Universo es producida en forma de átomos a partir de un pequeño número de elementos. Un átomo representa la unidad fundamental del elemento y cada elemento se encuentra compuesto de un número atómico -único- compuesto por protones cargados de forma positiva en el núcleo central (el número atómico) mismo que se encuentra rodeado por una nube de un número igual de electrones que se encuentran cargados de forma negativa. Existen unos 92 elementos químicos presentes en la naturaleza. Es de mencionar que la clasificación básica de los elementos químicos los divide en metales y en no metales. Dicha clasificación se encuentra muy bien ordenada y conceptuada en la tabla de los elementos. Es así que podemos saber que en el grupo I se encuentran los metales alcalinos, todos -a excepción del hidrógeno- son blancos, brillantes y activos y además se encuentran combinados en forma de compuestos, tienen como característica el ser isomorfos al igual que los compuestos salinos correspondientes al armonio. En los grupos II y III se encuentran los llamados metales de transición, que cuentan con propiedades químicas muy similares, en los elementos que van del 58 al 71 se encuentran los elementos lantánidos o “tierras raras”, mientras que del 90 al 92 se encuentran los elementos actínidos. Los elementos que conforman al grupo VII son conocidos como halógenos, cuyos átomos contienen siete electrones en la capa electrónica externa, y cuentan con una forma monovalente, además cuentan con agentes oxidantes, por lo que aportan una disminución en el poder de oxidación con el aumento del tiempo, es por esto que el flúor tiende a ser más reactivo por ejemplo. Por su parte, los elementos del grupo 0 se conocen como los gases nobles o gases inertes, cuyas configuraciones electrónicas son muy estables y cuentan con una capa exterior de electrones mucho más completa, éstos ganan electrones sueltos únicamente en condiciones extremas, por lo que generalmente no entran en el campo de las reacciones químicas de los elementos químicos.

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