Clasificación de las sustancias simples

Anteriormente dijimos que las sustancias simples son aquellas formadas por sólo un elemento químico.

Veamos algunos ejemplos de elementos químicos y las sustancias simples que forman:

Como verás, en el caso del carbono, el elemento químico y la sustancia simple se denominan de distinto modo. Sin embargo la mayoría de los elementos químicos llevan los mismos nombres que las sustancias simples que forman. 

Por esta razón las palabras “oxígeno” y “hierro” pueden referirse tanto al elemento  como a la sustancia simple del mismo nombre y, en cada caso, es necesario diferenciar de qué se trata.

Cuando se dice:

“A un enfermo se le hace respirar oxígeno”

ó

"El oxígeno es un gas"

Nos estamos refiriendo al oxígeno como sustancia simple.

Pero cuando decimos:

"El agua está formada por oxígeno e hidrógeno",

Nos estamos refiriendo al oxígeno y al hidrógeno como elementos químicos.

 Cuando decimos:

"El hierro es atraído por un imán"

ó

"Se fabrican clavos de hierro"

Nos estamos refiriendo al hierro sustancia simple.

La expresión:

"El hierro entra en la composición del herrumbre"

Se refiere al hierro como elemento químico.

EJERCICIO

Identifica, en cada frase, si las palabras en negrita se refieren al elemento químico o a la sustancia simple:

a)      “La sal de mesa está compuesta por cloro y sodio”

b)      “El helio se utiliza en las fiestas para inflar globos”

c)      “El gas hidrógeno sería un buen combustible”

d)      “El carbono, junto con otros elementos forman el azúcar”

e)      “La clorofila tiene magnesio en su composición”

f)       “Cuando el magnesio se quema produce una luz blanca intensa”

g)      “Esta moneda es de cobre”

Clasificación de las sustancias simples

Observando tu tabla periódica, habrás notado que no es igual a ambos lados. En uno de los lados se indican las propiedades atómicas de cada elemento y en el otro se indican las propiedades de la sustancia simple más abundante formada por ese elemento.

Por ejemplo:

En el casillero  correspondiente al hidrógeno se indican las propiedades del gas hidrógeno o dihidrógeno (H₂).

A las sustancias simples las podemos clasificar en cuatro grupos principales:

·         METALES

·         NO METALES

·         SEMIMETALES

·         GASES NOBLES

Propiedades de metales, no metales y semimetales

Propiedades de los metales

Las propiedades que se mencionan son generalizaciones; cada metal tiene, en mayor o menor grado, estas características.

A temperatura ambiente la mayoría se encuentra en estado sólido, excepto el mercurio, por ejemplo, que es líquido.

Recién cortados tienen color blanco, excepto el oro y el cobre.

Son buenos conductores de la corriente eléctrica. Son buenos conductores del calor.

Son maleables: se pueden fabricar láminas delgadas.

Son dúctiles: se pueden hacer hilos o alambres.

Son tenaces.

Sus superficies pulidas son brillantes ("brillo metálico").

Forman aleaciones al mezclarse entre sí o con algunos no metales. Estas mezclas de metales se llaman amalgamas si contienen mercurio.

Reaccionan químicamente con el dioxígeno formando óxidos, llamados óxidos básicos o metálicos.

Propiedades de los no metales

A temperatura ambiente pueden encontrarse en diferentes estados físicos: estado gaseoso (dioxígeno, dinitrógeno, diflúor), estado líquido (dibromo), estado sólido (azufre, carbono, fósforo, diyodo)

Gran variedad de colores: el azufre es amarillo, el dicloro es verde, el diyodo es gris oscuro, el dioxígeno es incoloro, el dibromo es rojizo.

No son buenos conductores de la corriente eléctrica (excepto el carbono grafito).

No son dúctiles.

No son maleables.

Generalmente no tienen superficies brillantes.

Presentan alotropía (alótropos son sustancias simples diferentes formadas por el mismo elemento).

Reaccionan químicamente con el dioxígeno formando óxidos, llamados óxidos ácidos.

Propiedades de los semimetales

Se llama semimetales o metaloides a aquellos elementos que se encuentran en la zona límite entre los metales y los no metales en la Tabla Periódica. Poseen propiedades semejantes a unos u otros según el caso. Son semimetales los siguientes elementos: B (boro), Si (silicio), Ge (germanio), As (arsénico), Sb (antimo­nio), Te (teluro) y Po (polonio).

Gases nobles

Gases nobles es uno de los nombres con que se suele designar a los elementos del grupo VIIIA. Los elementos de este grupo se encuentran en estado gaseoso a temperatura ambiente y constituyen alrededor del 1% de la masa de la atmósfera. El más abundante es el Argón. Son todos incoloros e inodoros.

Se logran obtener por destilación fraccionada del aire líquido,  a excepción del He y el Rn.

Son todos químicamente inertes. Es decir que se caracterizan por tener una reactividad química casi nula: tienen la capacidad de permanecer inalterados sin importar con qué sustancias estén en contacto.

Los gases nobles se usan habitualmente para la iluminación debido a su falta de reactividad química. Lucen con colores característicos cuando se les utiliza en lámparas de descarga, como los faros de neón.

Elemento hidrógeno

Aunque lo consideremos un no metal, no tiene las características propias de ningún grupo y debe estudiarse aparte.