Elementos químicos

    Se denominan elementos químicos o cuerpos simples aquéllas sustancias que están formadas por una sola clase de átomos. Todos ellos –con la excepción de los que son gaseosos a temperatura ambiente, los cuales son diatómicos– son monoatómicos.

    Su descubrimiento ha sido paulatino, según la Química ha ido avanzando, y, entre ellos, pueden diferenciarse dos clases: los naturales y los que se han logrado artificialmente.

    Desde el siglo XVIII, se intentó una clasificación de todos los elementos conocidos hasta el momento. En una primera taxonomía, se les distribuyó en dos grandes grupos: metales y no metales. Los primeros tenían dos propiedades específicas: ser buenos conductores del calor y de la electricidad y presentarse, a temperatura ambiente, siempre en estado sólido, con la excepción del mercurio, que, en esas condiciones, se halla en estado líquido. Por su parte, los no metales carecían de estas características.

    Esta clasificación no era satisfactoria, ya que, por ejemplo, en el primer grupo se encontraban sustancias tan dispares como el sodio y el oro. Otro tanto sucedía en el segundo, en el que convivían elementos como el oxígeno, gaseoso en estado natural y de gran actividad química, y, por ejemplo, el carbono.

    Tras una serie de intentos de clasificación, más o menos afortunados, debidos a diferentes científicos, el ruso Mendeleiev logró una ordenación de los mismos al colocarlos en una especie de casillero, en cuyas celdas fue situando los elementos por orden creciente de sus números atómicos, observando que así los que quedaban en una misma vertical tenían propiedades análogas. La ordenación se denominó Sistema Periódico, ya que a intervalos regulares, es decir periódicamente, se repetían las peculiaridades de los elementos. Dicha ley de periodicidad quedaba expresada diciendo que las propiedades de los elementos son función periódica de sus números atómicos.

    Tras varias modificaciones, quedó configurado el actual sistema periódico, el cual consta de 18 columnas (ordenaciones verticales), llamadas grupos o familias, y de 7 filas (ordenaciones horizontales), que se denominan periodos. Para que la ley de periodicidad mencionada no se rompa, es preciso sacar de la tabla dos conjuntos de elementos, llamados, respectivamente, lántanidos y actínidos.

    La posición de un elemento dentro del Sistema Periódico revela muchas propiedades del mismo. En la última columna de la derecha, grupo 18, se hallan los denominados gases nobles, así llamados por su inercia química. Todos, con la excepción del helio, tienen en su última capa ocho electrones. Dada su estabilidad química, son el modelo a seguir por todos los elementos, por lo que éstos tienden a presentar también ese número de electrones en su última capa (regla del octeto). Esta norma es de gran importancia para explicar el enlace químico, es decir el enlace entre átomos. Además, puede saberse si el elemento en cuestión es metal o no metal, su actividad química, su energía de ionización, su electronegatividad, el número de capas o niveles de su átomo, el número de electrones que posee, así como la distribución de los mismos, su valencia, etc.

    El Sistema Periódico es la mejor ordenación obtenida hasta la fecha, pero tiene algunas anomalías, entre las que se encuentra la mencionada de tener que extraer de él algunos elementos para que no se rompa la periodicidad de propiedades señalada; no reservar un lugar adecuado para el hidrógeno; no establecer una divisoria clara entre metales y no metales y no mantener siempre a los elementos en orden creciente de sus masa atómicas.