La química elemental es un campo de la química que estudia específicamente los elementos que se han descubierto. También examina las propiedades físicas y químicas de un elemento. Las propiedades físicas se refieren a cambiar objetos sin formar nuevas sustancias. Las propiedades físicas también se pueden observar sin cambiar las sustancias que componen el material. Podemos caracterizar las propiedades físicas de la sustancia, color, olor, punto de fusión, punto de ebullición, densidad, dureza, solubilidad, turbidez, magnetismo y viscosidad.
Mientras tanto, las propiedades químicas son cambios que experimentan los objetos que forman nuevas sustancias. Los cambios químicos hacen que una sustancia forme un nuevo tipo de sustancia. Algunos ejemplos de propiedades químicas son inflamabilidad, inflamabilidad, explosivo, venenoso y óxido o corrosivo.
Los elementos se pueden clasificar en función de su posición en la tabla periódica. Esta vez, discutiremos las propiedades físicas y químicas de los elementos en función de sus grupos.
El grupo álcali
Los metales alcalinos son elementos que pertenecen al grupo IA a excepción del hidrógeno (H), a saber, litio (Li), sodio (Na), potasio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs) y francio (Fr). Entre las propiedades físicas del grupo alcalino se encuentran sus propiedades suaves y ligeras. Estos elementos también tienen puntos de fusión y ebullición bastante bajos.
La propiedad química de los elementos de metales alcalinos es su alta reactividad. Los metales alcalinos son inflamables por el oxígeno en el aire, por lo que deben almacenarse en queroseno. El resultado de la combustión siempre está en forma de peróxido.
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Los elementos de metales alcalinos también son muy reactivos al agua. El orden de los elementos desciende, la reacción se hace más intensa, incluso puede provocar calor. Los metales alcalinos reaccionan fácilmente con los ácidos para formar sales e hidrógeno gaseoso. El grupo alcalino puede reaccionar directamente con halógenos para formar sales.
El elemento del metal alcalino puede identificarse mediante una prueba de llama. Cada elemento dará un color distintivo, por ejemplo, el fuego del litio será rojo, el sodio será amarillo, el potasio será violeta claro, el rubidio será púrpura y el cesio será azul.
Grupo de suelos alcalinos
Los metales alcalinotérreos se refieren a elementos que están en el grupo IIA, a saber, berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra). Según sus propiedades físicas, los metales alcalinotérreos tienen un punto de fusión, punto de ebullición, densidad y dureza del material más altos que los metales alcalinos como el período. Esto se debe a que los elementos de metales alcalinotérreos tienen dos electrones en la capa exterior, por lo que los enlaces metálicos son más fuertes. Los metales alcalinotérreos son generalmente difíciles de disolver en agua y se pueden encontrar bajo tierra o en las rocas de la corteza terrestre.
Algunas de las propiedades químicas de los elementos de metales alcalinotérreos son que pueden reaccionar con el agua y formar bases. Además, cuando reaccionan con oxígeno, los metales alcalinotérreos pueden formar óxidos alcalinos. Los metales alcalinotérreos también pueden reaccionar con el hidrógeno para dar compuestos hidruros. Reacciona con nitrógeno, forma nitruros.
Cuando se queman, los elementos alcalinotérreos también producen un color distintivo. Las llamas de berilio y magnesio serán blancas, el calcio será naranja, el estroncio será rojo y el bario será verde.
Elementos halógenos
Los halógenos incluyen elementos que están en el grupo VIIA y consisten en flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I) y astato (At). El nombre halógeno proviene del griego que significa "formar sal". Por lo tanto, los elementos halógenos pueden formar compuestos salinos cuando reaccionan con elementos metálicos. Naturalmente, los halógenos se encuentran en forma de moléculas diatómicas, a saber, F 2 , Cl 2 , Br 2 e I 2 .
Las propiedades físicas de los halógenos son que sus puntos de fusión y ebullición aumentan al aumentar el número atómico. A temperatura ambiente, el flúor y el cloro son gases, mientras que el bromo es un líquido volátil y el yodo es un sólido sublimable. El flúor tiene un color amarillo claro, el cloro es amarillo verdoso y el bromo tiene un color rojo pardusco. Cuando es sólido, el yodo es negro, pero el vapor es violeta. Todos los elementos halógenos tienen un olor desagradable.
La propiedad química de los elementos halógenos es su alta reactividad como elemento no metálico. Los halógenos pueden reaccionar con el hidrógeno para formar ácidos halógenos. Al reaccionar con bases, los halógenos formarán sales. Al reaccionar con metales, los halógenos producirán halogenuros metálicos que tienen un alto índice de oxidación. Los elementos halógenos también se disuelven en agua, formando ácido halogenuro y ácido hipohalítico. Las soluciones de halógeno también se denominan halogenuros y son agentes oxidantes.
Gas noble
Los elementos de gas raro están en el grupo VIIIA y consisten en helio (He), neón (Ne), argón (Ar), criptón (Kr), xenón (Xe) y radón (Rn). Los gases raros reciben su nombre porque a temperatura ambiente, son gases y son muy estables o difíciles de reaccionar. Los gases raros se encuentran a menudo como átomos individuales en la naturaleza.
Las propiedades físicas de los gases nobles incluyen sus puntos de fusión y ebullición muy bajos. Su punto de ebullición está cerca de cero grados Kelvin y su punto de ebullición está solo unos pocos grados por encima de su punto de fusión. Un gas noble solo se derretirá o solidificará si la energía de las moléculas es muy débil, es decir, a una temperatura muy baja.
Por sus propiedades químicas, los gases nobles tienen una reactividad muy baja. Se cree que esto está influenciado por la configuración electrónica. El gas noble tiene 8 electrones en la capa exterior (dos para el helio) y es la configuración más estable. Además, cuanto mayor es el radio atómico de los elementos de los gases nobles, mayor es la reactividad. Hasta ahora, los científicos han podido formar compuestos a partir de xenón, radón y criptón.
Tercer periodo
Los elementos del tercer período consisten en metales (sodio, magnesio, aluminio), metaloides (silicio) y no metales (fósforo, azufre, cloro, argón). Según sus propiedades físicas, la electronegatividad de los elementos del tercer período aumentará más a la derecha en la tabla periódica. Esto se debe a que el radio atómico se está desplazando hacia la derecha, cuanto más pequeño es.
Mientras tanto, las propiedades químicas de los elementos del tercer período variaron. El sodio es el agente reductor más fuerte, mientras que el cloro es el agente oxidante más fuerte. Las propiedades de los hidróxidos de estos elementos dependen de sus energías de ionización.
Cuarto periodo
Los elementos incluidos en el cuarto período son escandio (Sc), titanio (Ti), vanadio (V), cromo (Cr), manganeso (Mn), hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni), cobre (Cu) y zinc (Zn). Todos estos elementos están incluidos en metales que son agentes reductores. Sus puntos de fusión y ebullición tienden a ser altos. También tienen buena conductividad eléctrica y son materiales resistentes. El escandio y el zinc son blancos, mientras que el resto de elementos vienen en una variedad de colores.
Según sus propiedades químicas, la mayoría de estos elementos de transición tienen varios números de oxidación y pueden formar iones y compuestos complejos.
