VOLVER A LOS ARTÍCULOSEl avance de la ciencia en gran parte se debió a los usos que los seres humanos le dieron a los elementos químicos, cada uno de los cuales presenta cualidades particulares, como su dureza, resistencia a la corrosión y otras más que permiten emplearlos para distintos fines como chips, medicinas y cosméticos.
Los elementos químicos
Un elemento químico se define como la sustancia conformada por un solo tipo de átomo. Hasta la fecha se han identificado 118 elementos de los que solamente 92 pueden encontrarse en la naturaleza y el resto son elementos sintéticos producidos por el ser humano de forma artificial.
El elemento que se encuentra con mayor presencia en el universo es el hidrógeno y sirve como combustible para las estrellas, el segundo más abundante es el helio. Por otra parte, el elemento más abundante en la corteza y atmósfera de nuestro planeta es el oxígeno, seguido por el silicio que se encuentra en formas rocosas y en la arena.
Aplicaciones de los elementos
Dependiendo de las propiedades físicas y químicas de los elementos, el ser humano ha sabido hacer uso de ellos para una infinidad de productos que muchas veces pasan desapercibidos en nuestra vida, pero juegan un gran papel importante en la ciencia y en la sociedad actual.
Los elementos de la tabla periódica se encuentran distribuidos en 7 filas denominadas periodos y 18 columnas denominadas grupos. Cada grupo de elementos presenta características químicas similares. A continuación se muestran algunas de las aplicaciones de los elementos de cada grupo:
Grupo IA – Metales alcalinos
Son todos (a excepción del hidrógeno) blancos, brillantes y muy activos, se encuentran en la naturaleza en forma de compuestos. El sodio y el potasio se emplean en la industria principalmente en forma de sales. El litio se usa en reactores de fusión y en la fabricación de baterías eléctricas. El rubidio es empleado en las celdas fotoeléctricas y como localizador de tumores cerebrales.
Grupo IIA – Metales alcalinotérreos
Obtienen su nombre debido al aspecto térreo de sus óxidos, se caracterizan por ser buenos conductores de calor y de electricidad. Debido a que son demasiado activos, no existen en la naturaleza y son metales difíciles de obtener, por lo que sus aplicaciones son muy limitadas. El berilio se usa en aleaciones de uso industrial y para fabricar pantallas y ventanas de radiación en dispositivos de rayos X. El magnesio presenta alta resistencia a la tensión, por lo que es usado en aleaciones para la industria aeronáutica y para fabricar émbolos y pistones, se usa también como material refractario y para la elaboración de pastillas. El estroncio se emplea como purificador del azúcar, aunque la medicina lo ubica como un elemento causante de cáncer. El bario se emplea en la pirotecnia y sirve como medio de contraste para que el estómago y los intestinos puedan observarse en las radiografías. El radio es usado en la pintura fluorescente.
Grupo IIIA – Familia del boro
El boro tiene una amplia química de estudio, se usa para fabricar vidrios, esmaltes y utensilios de cocina. El aluminio es empleado en la fabricación de materiales de cocinas como ollas y sartenes, también se usa en la industria automotriz para fabricar pistones y motores. El galio, el indio y el talio son raros y existen en cantidades mínimas. El galio y el indio tienen aplicaciones principalmente médicas en dispositivos especiales para detectar enfermedades. El talio se usa como veneno para las ratas por no tener ni olor ni sabor.
Grupo IV – Familia del carbono
La química orgánica es la disciplina encargada de estudiar los compuestos del carbono, el cual en su estado elemental se presenta como diamante y como grafito, este último empleado en la fabricación de lápices y para generar fibras de carbono. El silicio se emplea para la preparación de siliconas y por ser un elemento semiconductor muy abundante, se usa en la industria electrónica para crear chips. El óxido de silicio se usa para la fabricación de hormigón y también se emplea en la fabricación de vidrios. El germanio se usa en la fabricación de transistores y semiconductores, en las fibras y lentes ópticas. El estaño es ampliamente usado en los procesos industriales, en soldaduras de circuitos y en la fabricación del vidrio para reducir su fragilidad, también se usa como fungicida y en otros productos como tintes, dentífricos e insecticidas. El plomo se usa para la fabricación de baterías, como aislante de la radiación y como químico en la refinación del petróleo.
Grupo V – Familia del nitrógeno
Es el grupo más heterogéneo de la tabla periódica y por esta razón las aplicaciones de los elementos de este grupo son muy variadas. El nitrógeno se usa para fabricar fertilizantes, explosivos, colorantes y para la síntesis del amoníaco. El fósforo se emplea en la fabricación de fuegos artificiales, en explosivos y en venenos para el control de plagas. El arsénico es un elemento muy contaminante y peligroso, es usado para limpiar las impurezas del vidrio y para fabricar pesticidas. El antimonio se emplea en aleaciones metálicas y en la fabricación de esmaltes y pinturas, también se usa en el proceso de vulcanización del caucho. El bismuto se usa para fabricar fusibles, para aleaciones de bajo punto de fusión y en la medicina se emplea en forma de subsalicilato de bismuto para tratar la diarrea.
Grupo VI – Colágenos
Son elementos no metálicos y la mayoría son corrosivos. El oxígeno se usa como aire artificial y como combustible de cohetes en su forma líquida. El azufre se emplea en la fabricación de pólvora, fósforos y como fungicida. El selenio es usado en la fabricación de dispositivos fotoeléctricos y en células solares. El teluro se usa para realizar aleaciones con cobre y el plomo para aumentar la resistencia a la tensión.
Grupo VII – Halógenos
Son compuestos que presentan una coloración característica en su estado gaseoso y tienen gran afinidad con el hidrógeno y con el oxígeno. El flúor es usado en la fabricación de dentífricos y enjuagues bucales, también se usa para el tratamiento del agua. El cloro se usa como blanqueador y desinfectante. El bromo se emplea en los fluidos de perforación de pozos petroleros, también es usado como colorante y en la fotografía. El yodo se usa principalmente en la medicina como antiséptico y desinfectante, también se usa como medio de contraste para la radiografía y como tratamiento de alteraciones de la tiroides.
Grupo VIII – Gases nobles
Los elementos que conforman a este grupo presentan propiedades similares, en condiciones normales son gases monoatómicos incoloros e inodoros, también puede decirse que su reactividad química es muy baja. El helio se usa para llenar globos meteorológicos, se usa mezclado con el oxígeno como aire artificial en los tanques de buceo. El neón es empleado como refrigerante, también se usa en los tubos incandescentes y en las pantallas de televisión. El argón se usa en las lámparas de incandescencia y se usa como gas para las soldaduras. El kriptón se emplea en las pistas de aterrizajes en los focos incandescentes debido a la luz roja que emite.
Elementos de transición
Están formados por los grupos IIB, IVB, VB, VIB, VIIB, IB y IIB de la tabla periódica. Los elementos pertenecientes a estos grupos presentan características muy variadas y todos son metales. Debido a su variabilidad en el estado de oxidación, sus compuestos son muy coloridos. Algunos de los elementos que conforman a este grupo son: cromo, hierro, níquel, cobre, cinc, plata y oro. El cromo es usado en aleaciones con otros metales para aumentar la dureza y resistencia a la corrosión de estos. El hierro debido a su abundancia se emplea mayormente para fabricar aceros. El níquel se emplea en la fabricación de componentes electrónicos como pilas y como revestimiento de otros metales propensos a la corrosión. El cobre se usa en la fabricación de cables y monedas, también se emplea para elaborar pigmentos. El cinc es usado en la fabricación de termómetros de altas temperaturas, también se emplea en componentes electrónicos como células fotoeléctricas y transistores. El oro y la plata se usan principalmente en la joyería y en algunos dispositivos electrónicos.
