Reactividad: su reactividad es moderada, forman cationes fácilmente, pueden presentar varios estados de oxidación y tienden a formar compuestos coloreados.

Ubicación clave en la tabla: grupos 3 al 12, entre el bloque s (metales alcalinos y alcalinotérreos) y el bloque p.

Ejemplos:

• Hierro (Fe) → acero, transporte de oxígeno (hemoglobina).

• Cobre (Cu) → conductor eléctrico.

• Platino (Pt) → catalizador en autos.

Son muy importantes porque:

• Forman catalizadores en procesos industriales (ej. Fe en la síntesis de amoníaco, Pt en automóviles).

• Son materiales estructurales (Fe en acero, Ti en aleaciones resistentes).

• Poseen propiedades magnéticas (Fe, Co, Ni).

• Participan en procesos biológicos (Fe en la hemoglobina, Cu en enzimas respiratorias).

Elementos del bloque s

• Grupo 1 (IA): Metales alcalinos → H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.

• Grupo 2 (IIA): Metales alcalinotérreos → Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.

• Helio (He): También pertenece electrónicamente al bloque s, aunque se ubica con los gases nobles.

¿Cómo entender el bloque s?

Orbital s: Es el más simple, con forma esférica, y puede tener solo 2 electrones.

Electrones de valencia: Los elementos del bloque s tienen 1 o 2 electrones en su capa externa.

Reactividad: Tienden a perder esos electrones fácilmente → son reactivos, especialmente en contacto con agua o aire.

Ubicación clave: Todo lo que está a la izquierda de la tabla y el hidrógeno.

Configuración electrónica
ns¹ → Grupo 1 (1 electrón de valencia)
ns² → Grupo 2 (2 electrones de valencia)

Ejemplos:

• Na (Z=11) → 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

• Ca (Z=20) → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

  
  

¿Por qué son importantes los elementos del bloque s?

Son esenciales para la vida

• Hidrógeno (H): Presente en el agua y todas las moléculas orgánicas.

• Sodio (Na⁺):Transmisión de impulsos nerviosos y equilibrio de líquidos.

• Potasio (K⁺): Función muscular y nerviosa.

• Calcio (Ca²⁺): Forma los huesos, interviene en la coagulación y contracción muscular.

• Magnesio (Mg²⁺): Cofactor enzimático, presente en la clorofila (plantas).

  
  

Son fundamentales en la industria

• Litio (Li): Baterías recargables (móviles, autos eléctricos).

• Sodio (Na): Producción de vidrio, jabones y químicos.

• Potasio (K): Fertilizantes (potasa), pólvora.

• Calcio (Ca): Cemento, acero.

• Magnesio (Mg): Aleaciones ligeras, fuegos artificiales.

Curiosidades

• El hidrógeno, aunque está en el grupo 1, no es un metal y se comporta diferente.

• Helio (He) tiene configuración 1s², pero se ubica en el grupo 18 por sus propiedades de gas noble.

• Francio (Fr) y radio (Ra) son radiactivos y poco comunes en la naturaleza.

• Lantánidos (tierras raras)

• Actínidos

Reactividad:

• Lantánidos: metales altamente reactivos (se parecen a los alcalinotérreos).

• Actínidos: muy reactivos y casi todos radiactivos.

Ubicación:
Parte inferior de la tabla periódica (dos filas separadas):

• Lantánidos: del La (57) al Lu (71).

• Actínidos: del Ac (89) al Lr (103).

Ejemplos:

• Neodimio (Nd) → imanes de turbinas eólicas y audífonos.

• Uranio (U) → combustible nuclear.

• Curio (Cm) → descubierto en honor a Marie Curie.

Aplicaciones:

• Lantánidos: usados en pantallas, imanes de alto rendimiento, láseres y baterías (ej. Nd en imanes de turbinas eólicas, Eu en pantallas rojas).

• Actínidos: son radiactivos, con aplicaciones en energía nuclear (U y Pu como combustibles), en medicina nuclear (radioisótopos para diagnóstico y tratamiento), y en investigación científica.

Su importancia tecnológica es enorme, ya que permiten el desarrollo de dispositivos electrónicos, energías renovables y aplicaciones médicas avanzadas.

Óxidos

Son compuestos binarios donde el oxígeno se combina con otro elemento (metal o no metal).

• Óxidos metálicos (básicos): metal + oxígeno.

  • Ejemplo: Na₂O (óxido de sodio).

  • Uso: en la fabricación de vidrios y cerámicas.

• Óxidos no metálicos (ácidos o anhídridos): no metal + oxígeno.

  • Ejemplo: CO₂ (dióxido de carbono).

  • Uso: en bebidas gaseosas y como gas de efecto invernadero.

Hidruros

Compuestos del hidrógeno con metales o no metales.

• Hidruros metálicos (iónicos): metal + hidrógeno (H⁻).

  • Ejemplo: NaH (hidruro de sodio).

  • Uso: en síntesis orgánica como agente reductor.

• Hidruros no metálicos (covalentes): no metal + hidrógeno.

  • Ejemplo: NH₃ (amoníaco).

  • Uso: fertilizantes, limpieza y refrigeración.

Hidróxidos (bases)

Son compuestos formados por un metal + grupo hidróxido (OH⁻).

• Ejemplo: NaOH (hidróxido de sodio, “sosa cáustica”).

• Uso: fabricación de jabón, papel y productos de limpieza.

Ácidos

Son sustancias que liberan H⁺ en solución acuosa.

• Hidrácidos: hidrógeno + no metal.

  • Ejemplo: HCl (ácido clorhídrico).

  • Uso: limpieza de metales, síntesis química.

• Oxoácidos: hidrógeno + no metal + oxígeno.

  • Ejemplo: H₂SO₄ (ácido sulfúrico).

  • Uso: baterías, industria de fertilizantes.

Sales

• Se forman por la reacción de un ácido con una base Ejemplo: NaCl (cloruro de sodio, sal común).

• Uso: alimentación, conservación de alimentos, industria química.

Un momento histórico en el que los compuestos inorgánicos tomaron protagonismo, y que dio lugar al “descubrimiento” y definición de la química orgánica, fue el año 1828, cuando el alemán Friederich Wholer, “creó” un compuesto orgánico en el laboratorio. Concretamente urea, y lo hizo calentando cianato de amonio, que es un compuesto inorgánico. Es decir, se creó un compuesto orgánico artificialmente, poniendo más hincapié entre la diferencia orgánico-inorgánico.

En el caso de los hidruros, podemos mencionar el amoníaco (NH₃), que es un hidruro covalente muy usado en la elaboración de fertilizantes, productos de limpieza y como refrigerante industrial. También está el hidruro de sodio (NaH), un compuesto iónico que se utiliza en síntesis orgánica como agente reductor.

Entre los hidróxidos, el más común es el hidróxido de sodio (NaOH), conocido como sosa cáustica, utilizado en la fabricación de jabones, detergentes, papel y en procesos de limpieza industrial. Otro ejemplo es el hidróxido de calcio (Ca(OH)₂), llamado cal apagada, empleado en morteros, cementos y en el tratamiento de aguas para reducir su acidez.

El ácido clorhídrico (HCl) es un compuesto muy usado para limpiar metales y en la producción de compuestos químicos; además, forma parte de los jugos gástricos del estómago. Otro ácido fundamental es el ácido sulfúrico (H₂SO₄), considerado el más importante de la industria química, ya que interviene en la producción de fertilizantes, baterías de automóviles y en síntesis industriales.

Dentro de las sales, el ejemplo más conocido es el cloruro de sodio (NaCl), que corresponde a la sal de mesa, utilizada en la alimentación y conservación de alimentos. Otro caso es el carbonato de calcio (CaCO₃), que se encuentra en rocas como la caliza y el mármol, empleado en la construcción, en la fabricación de cemento y como antiácido en la medicina.

Inicialmente se pensaba que la diferencia entre ambas disciplinas tenía que ver con un cierto “impulso vital” de la química orgánica, ya que es la que se usa para explicar el surgimiento de la vida, pero esa hipótesis se ha desechado a medida que esto se ha ido comprendiendo mejor.

Por otra parte, antiguamente se clasificaban como “orgánicas” a las sustancias compuestas por carbono que eran extraídas de las plantas y los animales.

Mientras que a las sustancias extraídas de las piedras y los minerales se les llamaban “inorgánicas”.

En la actualidad, con los avances científicos y tecnológicos es posible sintetizar en los laboratorios químicos sustancias orgánicas, por ejemplo, fulereno y grafeno.

• Formados por elementos distintos del carbono (excepto algunos como CO₂ y CO).

• Fórmulas químicas definidas.

🏗 Estructura

• Sólidos cristalinos, redes iónicas, covalentes o metálicas.

🌡 Estados de agregación

• Sólido, líquido o gas.

• Muchos sólidos son duros y cristalinos.

🔥 Puntos de fusión y ebullición

• Generalmente altos por enlaces fuertes.

• Excepciones: gases como N₂, O₂.

💧 Solubilidad

• Muchos solubles en agua (sales, ácidos, bases).

• Insolubles en solventes orgánicos.

⚡ Conductividad eléctrica

• No conducen en sólido.

• Conducen en disolución o fundidos si forman iones.

⚗ Reactividad química

• Forman nuevas sustancias sin carbono orgánico.

• Depende del tipo de enlace y electronegatividad.

🌞 Estabilidad térmica

• Estables a temperatura ambiente.

• Algunos se descomponen al calentar (carbonatos, nitratos).

🎨 Color y otras propiedades físicas

• Algunos incoloros, otros con colores característicos.

• Generalmente no tienen olor fuerte.

Su estudio es crucial para el desarrollo de nuevas tecnologías y la comprensión de procesos vitales en nuestro planeta y el universo.

• Industria y materiales: La química inorgánica es esencial en la fabricación de metales, vidrios, cerámicas y pigmentos utilizados en la construcción, materiales avanzados y dispositivos electrónicos.

• Energía: Juega un papel clave en la producción de energía a través del diseño y fabricación de pilas, baterías y otros materiales de almacenamiento energético.

• Salud: Muchos medicamentos contienen compuestos inorgánicos; por ejemplo, el cisplatino es un fármaco antitumoral ampliamente utilizado.

• Agricultura y fertilizantes: La síntesis de fertilizantes inorgánicos como los nitratos y fosfatos es fundamental para la producción agrícola.

• Construcción y manufactura: Compuestos inorgánicos se usan en cemento, pintura, adhesivos, lubricantes, cerámicas y otros productos industriales.

• Química fina y ambiental: Es clave en la producción de ácidos, bases, sales, tratamiento ambiental y ciencia de materiales.

n esta tabla los elementos están organizados en filas y columnas que muestran cierta periodicidad: los elementos que pertenecen a una misma columna tienen propiedades similares. En principio, toda la materia conocida del universo está compuesta por diversas combinaciones de los 118 elementos, registrados en la tabla periódica.

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b) El helio y su posición "extraña": el helio tiene configuración 1s², lo que lo clasificaría en el bloque s. No obstante, se coloca con los gases nobles del bloque p (grupo 18), porque su propiedad más importante es ser químicamente inerte. Ejemplo de excepción: orbital s ocupado, pero propiedades de gases nobles.

c) Configuraciones electrónicas anómalas en metales de transición: algunos elementos del bloque d no siguen la “regla esperada” de llenado de orbitales.

Ejemplos:

• Cromo (Cr): en vez de [Ar] 4s² 3d⁴, tiene [Ar] 4s¹ 3d⁵ (prefiere semilleno el orbital d).

• Cobre (Cu): en vez de [Ar] 4s² 3d⁹, tiene [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ (prefiere el orbital d lleno).

Estas “anomalías” se deben a la estabilidad adicional que aportan los orbitales semillenos o llenos.

d) Los lantánidos y actínidos como "filas separadas": en realidad, deberían estar insertados dentro del bloque d (en los grupos 3 y 4). Se colocan aparte, debajo de la tabla, solo para que la representación sea más compacta y legible. Esto es una convención visual, no una diferencia en su pertenencia a la tabla.

e) Elementos sintéticos y su clasificación

A partir del número atómico 93 (neptunio), muchos elementos del bloque f son artificiales.

Se han producido en aceleradores de partículas y no existen en la naturaleza (ej. lawrencio, seaborgio, oganesón).

Algunos de estos elementos aún se investigan para confirmar sus propiedades químicas reales, ya que su vida media es extremadamente corta.

El átomo es la unidad básica de la materia y de los elementos químicos. La idea de que la materia está formada por átomos fue introducida por Demócrito de Abdera, influenciado por su mentor Leucipo, ambos filósofos griegos. Los átomos forman compuestos químicos esenciales para la vida y la industria, como la molécula de oxígeno (O₂) y el agua (H₂O).

Los cuatro tipos principales de orbitales son s, p, d y f, cada uno con una forma y una cantidad máxima de electrones que puede contener. 

Descripción de los tipos de orbitales

• Orbitales s:

  Tienen forma esférica y el orbital s de mayor nivel energético (mayor valor de 'n') es más grande. 

• Orbitales p:

  Tienen forma de mancuerna, con dos lóbulos a ambos lados del núcleo, y existen en conjuntos de tres orientaciones espaciales diferentes (px, py, pz) a partir del segundo nivel de energía. 

• Orbitales d:

  Tienen formas más complejas, con cuatro lóbulos (excepto el dz² con forma de rosquilla y dos lóbulos). Hay cinco orbitales d en cada nivel de energía a partir del tercero. 

• Orbitales f:

  Tienen formas aún más complejas y existen en conjuntos de siete orbitales a partir del cuarto nivel de energía. 

Elementos del bloque p

Incluye:

• Grupo 13 (IIIA) → Boro (B), Aluminio (Al), Galio (Ga), Indio (In), Talio (Tl), Nihonio (Nh)

• Grupo 14 (IVA) → Carbono (C), Silicio (Si), Germanio (Ge), Estaño (Sn), Plomo (Pb), Flerovio (Fl)

• Grupo 15 (VA) → Nitrógeno (N), Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Bismuto (Bi), Moscovio (Mc)

• Grupo 16 (VIA) → Oxígeno (O), Azufre (S), Selenio (Se), Telurio (Te), Polonio (Po), Livermorio (Lv)

• Grupo 17 (VIIA) → Halógenos: Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Yodo (I), Astato (At), Teneso (Ts)

• Grupo 18 (VIIIA) → Gases nobles: Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr), Xenón (Xe), Radón (Rn), Oganesón (Og)

  
  

¿Qué lo caracteriza?

• Su configuración electrónica termina en ns² np¹– np⁶.

• Contiene elementos esenciales para la vida (como C, N, O) y para la industria (como Al, Si, Pb).

• Incluye a los elementos más electronegativos (como Flúor y Oxígeno).

• Los elementos tienen alta reactividad (halógenos) o muy baja reactividad (gases nobles).

  
  

Ejemplo de a configuración electrónica

• Boro (B) 1s² 2s² 2p¹

• Carbono (C) 1s² 2s² 2p²

• Nitrógeno (N) 1s² 2s² 2p³

¿Por qué son importantes los elementos del bloque p?

Esenciales para la vida

• Carbono (C) : Base de toda la química orgánica (vida).

• Oxígeno (O₂): Necesario para la respiración celular.

• Nitrógeno (N₂): Presente en proteínas y ADN.

• Fósforo (P): Forma parte del ADN, ATP y huesos.

• Azufre (S): Componente de aminoácidos esenciales.

Uso industrial y Tecnológico

• Silicio (Si): Electrónica y microchips (semiconductores).

• Aluminio (Al): Construcción, transporte, envases.

• Cloro (Cl): Productos de limpieza, plásticos (PVC).

• Flúor (F): Pasta dental, teflón.

• Bromo (Br): Retardantes de fuego.

• Plomo (Pb): (Antes en gasolina y baterías; hoy limitado por toxicidad).

Características

• Electronegatividad: Alta (especialmente O, F, Cl).

• Energía de ionización: Alta → difícil quitar electrones.

• Reactividad: Muy variable: halógenos muy reactivos, gases nobles casi inertes.

• Estados de oxidación: Muy variados, especialmente en no metales.

• Tipo de enlace: Mayormente covalente, aunque algunos forman iónicos.

Datos Curiosos

¿Por qué se llama bloque p?

• Se llama "bloque p" porque la última subcapa electrónica que se llena es un orbital p.

• La letra "p" viene de "principal", término usado en espectroscopía atómica.

• Cada orbital p puede contener hasta 6 electrones, por eso el bloque p tiene 6 grupos (del 13 al 18).

¿Qué significa "orbital p"?

• Es un tipo de orbital atómico.

• Tiene forma de doble lóbulo (como un "8").

• Puede tener tres orientaciones: px, py, pz.

• Por eso puede alojar hasta 6 electrones (2 por orbital).

El objetivo es que los átomos alcancen una configuración electrónica estable, cumpliendo la regla del octeto (o duplete para el hidrógeno). 

Ninoska López 8-1009-1924

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