quimica

CAPÍTULO 1. LA ESTRUCTURA DEL ÁTOMO.

Para entender a cabalidad cómo funciona el organismo humano, cuáles son las causas de las enfermedades, cómo combatirlas y sobre todo prevenirlas, es necesario tener conocimientos de Química ya que todas las formas de vida, desde las más simples, dependen de los centenares de reacciones químicas, reguladas con absoluta precisión, que tienen lugar en lascélulas.

En la vida diaria estamos acostumbrados a interactuar con sustancias que tienen determinadas propiedades: un clavo de hierro se oxida fácilmente a la intemperie, la sal común y el azúcar son sólidos blancos que se disuelven con facilidad en el agua, pero con diferentes sabores, el aceite y el vinagre no se mezclan entre sí y así muchos otros ejemplos.
La explicación a las propiedades delas sustancias está precisamente en el tipo de átomos que las constituyen y cómo están unidos. La inmensa cantidad de sustancias que existen, la mayoría de ellas sintetizadas por el hombre gracias al desarrollo científico y tecnológico, están constituidas por un número relativamente pequeño de tipos de átomos: los elementos químicos.

Es decir, las propiedades de las sustancias y sus aplicacionesen la práctica o las funciones que desempeñan en el organismo, dependen de cuáles átomos y cómo estos están unidos entre sí.
Conocer, pues, qué son los átomos, cómo están constituidos, en que se diferencian unos de otros, cuáles son sus propiedades, nos permitirá entender las propiedades físicas y químicas de las sustancias.


1.1 Los elementos químicos.
Al número de protones que tiene unátomo en el núcleo se le denomina número atómico y se representa por la letra Z. En la naturaleza existen átomos de hasta 92 protones en el núcleo que son los que originan, al combinarse entre sí, toda la variedad de sustancias que conocemos. Además, se han logrado obtener artificialmente otros átomos cuyo número atómico llega al 109.

A los átomos que tienen el mismo número de protones en elnúcleo y por tanto, el mismo número atómico se les denomina elementos químicos, o sea, el elemento químico es una especie o tipo de átomos que tienen igual número atómico y que poseen las mismas propiedades.5

Durante las reacciones químicas, es decir, cuando ocurre la transformación de unas sustancias en otras, los núcleos de los átomos no sufren cambios ya que en estos procesos solo participan loselectrones. Es por ello que los átomos de un elemento dado tienen el mismo comportamiento químico.

Cuando se unen átomos de un mismo elemento se forman las llamadas sustancias simples, como son el dioxígeno y el dinitrógeno (conocidos comúnmente por oxígeno y nitrógeno) que se encuentran formando parte del aire que respiramos. Si se combinan átomos de diferentes elementos se forman lassustancias compuestas, por ejemplo el azúcar en cuya composición hay átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno.

Cada elemento químico tiene un nombre que se representa de manera abreviada por un símbolo que puede ser una o dos letras (Tabla 1.2). En la corteza terrestre los elementos más abundantes son el oxígeno y el silicio (componentes fundamentales de la arena de sílice), el aluminio, el calcio, elmagnesio y el sodio.
De los elementos que existen en la naturaleza solo 56 se encuentran presentes en el mundo animado donde la variedad y abundancia de estos varía de una especie a otra. Sin embargo, en todos los organismos vivos se han encontrado los elementos: hidrógeno, oxígeno, carbono,
nitrógeno, fósforo, azufre, cloro, yodo, flúor, calcio, potasio, sodio, magnesio, hierro, cobalto ymanganeso.

Los elementos presentes en el ser humano son 26 (Tabla 1.2). El oxígeno, el hidrógeno, el carbono y el nitrógeno constituyen el 96% de la masa total del cuerpo. Estos elementos son constituyentes de sustancias tan importantes para la vida como el agua, las proteínas, las grasas, los carbohidratos y los ácidos nucleicos. El calcio, el fósforo, el potasio, el azufre, el sodio, el cloro,...