Clasificación de los Elementos y los Compuestos

En la naturaleza, las sustancias puras existen como elementos o compuestos. Dependiendo de la unidad básica, los elementos existen en forma atómica o molecular, mientras que los compuestos se pueden subcategorizar como moleculares o iónicos. La unidad básica de los elementos atómicos son los átomos individuales.

El helio, el oro y el hierro son ejemplos de elementos monoatómicos que pueden existir como átomos individuales estables. Por otro lado, los elementos moleculares contienen dos o más átomos unidos entre sí que forman una molécula como unidad básica. El hidrógeno diatómico con dos átomos de hidrógeno y azufre poliatómico con ocho átomos de azufre son ejemplos de elementos moleculares.

En comparación con los elementos moleculares, los compuestos moleculares se forman cuando los átomos de dos o más elementos no metálicos se combinan compartiendo electrones de valencia a través de enlaces covalentes. La combinación reduce la energía potencial global del sistema, impulsando así la formación de una molécula estable. Por tanto, las unidades básicas de un compuesto molecular son moléculas discretas compuestas por átomos constitutivos.

El etanol es un compuesto molecular que contiene unidades básicas de distintas moléculas de etanol que comprenden dos átomos de carbono, seis de hidrógeno y uno de oxígeno. Los compuestos iónicos se forman cuando los átomos de elementos metálicos se combinan con los átomos de uno o más elementos no metálicos. Los átomos metálicos pierden fácilmente sus electrones de valencia para formar cationes con carga positiva, mientras que los átomos no metálicos ganan electrones formando aniones cargados negativamente.

Se forman fuertes atracciones electrostáticas o enlaces iónicos entre los iones con carga opuesta, lo que reduce la energía total del sistema e impulsa el ensamblaje de estructuras reticulares iónicas tridimensionales estables y ordenadas. La matriz más pequeña de los iones que forman unidades básicas eléctricamente neutras de un compuesto iónico, se llama la unidad de fórmula. La sal de mesa es un compuesto iónico con una unidad de fórmula de NaCl o cloruro de sodio que contiene una matriz tridimensional alterna de iones de sodio y iones de cloruro.

Sin embargo, muchos compuestos iónicos están compuestos de iones que no son singulares, como el sodio o el cloruro, sino que están formados por múltiples átomos unidos covalentemente con una carga neta negativa o positiva, llamados iones poliatómicos. Por ejemplo, el acetato de sodio está compuesto de iones de sodio con carga positiva y iones de acetato poliatómico que tienen una carga neta negativa.