Elemento

Definición de elemento

sustantivo
plural: elementos
el‧e‧ment, ˈel.ɪ.mənt

(bioquímica) Sustancia que no puede descomponerse en sustancias más simples por medios químicos, y que está formada por átomos todos ellos con idéntico número de protones
(general) Componente fundamental de una entidad compuesta (como un elemento cribador que forma los floemas en las angiospermas)

Etimología: Latín elementum («rudimento»)

Elemento químico

Un elemento químico se refiere a la sustancia pura de un tipo de átomo. Un átomo es la unidad más pequeña de la materia y el componente fundamental de un elemento químico. Un elemento tiene el mismo número de protones en sus núcleos atómicos. Esto significa que todos los átomos que componen el elemento tendrían el mismo número de protones. Por ejemplo, el carbono es un elemento compuesto por átomos que tienen el mismo número de protones, es decir, 6. Ejemplos comunes de elementos son el hierro, el cobre, la plata, el oro, el hidrógeno, el carbono, el nitrógeno y el oxígeno.

En la actualidad, 94 son elementos naturales mientras que 24 son sintéticos. Por tanto, hasta ahora se han identificado un total de 118 elementos. Los elementos que tienen un número atómico inferior o igual a 94 se encuentran en la naturaleza. Los que tienen un número atómico superior a 94 se producen artificialmente.

Los procesos que se cree que han producido primordialmente los elementos naturales son la nucleosíntesis en el Big Bang, la nucleosíntesis estelar, la nucleosíntesis explosiva en las supernovas y la espalación de rayos cósmicos.

Elementos del cuerpo humano

Los elementos más comunes en los seres vivos son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno. En el cuerpo humano, los elementos más abundantes por masa son los siguientes: oxígeno (65%), carbono (18,5%), hidrógeno (9,5%), nitrógeno (3,2%), calcio (1,5%) y fósforo (1%). Estos elementos principales constituyen el 99% de la masa del cuerpo humano. El 0,85% se compone de otros elementos como el potasio (0,4%), el azufre (0,3%), el sodio (0,2%), el cloro (0,2%) y el magnesio (0,1%).

Sustancias

Una sustancia es aquello que tiene una composición química definida y propiedades distintas y está formada por elementos en combinación con otro o los mismos elementos. Todos los compuestos son sustancias pero no todas las sustancias son compuestos ya que los elementos puros también son sustancias químicas.

Los elementos forman un compuesto. Por ejemplo, la combinación de átomos de sodio y cloro da lugar a la formación de la sal de mesa o cloruro de sodio. Los elementos de un compuesto se mantienen unidos mediante enlaces químicos. Muchos de los elementos que aparecen de forma natural en la Tierra se combinan químicamente. Algunos de los compuestos cruciales para la vida son el agua, el cloruro de sodio, el dióxido de carbono, etc.
Un alótropo de un elemento se refiere a cualquiera de las múltiples sustancias formadas por un solo tipo de elemento aunque estas sustancias puedan diferir en su estructura. Por ejemplo, el carbono forma alótropos como el carbón, el grafito y los diamantes. Están formados por un solo tipo de elemento: el carbono.

Las aleaciones son sustancias formadas por una mezcla de un metal y uno o más metales o elementos no metálicos. Ejemplos de aleaciones son el latón (cobre y zinc), el bronce (principalmente cobre y estaño) y el oro blanco (oro y normalmente níquel, manganeso o paladio).

Minerales

Un mineral es un compuesto químico, a menudo en forma cristalina, y normalmente abiogénico, es decir, no producido por la actividad de organismos vivos. Sin embargo, un mineral puro sería un tipo de mineral compuesto por elementos en forma no combinada pero con una estructura mineral definida. Ejemplos de minerales puros son el oro, la plata, el carbono, el aluminio, el cobalto, el cobre, el plomo, el hierro, el mercurio, el silicio, el azufre, el estaño, el zinc, etc.

El mineral, en el contexto de la nutrición, se define como un elemento químico que se necesita como nutriente esencial. Los minerales son sólo uno de los cuatro grupos de nutrientes esenciales; los otros son las vitaminas, los ácidos grasos esenciales y los aminoácidos esenciales. En los seres humanos, los elementos esenciales son (1) los elementos a granel, (2) los macrominerales y (3) los oligoelementos. Los elementos a granel, que constituyen la mayor parte de la dieta humana, son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno. Los macrominerales, que también son esenciales pero en cantidades relativamente menores que los elementos masivos, son el calcio, el fósforo, el potasio, el sodio, el cloro y el magnesio. Un oligoelemento es un elemento químico necesario para la supervivencia pero que se necesita en cantidades muy pequeñas. Ejemplos de oligoelementos son el azufre, el hierro, el cloro, el cobalto, el cobre, el zinc, el manganeso, el molibdeno, el yodo y el selenio.

Isótopos

Un isótopo se refiere a cualquiera de las diferentes formas de un elemento (por lo tanto, teniendo el mismo número de protones) pero teniendo un número diferente de neutrones dentro de sus núcleos. Esto significa que los isótopos tendrían el mismo número atómico pero un número de masa diferente. El carbono, por ejemplo, tiene tres isótopos: carbono-12, carbono-13 y carbono-14. Los isótopos que son radiactivos se llaman radioisótopos. Un radioisótopo se descompone en otros elementos mediante un proceso llamado desintegración radiactiva. El proceso se produce cuando el núcleo atómico inestable del radioisótopo pierde energía emitiendo radiación. Todos los elementos tienen radioisótopos, aunque algunos de ellos se han producido artificialmente.

Los radioisótopos tienen muchos usos. En biología, pueden utilizarse para controlar procesos biológicos como la replicación del ADN. También se utilizan para controlar los contaminantes y medir las escorrentías de agua, como las de la lluvia y la nieve. También son útiles para medir la edad de fósiles, rocas y minerales. En medicina nuclear, los radioisótopos se utilizan para tratamientos y diagnósticos.

Otras definiciones biológicas

El término «elemento», en el contexto general, se refiere al componente fundamental de una entidad compuesta. Un ejemplo de ello es el término elemento del tamiz. En las angiospermas, el floema es el tejido vascular que participa en el proceso de translocación. Está formado por los siguientes componentes principales: elemento criboso, célula acompañante, esclerénquima del floema y parénquima del floema. El elemento criboso es la principal célula conductora del floema. Es una célula viva con un protoplasto aunque el núcleo está ausente en la madurez.

Ver también

• Compuesto
• Atomo
• Isótopo

Lectura adicional

• Cómo se forman los elementos (Un artículo con un diagrama esquemático de la formación universal de elementos, de Science Learning Hub).