Elementos Químicos en el Cuerpo Humano
Mapa conceptual
Los elementos químicos son cruciales para la vida, con 26 esenciales en el cuerpo humano. Oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno dominan la masa corporal, mientras que otros como calcio y hierro son vitales para funciones fisiológicas. Los átomos y sus enlaces químicos juegan un papel fundamental en la estabilidad y reactividad de las biomoléculas.
Resumen
Esquema
Elementos Químicos en el Cuerpo Humano
El cuerpo humano es un complejo ensamblaje de elementos químicos, que son sustancias puras formadas por átomos del mismo tipo. De los elementos conocidos, 92 se encuentran de forma natural en la Tierra y los restantes han sido sintetizados en laboratorios. En el cuerpo humano, 26 de estos elementos son esenciales para la vida. Cuatro de ellos -oxígeno (O), carbono (C), hidrógeno (H) y nitrógeno (N)- componen aproximadamente el 96% de la masa corporal total. Elementos como el calcio (Ca), fósforo (P), potasio (K), azufre (S), sodio (Na), cloro (Cl), magnesio (Mg) y hierro (Fe) suman cerca del 3,6%, y los oligoelementos, presentes en trazas, son cruciales para el funcionamiento fisiológico y metabólico del organismo.Estructura Atómica y Composición de los Elementos
Los elementos están constituidos por átomos, las unidades fundamentales que conservan las propiedades químicas del elemento. Un átomo se compone de partículas subatómicas: protones con carga positiva y neutrones sin carga en su núcleo, y electrones con carga negativa orbitando alrededor del núcleo en niveles de energía definidos. La configuración electrónica, es decir, la distribución de los electrones en estas órbitas, determina la reactividad química de un átomo. La capa más externa, conocida como capa de valencia, es crucial en la formación de enlaces químicos. Los átomos son eléctricamente neutros cuando el número de protones es igual al número de electrones.Número Atómico, Número de Masa e Isótopos
El número atómico de un elemento indica la cantidad de protones en el núcleo de sus átomos y define su identidad química. El número de masa es la suma total de protones y neutrones en el núcleo. Los isótopos son variantes de un mismo elemento que difieren en su número de neutrones y, por ende, en su número de masa. A pesar de sus diferencias en masa, los isótopos de un elemento tienen propiedades químicas similares, ya que poseen el mismo número de electrones. Algunos isótopos son inestables y radiactivos, desintegrándose y emitiendo radiación, lo que puede llevar a la transmutación en otros elementos. La vida media de un isótopo radiactivo es el tiempo requerido para que la mitad de una muestra se desintegre.Masa Atómica y Unidades de Medida
La masa atómica de un elemento es un promedio ponderado de las masas de todos sus isótopos naturales, basado en su abundancia relativa en la naturaleza. Se mide en unidades de masa atómica (uma), también conocidas como daltons (Da). Esta masa atómica promedio es un factor crucial en la comprensión de la composición química y las reacciones que ocurren en el cuerpo humano, ya que influye en la manera en que los elementos interactúan entre sí y forman compuestos.Iones, Moléculas y Compuestos
Los átomos pueden adquirir o perder electrones para formar iones con carga eléctrica positiva o negativa. Las moléculas se constituyen cuando dos o más átomos se unen mediante enlaces covalentes, compartiendo pares de electrones. Un compuesto es una sustancia formada por átomos de dos o más elementos diferentes unidos químicamente. Los radicales libres son moléculas o fragmentos de moléculas que contienen al menos un electrón desapareado en su capa de valencia, lo que los hace extremadamente reactivos y capaces de dañar células y tejidos.Enlaces Químicos y Estabilidad de los Átomos
Los enlaces químicos son las interacciones que mantienen unidos a los átomos en moléculas y compuestos. Los átomos buscan la estabilidad completando su capa de valencia, generalmente alcanzando ocho electrones, según la regla del octeto. Los enlaces iónicos se forman entre átomos con cargas opuestas, los covalentes a través de la compartición de electrones, y los de hidrógeno son interacciones débiles entre moléculas. Estos enlaces son fundamentales para la estructura y función de las biomoléculas en el cuerpo humano.
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Composición del cuerpo humano
Elementos esenciales para la vida
Los elementos oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno son fundamentales para la vida humana
Elementos presentes en trazas
Importancia de los oligoelementos
Los oligoelementos son cruciales para el funcionamiento fisiológico y metabólico del cuerpo humano
Estructura atómica
Los átomos son las unidades fundamentales que componen los elementos y su configuración electrónica determina su reactividad química
Número atómico y número de masa
Identidad química de los elementos
El número atómico de un elemento define su identidad química al indicar la cantidad de protones en su núcleo
Isótopos
Diferencias entre isótopos
Los isótopos de un elemento difieren en su número de neutrones y, por ende, en su número de masa
Vida media de los isótopos radiactivos
La vida media de un isótopo radiactivo es el tiempo requerido para que la mitad de una muestra se desintegre
Masa atómica y unidades de medida
Promedio ponderado de las masas de los isótopos
La masa atómica de un elemento se calcula como un promedio ponderado de las masas de sus isótopos naturales
Unidades de masa atómica
La masa atómica se mide en unidades de masa atómica (uma) o daltons (Da)
Importancia de la masa atómica en la comprensión de la composición química del cuerpo humano
La masa atómica influye en la manera en que los elementos interactúan y forman compuestos en el cuerpo humano
Enlaces químicos y estabilidad de los átomos
Tipos de enlaces químicos
Los enlaces iónicos, covalentes y de hidrógeno son fundamentales para la estructura y función de las biomoléculas en el cuerpo humano
Regla del octeto
Los átomos buscan la estabilidad completando su capa de valencia, generalmente alcanzando ocho electrones según la regla del octeto
Radicales libres
Los radicales libres son moléculas extremadamente reactivas que pueden dañar células y tejidos debido a la presencia de un electrón desapareado en su capa de valencia
Elementos Químicos en el Cuerpo Humano
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Elementos mayoritarios en el cuerpo humano
Oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno - 96% de la masa corporal.
01
Elementos secundarios en el cuerpo humano
Calcio, fósforo, potasio, azufre, sodio, cloro, magnesio y hierro - 3,6% de la masa corporal.
02
Importancia de los oligoelementos
Esenciales en trazas para el funcionamiento fisiológico y metabólico.
