| Central | Complementario |
|---|---|
| 1 Describir las diferencias entre elementos, compuestos y mezclas |
Átomos, elementos y compuestos
IGCSE Química · Tema 2
16:46
Átomos y Enlace
Mira estas dos cosas. Un diamante — el material más duro que puedes comprar. Y el plomo suave y gris en un lápiz. No podrían parecerse menos. Sin embargo, ambos son…
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2.1
Elementos, compuestos y mezclas
Syllabus
Fuente: Plan de estudios Cambridge International

Todas las sustancias están formadas por unos 100 bloques de construcción simples. Conocer cómo se unen permite clasificar cada sustancia en uno de tres grupos.
- Un elemento 元素 es una sustancia formada por un solo tipo de átomo 原子. No se puede descomponer en nada más simple mediante una reacción química. Ejemplos: cobre, oxígeno, carbono.
- Un compuesto 化合物 está formado por dos o más elementos unidos químicamente (enlazados) entre sí. Los átomos se unen en una proporción fija. Ejemplos: agua, dióxido de carbono. Un compuesto tiene propiedades diferentes a las de los elementos que lo componen.
- Una mezcla 混合物 es la combinación de dos o más sustancias que simplemente se mezclan, sin estar unidas químicamente. Las partes conservan sus propias propiedades y pueden separarse mediante métodos físicos. Ejemplo: el aire.
La diferencia clave: en un compuesto, los elementos están enlazados y solo pueden separarse mediante reacciones químicas; en una mezcla, no están enlazados y son fáciles de separar.

Laboratorio de elementos, compuestos y mezclas
Clasificar ejemplos cotidianos de partículas según su composición.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| element/ˈelɪmənt/ | 元素 | yuán sù |
| compound/ˈkɒmpaʊnd/ | 化合物 | huà hé wù |
| mixture/ˈmɪkstʃə/ | 混合物 | hùn hé wù |
| nucleus/ˈnjuːklɪəs/ | 原子核 | yuán zǐ hé |
| electrons/ɪˈlektrɒnz/ | 电子 | diàn zi |
2.2
Estructura atómica
Syllabus
| Núcleo | Suplemento |
|---|---|
| 1 Describa la estructura del átomo como un núcleo central que contiene neutrones y protones, rodeado de electrones en capas | |
| 2 Indique las cargas relativas y las masas relativas de un protón, un neutrón y un electrón | |
| 3 Defina el número atómico/protónico como el número de protones en el núcleo de un átomo | |
| 4 Defina el número másico/número de nucleones como el número total de protones y neutrones en el núcleo de un átomo | |
| 5 Determine la configuración electrónica de los elementos y sus iones con número atómico de 1 a 20, p. ej., 2,8,3 | |
| 6 Enuncie que: (a) los gases nobles del Grupo VIII tienen una capa externa de electrones completa; (b) el número de electrones en la capa externa es igual al número de grupo en los Grupos I a VII; (c) el número de capas de electrones ocupadas es igual al número de periodo |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Dentro del átomo
Cada átomo tiene un centro pequeño y denso llamado núcleo 原子核. A su alrededor, los electrones 电子 se mueven en capas 电子层 (niveles de energía). El núcleo contiene dos tipos de partículas: protones 质子 y neutrones 中子.

Cada partícula tiene una masa relativa y una carga relativa. Debes aprender estos valores:
| Partícula | Masa relativa | Carga relativa |
|---|---|---|
| protón | 1 | $+1$ |
| neutrón | 1 | $0$ |
| electrón | $\frac{1}{1840}$ (casi 0) | $-1$ |
Un átomo no tiene carga neta porque tiene un número igual de protones ($+1$ cada uno) y electrones ($-1$ cada uno).
Número de protones y número másico
Dos números describen un átomo:
- El número de protones (también llamado número atómico) es el número de protones en el núcleo. Te indica qué elemento es el átomo.
- El número másico (también llamado número de nucleones) es el número total de protones y neutrones en el núcleo.
Por lo tanto, el número de neutrones $=$ número másico $-$ número atómico.
Configuración electrónica
Los electrones ocupan las capas desde el interior hacia el exterior. La primera capa contiene hasta 2 electrones; las siguientes capas contienen hasta 8 cada una (para los primeros 20 elementos). La configuración electrónica 电子排布 indica cuántos electrones hay en cada capa, comenzando desde la interna.
Por ejemplo, un átomo con 13 electrones tiene la configuración $2,8,3$. El sodio (número atómico 11) es $2,8,1$. El calcio (número atómico 20) es $2,8,8,2$.
La configuración se relaciona con la Tabla Periódica 周期表:
- Un número de Grupo 族 (Grupos I a VII) equivale al número de electrones en la capa externa. Por lo tanto, $2,8,1$ está en el Grupo I.
- Un número de Período 周期 equivale al número de capas que contienen electrones. Por lo tanto, $2,8,1$ tiene tres capas, por lo que está en el Período 3.
- Los gases nobles 稀有气体 del Grupo VIII (o 0) tienen una capa externa completa, lo que los hace muy poco reactivos.

Capas electrónicas
Cambie el número atómico y observe cómo se llenan las capas (2, 8, 8) — la disposición electrónica de los primeros 20 elementos.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| atom/ˈætəm/ | 原子 | yuán zi |
| shells/ʃelz/ | 电子层 | diàn zi céng |
| protons/ˈprəʊtɒnz/ | 质子 | zhì zi |
| neutrons/ˈnjuːtrɒnz/ | 中子 | zhōng zǐ |
| charge/tʃɑːdʒ/ | 电荷 | diàn hè |
| proton number/ˈprəʊtɒn ˈnʌmbə/ | 质子数 | zhì zǐ shù |
| atomic number/əˈtɒmɪk ˈnʌmbə/ | 原子序数 | yuán zi xù shù |
| mass number/mæs ˈnʌmbə/ | 质量数 | zhì liàng shù |
| nucleon number/ˈnjuːklɪən ˈnʌmbə/ | 核子数 | hé zǐ shù |
| electronic configuration/ɪlekˈtrɒnɪk kənˌfɪɡjəˈreɪʃn/ | 电子排布 | diàn zi pái bù |
| Periodic Table/ˌpɪərɪˈɒdɪk ˈteɪbl/ | 周期表 | zhōu qī biǎo |
| Group/ɡruːp/ | 族 | zú |
| Period/ˈpɪərɪəd/ | 周期 | zhōu qī |
| noble gases/ˈnəʊbl ˈɡæsɪz/ | 稀有气体 | xī yǒu qì tǐ |
| isotopes/ˈaɪsətəʊps/ | 同位素 | tóng wèi sù |
2.3
Isótopos
Syllabus
| Fundamental | Complementario |
|---|---|
| 1 Definir isótopos como átomos diferentes del mismo elemento que tienen el mismo número de protones pero diferente número de neutrones | 3 Indicar que los isótopos del mismo elemento poseen las mismas propiedades químicas porque tienen el mismo número de electrones y, por tanto, la misma configuración electrónica |
| 2 Interpretar y utilizar los símbolos para átomos, p. ej., $^{12}_{6}\text{C}$, e iones, p. ej., $^{35}_{17}\text{Cl}^-$ | 4 Calcular la masa atómica relativa de un elemento a partir de las masas relativas y las abundancias de sus isótopos |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Isótopos 同位素 son átomos del mismo elemento que tienen el mismo número de protones pero diferente número de neutrones. Debido a que el número de protones es el mismo, son el mismo elemento. Debido a que el número de neutrones es diferente, tienen diferentes números másicos.
Se escribe un átomo con su número másico arriba y su número atómico (número de protones) abajo, como $^{12}_{6}\text{C}$. Para un ion, se añade la carga, como $^{35}_{17}\text{Cl}^{-}$.
Los isótopos de un elemento tienen las mismas propiedades químicas. Esto se debe a que las reacciones químicas solo involucran electrones, y los isótopos tienen el mismo número de electrones y la misma configuración electrónica. (Los neutrones adicionales solo cambian la masa).
Cálculo de la masa atómica relativa
La masa atómica relativa 相对原子质量 ($A_r$) de un elemento es la masa promedio de sus átomos, teniendo en cuenta qué tan común es cada isótopo. La abundancia 丰度 es el porcentaje de cada isótopo.
Por ejemplo, el cloro es 75% $^{35}\text{Cl}$ y 25% $^{37}\text{Cl}$:

Ejemplo resuelto. El boro tiene dos isótopos, $^{10}\text{B}$ y $^{11}\text{B}$, y su $A_r$ es 10.8. Encuentre el porcentaje de cada uno. Sea la abundancia de $^{11}\text{B}$ igual a $x$, entonces la abundancia de $^{10}\text{B}$ es $(100 - x)$. Entonces
por lo tanto $11x + 1000 - 10x = 1080$, dando como resultado $x = 80$. El boro es 80% $^{11}\text{B}$ y 20% $^{10}\text{B}$. Compruébalo con el sentido común: 10.8 está más cerca de 11, por lo que el isótopo más pesado debe ser el más común. Si tu respuesta asigna la mayoría al isótopo más alejado de $A_r$, los tienes invertidos.
Protones, neutrones e isótopos
Cambia los neutrones para hacer isótopos (mismo elemento, diferente número másico); cambia los electrones para hacer iones.
Laboratorio de isótopos
Clasifica hechos sobre isótopos según el número de protones, neutrones y número másico.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| relative atomic mass/ˈrelətɪv əˈtɒmɪk mæs/ | 相对原子质量 | xiāng duì yuán zi zhì liàng |
| abundance/əˈbʌndəns/ | 丰度 | fēng dù |
2.4
Iones y enlaces iónicos
Syllabus
| Núcleo | Complemento |
|---|---|
| 1 Describir la formación de iones positivos, conocidos como cationes, e iones negativos, conocidos como aniones | 5 Describir la estructura reticular gigante de los compuestos iónicos como una disposición regular de iones positivos y negativos alternados |
| 2 Indicar que un enlace iónico es una fuerte atracción electrostática entre ones de carga opuesta | 6 Describir la formación de enlaces iónicos entre iones de elementos metálicos y no metálicos, incluido el uso de diagramas de puntos y cruces |
| 3 Describir la formación de enlaces iónicos entre elementos del Grupo I y del Grupo VII, incluido el uso de diagramas de puntos y cruces | 7 Explicar, en términos de estructura y enlace, las propiedades de los compuestos iónicos: (a) altos puntos de fusión y ebullición (b) buena conductividad eléctrica cuando están en disolución acuosa o fundidos, y baja cuando están sólidos |
| 4 Describir las propiedades de los compuestos iónicos: (a) altos puntos de fusión y ebullición (b) buena conductividad eléctrica cuando están en disolución acuosa o fundidos, y baja cuando están sólidos |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Un ion 离子 es un átomo (o grupo de átomos) que ha perdido o ganado electrones, por lo que tiene una carga eléctrica.
- Un átomo metálico pierde electrones para formar un ion positivo, llamado catión 阳离子.
- Un átomo no metálico gana electrones para formar un ion negativo, llamado anión 阴离子.
Los átomos hacen esto para tener una capa externa completa, como un gas noble.
Cómo se forma un enlace iónico
Un enlace iónico es una fuerte atracción electrostática entre iones de carga opuesta (un ion $+$ y un ion $-$ se atraen).
Los enlaces iónicos se forman entre un metal 金属 y un no metal 非金属. Tomemos el cloruro de sodio, $\text{NaCl}$. El sodio ($2,8,1$) cede su único electrón externo al cloro ($2,8,7$). Ahora el sodio es $\text{Na}^{+}$ ($2,8$) y el cloro es $\text{Cl}^{-}$ ($2,8,8$). Ambos tienen capas externas completas y las cargas opuestas se atraen.
Puedes representar esto con un diagrama de puntos y cruces: dibuja los electrones de la capa externa de cada átomo como puntos para un elemento y cruces para el otro, luego muestra el movimiento del electrón desde el metal hacia el no metal.

Estructura y propiedades de los compuestos iónicos
Un compuesto iónico 离子化合物 no está formado por moléculas 分子 separadas. Los iones se empaquetan en una red gigante 晶格 —un patrón regular de inmensas cantidades de iones positivos y negativos alternados 交替.


Esta estructura explica sus propiedades:
| Propiedad | Causa |
|---|---|
| alto punto de fusión 熔点 y punto de ebullición 沸点 | la fuerte atracción electrostática entre los iones requiere mucha energía para romperse |
| baja conductividad eléctrica 导电性 cuando es sólido | los iones están fijos en su lugar y no pueden moverse |
| buen conductor cuando está fundido 熔融 o en disolución acuosa 水溶液 | los iones ahora están libres para moverse y transportar carga |
Formación de un enlace iónico (NaCl)
Paso a paso. Un metal cede su electrón externo a un no metal; los iones con carga opuesta se atraen y se empaquetan en una red cristalina gigante.
Enlace iónico (transferencia de electrones)
Paso a paso: el metal cede su(s) electrón(es) externo(s) al no metal, ambos alcanzan capas completas, y los iones + y − resultantes se atraen — un enlace iónico.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| ion/ˈaɪɒn/ | 离子 | lí zi |
| cation/ˈkætaɪən/ | 阳离子 | yáng lí zi |
| anion/ˈænaɪən/ | 阴离子 | yīn lí zi |
| ionic bond/aɪˈɒnɪk bɒnd/ | 离子键 | lí zi jiàn |
| electrostatic attraction/ɪˌlektrəʊˈstætɪk əˈtrækʃn/ | 静电引力 | jìng diàn yǐn lì |
| metal/ˈmetl/ | 金属 | jīn shǔ |
| non-metal/nɒn ˈmetl/ | 非金属 | fēi jīn shǔ |
| ionic compound/aɪˈɒnɪk ˈkɒmpaʊnd/ | 离子化合物 | lí zi huà hé wù |
| molecules/ˈmɒlɪkjuːlz/ | 分子 | fèn zǐ |
| lattice/ˈlætɪs/ | 晶格 | jīng gé |
| alternating/ˈɔːltəneɪtɪŋ/ | 交替 | jiāo tì |
| melting point/ˈmeltɪŋ pɔɪnt/ | 熔点 | róng diǎn |
| boiling point/ˈbɔɪlɪŋ pɔɪnt/ | 沸点 | fèi diǎn |
| electrical conductivity/ɪˈlektrɪkl kɒndəkˈtɪvɪti/ | 导电性 | dǎo diàn xìng |
| molten/ˈməʊltn/ | 熔融 | róng róng |
| aqueous/ˈeɪkwɪəs/ | 水溶液 | shuǐ róng yè |
2.5
Moléculas simples y enlaces covalentes
Syllabus
| Núcleo | Suplemento |
|---|---|
| 1 Indique que un enlace covalente se forma cuando un par de electrones es compartido entre dos átomos, dando lugar a configuraciones electrónicas de gases nobles | |
| 2 Describa la formación de enlaces covalentes en moléculas simples, incluyendo $\text{H}_2$, $\text{Cl}_2$, $\text{H}_2\text{O}$, $\text{CH}_4$, $\text{NH}_3$ y $\text{HCl}$. Utilice diagramas de puntos y cruces para mostrar las configuraciones electrónicas en estas y moléculas similares | 4 Describa la formación de enlaces covalentes en moléculas simples, incluyendo $\text{CH}_3\text{OH}$, $\text{C}_2\text{H}_4$, $\text{O}_2$, $\text{CO}_2$ y $\text{N}_2$. Utilice diagramas de puntos y cruces para mostrar las configuraciones electrónicas en estas y moléculas similares |
| 3 Describa, en términos de estructura y enlace, las propiedades de los compuestos moleculares simples: (a) bajos puntos de fusión y ebullición (b) baja conductividad eléctrica | 5 Explique, en términos de estructura y enlace, las propiedades de los compuestos moleculares simples: (a) bajos puntos de fusión y ebullición en términos de fuerzas intermoleculares débiles (no se requieren tipos específicos de fuerzas intermoleculares) (b) baja conductividad eléctrica |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International

Un enlace covalente 共价键 se forma cuando dos átomos comparten un par de electrones. Al compartir, cada átomo obtiene una capa externa completa (configuración de gas noble). Los enlaces covalentes se forman entre átomos no metálicos.
Algunas moléculas que debes conocer:
- $\text{H}_2$ — dos átomos de hidrógeno comparten un par de electrones (un enlace simple).
- $\text{Cl}_2$, $\text{HCl}$ — cada uno comparte un par.
- $\text{H}_2\text{O}$ — el oxígeno comparte un par con cada uno de dos átomos de hidrógeno.
- $\text{NH}_3$ — el nitrógeno comparte un par con cada uno de tres átomos de hidrógeno.
- $\text{CH}_4$ — el carbono comparte un par con cada uno de cuatro átomos de hidrógeno.
- $\text{O}_2$ y $\text{CO}_2$ tienen enlaces dobles (dos pares compartidos); $\text{N}_2$ tiene un enlace triple (tres pares compartidos); $\text{C}_2\text{H}_4$ y $\text{CH}_3\text{OH}$ también utilizan pares compartidos.
En un diagrama de puntos y cruces para una molécula, dibujas los electrones externos de cada átomo y muestras qué pares están compartidos en la superposición entre los átomos.

Propiedades de los compuestos moleculares simples
Estas sustancias están formadas por moléculas pequeñas y separadas.
- Tienen puntos de fusión y ebullición bajos. Los enlaces covalentes dentro de cada molécula son fuertes, pero las fuerzas intermoleculares 分子间作用力 (las fuerzas entre una molécula y la siguiente) son débiles, por lo que se necesita poca energía para separar las moléculas.
- Son malos conductores de electricidad, porque las moléculas no tienen carga neta ni electrones libres ni iones para transportar carga.
Por qué una molécula tiene su forma
Los pares de electrones compartidos se repelen entre sí y se separan tanto como pueden. Cuatro pares de enlace y sin pares libres dan una forma tetraédrica, como el metano (CH4).
Enlace covalente (compartido)
Paso a paso: dos átomos no metálicos se superponen y comparten un par de electrones —contando para ambos—, de modo que cada uno alcanza una capa externa completa. Ese par compartido es el enlace covalente; O₂ comparte dos pares (un doble enlace).
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| covalent bond/ˈkəʊvələnt bɒnd/ | 共价键 | gòng jià jiàn |
| intermolecular forces/ˌɪntəməˈlekjʊlə ˈfɔːsɪz/ | 分子间作用力 | fèn zǐ jiàn zuò yòng lì |
| giant covalent structure/ˈdʒaɪənt ˈkəʊvələnt ˈstrʌktʃə/ | 巨型共价结构 | jù xíng gòng jià jié gòu |
2.6
Estructuras covalentes gigantes
Syllabus
| Núcleo | Complemento |
|---|---|
| 1 Describir las estructuras covalentes gigantes del grafito y el diamante | 3 Describir la estructura covalente gigante del óxido de silicio(IV), $\text{SiO}_2$ |
| 2 Relacionar las estructuras y el enlace del grafito y el diamante con sus usos, limitados a: (a) el grafito como lubricante y como electrodo (b) el diamante en herramientas de corte | 4 Describir la similitud en las propiedades entre el diamante y el óxido de silicio(IV), relacionadas con sus estructuras |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Algunas sustancias covalentes no son moléculas pequeñas. En cambio, millones de átomos están unidos mediante enlaces covalentes en una sola estructura covalente gigante 巨型共价结构. Las dos que debes conocer son ambas formas del carbono.
Diamante 金刚石: cada átomo de carbono está enlazado a otros cuatro átomos de carbono. Esto forma una red muy fuerte y rígida 3-D. El diamante es extremadamente duro, por lo que se utiliza en herramientas de corte 切割工具.
Grafito 石墨: cada átomo de carbono está unido solo a otros tres, formando capas planas 层. Hay fuerzas débiles entre las capas, por lo que estas pueden deslizarse unas sobre otras; esto hace que el grafito sea un buen lubricante 润滑剂. El cuarto electrón externo de cada átomo de carbono es libre; estos electrones deslocalizados 离域电子 pueden moverse, por lo que el grafito conduce electricidad y se usa como electrodo 电极.


Óxido de silicio(IV) 二氧化硅 ($\text{SiO}_2$) tiene una estructura covalente gigante similar al diamante, por lo que también es muy duro y tiene un punto de fusión muy alto.
Laboratorio de estructuras covalentes gigantes
Comparar estructuras covalentes gigantes según sus enlaces y propiedades.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| diamond/ˈdaɪəmənd/ | 金刚石 | jīn gāng shí |
| cutting tools/ˈkʌtɪŋ tuːlz/ | 切割工具 | qiē gē gōng jù |
| graphite/ˈɡræfaɪt/ | 石墨 | shí mò |
| layers/ˈleɪəz/ | 层 | céng |
| lubricant/ˈluːbrɪkənt/ | 润滑剂 | rùn huá jì |
| delocalised electrons/dɪˈlɒkəlaɪzd ɪˈlektrɒnz/ | 离域电子 | lí yù diàn zi |
| electrode/ɪˈlektrəʊd/ | 电极 | diàn jí |
| silicon(IV) oxide/ˈsɪlɪkən ˈɒksaɪd/ | 二氧化硅 | èr yǎng huà guī |
2.7
Enlace metálico
Syllabus
| Núcleo | Complemento |
|---|---|
| 1 Describir el enlace metálico como la atracción electrostática entre los iones positivos en una red metálica gigante y un “mar” de electrones deslocalizados | |
| 2 Explicar, en términos de estructura y enlace, las propiedades de los metales: (a) buena conductividad eléctrica (b) maleabilidad y ductilidad |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Un metal es una estructura gigante de iones positivos rodeados por un 'mar' de electrones deslocalizados que están libres para moverse por todo el metal. El enlace metálico 金属键 es la fuerte atracción electrostática entre estos iones positivos y el mar de electrones.

Esto explica dos propiedades clave de los metales:
- Buena conductividad eléctrica: los electrones deslocalizados están libres para moverse y transportar carga a través del metal.
- Maleabilidad 展性 (se puede martillar hasta formar láminas) y ductilidad 延性 (se puede estirar hasta formar hilos): las capas de iones positivos pueden deslizarse unas sobre otras sin romper el enlace metálico, por lo que el metal cambia de forma en lugar de astillarse.
Dentro de un metal — y por qué se comporta así
Paso a paso. Los iones positivos se encuentran en un mar compartido de electrones deslocalizados; esa sola imagen explica la conducción y por qué los metales se doblan en lugar de romperse.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| metallic bonding/məˈtælɪk ˈbɒndɪŋ/ | 金属键 | jīn shǔ jiàn |
| malleability/ˌmæləˈbɪlɪti/ | 展性 | zhǎn xìng |
| ductility/dʌkˈtɪlɪti/ | 延性 | yán xìng |
2.7
Consejos para el examen
- Número de neutrones = número másico − número atómico. El número atómico es lo que determina de qué elemento es un átomo.
- Los isótopos tienen las mismas propiedades químicas porque las reacciones involucran solo electrones, y los isótopos comparten la misma configuración electrónica; solo difiere la masa.
- Relaciona estructura con propiedades: iónico = red gigante (alto punto de fusión; solo conduce cuando está fundido o en disolución acuosa); molecular simple = fuerzas débiles entre moléculas (punto de fusión bajo; no conduce); covalente gigante = muy duro, punto de fusión muy alto.
- El grafito conduce y es resbaladizo (un electrón libre por carbono; capas deslizables); el diamante no hace ninguna de las dos cosas (los cuatro electrones están unidos, por lo que es duro y no conductor). Los metales conducen y se doblan gracias al mar de electrones deslocalizados.
- Para la masa atómica relativa, toma el promedio ponderado: $A_r = \dfrac{\sum(\text{isotope mass} \times \text{abundance})}{100}$.
Lecciones interactivas sobre este tema
Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.