Los metales, algo que utilizamos todos los días en nuestra vida cotidiana. Sin embargo, muchas personas no saben bien qué son los metales en el ámbito de la química como tal. En este ámbito se conocen los metales, aquellos elementos de la tabla periódica cuya característica principal es la de ser un buen conductor de la electricidad y el calor. Suelen tener altas densidades y son generalmente sólidos a temperatura ambiente, excepto el metal mercurio que es líquido. La mayoría de ellos pueden reflejar la luz, por lo que le otorga el brillo característico metálico.
En este artículo vamos a contarte qué son los metales desde el punto de vista clínico, cuáles son sus características y tipos.
Qué son los metales
Los metales son los elementos más abundantes en la tabla periódica y algunos son los elementos más abundantes en la corteza terrestre. Algunos de ellos suelen encontrarse en la naturaleza con más o menos pureza, aunque la mayoría de ellos forman parte de los minerales del subsuelo de la tierra y deben ser separados por el ser humano antes de poder ser utilizados.
Los metales tienen enlaces característicos llamados «enlaces metálicos». En este tipo de enlace, los átomos de metal se unen de tal manera que sus núcleos y electrones de valencia (los electrones en la última capa de electrones, los electrones más externos) se combinan para formar una especie de «nube» alrededor. Por lo tanto, en el enlace metálico, los átomos metálicos están muy cerca unos de otros y todos están «sumergidos» en sus electrones de valencia, formando una estructura metálica.
Por otro lado, los metales pueden formar enlaces iónicos con los no metales (como el cloro y el flúor) para formar sales. Este tipo de enlace se forma por atracción electrostática entre iones de diferentes signos, donde los metales forman iones positivos (cationes) y los no metales forman iones negativos (aniones). Cuando estas sales se disuelven en agua, se descomponen en sus iones.
Incluso una aleación de un metal con otro (o con un no metal) sigue siendo un material metálico, al igual que el acero y el bronce, aunque son una mezcla homogénea.
Propiedades
Por sus especiales propiedades físicas, los metales han servido al ser humano desde la antigüedad, gracias a sus propiedades ideales para formar diversas herramientas, estatuas o estructuras:
- Cuando se comprimen, algunos metales pueden formar láminas delgadas de material homogéneo.
- Cuando están bajo tensión, algunos metales pueden formar alambres o hebras de material homogéneo.
- La capacidad de resistir la rotura cuando se somete a fuerzas repentinas (golpes, caídas, etc.).
- Resistencia mecánica. Puede soportar tracción, compresión, torsión y otras fuerzas sin destruir su estructura física ni deformarse.
Además, su brillo los hace ideales para forja de joyería y elementos decorativos, y su buena conductividad eléctrica los hace indispensables en la transmisión de corriente de los sistemas de energía modernos.
Tipos de metales
Los elementos metálicos pueden ser de muchos tipos y se agrupan en la tabla periódica según ellos. Cada grupo tiene atributos compartidos:
- Alcalinos. Son brillantes, suaves y muy vivos en condiciones normales de presión y temperatura (1 atmósfera y 25ºC), por lo que nunca serán de naturaleza pura. Tienen baja densidad y son buenos conductores de calor y electricidad. También tienen puntos de fusión y ebullición bajos. En la tabla periódica, ocupan el grupo I. También hay hidrógeno en este grupo (no es un metal).
- Alcalinotérreos. Están en el grupo II de la tabla periódica. Su nombre deriva de la alcalinidad de su óxido. Suelen ser más duros y menos reactivos que los alcalinos. Son brillantes y buenos conductores de calor y electricidad. Tienen baja densidad y color.
- Metales de transición. La mayoría de los metales entran en esta categoría. Ocupan el área central de la tabla periódica y son casi duros, con altos puntos de fusión y ebullición, y buena conductividad térmica y eléctrica.
- Lantánidos. También conocidos como lantánidos, son las llamadas «tierras raras» en la tabla periódica y forman «elementos de transición internos» con actínidos. Son elementos muy similares entre sí y, a pesar de los diferentes nombres, son muy abundantes en la superficie de la tierra. Tienen un comportamiento magnético muy singular (cuando interactúan con un campo magnético, por ejemplo, un campo magnético generado por un imán) y un comportamiento espectral (cuando la radiación los golpea).
- Actínidos. Junto con las tierras raras, forman «elementos de transición internos», que son muy similares entre sí. Tienen un número atómico alto y todos los isótopos de muchos de estos isótopos son radiactivos, lo que los hace extremadamente raros en la naturaleza.
- Transactínidos. También conocidos como «elementos superpesados», son aquellos elementos que superan al elemento actínido más pesado en el número atómico, lawrencio (103). Todos los isótopos de estos elementos tienen vidas medias cortas, son radiactivos y se sintetizan en el laboratorio, por lo que todos tienen los nombres de los físicos que los crearon.
Ejemplos y no metales
Vamos a ver algunos ejemplos de metales:
- Alcalinos. Litio (Li), sodio (Na), potasio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs), francio (Fr).
- Alcalinotérreos. Berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra).
- Metales de transición. titanio (Ti), vanadio (V), cromo (Cr), manganeso (Mn), hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni), cobre (Cu), zinc (Zn), plata (Ag), cadmio (Cd), wolframio (W), platino (Pd), oro (Au), mercurio (Hg).
- Tierras raras. Lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm), samario (Sm), europio (Eu).
- Actínidos. Actinio (Ac), torio (Th), protactinio (Pa), uranio (U), neptunio (Np), plutonio (Pu), americio (Am).
- Transactínidos. Rutherfordio (Rf), dubnio (Db), seaborgio (Sg), bohrio (Bh), hassio (Hs), meitnerio (Mt).
Los elementos básicos de la vida orgánica son no metálicos. Los no metales son elementos cuyas propiedades son completamente diferentes a las de los metales, aunque también existen compuestos llamados metaloides cuyas propiedades y características se encuentran entre metales y no metales. Los no metales forman enlaces covalentes cuando forman moléculas entre ellos. A diferencia de los metales, estos compuestos no son buenos conductores de electricidad y calor, ni tienen brillo.
El oxígeno, el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre son los elementos básicos de la vida y forman parte de los no metales. Estos elementos no metálicos pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre qué son los metales y sus características.