10 Características de los
Metales

Te explicamos qué son los metales, cuáles son sus propiedades físicas y para qué se usan. Además, diferencias con no metales.

metales
Utilizamos los metales a través de la mezcla, fundición y modelado.

¿Qué son los metales?

De todos los elementos químicos conocidos, los metales o elementos metálicos son aquellos que comparten una serie de características fundamentales:

  • Son buenos conductores térmicos y eléctricos
  • Tienen densidades elevadas.
  • Generalmente son sólidos a temperatura ambiente (con la excepción del mercurio).
  • Casi todos reflejan la luz (fotones), obteniendo un brillo muy característico.

Los elementos metálicos son los más abundantes de la corteza terrestre: de los 118 elementos que integran la Tabla Periódica, apenas 25 son no metálicos. Suelen hallarse naturalmente en proporciones de mayor o de menor pureza, formando parte de minerales del subsuelo terrestre, de los cuales han de ser separados.

El estudio y aprovechamiento de los metales por el ser humano, mediante procesos físicos de mezcla, fundición y moldeado, se conoce como metalurgia. Es uno de los cimientos principales de la ingeniería.

Ver también: Metales y no metales

Características de los metales

  1. ¿Cómo se originaron?

En sus etapas iniciales, el Universo estaba constituido de hidrógeno y helio, dos gases livianos.

Estos dos gases se fusionan en reacciones nucleares en el centro de las estrellas.

Como consecuencia se producen enormes cantidades de energía y también se componen núcleos atómicos más pesados de nuevos elementos estables.

Así es como los elementos metálicos se formaron de manera paulatina en el corazón de las estrellas.

Estos elementos pesados, como el hierro (Fe) se amontonan en el interior de la estrella.

Su presencia hace más lenta la reacción atómica a medida que ésta se queda sin combustible, ocasionando así la muerte del astro. Cuando finalmente estalla (una supernova) envía estos elementos a los diversos rincones de la galaxia a su alrededor.

En un ámbito más terrestre, sabemos que los metales provienen del interior de nuestro planeta, ya que está justamente formado por ellos. El núcleo terrestre, por ejemplo, es de puro hierro y níquel.

  1. Clasificación

Los elementos metálicos se clasifican en distintos tipos, tal y como aparecen en la Tabla Periódica de los Elementos. Cada grupo presenta propiedades exclusivas.

  • Metales alcalinos. Son brillantes, blandos y muy reactivos en condiciones normales de presión y temperatura, razón por la cual nunca se hallan en estado de pureza. Presentan bajas densidades y son buenos conductores del calor y la electricidad.
  • Metales alcalinotérreos. Su nombre proviene del hecho que sus óxidos (llamados “tierras” antiguamente) tienen propiedades alcalinas. Son más duros y menos reactivos que los alcalinos, brillantes y buenos conductores del calor y la electricidad, además de tener baja densidad y a menudo colores.
  • Metales de transición. La mayoría de los metales son de transición. Casi todos son duros, tienen elevados puntos de fusión y de ebullición, y además una buena conducción del calor y de la electricidad.
  • Lantánidos. Llamados lantanoides o “Tierras raras”, forman los “elementos de transición interna” junto a los actínidos. Son elementos muy similares entre sí y muy abundantes en la superficie terrestre. Tienen comportamientos magnéticos únicos.
  • Actínidos. Metales de altos números atómicos, muchos de ellos radiactivos en todos sus isótopos. Son sumamente escasos en la naturaleza.
  • Transactínidos. Se trata de metales “superpesados”, que superan en número atómico al más pesado de los actínidos: el lawrencio (103). Todos sus isótopos tienen una vida media muy corta, pues son muy radiactivos y se han obtenido únicamente por síntesis en un laboratorio.
  1. Propiedades físicas

metales ductilidad
Como son dúctiles, pueden formar alambres homogéneos.

Los metales presentan particulares propiedades físicas, tales como:

  • Maleabilidad. Muchos metales, al ser sometidos a compresión, pueden formar láminas delgadas y homogéneas del mismo material.
  • Ductilidad. Muchos metales, al ser sometidos a tracción, forman alambres o hilos homogéneos de material.
  • Tenacidad. Se llama así a la capacidad de resistir a la fractura, cuando se somete al metal a fuerzas bruscas como golpes o caídas. Mientras más tenaz sea un metal, menos propenso a romperse será.
  • Resistencia mecánica. Se llama así a la capacidad de soportar la tracción, la compresión, la torsión y otras fuerzas similares, sin ceder en su estructura física (deformarse).
  • Conductibilidad. La capacidad de un metal de permitir el paso de una corriente de electrones por su superficie (electricidad) o de energía térmica (calor).
  1. Enlaces metálicos

La dureza de los metales se debe a un tipo de enlaces atómicos característicos de sus formaciones naturales. Se trata de los enlaces metálicos (entre átomos de un mismo elemento metálico) o enlaces iónicos (por préstamo de electrones con otros átomos metálicos o no).

Estos enlaces metálicos mantienen juntos los átomos de un mismo tipo de metal, formando estructuras regulares de forma definida y generalmente sólidas. Los átomos así enlazados permiten el libre movimiento de los electrones hacia y desde los átomos vecinos, razón por la cual los metales son tan buenos conductores eléctricos.

  1. ¿Para qué sirven?

metales uso maquinaria
Son utilizados para fabricar máquinas muy resistentes.

Estos elementos han sido útiles a la humanidad desde tiempos antiguos. Sus propiedades físicas los hacen idóneos para la creación de herramientas fuertes y resistentes, de estatuas o estructuras arquitectónicas de todo tipo.

Por su resistencia mecánica, han sido utilizados para fabricar máquinas y piezas resistentes a grandes cantidades de fuerza. Desde las lanzas y los escudos, hasta las retroexcavadoras y las computadoras personales, los metales han sido un gran aliado de la humanidad.

Por otro lado, su brillo les hace idóneos para forjar joyas y elementos de ornato, al menos en lo que a metales preciosos se refiere. Lo mismo ocurre con su buena conducción de la electricidad, que los hace indispensables en los sistemas electrónicos y computacionales.

  1. Importancia biológica

No son elementos orgánicos, es decir, no forman parte directa de las estructuras moleculares de la vida (como sí lo son los no metales). Sin embargo, son indispensables para la continuidad de la vida, ya que muchas reacciones orgánicas requieren de ellos y de sus propiedades exclusivas.

Por ejemplo, los sistemas nerviosos y neuronales requieren de metales conductores, como el litio y el hierro, aunque en proporciones muy modestas. Del mismo modo, la conducción del oxígeno en la sangre se da gracias a la hemoglobina, una proteína que posee átomos de hierro.

  1. Aleaciones

metales aleaciones bronce
El bronce es una aleación de cobre y estaño.

Las aleaciones son mezclas homogéneas de metales. En ellas no se produce reacción química alguna y por lo tanto no hay formación de enlaces metálicos. Por otro lado, cada aleación suma las propiedades de los distintos componentes de la mezcla.

Las aleaciones son métodos físicos de juntura de metales o de metales y no metales, llevados a cabo a altas temperaturas. Así se obtienen nuevos materiales, por ejemplo:

  • Acero: aleación de hierro y carbono y otros elementos en menor proporción.
  • Bronce: cobre y estaño.
  • Latón: zinc y cobre.
  • Duraluminio: aluminio y cobre.
  • Acero inoxidable: a la aleación del acero se le agrega níquel y cromo..
  1. Metaloides

También conocidos como semimetales, se trata de elementos que presentan un comportamiento intermedio entre metales y no metales, teniendo propiedades de ambos. Por ejemplo, son mejores conductores que los no metales, pero peores que los metales. Además, tienden a imitar la reacción de los metales cuando se juntan con átomos no metálicos.

Ampliar: Metaloides

  1. Diferencias con los no metales

Los elementos no metálicos son los esenciales para la vida orgánica, y pertenecen en su mayoría a los llamados halógenos, gases nobles y otros grupos diversos de la Tabla Periódica. Se diferencian de los metales porque:

  • No son buenos conductores de calor ni electricidad.
  • No son brillantes.
  • Generalmente enlaces covalentes, no dependientes de la ionización.
  1. Ejemplos

metales ejemplos plata
La plata es uno de los metales de transición.
  • 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: escandio (Sc), titanio (Ti), níquel (Ni), cobre (Cu), osmio (Os), platino (Pt), cadmio (Cd), plata (Ag), mercurio (Hg).
  • Tierras raras: lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm), samario (Sm), europio (Eu), gadolinio (Gd), terbio (Tb), Iterbio (Yb).
  • Actínidos: actinio (Ac), uranio (U), plutonio (Pu), americio (Am), nobelio (No), lawrencio (Lr).
  • Transactínidos: rutherfordio (Rf), bohrio (Bh), hassio (Hs), moscovio (Mc), oganesón (Og).

Referencias:

Cómo citar este contenido:

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Enciclopedia de Características (2017). "Metales". Recuperado de: https://www.caracteristicas.co/metales/