Metales, No Metales y Metaloides

Metales, metaloides y no metales en la Tabla Periódica

Como punto de partida, repasemos la estructura de la tabla periódica. En la tabla periódica, los elementos están ordenados según su número atómico. Los símbolos son exclusivos de cada elemento, y cada elemento pertenece a un grupo y periodo concretos (figura 1). Por ejemplo, el elemento magnesio (Mg) se encuentra en el período 3, Grupo 2.

Curiosamente, la tabla periódica también separa los elementos en metales, no metales y metaloides (figura 2). A la izquierda de la línea en zig-zag, encontrarás los metales (excepto el hidrógeno, que es un no metal).

• Los elementos del grupo 1, excepto el hidrógeno, se conocen como metales alcalinos.
• Los elementos del grupo 2 se conocen como metales alcalinotérreos.
• Los elementos de los grupos 3 a 12 se denominan Metales de Transición.

Los elementos situados a la derecha de la línea en zig-zag son los no metales. Los elementos del grupo 17 se denominan halógenos, mientras que los del grupo 18 se conocen como gases nobles.

Los elementos situados a lo largo de la línea en zig-zag son los metaloides. Son el boro (B), el silicio (Si), el germanio (Ge), el arsénico (As), el antimonio (Sb), el telurio (Te), el polonio (Po), la astatina (At) y la tennessina (Ts).

Propiedades de los metales

Ahora que sabemos qué elementos de la tabla periódica son metales, hablemos de sus propiedades. Por regla general, los metales tienen las siguientes propiedades:

• Son brillantes y poseen lustre metálico.

• La mayoría de los metales son duros, a excepción de metales como el potasio, el sodio y el magnesio (son fáciles de cortar).

• Los metalespueden trabajarse en láminas finas porque son maleables.

• La mayoría de los metales son dúctiles y pueden transformarse en alambres. Por ejemplo, los cables eléctricos suelen estar hechos de cobre y aluminio.

• Los metales conducen bien la electricidad y el calor. Por eso se suelen utilizar cables de cobre en los aparatos eléctricos, y los utensilios de cocina suelen estar hechos de hierro, cobre y aluminio.

• A temperatura ambiente, todos los metales (excepto el mercurio) son sólidos.

Metales alcalinos

Los metales alcalinos (Grupo 1) son el litio (Li), el sodio (Na), el potasio (K), el rubidio (Rb), el cesio (Cs) y el francio (Fr). Los metales de este grupo son muy reactivos y pueden provocar explosiones cuando se colocan en agua o se exponen al aire.

• Cuando cualquier metal se quema en presencia de oxígeno, se combina con éste para formar un óxido metálico.

• Cuando cualquier metal reacciona con el oxígeno del agua (_H2O), forma un hidróxido metálico.

Debido a su reactividad, no se encuentran puros en la naturaleza. Por eso hay que refinarlos en un laboratorio y contenerlos en cajas de cristal para evitar que reaccionen con el aire.

Los metales alcalinos son sólidos a temperatura ambiente, brillantes, muy blandos y poco densos. También son buenos conductores de la electricidad y el calor, y poseen puntos de fusión bajos.

Por ejemplo, el potasio (K) es un metal blando, ceroso y muy reactivo. Cuando se le deja reaccionar con agua, forma hidróxido de potasio y libera gas hidrógeno.

Metales alcalinotérreos

Los elementos del grupo 2 son los metalesalcalinotérreos. También son reactivos y brillantes, por lo que rara vez se encuentran en estado puro en la naturaleza. Son más firmes y densos que los metales alcalinos, y se encuentran como sólidos a temperatura ambiente. Los metales del grupo 2 suelen tener puntos de fusión elevados, que oscilan entre 650 °C y 1287 °C.

Los elementos del grupo 2 son el berilio (Be), el magnesio (Mg), el calcio (Ca), el estroncio (Sr), el bario (Ba) y el radio (Ra).

El radio (Ra), por ejemplo, es el último elemento de este grupo. El radio es un metal radiactivo, por lo que su núcleo es capaz de sufrir desintegración alfa (α) o beta (β).

Metales de transición

A continuación tenemos los metales de transición. Se trata de la categoría más grande de la tabla periódica, formada por elementos de los grupos 3 a 12. Los Metales de Transición (excepto el mercurio), tienen un aspecto metálico brillante y altos puntos de fusión.

Metales de postransición

Algunos metales se consideran metales post-transición, y estos metales se encuentran en los grupos 13 y 14. Como la mayoría de los metales, son dúctiles y buenos conductores del calor y la electricidad. Los metales de postransición son más blandos y tienen puntos de fusión más bajos que los demás metales.

Entre los metales postransicionales están el aluminio (Al), el galio (Ga), el indio (In), el talio (Th), el estaño (Sn), el plomo (Pb) y el bismuto (Bi).

Lantanoides y actinoides

Loslantanoides (o lantánidos) son los elementos con los números atómicos 57 a 71 de la tabla periódica. Estos elementos son todos metales que suelen encontrarse en la corteza terrestre formando parte de compuestos con otros elementos. Sus propiedades son similares a las de los metales de transición. También son reactivos y pueden deslustrarse fácilmente en presencia de aire.

Los actinoides (o actínidos) son todos metales radiactivos, en su mayoría producidos artificialmente en laboratorios. Los elementos de esta categoría tienen números atómicos del 89 al 103.

Propiedades de los no metales

Pasemos ahora a las propiedades de los no metales. Los no metales se encuentran en los grupos 14-18, y son malos conductores del calor y la electricidad. Los no metales también carecen de brillo metálico, no son maleables ni dúctiles y se encuentran en diferentes estados de la materia a temperatura ambiente (principalmente como gases). También suelen tener puntos de fusión bajos.

Por ejemplo, el azufre (S) es un no metal. Tiene un aspecto opaco y amarillo y es quebradizo. El azufre también es mal conductor del calor y la electricidad, por lo que es un buen aislante. El punto de fusión del azufre es de 113 °C.

Otra propiedad muy importante para determinar si un elemento es un metal o un no metal es la Electronegatividad. Los no metales suelen tener mayor Electronegatividad que los metales. Por tanto, la reacción entre metales y no metales produce compuestos iónicos.

El elemento más electronegativo de la tabla periódica es el flúor (Figura 3). Observa que, al hablar de electronegatividades, no contamos los gases nobles (grupo 8), ¡porque no ganan, pierden ni comparten electrones!

Figura 3. Tabla periódica de tendencias en electronegatividad, creada con canva.

Halógenos y gases nobles

Los no metales del grupo 17 se denominan halógenos. Estos elementos existen como moléculas diatómicas: _F2, _Cl2, _Br2 e _I2. Los halógenos son muy reactivos químicamente y tienen grandes afinidades electrónicas.

• La afinidadelectrónica es el cambio de energía por ganar un electrón.

En el grupo 18, tenemos los gases nobles. Estos elementos tienen muy poca reactividad química (muy poco reactivos) y existen como gases monatómicos a temperatura ambiente. Los gases nobles también tienen energías de ionización elevadas.

• La energía necesaria para eliminar un electrón se denomina energía de ionización.

Química de los no metales

Los no metales tienen muchas propiedades químicas. Las propiedades químicas son propiedades de la materia que se observan durante una reacción química.

Para empezar, la mayoría de los no metales (excepto los del grupo 18) forman fácilmente compuestos con otros elementos. Los no metales tienden a ganar electrones en las reacciones con metales para formar iones negativos.

Por ejemplo, en la reacción entre el sodio (metal) y el cloro (no metal), el cloro tomaría un electrón del sodio, convirtiéndose en un ion cargado negativamente (^Cl-), mientras que el sodio se cargaría positivamente al perder un electrón (^Na+). Como los iones de sodio y cloro tienen cargas opuestas, se atraen y se mantienen unidos (NaCl) ¡por fuertes fuerzas electrostáticas de atracción!

Los no metales también pueden compartir electrones con otro no metal en unenlace covalente. Por ejemplo, el dióxido de carbono (_CO2) es una molécula compuesta por los no metales carbono y oxígeno. Estos átomos están unidos entre sí por enlaces covalentes dobles (Figura 5).

$$ \text{SO}_2\text{ + H}_2\text{O }\longrightarrow \text{H}_{2}\text{SO}_{3} $$

Propiedades de los metaloides

Por último, veamos las propiedades de los metaloides. Como hemos aprendido antes, los metaloides se encuentran a lo largo de la línea imaginaria en zig-zag. Lo interesante de estos elementos es que sus características son básicamente una mezcla de las que se observan en los metales y en los no metales.

Los metaloides son sólidos a temperatura ambiente, duros, quebradizos y algo reactivos. Los metaloides varían en su capacidad de conducir la electricidad, y algunos incluso se utilizan como semiconductores. El silicio (Si), por ejemplo, es un metaloide muy utilizado en la fabricación de microchips para ordenadores.

El boro (B) es un metaloide que tiene muchas aplicaciones. Por ejemplo, ¡el carburo de boro es una sustancia muy dura que se utiliza en el blindaje de los tanques militares!

Ahora espero que te sientas más seguro a la hora de identificar metales, no metales y metaloides.