Metales en la tabla periódica: definición y reactividad

¿Qué son los metales?

Los metales son elementos que pierden electrones con facilidad, que son brillantes (reflectantes), maleables (se pueden moldear en otras formas) y son buenos conductores de calor y electricidad.

Los metales son cruciales para nuestro estilo de vida. No solo son parte de nuestras estructuras y tecnología, sino que son importantes para la fabricación de casi todos los artículos. Un examen rápido de nuestro entorno arroja una variedad de metales con funciones importantes. Sin embargo, lo que no siempre notamos es que nuestros cuerpos también dependen de los metales.

Al mirar la etiqueta nutricional de un multivitamínico, verá una lista de docenas de metales. Quizás no sabías que el sodio, el calcio, el magnesio y el zinc son todos metales. Estos metales son necesarios para la vida, y si faltan en nuestro cuerpo, nuestra salud puede verse seriamente comprometida. Por ejemplo, el calcio es necesario para tener huesos sanos y el magnesio para el metabolismo. El zinc estimula la función del sistema inmunológico y el hierro ayuda a nuestras células sanguíneas a transportar oxígeno por todo el cuerpo. Sin embargo, los metales de nuestro cuerpo son diferentes del metal de una cuchara o un puente de acero, ya que han perdido electrones. Se llaman cationes (más sobre esto más adelante).

Los metales también tienen propiedades antibióticas, por lo que las barandillas y las manijas de las zonas públicas suelen estar hechas de metal. Algunas ortesis incluso están hechas con plata para prevenir el crecimiento bacteriano. Las articulaciones artificiales están hechas de aleaciones de titanio que al mismo tiempo previenen la infección y fortalecen a los receptores.

Metales en la tabla periódica

La mayoría de los elementos de la tabla periódica son metales. Esta tabla periódica agrupa los elementos según su tipo: metal (azul), no metal (amarillo) o metaloide (rojo).

Todos los metales están agrupados en el lado izquierdo de la tabla periódica. Observe que el hidrógeno, de color rojo, está agrupado con los metales en la esquina superior izquierda. Aunque está agrupado con los metales, el hidrógeno se considera un no metal. Sin embargo, algunos científicos teorizan que podría haber hidrógeno metálico en el núcleo del planeta Júpiter.

Unión metálica

Muchas de las cualidades notables y útiles de un metal se derivan de la forma en que los átomos de metal se unen entre sí, lo que se conoce como enlace metálico. El enlace metálico es la forma en que los átomos de metal interactúan a nivel atómico; así es como los átomos de metal se conectan para formar estructuras metálicas más grandes. Cualquier muestra de metal que vea, desde el metal en su automóvil hasta las monedas en su bolsillo, está participando en una unión metálica.

En los enlaces metálicos, los átomos de metal comparten sus electrones más externos de manera uniforme entre sí en lo que a menudo se conoce como un mar de electrones. Los electrones que fluyen entre los iones metálicos cargados positivamente transmiten calor y electricidad con facilidad, lo que hace que los metales sean tan buenos conductores de calor y electricidad. Los alambres de cobre se utilizan para conducir electricidad.

Reactividad del metal

La reactividad se refiere a la tendencia de un metal a reaccionar con productos químicos en su entorno. La reactividad de los metales varía mucho. Algunos metales, como los de las columnas 1 y 2 de la tabla periódica (el potasio y el sodio son ejemplos), reaccionan fácilmente con muchas sustancias químicas diferentes y rara vez se encuentran en su forma pura y elemental. Ambos metales generalmente solo se encuentran en compuestos (unidos a uno o más elementos) o como iones (una versión cargada de su forma elemental).

Por otro lado, hay otros metales, como los metales de joyería de oro, plata y platino, que no son muy reactivos en absoluto y se encuentran comúnmente en su forma pura. Estos metales pierden electrones más fácilmente que los no metales, pero no tan fácilmente como los metales reactivos como el sodio. El platino es relativamente poco reactivo y muy resistente a las reacciones con el oxígeno; puede estar en el mismo ambiente que el oxígeno sin reaccionar durante cientos de años.

Cuando los metales reaccionan, pierden electrones para convertirse en iones o cationes con carga positiva . Algunos metales siempre pierden la misma cantidad de electrones, mientras que otros pueden perder diferentes cantidades de electrones. Los metales de la columna 1 siempre pierden un electrón para formar un catión +1. Los metales de la columna 2 siempre pierden dos electrones para formar +2 cationes. ¿Recuerdas cuando dijimos que los metales de nuestro cuerpo son cationes? Si observa estas dos columnas, verá varios de esos elementos: sodio, magnesio, calcio y potasio. Los metales de las columnas 3-12 son más flexibles con los tipos de cationes que pueden formar. Por ejemplo, el hierro (también en nuestro cuerpo) forma cómodamente iones de +2 y +3, y el manganeso puede ser un catión +2, +3, +4 o +7.

Compuestos iónicos

Es muy común que los metales reaccionen con los no metales para formar compuestos iónicos. Un compuesto iónico es un compuesto con carga neutra que se obtiene de la atracción mutua entre un catión metálico cargado positivamente y un no metal cargado negativamente. Cuando los metales puros y los no metales puros reaccionan, los no metales suelen robar electrones de los metales en lo que se conoce como reacción de oxidación-reducción o redox. El óxido es un ejemplo de reacción redox. Cuando el oxígeno de la atmósfera roba electrones del hierro, se forma óxido u óxido de hierro.

Resumen de la lección

Los metales son elementos que pierden electrones con facilidad, son lustrosos, maleables y buenos conductores de calor y electricidad. Los metales generalmente tienen altos puntos de fusión y son sólidos a temperatura ambiente. Los metales se unen compartiendo electrones en lo que se conoce como enlace metálico. Los metales son importantes para los seres humanos de diversas formas. Los metales se pueden utilizar para fabricar herramientas, construir estructuras y conducir electricidad y calor. Los iones metálicos desempeñan diferentes funciones vitales en el cuerpo y los metales tienen propiedades antibióticas.

El enlace metálico ocurre cuando los átomos de metal comparten electrones entre sí en un mar de electrones. Cuando los metales reaccionan, pierden electrones para convertirse en iones o cationes con carga positiva . Algunos metales son extremadamente reactivos y rara vez existen en su forma pura, como el sodio y el potasio, mientras que los metales como el oro y la plata no son muy reactivos y se encuentran comúnmente en su forma pura. Los metales suelen reaccionar con los no metales para formar compuestos iónicos . Un ejemplo de esto es el óxido, el oxígeno de la atmósfera que roba electrones al hierro.