Metales

Metales

Los átomos metálicos forman retículos metálicos regulares.

Química

Palabras clave

metal, red metal, enlace metálico, hierro, aluminio, cinc, cobre, plata, oro, sodio, calcio, Fe, Al, Zn, Cu, Ag, Au, Na, Ca, núcleo atómico del metal, electrones deslocalizados, red cristalina, estructura cúbica centrada en el cuerpo, estructura reticular hexagonal, estructura cúbica centrada en la cara, conducción eléctrica, metal ligero, metal pesado, mineral, conductividad termal, corrosión, material ferromagnético, acero, anfótero, termita, mineral de hierro, bauxita, esfalerita, latón, aleación, cuprita, joyas, metal precioso, agua regia, quilate, electrólisis de compuestos fundidos, química

Extras relacionados

Escenas

Hierro (Fe)

Hierro (Fe)

Datos

Masa molar: 55,85 g/mol

Punto de fusión: 1538 °C

Punto de ebullición: 2861 °C

Densidad: 7,86 g/cm³

Propiedades

El hierro es un elemento químico situado en el grupo 8 de la tabla periódica. El hierro puro es un metal relativamente blando de color blanco grisáceo y brillo metálico. Tiene una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo. El hierro puro es fácil de mecanizar a temperatura elevada. Tiene una propiedad ferromagnética y conduce bien el calor y la electricidad. Es un metal de potencial de electrodo estándar negativo. Se oxida en aire húmedo. El polvo de hierro rociado en la llama se manifiesta en chispas. El hierro reacciona con ácidos diluidos, produciendo gas de hidrógeno; sin embargo, los ácidos concentrados lo pasivan.

Incidencia, producción

El hierro es el elemento más abundante en la Tierra, sin embargo, raramente se presenta en su estado elemental (solo en meteoritos). Generalmente, se encuentra en forma de minerales de hierro, como la magnetita, la hematita o la limonita.

El hierro se produce a partir de sus minerales por medio de la siderurgia.

Usos

El hierro se utiliza en varias industrias y es una de las materias primas en la producción de acero. También cumple una función importante en los seres vivos, incluso en el cuerpo humano; por ejemplo, como uno de los componentes de la hemoglobina, la molécula que transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados. La deficiencia de hierro causa anemia.

Aluminio (Al)

Aluminio (Al)

Datos

Masa molar: 26,98 g/mol

Punto de fusión: 660 °C

Punto de ebullición: 2519 °C

Densidad: 2,7 g/cm³

Propiedades

El aluminio es un elemento químico situado en el grupo 13 de la tabla periódica (grupo del boro). Tiene una estructura cristalina cúbica centrada en las caras. Es un metal ligero, de color blanco plateado, dúctil y maleable. El aluminio no se corroe cuando está expuesto al aire, debido a la continua capa de óxido formada en su superficie que protege al metal contra la oxidación. Reacciona con ácidos diluidos y bases; es un elemento anfótero. En una reacción termita reduce el óxido de hierro a hierro a una temperatura de 2000 °C.

Incidencia, producción

El aluminio no aparece en la naturaleza en su estado elemental. Sin embargo, sus compuestos son comunes, como el corindón, cuyas variedades se conocen como rubí y zafiro. Se produce a partir de su mineral, la bauxita, en hornos de fundición de aluminio.

Usos

El aluminio y sus aleaciones se utilizan ampliamente en muchos terrenos de la industria. El aluminio se aplica en la manufactura de cables eléctricos, láminas, papeles de aluminio, medios de transporte y elementos estructurales. Sus compuestos solubles pueden ser tóxicos para el cuerpo humano, por lo que debería evitarse el uso de utensilios de cocina hechos de aluminio.

Cinc (Zn)

Cinc (Zn)

Datos

Masa molar: 65,3 g/mol

Punto de fusión: 419,5 °C

Punto de ebullición: 907 °C

Densidad: 7,14 g/cm³

Propiedades

El cinc es un elemento químico situado en el grupo 12 de la tabla periódica (familia del cinc). Se caracteriza por una estructura cristalina hexagonal. Es un metal pesado de color blanco azulado que se funde fácilmente. En su superficie se pueden observar grandes cristales. El cinc no se corroe cuando está expuesto al aire, debido a la continua capa de óxido formada en su superficie que protege al metal contra la oxidación. El cinc se disuelve en ácidos diluidos y bases, produciendo gas de hidrógeno. La mezcla de cinc en polvo y polvo de azufre explota cuando se calienta.

Incidencia, producción

El cinc no aparece en la naturaleza en su estado elemental. Sus minerales importantes son: la esfalerita (ZnS) y la cincita (ZnO). El cinc se produce mediante la afinación de sus minerales de sulfuro y la reducción del óxido resultante con carbón.

Usos

El cinc a menudo se utiliza como agente anticorrosivo. El acero galvanizado se produce a partir del recubrimiento de chapas de acero con varias capas de cinc.

El cinc también se utiliza en pilas secas, así como en la producción del latón, una de sus aleaciones.

En pequeñas cantidades el cinc es un oligoelemento necesario para los organismos vivos, sin embargo, en grandes cantidades es tóxico.

Cobre (Cu)

Cobre (Cu)

Datos

Masa molar: 63,5 g/mol

Punto de fusión: 1084,5 °C

Punto de ebullición: 2562 °C

Densidad: 8,96 g/cm³

Propiedades

El cobre es un elemento químico situado en el grupo 11 de la tabla periódica (familia del cobre). Se caracteriza por tener una estructura cristalina cúbica centrada en las caras. Es un metal pesado, semiduro y de color rojizo. Es dúctil y maleable, por eso se puede convertir fácilmente en alambres delgados. El cobre conduce bien el calor y la electricidad. Al estar expuesto al aire húmedo, se produce una capa de color verde en su superficie que se llama pátina. No reacciona con agua, ni con ácidos diluidos y bases. Solamente se disuelve en ácidos oxidantes. El cobre forma numerosas aleaciones que incluyen el latón, el bronce y la alpaca.

Incidencia, producción

El cobre aparece en la naturaleza en su estado elemental. Sus importantes minerales son: la cuprita y la azurita. El cobre se prepara mediante una reacción de reducción.

Usos

El cobre es un material importante en la manufactura de cables eléctricos, láminas y diferentes componentes. Sus aleaciones tienen un papel determinante en la industria. También forma parte de varias enzimas.

El cobre metálico no es tóxico, sin embargo, sus compuestos iónicos lo son, por eso, con frecuencia se utilizan como fungicidas y pesticidas.

Plata (Ag)

Plata (Ag)

Datos

Masa molar: 107,8 g/mol

Punto de fusión: 962 °C

Punto de ebullición: 2162 °C

Densidad: 10,5 g/cm³

Propiedades

La plata es un elemento químico situado en el grupo 11 de la tabla periódica (familia del cobre). Se caracteriza por tener una estructura cristalina cúbica centrada en las caras. La plata es un metal brillante, de color blanco, cuyo polvo es negro. Es más blando que el cobre, y más duro que el oro.

La plata es el mejor conductor de electricidad y calor, y es también uno de los metales más maleables y dúctiles.

La plata es de baja reactividad, sin embargo, se ennegrece cuando está expuesta al aire húmedo o en contacto con aire que contiene ácido sulfhídrico. No es soluble en ácidos diluidos, pero se disuelve en ácido nítrico concentrado caliente y en ácido sulfúrico. La plata forma numerosas aleaciones con metales.

Incidencia, producción

La plata aparece en la naturaleza en su estado elemental y en minerales que contienen azufre, arsénico, antimonio, o cloro, como la argentita (Ag₂S) y la clorargirita (AgCl). Se produce mediante varios métodos a partir de los minerales con contenido de plata de otros metales (plomo, cobre y cinc).

Usos

La plata metálica cuenta con propiedades antifúngicas y antibacterianas. Tiene un uso extendido en la joyería, la odontología, la fotografía y la electrónica.

Algunos de sus compuestos se utilizan en la medicina (p. ej. nitrato de plata), sobre todo como agente cauterizante y desinfectante.

Oro (Au)

Oro (Au)

Datos

Masa molar: 196,9 g/mol

Punto de fusión: 1064,2 °C

Punto de ebullición: 2856 °C

Densidad: 19,3 g/cm³

Propiedades

El oro es un elemento químico situado en el grupo 11 de la tabla periódica (familia del cobre). Se caracteriza por tener una estructura cristalina cúbica centrada en las caras. El oro es un metal amarillo, brillante que se puede rayar fácilmente. Es el metal más dúctil y maleable, conduce bien la electricidad y el calor. El oro es un metal noble muy estable, no se ennegrece cuando está expuesto al aire y no reacciona con la mayoría de los elementos químicos. No reacciona con ácidos, pero se disuelve en agua regia, mezcla compuesta de ácidos nítrico y clorhídrico concentrados en proporción de 1:3.

Incidencia, producción

El oro aparece en la naturaleza en su estado elemental; por su blandura se suele alear para que se endurezca. La pureza de la aleación de oro se mide en quilates. El oro puro es de 24 quilates.

Usos

Se utilizan grandes cantidades de oro y de sus aleaciones en la joyería, pero también en otros terrenos de la industria, como la electrónica, la medicina y la industria alimentaria. El oro en cantidades significativas forma parte de las reservas de oro de algunos países como medio de defender su moneda.

Sodio (Na)

Sodio (Na)

Datos

Masa molar: 23 g/mol

Punto de fusión: 97,72°C

Punto de ebullición: 883 °C

Densidad: 0,97 g/cm³

Propiedades

El sodio es un elemento químico situado en el grupo 1 de la tabla periódica (metales alcalinos). Se caracteriza por una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo. El sodio es un metal ligero de color blanco plateado con un brillo azulado. Es blando como la cera: se puede cortar con un cuchillo. Es buen conductor de electricidad. Es un elemento muy reactivo y un agente reductor fuerte, por lo que no se almacena al aire libre, solo bajo queroseno. El sodio reacciona exotérmicamente en contacto con el agua.

Incidencia, producción

El sodio no se encuentra en la naturaleza en su estado elemental, solo en compuestos. El más significativo entre ellos es el cloruro de sodio, conocido como sal de mesa. El sodio se prepara mediante la electrólisis del cloruro de sodio fundido.

Usos

Se utiliza en la fabricación de jabones y en la purificación de metales fundidos. El sodio es un nutriente imprescindible para el cuerpo humano, debido a su papel en la producción de impulsos nerviosos y en el mantenimiento del equilibrio electrolítico e hídrico.

Calcio (Ca)

Calcio (Ca)

Datos

Masa molar: 40,08 g/mol

Punto de fusión: 842 °C

Punto de ebullición: 1484 °C

Densidad: 1,55 g/cm³

Propiedades

El calcio es un elemento químico situado en el grupo 2 de la tabla periódica (metales alcalinotérreos). Se caracteriza por una estructura cristalina cúbica centrada en las caras. El calcio es un metal ligero, blando y de color grisáceo; al estar expuesto al aire pierde su brillo y se convierte enteramente en óxido. Arde con un brillo cegador y forma un polvo blanco. Descompone el agua fría y reacciona con ácidos diluidos, produciendo gas de hidrógeno.

Incidencia, producción

Debido a su alta reactividad, se encuentra en la naturaleza solo en forma de compuestos. Es el quinto elemento más abundante en la corteza terrestre. Sus minerales más importantes incluyen la calcita, la dolomita y el yeso.

El calcio cumple una función esencial en los organismos vivos: es el componente de los huesos, pero también se encuentra en el esqueleto de caracoles, moluscos y corales. El calcio se produce mediante la electrólisis del cloruro de calcio fundido.

Usos

Es uno de los componentes más importantes de los seres vivos, ya que sus sales dan fuerza y dureza a los huesos. También juega un papel significativo en mantener el equilibrio electrolítico y en el funcionamiento adecuado de los músculos. En la industria el calcio se utiliza como un agente reductor fuerte y como base de aleaciones. Muchos de sus minerales, como la calcita y el yeso, desempeñan un papel importante en la construcción, la medicina y la agricultura.

Narración

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