Propiedades físicas y químicas de los metales

Propiedades FÃ−sicas y QuÃ−micas
de los Metales
• Estado Natural y Metales Nativos
• Propiedades FÃ−sicas
• Conductividad Eléctrica y CalorÃ−fica. Efecto de la Temperatura.
• Atomicidad
• Comportamiento Iónico
• Potencial de Oxidación
• Formación de Hidruros
• Formación de à xidos
• Reacción con Ôcidos
• Desplazamiento por Metales Activos. Galvanizado.
• Metales Anfóteros
• BibliografÃ−a
Cuestionario
• A qué se llama metales nativos y cuáles son?
Son los que se encuentran libres en la naturaleza: Au, Ag, Cu y Pt.
• En qué consiste la maleabilidad de los metales y cuál es el más maleable?
Es la propiedad que tienen de dejarse hacer láminas. El más maleable es el Au, del que se pueden
hacer laminas de 0.0001 mm de espesor.
• Existen metales más ligeros que el agua? Cuales?
Si, como el K (0.83) y Na (0.97). El más ligero es el Li (d= 0.53 g/ml).
• Qué tipo de óxidos forman los metales?
Básicos.
• Qué es el galvanizado?
Es recubrir un metal activo con zinc. Lámina galvanizada para techos, superficies cromadas.
Estado Natural y Metales Nativos
En estado natural, los metales raramente se encuentran puros, pues en general se hallan combinados con el
oxÃ−geno (O), o con otros no metales, en especial del cloro (Cl), azufre (S) y carbono (C).
Los metales que se encuentran puros en la naturaleza, llamados metales nativos son: Plata (Ag), Oro (Au),
Cobre (Cu), y Platino (Pt).
Propiedades FÃ−sicas
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Los metales muestran un amplio margen en sus propiedades fÃ−sicas. La mayorÃ−a de ellos son de color
grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto (Bi) es rosáceo, el cobre (Cu) rojizo y el oro
(Au) amarillo. En otros metales aparece más de un color, y este fenómeno se denomina pleocroismo.
Otras propiedades serÃ−an:
• densidad: relación entre la masa del volumen de un cuerpo y la masa del mismo volumen de agua.
• estado fÃ−sico: todos son sólidos a temperatura ambiente, excepto el Hg.
• brillo: reflejan la luz.
• maleabilidad: capacidad de lo metales de hacerse láminas.
• ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos.
• tenacidad: resistencia que presentan los metales a romperse por tracción.
• conductividad: son buenos conductores de electricidad y calor.
Conductividad Eléctrica y CalorÃ−fica. Efecto de la Temperatura.
La más baja conductividad eléctrica la tiene el bismuto, y la más alta a temperatura ordinaria la plata. La
conductividad en los metales puede reducirse mediante aleaciones. Todos los metales se expanden con el calor
y se contraen al enfriarse.
Los materiales como el oro, la plata o el cobre tienen conductividades térmicas elevadas y conducen bien el
calor. Se piensa que el libre movimiento de los electrones es la causa de su alta conductividad eléctrica y
térmica. La principal objeción a esta teorÃ−a es que en tal caso los metales deben tener un calor
especÃ−fico superior al que realmente tienen.
Atomicidad
Es el no. total de átomos que intervienen en una molécula, sin importar si son iguales o diferentes. Por su
atomicidad las moléculas se clasifican en monoatómicas, diatómicas, triatómicas, tetratómicas y
poliatómicas. En los metales sus moléculas únicamente son monoatómicas.
Todo átomo de metal tiene únicamente un no. limitado de electrones de valencia con los que se unirá a los
átomos vecinos. Por ello se requiere un amplio reparto de electrones entre los átomos individuales. El
reparto de electrones se consigue por la superposición de orbitales atómicos de energÃ−a equivalente con
los átomos adyacentes.
Comportamiento Iónico
Por tener valores bajos de potencial de ionización, su tendencia es perder electrones para formar iones
positivos o cationes. Por esta razón los átomos de los metales son electropositivos y se combinan
fácilmente con los átomos electronegativos de los no metales.
Potencial de Oxidación
Es la tendencia de una sustancia a ser oxidada. Se mide en la pila de Daniels y se expresa en voltios (V). E0 =
E01 + E02
La oxidación de un cuerpo corresponde a la pérdida de electrones y la reducción corresponde a una
ganancia de electrones. Algunos elementos como el cobre y el mercurio reaccionan lentamente para formar
los óxidos, incluso cuando se les calienta. Los metales inertes, como el platino, el iridio y el oro únicamente
forman óxidos por métodos indirectos.
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Formación de Hidruros
Los metales forman hidruros al unirse con el hidrógeno (H). Sólo en esta función el hidrógeno trabaja
con la valencia -1, ya que los metales de los grupos IA y IIA tienen valores de electronegatividad menor que
él.
Para nombrarlos se escribe primero la palabra “Hidruro” y después el nombre del metal.
• NaH - Hidruro de Sodio
• KH - Hidruro de Potasio
Formación de à xidos
Compuestos binarios formados por un metal y oxÃ−geno. Estos compuestos siempre son neutrales. Hay dos
formas para nombrarlos.
Ginebra: Se escribe la palabra “à xido” seguida por el metal con la terminación “-ico” si está utilizando su
mayor valencia u “-oso” si utiliza la menor.
U.I.Q.P.A.: Si escriben las palabras “Ã xido de -“ seguidas del metal indicando con no. romano la valencia
que usa.
En ambas formas si el metal tiene valencia única, sólo se escribirán las palabras “à xido de -“ y el metal.
Reacción con Ôcidos
Cuando un metal tiene potencial de oxidación positiva (E0+) libera hidrógeno (H2) al reaccionar con los
ácidos.
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Reacción con el Agua
à nicamente los metales con potencial de oxidación igual o mayor de +0.83 V reaccionan con el agua
(H2O) liberando H2.
2Na + H2O Na2O + H2
Zn + H20 no hay reacción
Desplazamiento por Metales Activos. Galvanizado.
Metales con potencial de oxidación alto , desplazan a los metales de menor potencial de sus sales en
solución en procesos electrolÃ−ticos.
Galvanizado: recubrimiento de hierro o acero con una capa de cinc como protección a la corrosión. Zn +
CuSO4 cc ZnSO4 + Cu
Metales Anfóteros
Este tipo de metales, como el Al, Pb, Zn, etc. liberan hidrógeno de las soluciones alcalinas formando iones
complejos. Zn +2OH-1 +2HOH H2 +Zn(OH)4-2
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BibliografÃ−a
Encarta 2000
La Magia de la QuÃ−mica
Allier - Castillo - Fuse
Editorial McGraw - Hill
pp.40-44
Enciclopedia Oceánica Color
Tomo 4
pp.853
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