¿EN QUÉ SON DIFERENTES LOS METALES DE LOS NO METALES?
¿Qué propiedades presentan los metales y los no metales?
Los elementos metálicos y no metálicos se distinguen por sus propiedades; así, cuando los hacemos reaccionar frente al oxígeno, producen distintos tipos de compuestos, los metales forman óxidos metálicos de forma sólida y los no metales forman óxidos no metálicos que por lo general son gaseosos (excepto el H2O que es líquido).
Las propiedades físicas de los metales como, cobre, aluminio y hierro, tienen brillo metálico (lustre), se pueden forjar, es decir, se pueden aplastar con un martillo y formar láminas sin que se rompan (maleabilidad), pueden ser estirados para transformarse en alambres delgados (ductibilidad), son buenos conductores del calor y de la electricidad. Algunos son muy duros como el hierro y otros son muy suaves como el sodio.
Con respecto a las propiedades físicas de los no metales, algunos de ellos presentan formas alotrópicas como el carbono (grafito y diamante), otros se encuentran en la naturaleza en estado gaseoso como el oxígeno y el nitrógeno. El bromo se presenta en estado líquido. Esto es, los no metales se presentan en los tres estados físicos de la materia, no tienen lustre, excepto el carbono en su forma alotrópica de grafito, no son maleables, ni dúctiles y son malos conductores del calor y la electricidad.
Lo anterior nos permite afirmar que los metales y los no metales tienen propiedades distintas con las que se pueden diferenciar y clasificar.
¿Cómo se explica la diferencia entre las propiedades de los metales y lo no metales?
La investigación y el análisis de la información obtenida al observar el comportamiento de la materia ha permitido establecer teorías acerca de su estructura que permitan explicar lo observado. De entre las propuestas más destacadas que han contribuido al desarrollo de la teoría atómica se encuentran:
Demócrito (450 a.c.): establece la idea de que la materia es discontinua y formada por partículas indivisibles e inalterables,
J. Dalton (1808): propone un modelo atómico con el que demostró que el comportamiento de la materia se puede explicar por medio de una teoría de partículas que estas son indivisibles.
J. J. Thompson (1850): propone un modelo atómico con el que sostiene que los electrones son partículas más ligeras que el átomo del cual son parte de él, que se encuentran inmersos en una carga positiva,
Rutherford (1911): sugiere un modelo atómico en el que la carga positiva está concentrada en una región muy pequeña a la que llamó núcleo atómico y los electrones se encuentran alrededor de él,
N. Bohr (1913): establece un modelo del átomo en el que los electrones giran alrededor del núcleo a determinadas distancias llamadas niveles de energía o capas (K, L, M, N...) y la distribución de los electrones en cada capa sería 2, 8, 18, 32..., respectivamente,
H. G. J. Moseley (1913): estableció que el responsable de la carga positiva del núcleo es el protón y el valor de la carga nuclear se denomina número atómico (Z),
J. Chadwick (1932): descubre la existencia del neutrón (partícula de igual masa que el protón pero sin carga); así, la masa atómica (A) de un átomo está dada por la cantidad de protones y neutrones en el núcleo.
Por ejemplo, el flúor tiene una carga nuclear Z=9 (número de protones) y su masa atómica A=19 (cantidad de protones y neutrones en el núcleo), considerando que un átomo es eléctricamente neutro (cargas positiva y negativa iguales) tiene 9 electrones distribuidos en 2 niveles de energía. La representación de un átomo de flúor de acuerdo al modelo atómico de Bohr es:
L
En la capa L (nivel 2) se encuentran distribuidos los 7 electrones de valencia del flúor.
CUESTIONARIO
Elaborar un cuadro sinóptico que muestre la diferencia de propiedades de los metales y los no metales.
Elabora un cuadro sinóptico que resuma las características de los modelos atómicos de Dalton, Thompson, Rutherford y Bohr.
Representa gráficamente el átomo de hidrógeno según los modelos atómicos de Dalton y Bohr y describe sus diferencias.
Representa gráficamente la distribución electrónica del átomo de oxígeno según el modelo atómico de Bohr.
Explica de qué depende el comportamiento de un elemento metálico o no metálico.
TABLA PERIÓDICA
Tabla periódica
¿Qué es la tabla periódica?
Aluminio
Al
Bromo
Br
Litio
Li
He
Helio
A los elementos químicos se les representa en la tabla periódica por medio de sus símbolos químicos, generalmente se escribe la primera letra de su nombre en mayúscula y la segunda en minúscula, ejemplo:
Plata
Ag
Oro
Au
Sodio
Na
Azufre
S
Fósforo
P
Pero no siempre es así ya que hay símbolos que no tienen que ver con el nombre, ejemplos:
La tabla periódica es consecuencia del descubrimiento de los elementos y la necesidad de ordenarlos, ¿Cómo se ordenan?, de acuerdo a su número atómico, el cual es creciente. Al estudiar las propiedades físicas y químicas de los elementos se ha observado que poseen propiedades semejantes. Un ejemplo, entre los elementos no metálicos se encuentra la familia de los “halógenos” (formadores de sales), en donde localizamos al flúor, cloro, bromo, yodo y ástato; localizados en la familia o grupo VII; y debido a su gran actividad química que precisamente hacen que no se encuentren libres en la naturaleza, sino formando compuestos.
Grupos o Familias
Los elementos se agrupan en la tabla periódica de acuerdo a sus propiedades químicas similares, unos debajo de otros formando columnas, a esto se le llama familia o grupo. Hay 18 familias o grupos en total. El tradicional utiliza números romanos del I al VIII, con las letras A y B. Mientras que el sistema más reciente utiliza números arábigos del 1 al 18 sin usar A y B.
Los elementos situados entre los grupos IIA (2) y IIIA(13) se denominan de transición o subgrupos B y se nombran por el elemento que lo encabeza.
En la siguiente tabla se muestran los grupos o familias representativos de la tabla periódica.
Grupo
Familia
IA (1)
Metales alcalinos
IIA (2)
Metales alcalinotérreos
IIIA (13)
Del boro
IVA(14)
Del carbono
VA (15)
Del nitrógeno
VIA(16)
Del oxígeno
VIIA(17)
Halógenos
VIIIA(18)
Gases raros, nobles o inertes
Un grupo especial es el de los gases nobles, raros o inertes, son los seis elementos presentes en el grupo VIIIA (18), los cuales son monoatómicos y en general incoloros, pero presentan color al ser excitados eléctricamente.
En la tabla siguiente se muestran los grupos de transición en la tabla periódica
Grupo
Familia
IB (11)
Del cobre
IIB (12)
Del zinc
IIIB (3)
Del escandio
IVB (4)
Del titanio
VB (5)
Del vanadio
VIB (6)
Del cromo
VIIB (7)
Del manganeso
Período
Número de elementos
1
2
2
8
3
8
4
18
5
18
6
32
7
19 (incompleto)
En la tabla periódica también encontramos a los períodos, son secuencias horizontales y se enumeran de arriba hacia abajo, en la siguiente tabla se muestran el número de elementos que los constituyen.
Los elementos que se encuentran en el período:
6 entre los números atómicos 57 y 71, son conocidos como lantánidos.
7 entre el 89 y 103 son llamados actínidos, químicamente parecidos entre sí
Los elementos que actualmente se conocen se encuentran en diferente abundancia en la naturaleza, unos han sido sintetizados recientemente en reactores nucleares, y por lo tanto existen en cantidades muy pequeñas, pero más sin embargo la importancia no depende necesariamente de su abundancia.
Números de electrones externos
El comportamiento de los elementos depende directamente de los electrones externos, es decir, los electrones que se encuentran en el último nivel o llamados electrones de valencia, son los que permiten que los átomos se enlacen unos con otros, para, así formar moléculas, de ellos depende directamente el comportamiento de los elementos. Recordemos que los átomos deben de cumplir con tener ocho electrones para que sean estables, todos los elementos químicos deben hacerlo. El grupo o familia nos indica el número de electrones en la última órbita y nos dice cuantos le faltan para completar 8, de acuerdo al diagrama de Bohr.
¿Cómo se organizan los elementos en la tabla periódica?
La tabla periódica es el ordenamiento de los elementos de acuerdo con su número atómico creciente. Al estudiar las propiedades físicas y químicas de los elementos se han podido formar grupos o familias que poseen propiedades semejantes.
Ordenamientos verticales: Los elementos con propiedades químicas similares se encuentran unos debajo de otros formando columnas llamadas grupos o familias, observándose 18 grupos en total. Estos grupos se clasifican en: grupos A o elementos representativos y grupos B o elementos de transición.
Ordenamientos horizontales: La tabla periódica también presenta un ordenamiento por períodos los cuales son secuencias horizontales y se numeran de arriba hacia abajo, observándose 7 períodos.
1
2
13
14
15
16
17
18
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
VIIIA
1
1H
2He
2
3Li
4Be
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
3
11Na
12Mg
IIIB
IVB
VB
VIB
VIV
VIIIB
VIIIB
VIIIB
IB
IIB
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
4
19K
20Ca
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31Ga
32Ge
33As
34Se
35Br
36Kr
5
37Rb
37Sr
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49In
50Sn
51Sb
52Te
53I
54Xe
6
55Cs
56Ba
57La
81Tl
82Pb
83Bi
84Po
85At
86Rn
7
87Fr
88Ra
89Ac
Propiedades periódicas: En la tabla periódica se observa una repetición en cuanto a las propiedades de los elementos la que se conoce como Ley Periódica: “Las propiedades de los elementos y sus compuestos son funciones periódicas del número atómico de los elementos”. Esta repetición a intervalos regulares se le conoce como propiedad periódica.
