Propiedades de los metales, no metales y metaloides

En este universo hay millones de sustancias, pero sabemos que todas estas sustancias están formadas por un número limitado. de materiales Se llaman elementos. Ahora, estos elementos también se clasifican en tres categorías: metales, no metales y metaloides. 

Los elementos se clasifican ampliamente en dos categorías: metales y no metales según las propiedades físicas y químicas que muestran. Pero se encontraron algunos elementos que muestran tanto las propiedades de los metales como las de los no metales. Fueron llamados metaloides.

Propiedades físicas de los metales

Los metales muestran algunas propiedades que se pueden observar físicamente sin cambiar la composición química de los metales. Estas propiedades se muestran a continuación:

• Estado- Los metales son sólidos duros y cristalinos (excepto el mercurio, que es un líquido)
• Brillo Metálico- Los metales en estado puro brillan. Esta propiedad se llama brillo metálico. En otras palabras, brillan cuando se pulen.
• Densidad- Los metales tienen una alta densidad (excepto sodio, potasio y litio)
• Dureza : casi todos los metales son sólidos duros, excepto el sodio y el potasio, que se pueden cortar con un cuchillo.
• Puntos de fusión y ebullición: los metales suelen tener puntos de fusión y ebullición altos .
• Maleabilidad : la maleabilidad significa que se pueden martillar o batir en láminas. La mayoría de los metales son maleables. El oro, la plata y el cobre son muy maleables. (Excepción: el zinc es frágil)
• Sonoridad: los metales cuando son golpeados por un objeto duro producen un sonido. Esta propiedad se llama sonoridad.
• Conductividad térmica y eléctrica : los metales son buenos conductores del calor y la electricidad.
• Solubilidad : los metales son solubles en agua o en solventes orgánicos como el tolueno.
• Resistencia a la tracción : todos los metales, excepto el zinc, tienen una alta resistencia a la tracción.
• Ductilidad : los metales son muy dúctiles.

Ahora, habiendo discutido las propiedades físicas de los metales, ahora discutamos las propiedades químicas de los metales.

Propiedades químicas de los metales

Las propiedades químicas son las características que muestra una sustancia cuando sufre reacciones químicas. Las siguientes son algunas propiedades químicas de los metales.

• Configuración electrónica : los metales tienen 1, 2 o 3 electrones en su capa de valencia en su configuración electrónica.
• Valencia: los metales tienen valencia +1, +2 o +3.
                  Ejemplo:
                  K – 1e- –> K+
                  Na -1e- –> Na+
• Formación de iones: los metales pierden electrones durante una reacción química y forman iones cargados positivamente llamados cationes.
• Naturaleza reductora : los metales son buenos agentes reductores ya que pierden electrones.
• Reacción con el oxígeno y naturaleza del rust- Los metales reaccionan con el oxígeno para formar sus respectivos rusts. Estos rusts son de naturaleza básica. Hay algunos rusts que también son solubles en agua. Se llaman álcalis.
  Ejemplo:
  Metal +Oxígeno → Rust de metal (Calor) (básico)
  4Na + O2 → 2Na2O
  4Cu + O2 → 2Cu2O
  Algunos puntos importantes:
  • Los metales muy reactivos como el sodio, el potasio y el calcio reaccionan vigorosamente con el agua para formar sus respectivos rusts sin necesidad de calor. Estos rusts metálicos formados son solubles en agua y forman hidrrusts solubles. Se llaman álcalis.
    Na2O+ H2O → 2NaOH
    K2O +H2O → 2KOH
  • Los metales como el zinc, el aluminio y el plomo forman rusts anfóteros. Los rusts anfóteros son aquellos rusts que reaccionan tanto con ácidos como con bases para producir sal y agua.
  • Los metales como el oro y la plata no producen su rust con oxígeno, incluso al calentarlo.
• Reacción con agua: los metales reaccionan con el agua para formar sus respectivos hidrrusts junto con la liberación de gas hidrógeno. Dependiendo de su reactividad, algunos metales muy reactivos como el sodio y el calcio reaccionan con el agua fría, mientras que los metales menos reactivos reaccionan con el vapor.
  • Los metales reactivos como el sodio y el potasio reaccionan violentamente con agua fría para formar sus respectivos hidrrusts e hidrógeno gaseoso. Ejemplos:
    Metal + Agua → Hidrrust Metálico + Hidrógeno
    2Na + 2H2O → 2NaOH + H2  
    2K + 2H2O → 2KOH + H2
    Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
  • Los metales menos reactivos reaccionan con el vapor para producir su respectivo hidrrust.
  • Los metales nobles como el oro, la plata y el platino no reaccionan con el agua o el vapor.
• Reacción con ácidos: los metales por encima del hidrógeno en serie de reactividad reaccionan con ácidos para formar sus respectivas sales y producen hidrógeno. Realizan una reacción de desplazamiento a medida que desplazan el hidrógeno del ácido.
  Algunos puntos importantes:
  • Los metales reactivos como el sodio y el potasio reaccionan vigorosamente con el agua liberando una gran cantidad de calor.
    2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
  • Metales menos reactivos como el magnesio, el zinc reacciona moderadamente con ácidos
    Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
    Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
  • Los metales reaccionan con ácido clorhídrico y ácido sulfúrico para producir sal e hidrógeno, pero no con ácido nítrico. Esto se debe a que el ácido nítrico es un agente oxidante fuerte, oxida fácilmente el hidrógeno para formar agua.

Propiedades físicas de los no metales

Los no metales muestran algunas propiedades que se pueden observar físicamente sin cambiar la composición química de los metales. Estas propiedades se muestran a continuación:

• Estado : los no metales son gases o líquidos (la única excepción es el bromo, que es líquido a temperatura ambiente)
• Lustre metálico: los no metales tienen un aspecto opaco. No brillarán aunque estén pulidos. (La única excepción es el grafito y el yodo)
• Densidad : los no metales tienen una densidad baja (aunque hay una excepción, es decir, el diamante, que es muy denso)
• Dureza : los no metales generalmente no son duros. Si son sólidos, también son frágiles por naturaleza (se rompen fácilmente). Excepción: el diamante es la sustancia más dura.
• Puntos de fusión y puntos de ebullición : los no metales tienen puntos de fusión y ebullición bajos.
• Maleabilidad : los no metales no son maleables. Son de naturaleza quebradiza, es decir, se descomponen en polvo cuando se baten.
• Sonoridad : los no metales no producen ningún sonido cuando son golpeados por una sustancia dura. No son sonoros.
• Conductividad térmica y eléctrica : todos los no metales son malos conductores o no conductores de la electricidad, excepto el grafito y el gas carbón, que son buenos conductores del calor y la electricidad.
• Solubilidad : en el caso de los no metales, no existe una regla fija que se aplique al ejemplo de solubilidad. El azufre es insoluble en agua, mientras que el cloro es altamente soluble en agua.
• Resistencia a la tracción: los no metales tienen una resistencia a la tracción baja, excepto la fibra de carbono, que tiene una resistencia a la tracción alta.
• Ductilidad : los metales no metálicos no son tan dúctiles.

Ahora comprendamos las propiedades químicas de los metales y no metales.

Propiedades químicas de los no metales

Las propiedades químicas son las características que muestran los no metales cuando se someten a reacciones químicas. Las siguientes son algunas de las propiedades químicas de los no metales:

• Configuración electrónica : los no metales tienen 5, 6 o 7 electrones en su capa de valencia en su configuración electrónica. [Excepción: hidrógeno que tiene solo 1 electrón pero sigue siendo un no metal]
• Valencia : los no metales tienen valencias -1, -2 o -3.
• Formación de iones : los no metales ganan electrones durante una reacción química y forman iones cargados negativamente llamados aniones.
• Naturaleza reductora : los no metales son buenos agentes oxidantes ya que ganan electrones.
• Reacción con el oxígeno y naturaleza del rust- Los no metales también reaccionan con el oxígeno para formar sus respectivos rusts. Estos rusts son de naturaleza ácida.
  Ejemplo:
  No metálico + Oxígeno → Rust no metálico
  Algunos puntos importantes:
  • Los rusts no metálicos reaccionan con el agua para formar ácidos. 
    Ejemplo: CO2 + H2O → H2CO3
                   SO2 + H2O →H2SO4
  • El hidrógeno se quema en oxígeno para formar agua.
    H+O2 →H2O
  • El rust de metal reacciona con el agua para formar ácidos. 
    Ejemplo: CO2 + H2O(l) →H2CO3
• Reacción con agua : los no metales no reaccionan con el agua, excepto el cloro, que forma agua clorada y ácido clorhídrico.
• Reacción con ácidos : los no metales no reaccionan con ácidos diluidos, pero reaccionan con ácidos concentrados.  
  Ejemplos:
  C+ H2SO4 → CO2 + SO2 + H2O
  S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O
  S + HNO3 → SO2 + NO2 + H2O

metaloides

Ahora, habiendo entendido los metales y los no metales y visto la diferencia entre las propiedades físicas y químicas de los metales y los no metales, ahora entendamos los metaloides.

Los metaloides son un grupo muy pequeño de elementos que tienen algunas propiedades (tanto físicas como químicas) similares tanto a los metales como a los no metales. Algunos ejemplos de metaloides son silicio, germanio, boro, etc.  

Algunas propiedades generales de los metaloides

• Son de naturaleza frágil
• Tienen una apariencia brillante como los metales y son sólidos a temperatura ambiente.
• Tienen bandas de energía como los semiconductores.
• Suelen ser moderados conductores de electricidad.
• Por lo general, forman rusts anfóteros o débilmente ácidos con oxígeno.
• Tienen valores intermedios (también pueden llamarse moderados) de potencial de ionización y electronegatividad en comparación con los metales y los no metales.
• Generalmente tienen de 3 a 6 electrones en su capa de valencia (o capa más externa).
• Se pueden utilizar para hacer aleaciones.

Usos de los metaloides

• El silicio y el germanio son las principales materias primas utilizadas en la fabricación de componentes digitales como diodos, chips de silicio, etc.
• Elementos como el antimonio se utilizan en muchas aleaciones.
• También se pueden utilizar como catalizadores en muchas reacciones.  

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1. Nombre un no metal duro.

Responder: 

El diamante, aunque no es un metal, es la sustancia más dura.

Pregunta 2. Nombre dos metales que son líquidos a temperatura ambiente.

Responder: 

El mercurio y el galio son dos metales que son líquidos a temperatura ambiente.

Pregunta 3. ¿Qué propiedad ayuda a que el oro y la plata se utilicen ?

Responder: 

El oro y la plata son duros y altamente maleables, por lo tanto, se pueden convertir en láminas finas y de diferentes formas sin romperl, por lo que se utilizan en la elaboración de joyas de diferentes formas.

Pregunta 4. Indique las propiedades del cobre que facilita su uso como cable eléctrico.

Responder: 

Las dos propiedades del cobre que lo hacen ser utilizado como cable eléctrico:

• El cobre es muy dúctil, por lo que se puede estirar fácilmente en alambres.
• El cobre, al ser un metal, es un buen conductor de la electricidad, por lo que deja pasar fácilmente la corriente eléctrica a través de ellos.

Pregunta 5. Nombre los metales que forman rusts anfóteros al reaccionar con el oxígeno.

Responder: 

El zinc, el aluminio y el plomo forman rusts anfóteros al reaccionar con el oxígeno.

Pregunta 6. Nombre el no metal que tiene brillo .

Responder: 

El grafito es un no metal que tiene brillo.

Pregunta 7. Diferenciar entre metales y no metales sobre la base de: 

• Dureza
• Maleabilidad
• conductividad de la electricidad

Responder:

Propiedad	Rieles	No metales
Dureza	Los metales son generalmente sólidos duros, excepto el zinc, que es quebradizo.	Los no metales son frágiles por naturaleza y se descomponen fácilmente.
Maleabilidad	Los metales son muy maleables.	Los no metales no son maleables.
Conductividad de la electricidad	Los metales son muy buenos conductores de la electricidad	Los no metales son generalmente malos conductores de electricidad.