Hay materia a nuestro alrededor en la naturaleza y lo más sorprendente de notar es que no toda la materia actúa o responde de la misma manera si se la somete a condiciones similares, esto se debe a que la materia está formada por un componente básico conocido como un elemento, un elemento es la forma más básica y pura de cualquier materia y la materia se compone de estos elementos. La materia puede estar presente en su forma pura cuando solo se usa un tipo de elemento para formar la materia, o puede ser la combinación de dos tipos de elementos. Los elementos no son todos del mismo tipo, pero son de tres tipos diferentes, esta es la razón por la que reaccionan de manera diferente en condiciones similares. Aprendamos con más detalle sobre los tipos de Elementos.
Elementos
Los elementos son sustancias que no se pueden descomponer en otras sustancias más pequeñas, ya están presentes en su forma más pura sin ninguna adulteración o impureza. Los elementos son el material fundamental que se combina para formar la materia. Por ejemplo, Hierro, Helio, Oxígeno, Azufre, etc.
Los elementos se pueden dividir en dos tipos:
- Rieles
- No metales
Rieles
Los metales se describen como aquellos elementos que pierden electrones de valencia para crear una carga positiva, conocidos como cationes. Son la razón de la conductividad de los metales. Los metales se describen como aquellas sustancias que tienen propiedades como maleabilidad, ductilidad, sonoridad, brillo, conductividad, y en su mayoría son de naturaleza sólida. Algunos ejemplos de metales son, hierro, oro, plata, aluminio, cobre, etc.
Propiedades de los metales
Propiedades físicas
- Las láminas delgadas de metal se pueden martillar a partir de metales. Significa que tienen la capacidad de ser moldeados.
- Los metales tienen una propiedad dúctil. Se pueden hacer cables con ellos.
- Los metales son excelentes conductores de calor y electricidad.
- Los metales son lustrosos, lo que significa que tienen un acabado brillante.
- La resistencia a la tracción es una propiedad de los metales. Sugiere que son capaces de soportar pesos pesados.
- Los metales tienen una cualidad resonante para ellos. Significa que generan un sonido de timbre cuando los golpeamos.
- Los metales son abrasivos. Significa que son difíciles de cortar.
Propiedades químicas
- Reacción con Oxígeno: Los metales reaccionan con el oxígeno para generar rusts metálicos, que son naturalmente básicos. El magnesio, por ejemplo, es un metal que interactúa con el oxígeno para generar rust de magnesio. El hidrrust de magnesio se forma cuando el rust de magnesio se disuelve en agua. Las reacciones se dan a continuación.
2Mg + O2 – > 2MgO
MgO + H2O – > Mg(OH) 2
- Una solución acuosa de rust de metal transforma el papel tornasol rojo en papel tornasol azul.
- Reacción al agua: Los metales reaccionan con el agua. El hidrrust metálico y el gas hidrógeno se generan cuando un metal reacciona con el agua. Como ejemplo, cuando el sodio metálico se combina con agua, se forman hidrrust de sodio e hidrógeno gaseoso. La respuesta se presenta a continuación.
Na + H 2 O -> NaOH + H 2
- Reacción de metales con ácido: los metales reaccionan con ácidos, formando sal y gas hidrógeno. Algunos metales reaccionan violentamente con los ácidos. El magnesio metálico, por ejemplo, interactúa con el ácido clorhídrico para generar cloruro de magnesio e hidrógeno. La reacción es la siguiente:
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
- Los metales reaccionan con bases, como el hidrrust de sodio, para generar sal y gas hidrógeno. Por ejemplo, cuando el aluminio metálico interactúa con el hidrrust de sodio, se forman aluminato de sodio e hidrógeno gaseoso. La reacción es la siguiente:
Al + NaOH -> NaAlO 2 + H 2
- Un metal más reactivo desplaza a un metal menos reactivo de su solución salina en una reacción de desplazamiento. Reacciones de desplazamiento es el nombre que se le da a este tipo de reacciones. El hierro, por ejemplo, es más reactivo que el cobre. Como resultado, desplaza el cobre de su sal. La respuesta se presenta a continuación.
CuSO4 + Fe -> FeSO4 + Cu
Usos de los metales
- Los metales se utilizan para fabricar cables eléctricos debido a su conductividad y baja resistencia. Algunos buenos ejemplos de tales metales son el cobre y el aluminio.
- En el proceso de Haber, el hierro se utiliza como catalizador. En resumen, algunos metales se utilizan como catalizadores en reacciones químicas para acelerar el proceso.
- Para que la transferencia de calor sea adecuada, algunos metales se utilizan como utensilios domésticos o equipos de fábrica. El ejemplo de tales metales son el hierro, el aluminio y el cobre.
- Para proteger el hierro de la oxidación, que es muy común en el hierro, se oxida en presencia de oxígeno y humedad, se utiliza zinc para protegerlo de la oxidación. El proceso de aplicación de la capa de Zinc se conoce como proceso de Galvanización.
- Un metal muy importante y peligroso que se ve en nuestro botiquín médico es el mercurio que se usa en los termómetros.
- Las baterías de los automóviles están compuestas de plomo, que es un metal.
- Algunos metales raramente disponibles como el oro y la plata se usan para hacer adornos, a veces, se usan láminas muy delgadas de oro y plata para mantener los dulces.
- El cromo y el níquel se utilizan en acero inoxidable.
- El cromo y el níquel también se utilizan en el proceso conocido como galvanoplastia.
- En la fabricación de aceros antibalas se utiliza Zirconio.
- Dado que los metales son de naturaleza dúctil, el aluminio es muy famoso por formar láminas muy delgadas. Se utiliza con fines de embalaje.
No metales
Los no metales son aquellos elementos que no son capaces de producir electricidad ni tienen conductancia ni producen calor, estos elementos son lo opuesto a los metales. Las propiedades de los no metales incluyen falta de brillo, no sonoro, no dúctil, no maleable y mal conductor del calor y la electricidad. Son estructuralmente frágiles por naturaleza y se pueden utilizar para laminar, prensar, moldear, etc. Algunos ejemplos de no metales son el carbono, el oxígeno, el nitrógeno, el arsénico, etc.
Propiedades de los no metales
Propiedades físicas
- Los no metales no se pueden martillar en láminas delgadas. Significa que carecen de la propiedad de maleabilidad. En cambio, son frágiles y se rompen en pedazos cuando se martillan.
- Los no metales no tienen ductilidad. No pueden ser atraídos por los cables.
- Los no metales son malos conductores del calor y la electricidad.
- Los no metales no son lustrosos, lo que significa que no son brillantes. En lugar de ser soso en apariencia.
- La resistencia a la tracción es baja en los no metales. Esto significa que no pueden soportar pesos pesados.
- Los no metales no tienen propiedades sonoras. Significa que cuando los golpeamos, no producen ningún sonido.
- Los no metales son flexibles. Sugiere que se pueden cortar fácilmente con un cuchillo.
Usos de los no metales
- El hidrógeno es un elemento muy especial y también un no metal que se utiliza para muchos propósitos diferentes.
- Para convertir el aceite vegetal en ghee vegetal, el proceso requerido es la hidrogenación y se requiere hidrógeno en el proceso.
- El hidrógeno también se usa en la fabricación de amoníaco, que se usa para diferentes propósitos.
- Para hacer combustible para cohetes, se utiliza hidrógeno líquido.
- Para la Vulcanización del Caucho se utiliza Azufre.
- El azufre también se usa para hacer pólvora.
- Para fabricar ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ), se requiere azufre.
- El nitrógeno se utiliza para conservar los materiales alimentarios, por ejemplo, la bolsa de papas fritas se guarda durante días y todavía no se estropea, es debido a la presencia de nitrógeno dentro del paquete.
- Los componentes del nitrógeno, como TnT (Tri Nitro Toluene) se utilizan para fabricar explosivos.
- El nitrógeno también se usa en la fabricación de fertilizantes, amoníaco, ácido nítrico.
- El carbono se usa para hacer electrodos y celdas secas que se usan en baterías.
Preguntas conceptuales
Pregunta 1: ¿Qué metal es el mejor conductor de electricidad?
Responder:
La plata es el mejor conductor del calor y la electricidad.
Pregunta 2: ¿Qué elemento se utiliza en el instrumento que se utiliza para medir la temperatura? Enuncie una propiedad distintiva de los elementos.
Responder:
El mercurio se usa en el instrumento (termómetro) que se usa para medir la temperatura. El mercurio tiene una propiedad diferente como no metal, es decir, está naturalmente presente en estado líquido.
Pregunta 3: ¿Por qué la plata no se utiliza en la fabricación de cables eléctricos incluso después de ser el mejor conductor de electricidad?
Responder:
La plata no se usa como cables eléctricos incluso después de ser el mejor conductor de electricidad porque la plata no está presente en abundancia en la tierra, lo que la convierte en uno de los metales preciosos que se encuentran en la tierra. Usar plata como cables eléctricos será muy costoso y los cables también se pueden robar fácilmente.
Pregunta 4: El hierro es un metal que también está presente en nuestro cuerpo. ¿Dónde se encuentra exactamente el hierro en nuestro cuerpo?
Responder:
El hierro es necesario para el cuerpo humano, está presente en los glóbulos rojos, el pigmento rojo de los glóbulos rojos se debe a la presencia de hierro, se conoce como hemoglobina.
Pregunta 5: ¿Qué elemento se utiliza para conservar los alimentos? ¿Es un metal o un no metal?
Responder:
El elemento utilizado para la conservación de los alimentos es el Nitrógeno. El nitrógeno es un no metal.