Metal

Química

Un metal es un elemento típicamente brillante, maleable, dúctil y buen conductor del calor y la electricidad; los metales pierden electrones para formar iones positivos.

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Definition

Un metal es un elemento brillante que se dobla sin romperse y deja pasar el calor y la electricidad, y la mayoría de los elementos de la tabla periódica son metales. Se ubican a la izquierda y al centro de la tabla, tienen brillo, conducen bien el calor y la electricidad, y son maleables (se pueden martillar en láminas) y dúctiles (se pueden estirar en alambres); tienen pocos electrones de valencia y los pierden fácilmente para formar iones positivos, así que reaccionan con no metales para formar compuestos iónicos y la mayoría reacciona con ácidos para liberar hidrógeno. Estas propiedades provienen del enlace metálico, en el que los electrones de valencia están deslocalizados en un "mar" compartido entre una red de cationes: los electrones móviles explican la conductividad, el brillo (los electrones libres absorben y reemiten luz), y la maleabilidad (las capas de cationes se deslizan sin romper enlaces direccionales). Los metales tienen bajas energías de ionización y bajas electronegatividades y actúan como agentes reductores en las reacciones.

Example

Los cables de cobre transportan electricidad, el papel aluminio se dobla alrededor de la comida, y el hierro forma vigas fuertes, y los tres son metales. El zinc reacciona con el ácido clorhídrico, $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$, y el hierro se oxida con oxígeno y agua para formar óxido de hierro(III), $Fe_2O_3$, mientras que el oro es tan poco reactivo que permanece brillante durante siglos. El cobre conduce electricidad a aproximadamente $5.96 \times 10^7\text{ S/m}$, segundo solo después de la plata, porque cada átomo de cobre aporta un electrón $4s$ a la banda de conducción, pero su reactividad es baja: el cobre no reacciona con $HCl$ diluido porque su potencial de reducción estándar ($+0.34\text{ V}$) está por encima del del hidrógeno.

Key Insight

No todo metal es duro; el sodio se puede cortar con un cuchillo de mantequilla, y el mercurio es líquido a temperatura ambiente. Aproximadamente tres cuartas partes de todos los elementos son metales, pero solo unos pocos son comunes en la vida diaria, y el hierro, el aluminio y el cobre dominan porque son abundantes y baratos de extraer. La serie de actividad clasifica los metales por qué tan fácilmente pierden electrones, desde el potasio y el sodio en la parte superior hasta el oro y el platino en la inferior, y un metal más arriba en la serie desplaza a uno más abajo de la disolución, razón por la cual los clavos de hierro se recubren de cobre en sulfato de cobre.