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(Latín metallum, griego metallon)
Elemento químico que se caracteriza por una alta conductividad térmica y eléctrica, un brillo particular denominado «brillo metálico», aptitud para la deformación y una marcada tendencia a la formación de cationes.
QUÍMICA
Los metales constituyen más de dos tercios de los elementos de la tabla periódica. Aparecen en forma de sólidos cristalinos que tienen en común interesantes propiedades físicas y químicas ligadas a su estructura cristalina y electrónica.
Se pueden clasificar en varias familias.
los Metales alcalinos (columna IA de la clasificación) son excelentes reductores, de color blanco plateado, que exhiben brillo metálico e interesantes propiedades térmicas y eléctricas. Sin embargo, no tienen propiedades mecánicas destacables: son blandos, poco densos, maleables y dúctiles. Tienen un punto de fusión relativamente bajo. Son los metales más electropositivos y, por lo tanto, los más reactivos químicamente debido a su facilidad para suministrar electrones por ionización.
los metales alcalinotérreos (columna II A) son elementos muy reactivos que exhiben brillo metálico y buenas propiedades eléctricas y térmicas. Sus propiedades son menos marcadas que las de los metales alcalinos y son menos reductores. Sin embargo, son más difíciles.
los metales de transición (columnas III B a II B) se caracterizan por un llenado de las capas electrónicas que preferiblemente tiene lugar en capas distintas de las capas externas. Tienen un marcado carácter metálico (maleabilidad, ductilidad, conductividad eléctrica y térmica, brillo metálico).
Estado natural y producción de metales.
Los metales se extraen principalmente en forma de minerales impuros. Luego se purifican y luego se preparan mediante procesos físicos (trituración, cribado, etc.) y químicos (destilaciones, electrólisis, etc.).
Cuando se combina con otros componentes, un metal forma una aleación. Las aleaciones tienen otras propiedades (propiedades mecánicas, resistencia térmica, conducción eléctrica, etc.) que cada uno de sus componentes.
→ metalurgia
Proteccion
La protección de una pieza metálica se puede realizar recubriendo una capa de metal (metalización), pintura, fosfatos (fosfatado), cromatos (cromado), óxidos, etc. Los procesos se pueden utilizar juntos, por ejemplo, fosfatado o cromado seguido de la aplicación de un barniz o una pintura, cuya adhesión se ve facilitada por la capa subyacente formada.
Propiedades de los metales
Los elementos metálicos tienen una estructura electrónica especial: los electrones más alejados del núcleo pueden escapar cuando adquieren energía (por ejemplo, en forma eléctrica o térmica).
Cuando se aplica un potencial eléctrico a un metal, parte de sus electrones se ponen en movimiento y forman una corriente eléctrica: los metales son conductores de electricidad (el más conductor de todos es la plata).
Asimismo, cuando se calienta un metal, sus electrones a su vez participan en la agitación térmica del metal: los metales son conductores de calor.
Debido a sus conductividades eléctricas y térmicas, los metales se utilizan para transportar electricidad (principalmente cobre) y en dispositivos de calefacción.
La temperatura de fusión de un metal es muy variable: desde -39 ° C para el mercurio hasta 3422 ° C para el tungsteno. Es por esto que este último se utiliza en la fabricación de bombillas eléctricas: cuando fluye la corriente, el filamento de tungsteno emite luz mientras resiste el calor inducido por esta misma corriente.
Los metales son generalmente blandos, poco resistentes y bastante elásticos: pueden volver a su forma inicial sin romperse, cuando se someten a expansión.
Ciertos metales reaccionan con el oxígeno presente en el aire o en el agua y se «oxidan» (más precisamente, se oxidan): esto es corrosión. El cobre se oxida presentando un depósito verde, que por ejemplo da su color a la Estatua de la Libertad. En algunos casos, por ejemplo el hierro, la oxidación puede destruir completamente el metal. Es posible evitar que un objeto metálico se oxide cubriéndolo con pintura o barniz, o incluso con un tipo de metal que no se oxida (generalmente hablamos de tratamientos superficiales). Este es el caso, por ejemplo, de la hojalata en latas, de hierro recubierto de estaño (el estaño es un metal que no se oxida). El acero inoxidable es una aleación de hierro, carbono, níquel y cromo que además tiene la particularidad de no oxidarse nunca.
Además, es importante tener en cuenta que ciertos metales (metales pesados) son tóxicos para el cuerpo, en particular el plomo, que es responsable del envenenamiento por plomo.
Uso de metales
Los primeros vestigios de la minería de metales se descubren en el Cercano Oriente y en el sureste de Europa; datan de alrededor de 5000 años aC Los hombres primero aprenden a extraer y luego a trabajar el cobre, que se utiliza en particular para la fabricación de objetos decorativos (joyas, estatuillas, etc.). Utilizado durante un tiempo en la fabricación de armas, el cobre fue suplantado gradualmente por el bronce, que era más resistente, en la Edad del Bronce (alrededor del 2000 aC). El bronce es una aleación que se obtiene mezclando cobre y estaño. Su descubrimiento marca un hito en la historia de la metalurgia: al inventar aleaciones, las personas crean los materiales que necesitan (materiales con propiedades específicas).
En la Edad del Hierro (alrededor del 1000 a. C.), los hombres aprendieron a trabajar con hierro, que también se usaba para fabricar objetos cotidianos como herramientas o incluso armas. Los metales preciosos, como el oro y la plata, se reservan para joyas y adornos. Aunque menos resistentes, son mucho más maleables y, por tanto, más fáciles de trabajar que otros metales. Nace la metalurgia del hierro y el acero (una aleación muy resistente de hierro y carbono) xviimi siglo, luego llega la época del aluminio, un metal muy ligero, xixmi siglo.
A partir de xxmi siglo, los metales se encontrarán en todos los campos de actividad: electricidad, electrónica, transporte, construcción, mobiliario, etc.
Metales raros
La noción de escasez de metales ha evolucionado mucho con el tiempo. El aluminio, considerado raro antes de 1900 porque era difícil de preparar, representa, sin embargo, el 8% de la corteza terrestre. Hoy en día es el metal más utilizado después del hierro y el acero. Por lo tanto, solo aquellos metales que se encuentran en un porcentaje muy pequeño en la naturaleza deben considerarse raros.
Los elementos radiactivos artificiales plantean un problema con esta definición. Esto se debe a que pueden ser extremadamente raros en la naturaleza como un isótopo, pero relativamente abundantes como otro isótopo producido artificialmente.
Para obtener más información, consulte el artículo. metal raro.
Metales pesados
Reuniendo una amplia gama de elementos, como cobre, plomo, mercurio, cadmio, manganeso, zinc, etc. metales pesados, metales de alta masa atómica, están todos presentes en el medio natural, en bajas concentraciones. Algunos son esenciales para plantas y animales en cantidades muy pequeñas (oligoelementos), pero se vuelven tóxicos en dosis más altas. Presentan fenómenos de acumulación a lo largo de las cadenas alimentarias.
