¿Qué Hace Que Los Metales Sean Tan Maravillosos?
Todo lo que brilla
Metales como el cobre, el platino, la plata y el oro son brillantes y brillantes cuando se pulen. Esta característica tiene un nombre: lustre. Lustre es un término mineralógico utilizado para describir la forma en que la luz interactúa con la superficie. También implica resplandor, brillo o brillo. Es posible que haya notado que los compuestos que contienen metales de transición (en los que el metal está ionizado y , por lo tanto, se comporta como un sólido iónico) son de colores brillantes; CuSO4 azul brillante, KMnO4 púrpura intenso o Cr2O3 verde vivo. El color en los metales de transición es el resultado de las transiciones electrónicas entre los orbitales de nivel d. La luz que golpea el compuesto causa una excitación en los electrones, lo que resulta en que los electrones salten a estados de energía más altos. A medida que los electrones se relajan, los fotones que se liberan tienen una longitud de onda dentro de la porción visible del espectro electromagnético. Por ejemplo, los compuestos hechos con vanadio pueden ser violáceos (+2), verdosos (+3), azulados (+4) y amarillentos (+5) dependiendo del estado de oxidación particular del vanadio. (El nombre del vanadio proviene de «Vanadis», uno de los nombres de la diosa nórdica de la belleza, por los compuestos de colores brillantes del elemento.)
En metales no ionizados, los orbitales moleculares están en movimiento continuo sobre la superficie del metal. Esta fluidez de electrones metálicos significa que los orbitales moleculares tienen espacios pequeños y variables que escupen luz constantemente a través de un rango de longitudes de onda, dándoles un brillo blanco. El cobre se ve rojo porque absorbe preferentemente la luz en el extremo azul del espectro y la emite en rojo. Efectos relativistas adicionales hacen que el oro parezca amarillo.
La plata es el elemento más reflectante. Una capa delgada sobre vidrio (combinada con un revestimiento protector para evitar el deslustre) se utiliza para hacer todo tipo de espejos, desde espejos de mano baratos hasta espejos de alta precisión de telescopios espaciales.
Del mismo modo, el magnetismo resulta del movimiento de los electrones en el material. Los metales hierro, cobalto y níquel (todos magnéticos) tienen electrones no apareados que pueden orientarse de modo que giran en alineación unos con otros formando un dipolo, que produce el comportamiento magnético. Los metales de tierras raras tienen un comportamiento aún más magnético, ya que pueden tener hasta 14 electrones orbitales f (a diferencia de los 10 electrones orbitales d de los metales de transición). Algunos incluso se expanden en presencia de un campo magnético, formando la base para altavoces electrónicos y zumbadores.
Los metales reaccionan
El hecho de que los metales sean realmente flexibles no significa que no sean reactivos. Los elementos del lado izquierdo de la tabla periódica prefieren renunciar a sus electrones para formar compuestos iónicos. El litio puro, el sodio, el potasio y otros metales del Grupo 1 son tan reactivos que se almacenan lejos del aire o el agua. Pero sus iones constituyen una gran parte de los electrolitos que nuestros nervios necesitan para transmitir señales eléctricas.
El aluminio también es reactivo, aunque con menos violencia que los elementos del Grupo 1. Pero se oxida tan rápidamente que era desconocido como un elemento desde alrededor del 500 a.C. hasta principios de 1800, a pesar de que es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre. Una vez que se descubrió el metal ligero, resistente y fácil de alear, ¡se valoró más que el platino, literalmente! Napoleón III sirvió cenas de estado con platos de aluminio y cubiertos. También se usó como joyería y coronó el Monumento a Washington. El desarrollo en 1886 de un procedimiento basado en electrólisis por el químico e inventor estadounidense Charles Martin Hall y el científico francés Paul Heroult (trabajando de forma independiente) finalmente hizo que el aluminio fuera fácil de obtener, devaluándolo.
No hay duda de que los metales son maravillosos. Obtenga más información en el sitio web de la Semana Nacional de la Química.