Enlace metálico y propiedades de los metales: metales alcalinos, halógenos y gases nobles

Enlace metálico y su formación

El enlace metálico forma una red tridimensional de iones. En este caso, los átomos pierden electrones y se convierten en cationes; los electrones desprendidos quedan deslocalizados y son compartidos por todos los átomos que constituyen la red. De este modo se evita la repulsión entre iones del mismo signo y el conjunto resulta eléctricamente neutro. Uno de los metales más conocidos es la plata.

En la formación del enlace metálico, la red está formada por cationes rodeados por los electrones desprendidos de los átomos; así los cationes no se repelen y se mantiene una estructura neutra con gran estabilidad.

Propiedades generales de los metales

Las propiedades derivadas de la estructura metálica incluyen:

• La mayoría son sólidos cristalinos con altos puntos de fusión, consecuencia de la gran estabilidad de la red microscópica; sin embargo, existen metales líquidos a temperatura ambiente.
• Se deforman sin romperse: forman hilos por su ductilidad y láminas por su maleabilidad.
• Son buenos conductores del calor y de la corriente eléctrica debido a los electrones deslocalizados.
• Son generalmente insolubles en los disolventes habituales, si bien se oxidan por acción del oxígeno atmosférico.

Formación y estabilidad

La deslocalización electrónica da lugar a una red estable y neutra que explica muchas propiedades macroscópicas de los metales, como dureza variable, conductividad y resistencia a la separación de iones.

Metales alcalinos

Ejemplos: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.

• Son blandos, muy dúctiles y maleables.
• Tienen bajos puntos de fusión y ebullición (comparados con la mayoría de los metales).
• Son muy buenos conductores del calor y la electricidad.
• Reaccionan violentamente con muchas otras sustancias.
• Se oxidan fácilmente, formando a menudo óxidos de aspecto blanquecino.
• Todos tienen un solo electrón en su último nivel ocupado.

Halógenos

Ejemplos: F, Cl, Br, I, At.

• Sus puntos de fusión y de ebullición aumentan al descender en el grupo.
• A temperatura ambiente: I y At son sólidos, Br es líquido y F y Cl son gases.
• Son muy reactivos; combinan con facilidad y forman gran cantidad de compuestos con otros elementos.
• A todos les falta un electrón para completar su último nivel ocupado.

Gases nobles

Ejemplos (grupo 18): He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

• Son gases a temperatura ambiente.
• Son químicamente inertes o poco reactivos; por ello no suelen formar compuestos con facilidad.
• Tienen todos los niveles electrónicos completos en condiciones normales, lo que explica su estabilidad química.

Observaciones finales

Todas estas propiedades están íntimamente relacionadas con la estructura electrónica y la posición de los elementos en la tabla periódica. El comportamiento macroscópico (conductividad, maleabilidad, reactividad) se explica por la presencia o ausencia de electrones deslocalizados y por la configuración electrónica de cada grupo.