La Tabla Periódica y los Enlaces Químicos: Una Guía Completa

Introducción a la Química de los Metales

Los metales son sólidos a temperatura ambiente. Sus propiedades y usos están relacionados con sus características:

Propiedades de los Metales

• Maleabilidad: Posibilidad de formar un material hasta capas muy delgadas sin que se rompa.
• Ductilidad: Capacidad de alargarse o estirarse notablemente sin fracturarse.
• Brillo: Interacción de la luz con la superficie de los metales.
• Opacos: Aspecto de la superficie al reflejar la luz en lo que llamamos brillo o lustre.
• Conductividad térmica: La alta conductividad térmica se explica por la gran movilidad que presentan los electrones de valencia. Al tener electrones con libertad de movimiento, la energía calorífica se transfiere a lo largo de todo el material.
• Conductividad eléctrica: Es la propiedad que nos ayuda a determinar si un material es metálico. Al aplicar corriente eléctrica, los electrones fluyen fácilmente.

Ejemplo: Aluminio

El aluminio fue descubierto en 1825 por Hans Christian Oersted en Dinamarca. Las propiedades que hacen útil al aluminio son su alta maleabilidad, ductilidad, conductividad eléctrica y térmica, gran resistencia a la corrosión, su baja densidad, así como su color. Además, es inodoro e insípido.

La Segunda Revolución de la Química: El Desarrollo de la Tabla Periódica

La comprensión de la estructura de la materia fue fundamental para el desarrollo de la tabla periódica.

Aportes Clave

• Louis Joseph Gay-Lussac: Estableció que cuando los gases se combinan, lo hacen siempre en relaciones de volumen sencillas.
• Amedeo Avogadro: Propuso que volúmenes iguales de gases diferentes, medidos a la misma presión y temperatura, tienen el mismo número de moléculas, a lo que llamó hipótesis de Avogadro.
• Johann Wolfgang Döbereiner: Encontró una relación entre las propiedades de los elementos al observar que el cloro, el bromo y el yodo tenían propiedades químicas similares. Se dio cuenta de que la masa del bromo era aproximadamente el promedio de las masas del yodo y el cloro. Al conjunto de tres elementos con estas características se le llamó tríada.
• Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois: Propuso ordenar los elementos de acuerdo a sus masas atómicas.
• John Alexander Reina Newlands: Ordenó los elementos químicos por sus masas atómicas y se dio cuenta de que las propiedades del primer elemento eran semejantes a las del octavo, a lo que llamó ley de octavas. La ley de octavas sólo se cumple para los primeros 18 elementos.
• Dmitri Mendeleev: Clasificó los elementos en metales y no metales, dejando en un tercer grupo a los metaloides o semimetales. Después, colocó en la misma columna elementos de valencia idéntica, esto es, con la misma capacidad de combinación. Con ello, los metaloides quedaban con los metales o los no metales, dependiendo de dónde coincidiera mejor la valencia.
• Henry Gwyn Jeffreys Moseley: Realizó estudios de rayos X y dedujo que existe un orden numérico en el cual se podían colocar los elementos, y relacionó la ley periódica con sus números atómicos. El número atómico es el número de protones que hay en el núcleo de los átomos y define la identidad de cada elemento de la tabla periódica.

Valencia

La valencia es un número entero que expresa cuántos enlaces puede establecer un átomo con otros para formar nuevas sustancias.

Enlaces Químicos

Enlace Covalente

La ley de Coulomb establece que dos electrones se repelen entre sí, de igual manera que dos protones. Estas fuerzas de repulsión tienden a mantener a los átomos separados. Sin embargo, cada protón atrae a los electrones con una fuerza mayor, lo que da como resultado que estos terminen siendo compartidos por los protones, lo cual mantiene a los átomos unidos. A este tipo de unión se le denomina covalente.

Enlace Iónico

Cuando uno o más electrones de un átomo son transferidos a otro, se forma un enlace iónico, también llamado enlace por transferencia de electrones.