Diferenciación de metales y no metales

Diferenciación de metales y no metales

Palabras clave: propiedades físicas, propiedades químicas, enlaces químicos, elementos químicos, oxidación, conductividad.

1. Introducción

La tabla periódica explica de manera detallada las propiedades de los elementos químicos, tomando como base su estructura atómica. Según sus propiedades químicas y físicas los metales se clasifican en metales y no metales. Las propiedades físicas de los metales como, cobre, aluminio y hierro, tienen brillo metálico (lustre), se pueden formar láminas sin que se rompan (maleabilidad), pueden ser estirados para transformarse en alambres delgados (ductilidad), son buenos conductores del calor y de la electricidad. Algunos son muy duros como el hierro y otros son muy suaves como el sodio. Los metales tienden a tener energías de ionización bajas y por tanto se oxidan (pierden electrones) cuando sufren reacciones químicas. Los no metales se presentan en los tres estados físicos de la materia, no tienen lustre, excepto el carbono en su forma alotrópica de grafito, no son maleables, ni dúctiles y son malos conductores del calor y la electricidad. Lo anterior nos permite afirmar que los metales y los no metales tienen propiedades distintas con las que se pueden diferenciar y clasificar.

Todos los solutos que se disuelven en agua se agrupan en dos categorías: electrólitos y no electrólitos. Un electrolito es una sustancia que, cuando se disuelve en agua, forma una disolución que conduce la electricidad. Un no electrolito no conduce la corriente eléctrica cuando se disuelve en agua. El agua pura es un conductor deficiente de la electricidad, ya que contiene muy pocos iones, sin embargo, al añadirle una pequeña cantidad de cloruro de sodio (NaCl), se da lugar a un flujo de electrones que generan electricidad.

En el presente informe se desea dar a conocer como por medio de diversos procesos llevados a cabo en la práctica de laboratorio, se pudo obtener información que permitió hacer una adecuada identificación, clasificación y diferenciación de las características que hacen de un metal y un no metal ser categorizado como tal.

Se determinó las características físicas y químicas de diversos elementos como el Magnesio (Mg), el Zinc (Zn), el Carbono (C) y el Azufre (S) principalmente, también se evidenció la oxidación de un metal (Fe) y la conducción de electricidad generada en un soluto disuelto en agua.

 Para poder lograr la identificación de las diferencias existentes entre los metales y no metales, se tuvo en cuenta sus características tanto físicas como químicas, sus reacciones químicas y el enlace que forma, como lo son el enlace iónico el cual consiste en una transferencia de electrones entre átomos para lograr el octeto, y el enlace covalente el cual es un enlace fuerte y estable que se da generalmente entre elementos no metales los cuales comparten sus electrones para alcanzar el octeto en su nivel de valencia.

1. Parte experimental

2.1 Materiales

• Gradilla para tubos de ensayo
• 5 tubos de ensayo
• Bombillo con plafón
• 2 capsulas de porcelana
• Clavo de hierro

1. Elementos (reactivos)

• Carbono
•  Azufre
•  Magnesio
•  Zinc
• Plomo
• Hierro
• Aluminio
• cobre
•  solución de ácido clorhídrico (1ml)
•  solución de sulfato de cobre (1ml)
•  cloruro de sodio (sal)
•  azúcar

2.3 Procedimiento

En la práctica se llevó a cabo 3 procedimientos:

1. Determinación de características físicas de metales y no metales: Primero se depositó el zinc, el carbono, el magnesio, el azufre y el clavo de hierro en cinco tubos de ensayo diferentes, se procedió a observar sus características físicas como su brillo, su dureza, su maleabilidad, su ductilidad y su estado. Se hizo este mismo proceso con otros elementos que se encontraban en el laboratorio: plomo, aluminio y cobre.

1. Observación de la reacción al adicionar ácido clorhídrico y sulfato de cobre: Después de haber observado las características físicas de cada uno de los elementos, los que se encontraban en el tubo de ensayo se le agrego a cada uno 1 ml de ácido clorhídrico, exceptuando al tubo que contenía el clavo de hierro, al cual se le agrego 1 ml de sulfato de cobre. Posteriormente se observaron las reacciones químicas de cada elemento, después de ver su reacción y reportar los resultados se lavaron los tubos de ensayo.

1. Comprobación de conductividad: Se procedió a tomar las dos capsulas de porcelana, en una de ellas se depositó un poco de azúcar y en la otra un poco de sal, se comprobó si estos elementos poseían conductividad eléctrica haciendo uso del bombillo con su plafón y sus dos cables descubiertos. Posteriormente a cada elemento se le agregó agua para formar una solución, de igual forma se comprobó la conductividad eléctrica presente, por último, se registraron los resultados.

1. Análisis de Resultados

En la práctica se pudo observar principalmente tres cosas:

1. Se logró observar las diferentes características físicas y químicas propias de los metales y no metales, como lo son el color, el brillo u opacidad, la maleabilidad, la ductilidad y las reacciones que pueden llegar a tener o no. Como resultado se pudo evidenciar que en efecto el brillo, la maleabilidad, la ductilidad y conductividad son características propias que categorizan a los metales como tal, y que solo ellos reaccionan frente a los ácidos, y que, por otro lado, la opacidad, mala conductibilidad, no ductilidad, no maleabilidad, y una reacción nula ante un ácido categorizan a los no metales como tal.

1. Se logró observar una reacción oxido-reducción. En cuanto se introduce el clavo de hierro en la disolución de Sulfato de Cobre, vemos como en pocos minutos se empieza a formar una capa rojiza sobre el Hierro, esto es ya el cobre reducido (cobre metal) que se está depositando sobre el Hierro. Esto se debe a que el hierro se oxida (pierde electrones) y el cobre se reduce (gana electrones).

1. Se logra observar la propiedad física de la conductividad eléctrica, y que elementos son buenos conductores y cuáles no, entre una solución de sal y agua se forma un electrolito, el cual actúa como un puente conductor que permite la transferencia de corriente y electricidad mediante los iones que andan libremente por la solución, haciendo que el bombillo pueda encenderse. Caso contrario a lo sucede en una solución de azúcar y agua, donde no se presencia un flujo de electrones que generen electricidad y provoquen que el bombillo pueda encenderse.

1. Conclusiones

Tras la práctica se pudo concluir que cada elemento tiene una reacción química diferente y particular cuando se mezclan con otros reactivos como es el caso del ácido clorhídrico y del sulfato de cobre, especialmente los metales que reaccionan fácilmente ante los ácidos. Por el contrario de los no metales que no reaccionan en presencia de los ácidos.  Al realizarse una mezcla entre reactivos puede que se lleguen a formar diferentes tipos de enlaces como lo son el enlace iónico o el enlace covalente.

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