No metal para niños
Los no metales son un tipo de elementos químicos que no conducen bien la corriente eléctrica ni el calor. A diferencia de los metales, los no metales son frágiles, lo que significa que no se pueden estirar para hacer hilos ni aplanar para formar láminas.
Aunque son menos numerosos que los metales, muchos no metales son muy importantes para la vida. Por ejemplo, el oxígeno, el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre son esenciales para los seres vivos.
Entre los no metales se encuentran los halógenos (como el flúor y el cloro), que tienen 7 electrones en su capa más externa. También están los gases nobles (como el helio y el neón), que tienen su capa externa completa con 8 electrones (o 2 en el caso del helio), lo que los hace muy poco reactivos. Otros no metales importantes son el hidrógeno, el selenio y el oxígeno. El hidrógeno es especial y se coloca aparte en la Tabla Periódica de los Elementos.
Contenido
¿Dónde se encuentran los no metales en la Tabla Periódica?
Los no metales se encuentran en la parte derecha de la Tabla Periódica de los Elementos, por encima de una línea imaginaria que separa los metales de los no metales. El hidrógeno es una excepción, ya que está a la izquierda pero es un no metal.
La Tabla Periódica organiza los elementos en 18 columnas, llamadas grupos o familias. Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades similares porque sus átomos tienen una configuración de electrones parecida en su capa más externa.
¿Para qué usamos los no metales?
La mayoría de los no metales son muy útiles en nuestra vida diaria, en la tecnología y en la biología. Los seres vivos, como nosotros, estamos hechos principalmente de no metales como el hidrógeno, el oxígeno, el carbono y el nitrógeno.
Además, muchos no metales se usan en la medicina, en la iluminación y en objetos que tenemos en casa.
Aunque el término "no metálico" se usa desde hace mucho tiempo, no hay una definición única y exacta para los no metales. Algunos elementos tienen propiedades que son una mezcla de metales y no metales; a estos se les llama metaloides. Por eso, la lista de elementos que se consideran no metales puede variar un poco según cómo se clasifiquen. Sin embargo, hay 14 elementos que casi siempre se reconocen como no metales.
Características de los no metales
Los no metales tienen una apariencia muy variada. No suelen ser brillantes y, en general, no son buenos conductores del calor ni de la electricidad. Sus puntos de fusión (la temperatura a la que se derriten) son más bajos que los de los metales. Una excepción es el diamante, una forma de carbono, que se derrite a una temperatura muy alta (3570 °C).
Muchos no metales existen como moléculas formadas por dos átomos iguales (diatómicas) en condiciones normales.
- Cinco no metales son gases: hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2), flúor (F2) y cloro (Cl2).
- Solo uno es líquido: el bromo (Br2).
- El resto son sólidos, que pueden ser muy duros como el diamante, o blandos como el azufre.
A diferencia de los metales, los no metales son muy frágiles y se rompen fácilmente. No tienen el brillo característico de los metales y no reflejan la luz de la misma manera.
Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos en grandes cantidades, como el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre. Otros, como el selenio, el yodo y el cloro, son necesarios en cantidades más pequeñas.
Propiedades generales de los no metales
Propiedades físicas
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Aproximadamente la mitad de los no metales son gases. La mayoría de los demás son sólidos. El bromo es el único no metal líquido. El azufre es el único no metal sólido que tiene un color distintivo (amarillo).
Los no metales que son fluidos (gases o líquidos) tienen densidades, puntos de fusión y ebullición muy bajos. Además, son malos conductores del calor y la electricidad. Los no metales sólidos tienen densidades bajas, son frágiles o se desmoronan fácilmente, y tienen poca resistencia. Pueden ser malos o buenos conductores, dependiendo del elemento.
Las estructuras internas de los no metales explican sus diferentes formas. Los que existen como átomos separados (como el xenón) o moléculas (como el oxígeno o el bromo) tienen puntos de fusión y ebullición bajos. Esto se debe a que sus átomos o moléculas se mantienen unidos por fuerzas débiles. Por eso, muchos son gases a temperatura ambiente.
Los no metales que forman estructuras grandes, como cadenas (selenio), láminas (carbono) o redes tridimensionales (silicio), tienen puntos de fusión y ebullición más altos. Esto es porque se necesita mucha más energía para romper sus enlaces fuertes. Por eso, todos estos son sólidos.
Los no metales pueden ser brillantes, de colores o incoloros. Algunos, como el boro, el grafito (una forma de carbono) y el yodo, tienen un aspecto brillante porque sus electrones dispersan la luz. Los no metales con color (azufre, flúor, cloro, bromo) absorben algunos colores de la luz y reflejan otros. Los no metales incoloros (hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y los gases nobles) no absorben la luz visible, por lo que la dejan pasar toda.
La capacidad de los no metales para conducir la electricidad y el calor, así como su fragilidad, también se relaciona con su estructura interna. En los metales, los electrones se mueven libremente, lo que les permite conducir bien. En los no metales, los electrones no tienen tanta libertad de movimiento. Solo el carbono (en forma de grafito), el arsénico y el antimonio son buenos conductores de electricidad y calor entre los no metales.
Las diferencias físicas entre metales y no metales se deben a las fuerzas que actúan sobre los electrones de los átomos. En los metales, los electrones externos pueden moverse libremente entre los átomos, lo que les da sus propiedades metálicas. En los no metales, estas fuerzas son más fuertes, y los electrones externos se mantienen más cerca de sus átomos, lo que resulta en propiedades no metálicas.
Propiedades químicas
Los no metales tienen una tendencia de moderada a alta a atraer electrones (electronegatividad) y suelen formar compuestos que son ácidos. Por ejemplo, los no metales sólidos reaccionan con el ácido nítrico para formar un ácido o un óxido con propiedades ácidas.
Cuando reaccionan, los no metales tienden a ganar o compartir electrones. Esto es diferente de los metales, que tienden a perder electrones. Los no metales buscan tener la misma cantidad de electrones en su capa externa que el gas noble más cercano en la tabla periódica, lo que les da estabilidad. Esta tendencia se conoce como la Regla del octeto.
Los no metales suelen tener valores más altos de energía de ionización (energía necesaria para quitar un electrón), afinidad electrónica (energía liberada al ganar un electrón) y electronegatividad que los metales. Cuanto más altos son estos valores, más "no metálico" es el elemento.
Las diferencias químicas entre metales y no metales se deben principalmente a la fuerza con la que el núcleo de un átomo atrae a sus electrones externos. En la tabla periódica, de izquierda a derecha, la carga del núcleo aumenta, atrayendo más los electrones. En los metales, esta atracción es más débil, por lo que tienden a perder electrones y formar iones positivos. En los no metales, la atracción es más fuerte, por lo que tienden a ganar electrones y formar iones negativos.
Los no metales forman una cantidad enorme de compuestos. Los elementos más comunes en los compuestos químicos son no metales, como el hidrógeno, el carbono, el oxígeno y el nitrógeno. Algunos ejemplos de compuestos no metálicos son:
- Ácido bórico: usado en esmaltes para cerámica.
- Selenocisteína: un aminoácido importante para la vida.
- Sesquisulfuro de fósforo: usado en los fósforos.
- Teflón: usado en sartenes antiadherentes.
Resumen de propiedades
- Propiedades físicas:
* Pueden ser sólidos (como el azufre y el carbono), líquidos (solo el bromo) o gases (como el oxígeno y el hidrógeno). * No tienen brillo metálico, excepto el yodo. * No son dúctiles (no se estiran en hilos) ni maleables (no se aplanan en láminas). * No son buenos conductores del calor ni de la electricidad, aunque algunas formas del carbono y el fósforo son excepciones.
- Propiedades químicas:
* Sus átomos tienen 4, 5, 6 o 7 electrones en su capa más externa. * Cuando se convierten en iones, adquieren carga negativa. * Al combinarse con el oxígeno, forman óxidos no metálicos o anhídridos. * Sus moléculas están formadas por dos o más átomos.
Reactividad: ¿Cómo se diferencian de los metales?
La reactividad de un elemento mide qué tan fácil se combina con otros. Los no metales tienden a reaccionar para parecerse a los gases nobles más cercanos en su configuración electrónica.
- En los grupos (columnas) de la Tabla Periódica:
* La reactividad de los no metales aumenta a medida que subimos en un grupo. Esto se debe a que los electrones externos están más cerca del núcleo y es más fácil para el átomo atraer y ganar electrones.
- En los períodos (filas) de la Tabla Periódica:
* La reactividad de los no metales aumenta a medida que avanzamos hacia la derecha en un período. Esto es porque tienen menos electrones que ganar para completar su capa externa y parecerse a un gas noble.
La Regla del Octeto
Cuando los átomos forman compuestos, tienden a ganar, perder o compartir electrones para tener 8 electrones en su capa más externa (como los gases nobles, excepto el helio que tiene 2). Esta tendencia se llama la Regla del octeto.
La regla del octeto nos ayuda a entender por qué los metales pierden electrones para alcanzar la configuración de un gas noble, mientras que los no metales la alcanzan ganando o compartiendo electrones.
Galería de imágenes
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Boro en su fase β- romboédrica
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Aspecto metálico del carbono como grafito.
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Color azul del oxígeno líquido
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Flúor líquido amarillo pálido en un baño criogénico
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Azufre en forma de polvo amarillo
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Bromo líquido a temperatura ambiente
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Aspecto metálico del yodo bajo luz blanca.
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Xenón licuado
Véase también
En inglés: Nonmetal Facts for Kids
