Metal

Un metal é un material distinguido pola súa habilidade para conducir calor e electricidade. Están agrupados na táboa periódica dos elementos. Teñen de 1 a 3 electróns de valencia, sendo os seus átomos pouco electronegativos e tendo unha baixa enerxía de ionización.

Cubo metálico de estaño.

Os metais teñen certas propiedades físicas características: poden ser brillantes, ter alta densidade, ser dúctiles e maleables, ter un punto de fusión alto, ser duros, e ser bos condutores da calor e da electricidade.

Estas propiedades débense ó feito de que os electróns exteriores están ligados só lixeiramente ós átomos, formando unha especie de mar que os baña a todos (ver semicondutor), que se coñece como Enlace metálico.

Os metais poden formar aliaxes entre si e clasifícanse segundo a súa densidade en:

Ultralixeiros: Densidade en g/cm³ inferior a 2. Os máis comúns deste tipo son o magnesio e o berilio.
Lixeiros: Densidade en g/cm³ inferior a 4,5. Os máis comúns deste tipo son o aluminio e o titanio.
Pesados: Densidade en g/cm³ superior a 4,5. Son a maioría dos metais.

HistoriaEditar

Ferramentas de cobre datadas contra o 3000 a.C. no antigo Exipto

Metais como o ouro, a prata e o cobre xa se empregaron dende a prehistoria. Ao principio usáronse só os que se atopaban facilmente en estado puro, mais paulatinamente foise desenvolvendo a tecnoloxía necesaria para obter novos metais a partir das súas menas, quecéndoos nun forno mediante carbón vexetal.

O primeiro grande avance produciuse co descubrimento do bronce, frotio da utilización de mineral de cobre con incursións de estaño, entre o 3500 e o 2000 a.C., en diferentes rexións do planeta, xurdindo a Idade de Bronce que sucedeu á Idade da Pedra. Outro feito importante na historia foi a utilización do ferro contra o 1400 a.C. Foron os hititas un dos primeiros pobos en empregalo para elaborar armas, como espadas.

Non obstante, na antigüidade non se sabía acadar a temperatura necesaria para fundir o ferro, polo que se obtiña un metal impuro que había de ser moldeado con golpes de martelo. Contra o 1400 comezaron a empregarse os fornos provistos de foles,^[1] que permiten alcanzar a temperatura de fusión do ferro, uns 1535 °C. Henry Bessemer descubriu un modo de producir aceiro en grandes cantidades cun custo razoable. Tras numerosos intentos fracasados, deu cun novo deseño de forno (o convertidor Thomas-Bessemer) e, a partir de entón, mellorou a construción de estruturas en edificios e pontes, pasando o ferro a un segundo plan.

Pouco despois empregouse o aluminio e o magnesio, que permitiron desenvolver aliaxes moito máis lixeiras e resistentes, moi empregadas en aviación, transporte terrestre e ferramentas portátiles. O titanio, é o último dos metais abundantes e estables cos que se está a traballar e espérase que, en pouco tempo, o uso da tecnoloxía do titanio se xeneralice.

Propiedades dos metaisEditar

A gran resistencia do metal xunto coa facilidade do seu traballo fano un material excelente para calquera construción, como a ponte de La Vicaria, construído en aceiro corten.

Os metais posúen propiedades características, entre elas que son condutores da electricidade. A maioría deles son de cor agrisada, mais outros presentan cores distintas: o bismuto (Bi) é rosado, o cobre (Cu) avermellado e o ouro (Au) amarelo. Noutros metais aparece máis dunha cor; este fenómeno denomínase policromismo.

Outras propiedades serían:

Maleabilidade: capacidade dos metais de facerse láminas ao seren sometidos a esforzos de compresión.
Ductilidade: propiedade dos metais de moldeárense en arames e fíos ao seren sometidos a esforzos de tracción.
Tenacidade: resistencia que presentan os metais ao rompérense ou recibiren forzas bruscas (golpes etc.)
Resistencia mecánica: capacidade para resistir esforzo de tracción, compresión, torsión e flexión sen deformárense nin romperen.

A ciencia de materiais define un metal como un material no que existe un solapamente entre a banda de valencia e a banda de condución na súa estrutura electrónica (enlace metálico). Isto dáslle a capacidade de conducir de xeito doado calor e electricidade, e xeralmente a capacidade de reflectir a luz, o cal lles dá o seu brillo.

ObtenciónEditar

Un fragmento de ouro nativo.

Algúns metais atópanse en forma de elementos nativos, como o ouro, a prata e o cobre, aínda que non é o estado máis usual.

Moitos metais atópanse en forma de óxidos. O oxíxeno, ao estar presente en grandes cantidades na atmosfera, combínase moi facilmente cos metais, que son elementos redutores, formando compostos como o corindón (Al₂O₃) e a hematita (Fe₂O₃).

Os sulfuros constitúen o tipo de mena metálica máis frecuente. Neste grupo destacan o sulfuro de cobre (I), Cu₂S, o sulfuro de mercurio (II), HgS, o sulfuro de chumbo, PbS e o sulfuro de bismuto (III), Bi₂S₃.

Os metais alcalinos, ademais do berilio e do magnesio, adoitan extraerse a partir dos cloruros depositados debido á evaporación de mares e lagos, aínda que tamén se extraen da auga do mar. O exemplo máis característico é o cloruro sódico ou sal común, NaCl.

Algúns metais alcalinotérreos, o calcio, o estroncio e o bario, obtéñense a partir dos carbonatos insolubles en que están inseridos.

Por último, os lantánidos e os actínidos adoitan obterse a partir dos fosfatos, que son uns sales en que poden estar incluídos.

Usos na industriaEditar

Algúns metais que están destinados a un uso especial, son o antimonio, o cadmio ou o litio.

Os pigmentos amarelos e laranxas do cadmio son moi buscados pola súa grande estabilidade, como protección contra a corrosión, para as soldaduras e as aliaxe correspondentes e na fabricación de baterías de níquel e cadmio, consideradas excelentes pola seguridade do seu funcionamiento. Tamén se emprega como estabilizador nos materiais plásticos (PVC) e como aliaxe para mellorar as características mecánicas do arame de cobre.^[2] A súa produción lévase a cabo no momento da refinación de zinc, co que está ligado, e trátase dun perigoso contamiante.

O litio, metal lixeiro, emprégase na cerámica e nos cristais, como catalizador de polimerización e como lubricante, así como para a obtención do aluminio mediante electrólise. Tamén se emprega para soldar, nas pilas e nas baterías para reloxos, en medicina e en química.

O níquel, a causa da súa elevada resistencia á corrosión, serve para niquelar os obxectos metálicos, coa fin de protexelos da oxidación e de darlles un brillo inalterable na intemperie.

O denominado «ferro branco» é, en realidade, unha lámina de aceiro doce que recibe un baño de cloruro de zinc fundido, e á que se dá despois un revestimento especial de estaño.

AliaxesEditar

Exemplo de aliaxe lixeira

Os metais poden formar aliaxe entre si e clasifícanse en:

Ultralixeiras: Densidade en g/cm³ inferior a 2. Os máis comúns deste tipo son o magnesio e o berilio.
Lixeiras: Densidade en g/cm³ inferior a 4,5. Os máis comúns deste tipo son o aluminio e o titanio.
Pesadas: Densidade en g/cm³ superior a 4,5. Son a maioría dos metais.

NotasEditar

Véxase taménEditar

Outros artigosEditar

Metais e aliaxes de cuñaxe

Ligazóns externasEditar

[1] Los Detectores de Metales en Áreas Históricas: The Metal Detectors in ... en Google libros

[2] Vademécum de electricidad, pag 29, en Google libros

[1]

[2]