Elementos no metales

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Elementos no metales
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Concepto:Se encuentran separados en el sistema periódico por una línea diagonal de elementos. Estos elementos situados a la derecha son los no metales.

Elementos no metales. Son elementos químicos que no son Metales son malos conductores de la Corriente eléctrica y el calor, son muy frágiles por lo que no se pueden estirar ni convertir en una Lámina.

Contenido

Tabla Periódica de Elementos

De los 112 elementos que se conocen, sólo 25 son No metales; su Química a diferencia de los Metales, es muy diversa, a pesar de que representa un número muy reducido, la mayoría de ellos son esenciales para los sistemas biológicos (O, C, H, N, P y S). En el grupo de los no metales se incluyen los menos reactivos: los gases nobles. Las propiedades únicas del (H) lo apartan del resto de los elementos en la Tabla Periódica de Elementos.

Localización

Los no metales son los elementos situados a la derecha en la Tabla Periódica de Elementos por encima de la línea quebrada de los grupos 14 a 17. (Incluyendo el Hidrógeno). Colocados en orden creciente de número atómico, los elementos pueden agruparse, por el parecido de sus propiedades, en 18 familias o grupos (columnas verticales).

Desde el punto de vista de la Electrónica, los elementos de una familia poseen la misma configuración Electrónica en la última capa, aunque difieren en el número de capas (períodos). Los grupos o familias son 18 y se corresponden con las columnas de la Tabla Periódica de Elementos.

Características

Los No metales varían mucho en su apariencia no son lustrosos y por lo general es un mal Conductor del Calor y la Electricidad. Sus puntos de fusión son más bajos que los de los Metales (aunque el Diamante, una forma de Carbono, se funde a 3570ºC). Varios no metales existen en condiciones ordinarias como moléculas diatómicas.

En esta lista están incluidos cinco gases (H2, N2, 02, F2 y C12), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duros como el Diamante o blandos como el Azufre. Al contrario de los Metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en una Lámina.

Se encuentran en los tres estados de la materia a temperatura ambiente: son gases (como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el Carbono). No tienen brillo metálico y no reflejan la luz. Muchos No metales se encuentran en todos los Seres Vivos: Carbono, hidrógeno, Oxígeno, nitrógeno, fósforo y Azufre en cantidades importantes. Otros son oligoelementos: Flúor, Silicio, Arsénico, Yodo, Cloro.

Pueden ser solidos, liquidos o Gases, indistintamente. Sus puntos de Fusion y Ebullición dependen de sus propiedades químicas, que estan relacionadas con su capacidad para ganar Electrones (los de la ultima capa, o sea los de valencia).

No conducen bien la Electricidad, muchos ante ella se descomponen o recombinan quimicamente. Con el Agua dan generalmente sustancias ácidas. Están ubicados a la derecha de la Tabla Periódica de Elementos, y al combinarse quimicamente ganan electrones para adquirir la configuración Electrónica del Gas noble del mismo periodo.

Propiedades físicas

Propiedades químicas

  • Sus átomos tienen en su última capa 4, 5, 6 y/o 7 electrones.
  • Al ionizarce adquieren carga negativa.
  • Al combinarse con el oxígeno forman óxidos no metálicos o anhídridos.

Reactividad, diferencia con los metales

Los elementos tienen tendencia a parecerse a los Gases nobles más cercanos en cuanto a su configuración electrónica de la última capa. Los menos electronegativos tendrán tendencia a perder electrones frente a otros más electronegativos.

La reactividad de un elemento mide la tendencia a combinarse con otros.

  • Variación de la reactividad en los períodos. Son más reactivos los grupos de la izquierda que los de la derecha dado que resulta más fácil perder un electrón de la última capa que dos, tres,... Cuando llegamos a cierto grupo la tendencia se invierte dado que resultará más fácil ganar los electrones que le faltan para parecerse al Gas noble más cercano. Por tanto, en un período
  • La reactividad de los metales aumenta cuanto más a la izquierda en el período (menos electrones a quitar).
  • La reactividad de los No metales aumenta al avanzar en el período (menos electrones a coger).
  • Variación de la reactividad en los grupos. A medida que descendemos en un grupo, los electrones de la última capa se encuentran más lejos del Núcleo y, por tanto, resultará más fácil quitárselos y, en el caso de los No metales, más difícil el coger electrones.
  • La reactividad de los metales aumenta al avanzar en un grupo (mayor tendencia a perder electrones).
  • La reactividad de los no metales aumenta cuanto más arriba en el grupo (mayor tendencia a coger electrones)

Regla del octeto

En la formación de compuestos existe una tendencia a coger, perder o compartir Electrones entre los Átomos y de esta forma parecerse a la configuración electrónica del Gas noble más cercano (ocho electrones en la última capa salvo el Helio que sólo tiene dos). Esta tendencia se denomina Regla del octeto.

La regla del octeto permite explicar que los metales adquieren la configuración de gas noble perdiendo electrones mientras que los no metales la adquieren compartiéndolos.

Estado natural, propiedades y usos

Elementos Estado natural Propiedades Usos
Hidrógeno (H) Solo, se encuentra en forma gaseosa, y combinado en la mayoría de sus compuestos. Gas incoloro, inodoro e insípido. Se encuentra en el agua, lo que lo hace indispensable para la vida. Se utiliza en metalurgia por su carácter reductor, como combustibles en sopletes. Constituye al Amoniaco (NH3) muy utilizado para fabricar fertilizantes.

Aunque se considera un no metal, no tiene las características propias de ningún grupo, ni se le puede asignar una posición en el sistema periódico: puede formar iones positivos o iones negativos.

Carbono (C) Libre en dos formas: diamantes y Grafito. Combinado se encuentra en la mayoría de los compuestos químicos. Diamante: densidad 3,45g/ml, duro, frágil y muy estable.

Grafito: muy blando, color negro, buen conductor de calor y electricidad.

Diamante: en joyería, y en la fabricación de instrumentos para cortar láminas delgadas. [[Grafito]: fabricación de Electrodo, LápiZ. Como Combustible en forma de Hulla, Antracita, Lignito y Gas natural (Butano, Propano).
Nitrógeno (N) Solo: en forma gaseosa. Combinado: en numerosos compuestos y componentes de los Seres vivos. Se encuentra en Sales inorgánicas como el Nitrato de Sodio Na(NO3) y el Nitrato de Potasio (KNO3). Incoloro, inoloro e insípido; punto de Ebullición es 196 oC. Cuando se encuentra solo se le califica de “inerte” porque es poco reactivo. Llenado del Bombillo eléctrico, como Refrigerante, en Termómetro, indispensable en la constitución de los Seres vivos.
Oxígeno (O) Solo: se encuentra en forma gaseosa; y combinado en la mayoría de los compuestos. Incoloro, insípido e inodoro. Se combina con todos los elementos químicos conocidos. En la respiración de los Seres vivos, para soldaduras y como Combustible de cohetes.
Flúor (F) Es el halógeno más abundante en la Corteza terrestre, tiene una concentración de 950 ppm. Tambien se encuentra en el Agua de mar con una proporción aproximada de 1,3 ppm. En forma pura es altamente peligroso, causando una gran Quemadura químicas en contacto con la Piel. Es el elemneto con más Electronegatividad y reactivo, forma compuestos con casi todos los demás elementos de la Tabla Periódica. Reacciona de forma explosiva con el Hidrógeno. Es altamente oxidante. Se utiliza en la fabricación de Teflón, se emplea en la obtención de Criolita sintética, Algunos fluoruros se añaden a la Pasta Dental para la prevención de Caries, también se emplea en la fabricación de Semiconductores.
Fósforo (P) No se encuentra libre en la Naturaleza. Se encuentra en numerosas combinaciones, abundan en los Seres vivos. En forma sólida es quebradizo, funde a 209 oC. Componentes muy importante de los seres vivos, muy relacionado con la transferencia de Energía. Se utiliza en la fabricación de Cerillas, (Fósforo), Fuegos artificiales y Abono.
Azufre (S) Libre se encuentra en varias formas, y también en numerosas combinaciones, entre ellas están:Galena (PbS), Blenda (ZnS), Cinabrio (HgS). En su forma amarilla: fácil de combinar. Rómbico: en forma de cristales que funden a 112,8 oC.

Monoclínico, esta forma funde a 119 o

En la preparación de Ácido Sulfúrico, materia prima de muchas plantas industriales en la obtención de sus productos. Fabricación de Fertilizantes y Explosivos, así como en cremas medicinales.
Cloro (Cl) Se encuentra en un porcentaje de casi el 0,2% en la Corteza terrestre y en la atmósfera terrestre. Sus principales minerales son: el cloruro de sodio, Sal marina o sal gema, la carnalita y la silvina; y combinado con el hidrógeno, formando ácido clorhídrico, en algunas fuentes de origen volcánico. Es un gas verde amarillento, de olor sofocante que prodúcela tos y, respirado en cantidad algo considerable, produce la hemoptisis y la muerte. Es fuertemente oxidante y soluble en agua. Se combina con el hidrógeno para formar el HCl. Se emplea como desinfectante, lejía para el blanqueo de las [[Fibras vegetales, Algodón, Papel, etc.; para potabilización del Agua, en Anestesia, (Cloroformo), como insecticida (DDT), para recuperar el estaño de los desechos de hojalata. En las industrias del Bromo y Yodo consumen, también, buena parte del Cloro industrial.
Selenio (Se) Se puede encontrar en varias formas alotrópicas. El selenio amorfo existe en dos formas, el selenio gris cristalino de estructura hexagonal, y la forma roja, de estructura monoclíni. Este elemento es insoluble en agua y alcohol, solo es ligeramente soluble en disulfuro de carbono y completamente soluble en éter. Se encuentra en las carnes, los pescados, las lentejas, el pan, los huevos, cereales, realiza la función de micronutriente. Se utiliza en la fabricacióín de vidrios y en la mediciana, en pacientes que padecen el VIH, tambien se utiliza como semiconductor tipo p.
Bromo (Br) No existe solo por su alta reactividad. Sus sales son muy comunes, tales como el Bromuro de Sodio (NaBr). Es un liquido color pardo, rojizo, de olor irritante. Su punto de ebullición es 58,78 oC. En la fabricación de colorantes, sus sales se utilizan en medicinas; acompañado a la Plata se utiliza en Fotografía.
Yodo (I) No se encuentra libre en la naturaleza, sino siempre combinado y formando yoduros y yodatos. Muchas aguas minerales lo contienen, en el aceite de hígado de bacalao, en las algas marinas y en las plantas y animales (sobre todo en el hígado y la glándula tiroides). Es sólido, cristaliza en laminillas o tablas rómbicas de color negro violado con reflejos metálicos.

A temperaturas ordinaria desprende vapores de olor desagradable y característicos. Reacción característica del Iodo: la del engrudo del almidón al cual da color azul intenso, en frío, color que desaparece cuando se calienta la m.

Se utiliza en la industria fotográfica para fabricar placas y papeles sensibles, en la industria de los colorantes orgánicos; en medicina: la tintura de iodo para la desinfección de la piel y de las heridas cutáneas; el iodoformo, ejerce una acción antiséptica, analgésica y levemente hemostática. La fijación del iodo en las tiroides se emplea para el tratamiento del hipertiroidismo y de los tumores tiroideos.
Astato (At) Este es el elemento más raro de la naturaleza, solo existe una cantidad muy pequeña sobre la superficie terrestre, menor a 25 gramos , se obtiene bombardeando bismuto con partículas alfa, obteniendo isótopos 209At y 210At, con un periodo de semidesintegración relativamente alto. Es un elemento altamente radioactivo, se cree que es más metálico que el yodo. Por espectrometría de masas se ha comprobado que es muy parecido químicamente al resto de los halógenos, sobre todo al yodo, aunque es más metálico y probablemente se acumula también en la glándula tiroides. Se están usando haces moleculares para identificar y estudiar reacciones en las que está implicado este elemento.

Fuentes