Los metales están vinculados por retículos cristalinos, siendo que cada átomo queda rodeado por 8 o 12 átomos adicionales del mismo elemento químico; tienen, por tanto, atracciones iguales en todas las direcciones.
Además, puesto que los átomos de los metales tienen sólo 1, 2 o 3 electrones en la última capa electrónica (y esta capa es generalmente es bien distante del núcleo y, consecuentemente, atrae poco los electrones) el resultado es que los electrones escapan fácilmente y transitan libremente por el reticulado. Una nube o mar de electrones libres funciona entonces como enlace metálico, manteniendo los átomos unidos.
Esta estructura en retículos y este tipo de enlace químico se traduce en una serie de propiedades que son característicos de los átomos. Veamos las principales de ellas:
Conducción de electricidad: los metales son óptimos conductores de electricidad, siendo, en razón de esa propiedad, muy utilizados en cables eléctricos. Esa propiedad es explicada por el hecho de que como los metales poseen un ‘mar’ de electrones libres, o sin localización fija, esos electrones permiten la transición rápida de electricidad a través del metal. Como son sometidos a un voltaje externo, esos electrones libres se dirigen al polo positivo de la fuente externa. Ese movimiento de los electrones es lo que llamamos de corriente eléctrica.
Cables metálicos conduciendo electricidad
Conducción del calor: la explicación para el hecho de que los metales sean buenos conductores térmicos se basa en la presencia de electrones libres que están dotados de movimiento, como se explica en el punto anterior. Estos electrones permiten un rápido tránsito del calor; y por eso, los metales se utilizan en las cocinas y calderas industriales.
Las ollas están hechas de metales para conducir bien el calor
Densidad elevada: normalmente los metales son densos debido a las estructuras compactas de los retículos cristalinos. La densidad de los metales es elevada.
Puntos de fusión y ebullición altos: la fuerza de atracción causada por el ‘mar’ de los electrones libres es muy fuerte, manteniendo los átomos junto con mucha intensidad. Por lo tanto, para romper este enlace es necesario proporcionar altas energías externas.
Esta es una característica que permite el uso de metales en calderas, ollas y reactores nucleares, donde ocurren calentamientos intensos y extremos y ellos no se derriten. El tungsteno (W) es un ejemplo muy importante, porque es el metal de mayor punto de fusión (3.403,85 ºC), siendo usado en la fabricación de lámparas incandescentes.
Las lámparas de filamento incandescente están hechas de metal de tungsteno
Resistencia a la tracción: los cables metálicos son muy resistentes a las fuerzas que se aplican sobre ellos al ser empujados o alargados. Eso ocurre porque la intensidad del enlace metálico es muy elevada y difícil de romper.
Debido a esta característica, estos metales se aplican en cables de acero de elevadores o de vehículos suspensos y en barras de acero colocadas dentro de estructuras de hormigón armado en edificaciones y puentes.
Teleférico con cables de acero
Maleabilidad y ductilidad: la ductilidad es la capacidad de moldear los metales en láminas finas martillando el metal calentando o pasándolo por cilindros laminadores; y la ductilidad es la transformación de cables para hacer el metal pasar por agujeros bajo calentamiento. Esas dos propiedades resultan del hecho de los átomos de los metales poder deslizarse unos sobre los otros.
Las placas o láminas metálicas son muy usadas en la producción de vehículos, trenes, aviones, barcos, frigoríficos, aluminio, embalaje, decoración, bandejas, entre otros. Ya los cables son usados en la confección de alambrados eléctricos.
Placas y cables metálicos
