Metales y aleaciones

UNIDAD 3: METALES Y ALEACIONES.

Metal se denomina a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseer alta densidad, y ser sólidos a temperaturas normales (excepto el mercurio y el galio).
La ciencia de materiales define un metal como un material que tiene átomos más electropositivos. Los cuales les donan o ceden electrones de valencia paraformar un “mar o nube” de electrones de valencia y queda un centro formado por el núcleo y los electrones por dentro. Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo.
El concepto de metal refiere tanto a elementos puros, así como aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce.Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una línea diagonal entre el boro y el polonio. En comparación con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energía de ionización.

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Historia

Metales como el oro, la plata y el cobre, fueron utilizados desde la prehistoria.Aunque al principio sólo se usaban si se encontraban fácilmente en estado metálico puro (en forma de elementos nativos), paulatinamente se fue desarrollando la tecnología necesaria para obtener nuevos metales a partir de sus minerales, calentándolos en un horno mediante carbón de madera.

El primer gran avance se produjo con el descubrimiento del bronce, fruto de la utilización de mineral decobre con incursiones de estaño, entre 3500 a. C. y 2000 a. C., en diferentes regiones del planeta, surgiendo la denominada Edad de Bronce, que sucede a la Edad de Piedra.

Otro evento importante en la historia fue el descubrimiento del hierro, hacia 1400 a. C. Los hititas fueron uno de los primeros pueblos en utilizarlo para elaborar armas, tales como espadas, y las civilizaciones que todavíaestaban en la Edad de Bronce, como los egipcios o los aqueos, pagaron caro su atraso tecnológico.
No obstante, en la antigüedad no se sabía alcanzar la temperatura necesaria para fundir el hierro, por lo que se obtenía un metal impuro que había de ser moldeado a martillazos. Hacia el año 1400 ddC se empezaron a utilizar los hornos provistos de fuelle, que permiten alcanzar la temperatura de fusión delhierro, unos 1.535 ºC.
Henry Bessemer descubrió un modo de producir acero en grandes cantidades con un coste razonable. Tras numerosos intentos fallidos, dio con un nuevo diseño de horno (el convertidor Thomas-Bessemer) y, a partir de entonces, mejoró la construcción de estructuras en edificios y puentes, pasando el hierro a un segundo plano.
Poco después se utilizó el aluminio y el magnesio,que permitieron desarrollar aleaciones mucho más ligeras y resistentes, muy utilizadas en aviación, transporte terrestre y herramientas portátiles. El titanio, que es el último de los metales abundantes y estables con los que se está trabajando, y se espera que, en poco tiempo, el uso de la tecnología del titanio se generalice.

Propiedades
Los metales poseen ciertas propiedades físicascaracterísticas: La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto (Bi) es rosáceo, el cobre (Cu) rojizo y el oro (Au) amarillo. En otros metales aparece más de un color y otras propiedades serían:
Densidad: Relación entre la masa del volumen de un cuerpo y la masa del mismo volumen de agua.
Estado físico: Todos son sólidos a temperatura ambiente, excepto elHg y el Ga.
Brillo: Reflejan la luz.
Maleabilidad: Capacidad de los metales de hacerse láminas.
Ductilidad: Propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos.
Tenacidad: Resistencia que presentan los metales a romperse por tracción.
Conductividad: Son buenos conductores de electricidad y calor.
Obtención
Algunos metales se encuentran en forma de elementos nativos, como el oro, la...