Propiedades y Origen de los Metales: Características, Clasificación y Usos, Apuntes de Ética

¡Descarga Propiedades y Origen de los Metales: Características, Clasificación y Usos y más Apuntes en PDF de Ética solo en Docsity! METALES ¿QUE SON LOS METALES? En el ámbito de la química, se conocen como metales o metálicos a aquellos elementos de la Tabla Periódica que se caracterizan por ser buenos conductores de la electricidad y del calor. Estos elementos tienen altas densidades y son generalmente sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio). Además, pueden reflejar la luz, lo cual les otorga su brillo característico. Desde la más remota antigúedad los metales constituyen la base de nuestra civilización. Con ellos construimos nuestras viviendas, fabricamos nuestras herramientas y sistemas de transporte, e incluso elaboramos nuestras marcas de identidad (monedas, joyas, etc.). Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una serie de elementos de características medias, los denominados semimetales, que forman una línea diagonal entre el boro y el polonio. Pero esta forma de aparición no es exclusiva, ya que también pueden encontrase en forma de elementos nativos, siendo el oro, la plata y el mercurio los casos más conocidos, e incluso en aleaciones naturales como la amalgama, una aleación de plata-mercurio. No menos frecuente en la naturaleza es la aparición en forma de sales complejas, en las que existe un metal que actúa de la forma habitual como catión y otro que actúa como parte positiva del anión. METALES Aluminio Hierro ORIGEN DE LOS METALES Los metales son materiales que se obtienen a partir de la transformación de los minerales. En muchos casos los minerales se encuentran aglutinados formando unidades superiores que conocemos con el nombre de rocas. Su desarrollo ha permitido crear nuevos metales a partir de la aleación de varios de ellos como el caso del acero, cuya producción y desarrollo ha marcado el devenir de la Edad Contemporánea. Solo unos pocos metales aparecen en estado puro en la naturaleza, los llamados metales nobles, escasos y de alto valor a lo largo de la historia. Nuestros antepasados paleolíticos comenzaron utilizando el óxido de hierro para la elaboración de pigmentos. El desarrollo de los procesos de fundición dio origen al último periodo de la Prehistoria, que conocemos con el nombre de la Edad de los Metales. Desde entonces, la historia de la humanidad ha estado unida estrechamente a la evolución del uso de los metales y ha tenido un lugar esencial en muchos de nuestros grandes avances técnicos y tecnológicos. Durante el medievo y la modernidad, además de su uso generalizado en armas y herramientas, se utilizaron para fabricar trompetas, sacabuches o campanas. Por su parte, el hierro primero y el acero después protagonizaron las diferentes revoluciones industriales que caracterizaron el progreso de la contemporaneidad. En este contexto, los metales contribuyeron a desarrollar los sistemas de producción de energía eléctrica y la gran revolución de los transportes y las comunicaciones. Es más, componentes como el aluminio, el cobre o las aleaciones ferrosas son de hecho partes invisibles de estas estructuras urbanas, sustentando elementos constructivos, cables, circuitos piezas y armazones, muchos de ellos invisibles, pero que verdaderamente conforman el esqueleto interno de nuestras ciudades. Hoy en día, pese a tal evolución, los metales no han perdido sus funciones originarias y, además de en todos estos usos urbanos, se siguen utilizando para fabricar joyas, para producir herramientas o como simples elementos monetarios o de intercambio. CLASIFICACION DE LOS METALES: METALES FERROSOS: Los metales ferrosos incluyen el acero dulce, el acero al carbono, el acero inoxidable, el hierro fundido y el hierro forjado. Estos metales se utilizan principalmente por su resistencia a la tracción y durabilidad. También puedes encontrar chatarra ferrosa en la construcción de viviendas, contenedores industriales, tuberías a gran escala, automóviles, rieles para ferrocarriles y transporte, la mayoría de las herramientas y accesorios que usa en su casa y los cuchillos con los que cocina en casa. Debido a las altas cantidades de carbono que se utilizan al crearlos, la mayoría de los metales ferrosos y aleaciones son vulnerables al óxido cuando se exponen a los elementos. Si bien esto no es cierto en el caso del hierro forjado, que es tan puro que resiste la oxidación, o del acero inoxidable, que está protegido gracias a su alto La fragilidad también se define como fatiga durante las pruebas de resistencia mecánica de los metales. De esta manera, un metal puede ser sometido varias veces al mismo esfuerzo antes de romperse y arrojar un resultado concluyente sobre su fragilidad. 3- Maleabilidad La maleabilidad hace alusión a la facilidad que tiene un metal para ser laminado sin que esto represente una ruptura en su estructura. Muchos metales o aleaciones metálicas cuentan con un alto coeficiente de maleabilidad, este es el caso del aluminio que es altamente maleable, o el acero inoxidable. 4- Dureza La dureza se define como la resistencia que opone un metal ante agentes abrasivos. Es la resistencia que tiene cualquier metal a ser rayado o penetrado por un cuerpo. La mayoría de metales requieren de ser aleados en algún porcentaje para aumentar su dureza. Este es el caso del oro, que por sí solo no lograría ser tan duro como lo es cuando se mezcla con el bronce. Históricamente, la dureza se medía en una escala empírica, determinada por la capacidad que tenía un metal de rayar a otro o de resistir el impacto de un diamante. Hoy en día, la dureza de los metales es medida con procedimiento estandarizados como lo son el test de Rockwell, Vickers o Brinell. Todos estos tests buscan arrojar resultados concluyentes sin dañar mayormente el metal que está siendo estudiado. 5- Ductilidad La ductilidad es la habilidad que tiene un metal para deformarse antes de romperse. En este sentido, es una propiedad mecánica completamente opuesta a la fragilidad. La ductilidad puede ser dada como un porcentaje de elongación máximo o como un máximo de reducción de área. Una forma elemental de explicar qué tan dúctil es un material, puede ser por su capacidad para ser transformado en hilo o alambre. Un metal altamente dúctil es el cobre. 6- Elasticidad La elasticidad que define como la capacidad que tiene un metal para recuperar su forma después de haber sido sometido a una fuerza externa. En general, los metales no son muy elásticos, por esta razón es común que presenten abolladuras o rastros de golpes de los que nunca se recuperarán. Cuando un metal es elástico, también se puede decir que es resiliente, ya que es Capaz de absorber de forma elástica la energía que le está provocando una deformación. 7- Tenacidad La tenacidad es el concepto paralelamente opuesto a la fragilidad, ya que denota la capacidad que tiene un material de resistir la aplicación de una fuerza externa sin romperse. Los metales y sus aleaciones son, generalmente, tenaces. Este es el caso del acero, cuya tenacidad le permite ser apto para aplicaciones de construcción que requieran de soportar altas cargas sin que haya lugar a rupturas. La tenacidad de los metales puede ser medida en diferentes escalas. En algunas pruebas, se aplican cantidades relativamente pequeñas de fuerza a un metal, como ligeros impactos o choques. En otras ocasiones, es común que sean aplicadas fuerzas mayores. De cualquier manera, el coeficiente de tenacidad de un metal será dado en la medida en la que éste no presente ningún tipo de ruptura después de haber sido sometido a un esfuerzo. 8- Rigidez La rigidez es una propiedad mecánica propia de los metales. Esta tiene lugar cuando una fuerza externa es aplicada a un metal y éste debe desarrollar una fuerza interna para soportarla. Esta fuerza interna se denomina “estrés”. De esta manera, la rigidez es la capacidad que tiene un metal de resistirse a la deformación durante la presencia del estrés. 9- Variabilidad de las propiedades Los tests de propiedades mecánicas de los metales no siempre producen los mismos resultados, esto se debe a los posibles cambios en el tipo de equipo, procedimiento, u operario que se usa durante las pruebas. Sin embargo, incluso cuando todos estos parámetros son controlados, existe un pequeño margen en la variación de los resultados de las propiedades mecánicas de los metales. Esto se debe a que muchas veces la fabricación o proceso de extracción de los metales no siempre es homogénea. Por lo tanto, los resultados a la hora de medir las propiedades de los metales se pueden ver alterados. Con el objetivo de mitigar estas diferencias, se recomienda realizar varias veces la misma prueba de resistencia mecánica en el mismo material, pero en diferentes muestras seleccionadas de forma aleatoria. * Maquinabilidad + Dureza a 1 + Elasticidad 1 e * Plasticidad Propiedades mecanicas + Resistencia + Fragilidad + Resiliencia Opticas: «Los metales son opacos porque la radiación incidente que tiene frecuencias dentro del intervalo visible excita a los electrones hacia estados de energía desocupados arriba del nivel de Fermi. Por lo tanto, la radiación incidente es absorbida por el metal . *La absorción total se lleva a cabo dentro de la capa más externa (<0.1micra), películas metálicas menores a 0.1 micras pueden transmitir la luz visible. «Los metales absorben todas las frecuencias de la luz visible debido al continuo de estados desocupados que permiten las transiciones. «La mayor parte de la radiación absorbida se reemite desde la superficie en forma de luz visible de la misma longitud de onda; luz reflejada.