Sustancias Metálicas
Bajo el punto de vista del conocimiento de la química, material, es siempre constituido por una o más sustancias. Cada sustancia, por su vez, esta constituida por uno o más elementos químicos. Si miramos entonces, para un grupo de materiales de los residuos sólidos secos, los metales, por ejemplo, podemos producir nuevos conocimientos que son importantes para nuestra formación escolar y ciudadana.
Bajo el nombre de metales agrupamos varias sustancias y hasta conjuntos de sustancias bien mezcladas, como las ligas metálicos. En nuestras relaciones del día a día ya formamos varias ideas y conocimientos sobre los metales, por esto distinguimos fácilmente un metal de otro material.
Las propiedades que permiten reconocer determinado material como un metal no son fácilmente expresadas (explicadas) solo con base en estos conocimientos. Sabemos que los metales tienen un brillo característico, tienen una cierta resistencia para ser doblados y partidos, tienen flexibilidad cuando son presentados en pequeño espesor, etc. Existen hasta algunas características que nos permiten afirmar que determinado metal es aluminio, cobre, plomo, oro, hierro, zinc, etc.
Ya sabemos que los materiales son constituidos por sustancias diversas y que sustancias son constituidas por elementos químicos. Cada sustancia tiene un nombre, es representada por una fórmula química y posee un conjunto de características que a diferencia de otras sustancias, entre las cuales la apariencia, el estado físico o fase, transformaciones que sufre en el medio que se encuentra, etc.
La representación química o fórmula química permite saber, entre otras cosas, cual o cuales elementos constituyen determinada sustancia. Si tenemos un elemento solo, tenemos una sustancia simple o elemental, si tuviésemos dos o más elementos en la fórmula representativa de sustancia, tendremos un compuesto químico o sustancia compuesta.
Podemos representar ahora, los metales citados en el texto anterior: Aluminio: Al(s); Cobre: Cu(s); Plomo: Pb(s); Oro: Au(s); Hierro: Fe(s); Zinc: Zn(s).
Ver que los materiales, considerados aquí como sustancias puras, son sustancias simples o elementales. Todas ellas son sólidas en las condiciones ambiente de temperatura y presión, por esto son representadas con (s).
Una manera fácil de ampliar nuestra lista de metales es consultar la tabla periódica. Esta contiene el símbolo químico de los elementos. En ella podremos ver que de los 90 elementos naturales conocidos, cerca de 70 son elementos metálicos, esto es, constituyen los metales como sustancia simple. Todos ellos son sólidos en temperatura y presión ambiente, excepto el mercurio (Hg (l) que es líquido. De forma genérica podemos representar las sustancias metálicas como M (s), en que M designa el símbolo del metal y (s) su fase sólida común o estado físico sólido en las condiciones ambiente.
Con esta información, observando la tabla periódica podremos ampliar mucho mas la lista de metales existentes.
Los metales con los cuales estamos en contacto en nuestro cotidiano, difícilmente son sustancias puras en el significado químico de la expresión sustancia pura.
Algunos metales, como Cobre (Cu(s)), Zinc (Zn(s)), Hierro (Fe(s)), Cromo (Cr(s)), y otros pueden tener la participación de otros elementos, generalmente metálicos. En la búsqueda de mejorar ciertas características de metales, son producidas las ligas metálicas, que pueden ser pensadas como materiales o mezclas bien caracterizadas de dos o más metales. Son ejemplos de liga, diversos tipos de acero. Ese es siempre constituido por el elemento hierro con la participación de otros elementos en pequeñas cantidades bien definidas.
La naturaleza de los otros elementos participantes de la liga, así como sus cantidades, definen las características del acero deseado. Otras ligas importantes son utilizadas en joyas, como anillos, pulseras, alianzas, etc. Para esos casos se habla de “oro blanco, oro 18 quilates, 12 quilates, etc. Existen aún, ligas muy conocidas como el bronce, el latón y otros.