Clasificación de los elementos
Existen numerosas formas de clasificar los elementos, pero quizás, la forma más ovia sea por fase a la temperatura y la presión estándares ambientales (es decir, 25ºC y 100 KPa). Dichas condiciones son descritas como TPEA. Es importante definir la temperatura con precisión, pues hay dos metales cuyos puntos de fusión son escasamente mayores que la temperatura estándar, ellos dos el cesio, con un punto de fusión de 29ºC y el galio con 30ºC.
Otro esquema de clasificación bastante común posee dos categorías: metales y no metales. Pero entonces nos surge la pregunta, ¿qué es un metal?, porque decir que son aquellos cuya superficie reluce no es un buen criterio pues varios elementos no metálicos poseen dicha característica. La densidad tampoco nos sirve de guía, pues la densidad del litio es la mitad que la del agua, por ejemplo. La dureza también es inadecuada para clasificar, pues los metales alcalinos son muy suaves. En cambio a veces se cita como una propiedad común en los metales, la capacidad maleable, es decir la capacidad que posee un elemento de ser aplanado, y formar láminas, así como la ductilidad, capacidad de ser estirados y producir alambres. Esta propiedad no vale para todos los metales, porque hay algunos metales de transición que son quebradizos.
Otra característica común en los metales, es la elevada conductividad térmica, pero el diamante, que no es un metal, es uno de los elementos más conductivos, así pues, como clasificación, no es válido.
Una alta conductividad eléctrica tridimensional es el mejor criterio para identificar un metal. Se necesita estipular tres dimensiones y no sólo dos, porque el grafito, un alótropo del carbono, posee una alta conductividad eléctrica en dos dimensiones. Existe una diferencia de 1012, en cuanto a conductividad eléctrica entre el mejor metal conductor de la electricidad (la plata) y el peor (plutonio). Pero incluso el plutonio tiene una conductividad eléctrica alrededor de 105 veces mejor que el mejor elemento no metálico conductor. Sin embargo, para ser preciso se deben estipular las condiciones TPEA de 100KPa de presión y 25ºC, porque debajo de 18ºC el alótropo estable del estaño no conduce la electricidad. Por otra parta, a presiones fáciles de alcanzar el yodo se hace conductor de la electricidad. Un criterio físico más específico es la dependencia de la conductividad eléctrica con respecto a la temperatura, pues la conductividad de los metales disminuye según aumenta la misma, en tanto que la de los no metales aumenta.
Sin embargo, para los químicos, la característica más importante de un elemento es su manera de comportamiento químico, el patrón que siguen; en particular, su tendencia a la formación de enlaces covalentes o su preferencia por la formación de cationes. Pero cualquiera que sean los criterios que se usen, algunos elementos siempre quedan en la región limítrofe de la división entre metales y no metales. En consecuencia de esto, la mayoría de los químicos inorgánicos se encuentran de acuerdo en que se puede asignar a los elementos boro, silicio, germanio, arsénico y telurio, una condición ambigua de semimetales, conocidos en el pasado con el nombre de metaloides.
A pesar de esto, la división de los elementos en tres categorías, es una simplificación. Existe un subgrupo de los metales, conformado por los más próximos a la frontera, los cuales muestran cierto comportamiento químico más característico de los metales. Estos nueve “metales débiles”, son el berilio, el aluminio, el cinc, el galio, el estaño, el plomo, antimonio, bismuto, y el polonio. Como ejemplo de una de las especies aniónicas podemos elegir el aluminio. En una solución muy básica, el aluminio forma aluminatos, Al(OH)4 (ac). De igual manera, los demás “metales débiles”, forman berilatos, zincados, galatos, estannatos, plumbatos, antimoniatos, bismutatos y poloniatos.
