Metais, não metais e semimetais

Mais de três quartos dos elementos são metais. Os não metais se apertam no canto de cima à direita.

Pense nos materiais sobre a mesa da cozinha: uma faca de aço, uma lata de alumínio, o fundo de cobre de uma panela e, ao lado deles, um montinho de açúcar e um copo de água. Os três primeiros são feitos de elementos metálicos. O açúcar e a água são feitos de não metais: carbono, hidrogênio e oxigênio. Dá para diferenciá-los pelo toque e pela aparência, e os químicos usam as mesmas pistas do dia a dia para separar os elementos em duas grandes famílias, com uma estreita zona de fronteira entre elas.

O que faz de um metal um metal

Os metais são brilhantes quando recém-cortados, conduzem bem a eletricidade e o calor e podem ser martelados em chapas ou esticados em fios sem se despedaçar. Quase todos são sólidos à temperatura ambiente; o mercúrio é o único líquido, fundindo a cerca de −39 °C. Na química, os metais tendem a perder os elétrons externos e virar íons positivos. É por isso que ficam à esquerda e no meio da tabela, onde os átomos têm poucos elétrons externos, relativamente fáceis de remover.

O modelo divide os metais em várias famílias, seguindo as cores do PubChem. Os metais alcalinos (grupo 1, menos o hidrogênio) e os metais alcalinoterrosos (grupo 2) são os mais reativos. Os metais de transição ocupam os grupos 3 a 12 e incluem o ferro, o cobre, a prata e o ouro. Os metais pós-transição, como o alumínio, o estanho e o chumbo, ficam logo à esquerda da escada. Os lantanídeos e actinídeos também são metais.

Não metais

Os não metais são opacos ou transparentes, quebram em vez de dobrar quando são sólidos e conduzem mal a eletricidade. Muitos são gases: hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, flúor, cloro e todo o grupo 18. O bromo é líquido, e o carbono, o fósforo, o enxofre, o selênio e o iodo são sólidos. Nas reações, os não metais tendem a ganhar elétrons ou a compartilhá-los, e é assim que se ligam entre si para formar moléculas como a da água e a do açúcar. O modelo mostra os halogênios e os gases nobres com cores próprias porque são famílias muito distintas.

A escada e os semimetais

Uma linha em zigue-zague vai do boro até o astato. Os elementos ao longo dela, como boro, silício, germânio, arsênio, antimônio e telúrio, se chamam semimetais. Eles parecem um pouco metálicos, mas são quebradiços, e conduzem eletricidade melhor que os não metais, mas bem pior que os metais. O silício é o exemplo famoso. A condutividade moderada dele pode ser controlada acrescentando quantidades minúsculas de outros elementos, e essa é a base do chip de computador. O PubChem também lista o polônio como semimetal. Livros diferentes desenham a fronteira de modo um pouco diferente, sobretudo para o polônio e o astato, então não se surpreenda se outra tabela os pintar de outra cor.

O hidrogênio é o diferente. Ele fica acima do lítio, no grupo 1, porque tem um elétron, mas é um gás formado por moléculas de H₂ e se comporta como não metal. A posição dele é questão de contagem de elétrons, não de semelhança de família.

Se você contar as peças coloridas do modelo, o PubChem coloca 91 dos 118 elementos em famílias de metais: 6 metais alcalinos, 6 metais alcalinoterrosos, 38 metais de transição, 11 metais pós-transição, 15 lantanídeos e 15 actinídeos. Isso dá cerca de 77%. Outros 7 são semimetais, e os 20 restantes se dividem em 7 não metais, 6 halogênios e 7 gases nobres. Muitos dos elementos mais pesados só foram produzidos poucos átomos de cada vez, então a família deles é prevista pela posição, e não medida.