Tabla periódica de los estados de la materia

¿Qué elementos son gases y líquidos?

Los 11 gases a temperatura ambiente son el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el flúor y el cloro, además de los seis gases nobles, del helio al radón. Todos son no metales formados por moléculas pequeñas o átomos sueltos que se atraen entre sí solo débilmente.

Los dos líquidos son el bromo, un no metal, y el mercurio, un metal. Algunos metales se acercan: el cesio funde a unos 28 °C y el galio a unos 30 °C, así que el galio se derrite en tu mano. Cualquier otro elemento con punto de fusión conocido es un sólido a temperatura ambiente.

Por qué los elementos tienen estados distintos

El estado de un elemento depende de la fuerza con que se atraen sus partículas en comparación con la rapidez con que se mueven. Los metales se mantienen unidos por el enlace metálico, y el carbono y el silicio por redes gigantes de enlaces covalentes, así que necesitan temperaturas altas para fundirse. Los no metales moleculares, como el nitrógeno y el oxígeno, se mantienen unidos solo por fuerzas débiles entre moléculas, así que siguen siendo gases hasta temperaturas muy bajas.

Los halógenos muestran cómo crecen estas fuerzas débiles con el tamaño. El flúor y el cloro son gases, el bromo es un líquido y el yodo es un sólido, porque las moléculas más grandes, con más electrones, se atraen con más fuerza mediante las fuerzas de dispersión de London.

Cómo usar el control deslizante de temperatura

Arrastra el control deslizante o elige un valor predefinido: 0 K, 0 °C, 25 °C, 100 °C, 1000 K o 3000 K. A 100 °C todos los metales alcalinos excepto el litio se han fundido, igual que el galio y el fósforo, y el bromo se ha evaporado por ebullición. A 3000 K solo cinco elementos siguen siendo sólidos: el carbono, el tántalo, el wolframio, el renio y el osmio. Cerca del extremo superior de la escala, el wolframio, que tiene el punto de ebullición más alto, es el último elemento que sigue líquido.

Los estados se muestran a presión atmosférica normal, y dos valores requieren cuidado. El arsénico no se funde a presión normal sino que pasa directamente de sólido a gas (sublima), así que nunca aparece como líquido. El helio nunca se congela a presión normal; su punto de fusión se midió a alta presión, así que toma con cautela su color de sólido cerca del cero absoluto. Los elementos del rutherfordio en adelante no tienen punto de fusión conocido y se muestran como desconocidos.

Ejemplo resuelto: el bromo

El bromo funde a 265,8 K (−7,35 °C) y hierve a 332 K, unos 59 °C. Pon el control deslizante en el valor predefinido de 0 °C o 25 °C y el bromo es un líquido; en el de 100 °C se ha convertido en gas. Desliza por debajo de unos −7 °C y se congela hasta ser un sólido.