QUÍMICA · NO METALES
Compara elementos sólidos, líquidos y gaseosos, reconoce sus fórmulas y aprende las excepciones con diez casos explicados y ocho ejercicios.
Los no metales son elementos que, en conjunto, no presentan el comportamiento metálico típico. Hidrógeno, carbono, oxígeno, azufre y cloro son ejemplos. Es una clasificación útil, pero no una regla que obligue a todos a tener el mismo estado físico, dureza o conductividad.
Se concentran en la parte superior derecha de la tabla periódica, con el hidrógeno situado a la izquierda. Aquí usamos una clasificación amplia que incluye a los gases nobles como familia de no metales. Algunas tablas separan «otros no metales», halógenos y gases nobles por colores: conviene leer su leyenda. Clasificación en la tabla periódica.
La colección presenta 17 ejemplos representativos; no pretende fijar un número universal para las fronteras entre metales, metaloides y no metales. El selenio se incluye siguiendo la clasificación escolar habitual, aunque algunas fuentes destacan su carácter fronterizo y sus propiedades semiconductoras.
Los estados indicados corresponden aproximadamente a 20 °C y presión atmosférica (1 atm), no a cualquier temperatura. Z es el número de protones de un átomo; si ese átomo es neutro, también tiene Z electrones. No es una masa ni un número de neutrones.
El símbolo identifica al elemento; la columna «Forma» muestra una sustancia o estructura representativa. En sólidos como el carbono, C no significa que el material esté formado por moléculas aisladas de un solo átomo.
| Elemento | Z | Grupo | Estado | Forma |
|---|---|---|---|---|
| 1. Hidrógeno (H) | 1 | 1 | Gas | H₂ |
| 2. Carbono (C) | 6 | 14 | Sólido | C |
| 3. Nitrógeno (N) | 7 | 15 | Gas | N₂ |
| 4. Fósforo (P) | 15 | 15 | Sólido | P₄ / P |
| 5. Oxígeno (O) | 8 | 16 | Gas | O₂ |
| 6. Azufre (S) | 16 | 16 | Sólido | S₈ |
| Elemento | Z | Grupo | Estado | Forma |
|---|---|---|---|---|
| 7. Selenio (Se) | 34 | 16 | Sólido | Se |
| 8. Flúor (F) | 9 | 17 | Gas | F₂ |
| 9. Cloro (Cl) | 17 | 17 | Gas | Cl₂ |
| 10. Bromo (Br) | 35 | 17 | Líquido | Br₂ |
| 11. Yodo (I) | 53 | 17 | Sólido | I₂ |
| Elemento | Z | Grupo | Estado | Forma |
|---|---|---|---|---|
| 12. Helio (He) | 2 | 18 | Gas | He |
| 13. Neón (Ne) | 10 | 18 | Gas | Ne |
| 14. Argón (Ar) | 18 | 18 | Gas | Ar |
| 15. Kriptón (Kr) | 36 | 18 | Gas | Kr |
| 16. Xenón (Xe) | 54 | 18 | Gas | Xe |
| 17. Radón (Rn) | 86 | 18 | Gas | Rn |
Hay no metales gaseosos, sólidos y un ejemplo líquido muy conocido: el bromo. Muchos sólidos no metálicos son quebradizos, pero la dureza varía mucho; el diamante no se comporta como el azufre. Comparar densidades exige precisar sustancia, forma estructural, temperatura y presión. «Siempre menos densos que los metales» es una generalización excesiva.
Muchos no metales son malos conductores eléctricos, pero el grafito conduce y el selenio presenta fotoconductividad. La alotropía consiste en diferentes formas estructurales de un mismo elemento; no se reduce a cambiar de color. No todos tienen exactamente tres alótropos. Estructuras del carbono · Propiedades del selenio.
Que un compuesto contenga un no metal no permite decidir si se disuelve en agua. La solubilidad depende del compuesto, el disolvente y las condiciones: NaCl y AgCl contienen cloro, pero NaCl es mucho más soluble en agua que AgCl en condiciones ordinarias. Solubilidad de sales.
Los no metales pueden formar enlaces covalentes entre sí y participar en compuestos iónicos. No hay que describir todo enlace como una cesión completa de electrones. Los estados de oxidación sirven para contar formalmente; no sustituyen una explicación del enlace ni predicen por sí solos si una reacción ocurre.
EJEMPLO 1
A 20 °C y 1 atm: Cl₂(g), Br₂(l), I₂(s)
Cloro, bromo y yodo pertenecen al grupo 17. Los tres son halógenos, pero sus sustancias elementales tienen estados físicos diferentes en estas condiciones.
No se puede describir a todos los no metales como sólidos quebradizos. La temperatura y la presión forman parte del dato.
EJEMPLO 2
Diamante y grafito: C, con estructuras distintas
El diamante tiene una red tridimensional; el grafito, capas. El grafito conduce electricidad, especialmente a lo largo de las capas; el diamante puro es un aislante eléctrico en condiciones ordinarias.
El carbón mineral es un material de composición variable rico en carbono, no un alótropo cristalino puro equivalente a los anteriores. Las diferencias alotrópicas son estructurales, no solo de color o consistencia.
EJEMPLO 3
3 moléculas de N₂ contienen 6 átomos de N
El símbolo N identifica al nitrógeno. En el gas habitual, los átomos están unidos de dos en dos: N₂. Por eso 3 × 2 = 6 átomos.
En cambio, tres átomos de Ne se escriben 3 Ne, no 3 Ne₂. Ser no metal no obliga a formar moléculas diatómicas.
EJEMPLO 4
O₂: 2 átomos por molécula; O₃: 3
Ambas sustancias contienen únicamente oxígeno y son formas alotrópicas con propiedades distintas. Dos moléculas de O₃ contienen seis átomos; tres de O₂ también.
El recuento 2 × 3 = 3 × 2 conserva átomos, pero no convierte las sustancias en idénticas ni describe por sí solo las condiciones de una reacción.
EJEMPLO 5
SO₃; P₄O₁₀, cuya fórmula empírica es P₂O₅
SO₃ es trióxido de azufre. En la forma molecular del óxido de fósforo(V), P₄O₁₀ cuenta cuatro P y diez O; la proporción mínima 4:10 se reduce a 2:5.
P₂O₅ expresa esa proporción, no una molécula de cinco oxígenos en la forma P₄O₁₀. «Óxido no metálico» y «anhídrido ácido» no son sinónimos universales: CO es un contraejemplo.
EJEMPLO 6
As₂S₃: arsénico en +III; As₂S₅: en +V
Si se asigna −II al azufre, As₂S₃ cumple 2x + 3(−2) = 0 y da x = +3. En As₂S₅, 2x + 5(−2) = 0 da x = +5.
Son ejemplos de sulfuros, pero el arsénico se clasifica habitualmente como metaloide. Estas fórmulas no prueban una combinación de dos elementos inequívocamente no metálicos. Los números romanos indican estados de oxidación, no iones aislados.
EJEMPLO 7
NaCl: cloruro de sodio; FeS: sulfuro de hierro(II)
En el modelo iónico, Na⁺ y Cl⁻ se compensan 1:1. En FeS, Fe²⁺ y S²⁻ también: +2 − 2 = 0. Cada fórmula tiene dos elementos químicos.
Estas fórmulas expresan proporciones en sólidos. No toda combinación de un metal con un no metal se llama sal binaria: también existen óxidos, como MgO, e hidruros, como NaH.
EJEMPLO 8
Na₂SO₄ y Zn₃(PO₄)₂
En Na₂SO₄, 2 Na⁺ compensan SO₄²⁻: 2(+1) − 2 = 0. En Zn₃(PO₄)₂, 3 Zn²⁺ compensan 2 PO₄³⁻: 3(+2) + 2(−3) = 0.
El fosfato de zinc contiene 3 Zn, 2 P y 8 O por unidad fórmula. El subíndice exterior multiplica PO₄, no Zn₃. Una fórmula con tres elementos no basta por sí sola para identificar una oxisal.
EJEMPLO 9
C en CH₄: −IV; C en CO₂: +IV; S en SF₆: +VI
Con H en +I, CH₄ da x + 4 = 0. Con O en −II, CO₂ da x − 4 = 0. Con F en −I, SF₆ da x − 6 = 0.
Los estados de oxidación dependen de la especie. Son una herramienta de contabilidad de enlaces, no una prueba de que CH₄ contenga C⁴⁻ libre o CO₂ contenga C⁴⁺ libre.
EJEMPLO 10
He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn: grupo 18
En una clasificación amplia, los gases nobles se incluyen entre los no metales y se distinguen como una familia. Sus sustancias elementales son monoatómicas en condiciones ordinarias.
Baja reactividad no significa imposibilidad de reacción: XeF₂ y KrF₂ son compuestos conocidos. El helio tiene dos electrones, de modo que no hay que atribuir ocho electrones externos a todos los gases nobles.
Conviene separar carbono, el elemento C, de carbón mineral, un material rico en carbono con composición variable. El diamante y el grafito sí son formas alotrópicas bien definidas; «carbón» no identifica por sí solo una estructura única ni una sustancia pura. Qué es el carbón mineral.
SO₃ y P₄O₁₀ son ejemplos de óxidos con elementos no metálicos. P₂O₅ es una fórmula empírica útil para el óxido de fósforo(V). Que un óxido sea no metálico no autoriza a llamarlo siempre anhídrido ácido, ni a suponer que se forma directamente a cualquier temperatura al mezclar sus elementos.
NaCl y FeS ilustran sales binarias; Na₂SO₄ y Zn₃(PO₄)₂, oxisales. Son compuestos, no elementos no metálicos. Las fórmulas sirven para comprobar proporciones y cargas; no son instrucciones de preparación.
As₂S₃ y As₂S₅ se llaman sulfuro de arsénico(III) y sulfuro de arsénico(V). El arsénico es habitualmente un metaloide: su presencia en esos compuestos no lo convierte en un no metal típico. Clasificación del arsénico.
1. ¿Qué no metal de la colección es líquido a 20 °C y 1 atm?
Bromo: Br₂(l). Cloro es gas y yodo es sólido en esas condiciones.
2. ¿Cuántos átomos contienen cuatro moléculas de F₂?
Ocho átomos de flúor: 4 × 2 = 8.
3. ¿El grafito demuestra que un no metal puede conducir electricidad?
Sí. Es una forma del carbono con conductividad eléctrica; no todos los no metales son aislantes perfectos.
4. ¿Cuántos P y O expresa P₄O₁₀ y cuál es su proporción mínima?
Cuatro P y diez O. Al dividir entre dos se obtiene 2:5, expresada por P₂O₅.
5. Cuenta los átomos en Zn₃(PO₄)₂.
3 Zn, 2 P y 8 O: 13 átomos por unidad fórmula. El compuesto tiene tres elementos diferentes.
6. ¿Cuál es el estado de oxidación del azufre en SO₃, con O en −II?
+VI: x + 3(−2) = 0, por lo que x = +6.
7. ¿Na₂SO₄ es un no metal?
No. Es un compuesto, sulfato de sodio. Azufre y oxígeno son elementos no metálicos; sodio es metálico.
8. ¿Qué tienen en común y en qué difieren diamante y grafito?
Ambos están constituidos por carbono; difieren en estructura y propiedades. No son dos elementos distintos ni simples colores del mismo cristal.
Consultadas el 7 de octubre de 2026. Cada elemento enlaza a su ficha de la Royal Society of Chemistry. Ejemplos y ejercicios desarrollados por Editorial Ejemplode.