Što je metal? Vrste i značajke metala

Od 118 elemenata poznatih čovjeku, 94 se odnosi na metale. To su elementi koji tvore jednostavne tvari s karakterističnim sjajom, visokom duktilnošću i duktilnošću. Koja druga svojstva imaju metali? Koje su grupe podijeljene? Otkrijmo.

Metali i njihova svojstva

Opis metala nije jednostavan zadatak. Teško je usporediti s drugim elementima ili supstancama poznatim u suvremenom svijetu. U standardnom smislu, metal je čvrsta siva supstanca s jakim sjajem. Ali sve je puno komplicirano. Većina ih je zapravo siva, ali nijanse su različite. U galiju je plavkasta, u bizmutu je ružičasta, u bakru svijetlo crvena, ali cezij, stroncij i zlato imaju žutu boju.

Po stupnju očitovanja njihovih svojstava, metali su vrlo različiti. Ali postoje kvalitete koje ih ujedinjuju. Metali su relativno lako dati elektrone na vanjsku razinu, budući da su slabo vezani za jezgru atoma. Njihova unutarnja struktura predstavljena je kristalnom rešetkom, pa su u normalnim uvjetima svi čvrsti. Jedina iznimka je živa, koja se stvrdnjava samo pri temperaturama ispod -38,83 ° C.

Metali su izvrsni dirigenti topline i električne energije. Mnogi od njih su vrlo plastični, na primjer zlato, bakar, čisti krom, srebro. Oni su u stanju savijati ili zgnječiti, a ne lomiti. Drugi su prilično krhki (mangan, kositar, bizmut).

Grupe metala

Pod istim uvjetima, metali se ponašaju drugačije, što se može vidjeti iz primjera žive. Vrlo lako postaje tekućina, ali ne i sve tvari se ponašaju na isti način. Ovisno o točki taljenja, otpuštaju se niskotemeljni i vatrostalni metali. Potonji uključuju volfram, tantal, renium, molibden. Oni se rastopiti pri temperaturama iznad 2000 ° C.

Izdvajamo i teške i lagane metale. Teški olovo, kadmij, kobalt, živa, bakar, vanadij imaju veliku atomsku težinu (više od 50) i visoku gustoću. Pluća su upravo suprotna. To uključuje aluminij, galij, indij. Najlakši je litij, s gustoćom od 0,533 g / cmup3 i atomskom masom od 3.

U periodnom sustavu također je izolirana alkalna skupina metala (litij, natrij, kalij, rubidij). Oni reagiraju vrlo lako s vodom, tvoreći topivu alkaliju ili hidroksid. Svi su oni vrlo aktivni, mekani i puno lakši od vode. Tu su i zemnoalkalijski metali (kalcij, barij, stroncij), alkali sa vodenim oblikom već svojim oksidima ili zemljom. Oni su čvršće, a ne aktivni kao alkalni.

Na temelju različitih svojstava metala, one su također podijeljene na:

• Prolazna.
• Post-tranzicijski.
• U boji.
• Crno.
• Lantanida.
• Aktinida.
• Noble.
• Metali platinske grupe.
• Rijetka zemlja.

Plemeniti metali

Metali u kemijskim reakcijama često djeluju kao redukcijska sredstva. Dajući svoje elektrone, oni su izloženi korozivnim procesima koji ih uništavaju. Pod djelovanjem oksidansa na njihovoj površini, oksidi nastaju hidroksidi, koji se u ljudi nazivaju hrđe.

Mnogi metali su osjetljivi na takve procese. Razarači za njih mogu biti plinovi i razne tekućine. Međutim, postoji zasebna klasa metala, koja praktički ne posuđuju oksidaciju i hrđu. To su plemeniti metali. Svi oni također pripadaju rijetkom i dragocjenom. Njihov se trošak kreće od 300 (srebrnih) dolara do 70.000 (rodija) dolara po kilogramu.

Plemići su zlato, srebro i također metali platine skupine: platina, rutenij, osmij, paladij, iridij, rodij. Platina, paladij, zlato i srebro su vrlo plastični, ali previsoke temperature ne mogu podnijeti. Preostali plemeniti metali su također vatrostalni, oni se rastopiti iz temperature od 2334 ° C (rutenij) do 3033 ° C (osmij).

Svi su otporni na učinke vode i zraka, ali mogu reagirati s agresivnim tvarima. Na primjer, srebro se lako otapa u dušičnoj kiselini, a kontakt s jodom potamni. Usput, uz pomoć joda, možete provjeriti je li proizvod stvarno srebro.

Biti u prirodi

Metali su široko rasprostranjeni na našem planetu. U obliku soli i spojeva, oni se nalaze u morskoj vodi. Najviše je pun magnezija (0,12%) i kalcija (1,05%). U zemljinoj kore, najčešći metal je aluminij. To je oko 8% ukupne mase. Također sadrži mnogo željeza (4,1%), kalcij (4%), natrij (2,3%), magnezij (2,3%), kalij (2,1%).

Ali metali su prisutni ne samo u vanjskom okruženju. Oni su prisutni u bilo kojem živom organizmu, odgovoran za mnoge vitalne funkcije. U ljudskom tijelu sadrži oko 3% metala. Željezo u krvi pomaže hemoglobinima prilagodbu kisika i razmjenu s ugljičnim dioksidom. Magnezij je u mišićima i živčanom sustavu. Sudjeluje u sintezi bjelančevina, odgovoran je za opuštanje mišića, sprečava pobuđivanje živčanih završetaka.

Najvažnije za nas: magnezij, željezo, natrij, kalcij, kalij, cink, bakar, kobalt, mangan i molibden. Metali se nalaze u kostima, u mozgu, u tkivima drugih organa. Dobili smo ih vodom i hranom, i stalno trebamo nadopuniti svoje zalihe. S nedostatkom tih elemenata, tijelo ne radi ispravno, međutim, njihov višak također nije dobar.

primjena

Ljudi su naučili primijeniti metale u gotovo svim područjima svog života. Od njih se izrađuju građevinski materijali, žice, elektrotehnika i posuđe. Nestabilni radioaktivni elementi, poput urana, kaliforniuma i polonija, pronašli su primjenu u proizvodnji nuklearne energije i oružja.

Lagani i jaki metali se koriste u svemirskoj tehnologiji i automobilskoj industriji. Razni elementi se koriste u farmaceutici, hrani, tekstilnoj industriji. Od njih se izrađuju nakit, kućanski predmeti, lijekovi i medicinski instrumenti. Litij, na primjer, koristi se kao antidepresiv, zlato je uključeno u sredstva protiv artritisa i tuberkuloze. Titan i tantal se koriste u operaciji za proteze i zamjenu oštećenih dijelova tijela.