Ud af 118 grundstoffer kendt af mennesket, er 94 metaller. Disse er elementer, der danner simple stoffer med en karakteristisk glans, høj plasticitet og formbarhed. Hvilke andre egenskaber har metaller? Hvilke grupper er de inddelt i? Lad os finde ud af det.
Metaller og deres egenskaber
Det er ikke let at beskrive metaller. De er svære at sammenligne med andre grundstoffer eller stoffer kendt i den moderne verden. I standardforstand er metal et fast gråt stof med en stærk glans. Men alt er meget mere kompliceret. De fleste af dem er virkelig grå, men nuancerne er forskellige for alle. Gallium er blåligt, bismuth er pink, kobber er lyserødt, men cæsium, strontium og guld har en gul nuance.
Metaler er meget forskellige med hensyn til graden af manifestation af deres egenskaber. Men der er kvaliteter, der forener dem. Metaller donerer relativt let elektroner til det ydre niveau, da de er svagt bundet til kernen af et atom. Deres indre struktur er repræsenteret af et krystalgitter, derfor er de alle solide under normale forhold. Den eneste undtagelse er kviksølv, som kun hærder ved temperaturer under -38,83°C.
Metaller er fremragende ledere af varme og elektricitet. Mange af dem er meget plastiske, såsom guld, kobber, rent krom, sølv. De er i stand til at bøje eller krølle uden at gå i stykker. Andre er ret skøre (mangan, tin, vismut).
Metalgrupper
Under de samme forhold opfører metaller sig anderledes, hvilket allerede kan ses i eksemplet med kviksølv. Det bliver meget let flydende, men ikke alle stoffer opfører sig på samme måde. Afhængigt af smeltepunktet skelnes der mellem smeltelige og ildfaste metaller. Sidstnævnte omfatter wolfram, tantal, rhenium, molybdæn. De smelter ved temperaturer over 2000 °C.
Tunge og lette metaller skelnes også. Tung - bly, cadmium, kobolt, kviksølv, kobber, vanadium, har en stor atomvægt (mere end 50) og høj densitet. Lungerne er præcis det modsatte. Disse omfatter aluminium, gallium, indium. Lithium er det letteste med en massefylde på 0,533 g/cm³ og en atommasse på 3, I det periodiske system skelnes også den alkaliske gruppe af metaller (lithium, natrium, kalium, rubidium). De reagerer ret let med vand for at danne et opløseligt alkali eller hydroxid. De er alle meget aktive, bløde og meget lettere end vand. Der er også jordalkalimetaller (calcium, barium, strontium), alkali med vand danner allerede deres oxider eller jordarter. De er hårdere og ikke så aktive som alkaliske.
Baseret på metallers forskellige egenskaber er de også opdelt i:
- Transitional.
- Send overgangsperiode.
- Farvet.
- Sort.
- Lanthanides.
- Actinides.
- Noble.
- Platingruppemetaller.
- sjælden jord.
Ædelmetaller
Metaler fungerer ofte som reduktionsmidler i kemiske reaktioner. Ved at opgive deres elektroner gennemgår de ætsende processer, der ødelægger dem. Under påvirkning af oxidationsmidler dannes der oxider, hydroxider på deres overflade, som populært kaldes rust.
Mange metaller er genstand for sådanne processer. Destroyers for dem kan være gasser og forskellige væsker. Der er dog en separat klasse af metaller, der praktisk t alt er modstandsdygtige over for oxidation og rust. Disse er ædle metaller. Alle af dem er også sjældne og dyrebare. Deres priser varierer fra $300 (sølv) til $70.000 (rhodium) pr. kilo.
Noble er guld-, sølv- og platingruppemetaller: platin, ruthenium, osmium, palladium, iridium, rhodium. Platin, palladium, guld og sølv er meget plastiske, men de tåler ikke for høje temperaturer. Resten af ædelmetallerne er også ildfaste og smelter fra 2334°C (ruthenium) til 3033°C (osmium).
Alle er modstandsdygtige over for vand og luft, men kan reagere med mere aggressive stoffer. For eksempel opløses sølv let i salpetersyre, og bliver mørkere, når det kommer i kontakt med jod. I øvrigt kan du ved hjælp af jod tjekke, om produktet virkelig er sølv.
At være i naturen
Metaler er udbredt på vores planet. i form af s alte ogforbindelser de findes i havvand. Mest af alt er den fuld af magnesium (0,12%) og calcium (1,05%). Det mest udbredte metal i jordskorpen er aluminium. Den udgør omkring 8% af dens samlede masse. Det er også højt i jern (4,1 %), calcium (4 %), natrium (2,3 %), magnesium (2,3 %), kalium (2,1 %).
Men metaller findes ikke kun i det ydre miljø. De er til stede i enhver levende organisme, ansvarlig for mange vitale funktioner. Den menneskelige krop indeholder omkring 3% af metaller. Jern i blodet hjælper hæmoglobiner med at binde ilt og udveksle med kuldioxid. Magnesium findes i musklerne og nervesystemet. Det er involveret i syntesen af proteiner, er ansvarlig for muskelafslapning, hæmmer excitationen af nerveender.
Det mest nødvendige for os: magnesium, jern, natrium, calcium, kalium, zink, kobber, kobolt, mangan og molybdæn. Metaller findes i knoglerne, i hjernen, i andre organers væv. Vi får dem fra vand og mad, og har hele tiden brug for at genopbygge deres lagre. Med en mangel på disse elementer fungerer kroppen ikke ordentligt, men deres overskud er heller ikke godt.
Application
Folk har lært at bruge metaller på næsten alle områder af deres liv. Strukturelle materialer, ledninger, elektroteknik, tallerkener er lavet af dem. Ustabile radioaktive grundstoffer såsom uran, californium, polonium har fundet anvendelse i atomkraft og våbenproduktion.
Lette og stærke metaller bruges i rumteknologi og bilindustrien. Forskellige elementer er brugt imedicinal-, fødevare- og tekstilindustrien. De bruges til at lave smykker, husholdningsartikler samt medicin og medicinske instrumenter. Lithium bruges for eksempel som et antidepressivt middel, guld indgår i midlerne mod gigt og tuberkulose. Titan og tantal bruges i kirurgi til at lave proteser og erstatte beskadigede dele af kroppen.
