Metali, nešto što svakodnevno koristimo u svakodnevnom životu. Međutim, mnogi ljudi ne znaju dobro šta su metali u oblasti hemije kao takve. U ovoj oblasti poznati su metali, oni elementi periodnog sistema čija je glavna karakteristika dobar provodnik električne i toplotne energije. Oni imaju visoku gustoću i općenito su čvrsti na sobnoj temperaturi, osim metala žive koji je tekući. Većina njih može reflektirati svjetlost, dajući joj karakterističan metalni sjaj.
U ovom članku ćemo vam reći koji su metali sa kliničkog stajališta, koje su njihove karakteristike i vrste.
Šta su metali
Metali su najrasprostranjeniji elementi u periodnom sistemu, a neki su i najrasprostranjeniji elementi u zemljinoj kori. Neki od njih obično se nalaze u prirodi s manje ili više čistoće, iako većina njih dio su minerala zemljinog podzemlja i ljudi ih moraju odvojiti prije nego što se mogu koristiti.
Metali imaju karakteristične veze koje se nazivaju "metalne veze". U ovoj vrsti veze, atomi metala se spajaju na takav način da se njihova jezgra i valentni elektroni (elektroni u posljednjoj elektronskoj ljusci, najudaljeniji elektroni) spajaju i tvore neku vrstu "oblaka" oko sebe. Stoga su u metalnoj vezi metalni atomi vrlo blizu jedan drugome i svi su "uronjeni" u svoje valentne elektrone, tvoreći metalnu strukturu.
Sa druge strane, metali mogu stvarati ionske veze s nemetalima (poput klora i fluora) za stvaranje soli. Ova vrsta veze nastaje elektrostatičkim privlačenjem između iona različitih znakova, gdje metali stvaraju pozitivne ione (katione), a nemetali negativne ione (anione). Kada se ove soli otope u vodi, one se raspadaju na njihove ione.
Čak je i legura jednog metala s drugim (ili s nemetalom) i dalje metalni materijal, poput čelika i bronce, iako su homogena smjesa.
Propiedades
Zbog svojih posebnih fizičkih svojstava, metali su služili ljudskom biću od davnina, zahvaljujući svojim idealnim svojstvima za oblikovanje različitih alata, kipova ili građevina:
- Kada se stisne, neki metali mogu formirati tanke listove homogenog materijala.
- Kada su pod naponom, neki metali mogu formirati žice ili niti od homogenog materijala.
- Sposobnost da se odupre lomu pri izlaganju iznenadnim silama (udarci, padovi itd.).
- Mehanička čvrstoća. Može izdržati vuču, kompresiju, torziju i druge sile bez uništavanja fizičke strukture ili deformacije.
Osim toga, njihova svjetlina ih čini idealnim za kovanje nakita i ukrasnih elemenata, a njihova dobra električna vodljivost čini ih nezamjenjivom u prijenosu struje u modernim elektroenergetskim sistemima.
Vrste metala
Metalni elementi mogu biti različitih vrsta i prema njima su grupirani u periodnom sustavu. Svaka grupa ima zajedničke atribute:
- Alkalno Svijetle su, mekane i vrlo živahne pod normalnim pritiskom i temperaturnim uvjetima (1 atmosfera i 25ºC), pa nikada neće biti čiste prirode. Imaju malu gustoću i dobri su vodiči topline i električne energije. Takođe imaju niska tališta i ključanja. U periodnom sistemu zauzimaju grupu I. U ovoj grupi postoji i vodik (nije metal).
- Alkalne zemlje. Oni su u grupi II periodnog sistema. Njegovo ime potiče od alkalnosti oksida. Oni su teži i manje reaktivni od alkalnih. Oni su svijetli i dobri vodiči topline i električne energije. Imaju nisku gustoću i boju.
- Prijelazni metali. Većina metala spada u ovu kategoriju. Zauzimaju centralno područje periodnog sistema i gotovo su tvrdi, s visokim talištem i talištem ključanja, te dobrom toplinskom i električnom vodljivošću.
- Lanthanides. Poznati i kao lantanidi, u periodnom sistemu nazivaju se "rijetke zemlje" i sa aktinidima tvore "unutrašnje prijelazne elemente". Oni su međusobno vrlo slični elementi i, unatoč različitim imenima, vrlo su brojni na površini zemlje. Imaju vrlo jedinstveno magnetsko ponašanje (kada stupaju u interakciju s magnetskim poljem, na primjer magnetno polje koje stvara magnet) i spektralno ponašanje (kada ih zračenje pogodi).
- Actinides. Zajedno s rijetkim zemljama, oni tvore "unutarnje prijelazne elemente", koji su vrlo slični jedni drugima. Imaju veliki atomski broj i svi izotopi mnogih od ovih izotopa su radioaktivni, što ih čini iznimno rijetkim u prirodi.
- Transaktinidi. Poznati i kao "superteški elementi", oni su elementi koji prema atomskom broju nadmašuju najteži aktinidni element, Lawrence (103). Svi izotopi ovih elemenata imaju kratak poluživot, radioaktivni su i sintetizirani u laboratoriju, pa svi imaju imena fizičara koji su ih stvorili.
Primjeri i nemetali
Pogledajmo neke primjere metala:
- Alkalno Litijum (Li), natrijum (Na), kalijum (K), rubidijum (Rb), cezijum (Cs), francijum (Fr).
- Alkalne zemlje. Berilij (Be), magnezij (Mg), kalcij (Ca), stroncij (Sr), barij (Ba) i radij (Ra).
- Prelazni metali. titanijum (Ti), vanadijum (V), hrom (Cr), mangan (Mn), gvožđe (Fe), kobalt (Co), nikal (Ni), bakar (Cu), cink (Zn), srebro (Ag), kadmij (Cd), volfram (W), platina (Pd), zlato (Au), živa (Hg).
- Rijetke zemlje. Lanthanum (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu).
- Actinides. Aktinij (Ac), torij (Th), protaktinij (Pa), uran (U), neptunij (Np), plutonij (Pu), americij (Am).
- Transaktinidi. Rutherfordium (Rf), Dubnium (Db), Seaborgium (Sg), Bohrio (Bh), Hassium (Hs), Meitnerium (Mt).
Osnovni elementi organskog života su nemetalni. Nemetali su elementi čija se svojstva potpuno razlikuju od svojstava metala, iako postoje i spojevi koji se nazivaju metaloidi čija su svojstva i karakteristike između metala i nemetala. Nemetali tvore kovalentne veze kada tvore molekule između njih. Za razliku od metala, Ovi spojevi nisu dobri vodiči struje i topline, niti sjaje.
Kisik, ugljik, vodik, dušik, fosfor i sumpor osnovni su elementi života i dio su nemetala. Ovi nemetalni elementi mogu biti čvrsti, tekući ili plinoviti.
Nadam se da ćete s ovim podacima saznati više o tome što su metali i njihove karakteristike.