Μέταλλα, κάτι που χρησιμοποιούμε καθημερινά στην καθημερινότητά μας. Ωστόσο, πολλοί άνθρωποι δεν γνωρίζουν καλά τι είναι μέταλλα στον τομέα της χημείας ως έχει. Σε αυτόν τον τομέα, είναι γνωστά τα μέταλλα, εκείνα τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα των οποίων το κύριο χαρακτηριστικό είναι ότι είναι ένας καλός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας. Τείνουν να έχουν υψηλή πυκνότητα και είναι γενικά στερεά σε θερμοκρασία δωματίου, εκτός από το μέταλλο υδραργύρου, το οποίο είναι υγρό. Τα περισσότερα από αυτά μπορούν να αντανακλούν το φως, δίνοντάς του τη χαρακτηριστική μεταλλική λάμψη.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε τι είναι τα μέταλλα από κλινική άποψη, ποια είναι τα χαρακτηριστικά και οι τύποι τους.
Τι είναι τα μέταλλα
Τα μέταλλα είναι τα πιο άφθονα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα και μερικά είναι τα πιο άφθονα στοιχεία στον φλοιό της γης. Μερικά από αυτά βρίσκονται συνήθως στη φύση με περισσότερη ή λιγότερη καθαρότητα, αν και τα περισσότερα από αυτά αποτελούν μέρος των ορυκτών του υπεδάφους της γης και πρέπει να διαχωρίζονται από τον άνθρωπο πριν μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν.
Τα μέταλλα έχουν χαρακτηριστικούς δεσμούς που ονομάζονται "μεταλλικοί δεσμοί". Σε αυτόν τον τύπο δεσμού, τα μεταλλικά άτομα ενώνονται με τέτοιο τρόπο ώστε οι πυρήνες τους και τα ηλεκτρόνια σθένους (τα ηλεκτρόνια στο τελευταίο κέλυφος ηλεκτρονίων, τα εξώτατα ηλεκτρόνια) να συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα είδος "νέφους" γύρω του. Επομένως, στον μεταλλικό δεσμό, τα μεταλλικά άτομα βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο και όλα «βυθίζονται» στα ηλεκτρόνια σθένους τους, σχηματίζοντας μια μεταλλική δομή.
Επιπλέον, τα μέταλλα μπορούν να σχηματίσουν ιοντικούς δεσμούς με μη μέταλλα (όπως το χλώριο και το φθόριο) για να σχηματίσουν άλατα. Αυτός ο τύπος δεσμού σχηματίζεται από ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ ιόντων διαφορετικών σημείων, όπου τα μέταλλα σχηματίζουν θετικά ιόντα (κατιόντα) και τα μη μέταλλα σχηματίζουν αρνητικά ιόντα (ανιόντα). Όταν αυτά τα άλατα διαλύονται στο νερό, διασπώνται στα ιόντα τους.
Ακόμα και ένα κράμα ενός μετάλλου με ένα άλλο (ή με ένα μη μέταλλο) παραμένει ένα μεταλλικό υλικό, όπως ο χάλυβας και ο μπρούτζος, αν και είναι ένα ομοιογενές μείγμα.
ιδιότητες
Λόγω των ειδικών φυσικών ιδιοτήτων τους, τα μέταλλα εξυπηρετούν τον άνθρωπο από την αρχαιότητα, χάρη στις ιδανικές τους ιδιότητες για να σχηματίσουν διάφορα εργαλεία, αγάλματα ή κατασκευές:
- Όταν συμπιέζεται, ορισμένα μέταλλα μπορούν να σχηματίσουν λεπτά φύλλα ομοιογενούς υλικού.
- Όταν βρίσκονται υπό ένταση, ορισμένα μέταλλα μπορούν να σχηματίσουν σύρματα ή κλώνοι ομοιογενούς υλικού.
- Η ικανότητα να αντιστέκεται στο σπάσιμο όταν υποβάλλεται σε ξαφνικές δυνάμεις (χτυπήματα, πτώσεις κλπ.).
- Μηχανική δύναμη. Μπορεί να αντέξει έλξη, συμπίεση, στρέψη και άλλες δυνάμεις χωρίς να καταστρέψει τη φυσική του δομή ή να παραμορφωθεί.
Επιπλέον, η φωτεινότητά τους τα καθιστά ιδανικά για τη σφυρηλάτηση κοσμημάτων και διακοσμητικών στοιχείων και η καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα τους τα καθιστά απαραίτητα στη μετάδοση ρεύματος στα σύγχρονα συστήματα ισχύος.
Μεταλλικοί τύποι
Τα μεταλλικά στοιχεία μπορούν να είναι πολλών τύπων και ομαδοποιούνται στον περιοδικό πίνακα ανάλογα με αυτά. Κάθε ομάδα έχει κοινά χαρακτηριστικά:
- Αλκαλική Είναι φωτεινά, απαλά και πολύ ζωντανά υπό κανονικές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας (1 ατμόσφαιρα και 25ºC), επομένως δεν θα είναι ποτέ καθαρά στη φύση τους. Έχουν χαμηλή πυκνότητα και είναι καλοί αγωγοί θερμότητας και ηλεκτρισμού. Έχουν επίσης χαμηλά σημεία τήξης και βρασμού. Στον περιοδικό πίνακα, καταλαμβάνουν την ομάδα Ι. Υπάρχει επίσης υδρογόνο σε αυτήν την ομάδα (δεν είναι μέταλλο).
- Αλκαλικές γη. Ανήκουν στην ομάδα ΙΙ του περιοδικού πίνακα. Το όνομά του προέρχεται από την αλκαλικότητα του οξειδίου του. Τείνουν να είναι πιο σκληρά και λιγότερο αντιδραστικά από τα αλκαλικά. Είναι φωτεινοί και καλοί αγωγοί θερμότητας και ηλεκτρισμού. Έχουν χαμηλή πυκνότητα και χρώμα.
- Μεταβατικά μέταλλαΕ Τα περισσότερα μέταλλα ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία. Καταλαμβάνουν την κεντρική περιοχή του περιοδικού πίνακα και είναι σχεδόν σκληρά, με υψηλά σημεία τήξης και βρασμού και καλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα.
- ΛανθανίδηΕ Γνωστά και ως λανθανίδες, ονομάζονται «σπάνιες γη» στον περιοδικό πίνακα και σχηματίζουν «εσωτερικά στοιχεία μετάβασης» με ακτινίδες. Είναι πολύ παρόμοια στοιχεία μεταξύ τους και, παρά τα διαφορετικά ονόματα, είναι πολύ άφθονα στην επιφάνεια της γης. Έχουν μια πολύ μοναδική μαγνητική συμπεριφορά (όταν αλληλεπιδρούν με ένα μαγνητικό πεδίο, για παράδειγμα ένα μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από έναν μαγνήτη) και μια φασματική συμπεριφορά (όταν η ακτινοβολία τους χτυπά).
- Ακτινίδες. Μαζί με τις σπάνιες γαίες, σχηματίζουν "εσωτερικά στοιχεία μετάβασης", τα οποία μοιάζουν πολύ μεταξύ τους. Έχουν υψηλό ατομικό αριθμό και όλα τα ισότοπα πολλών από αυτά τα ισότοπα είναι ραδιενεργά, καθιστώντας τα εξαιρετικά σπάνια στη φύση.
- Τρανσακτινίδια. Γνωστά και ως «υπερβαρύ στοιχεία», είναι εκείνα τα στοιχεία που ξεπερνούν το βαρύτερο στοιχείο ακτινιδίου στον ατομικό αριθμό, τον Λόρενς (103). Όλα τα ισότοπα αυτών των στοιχείων έχουν μικρή ημιζωή, είναι ραδιενεργά και συντίθενται στο εργαστήριο, οπότε έχουν όλα τα ονόματα των φυσικών που τα δημιούργησαν.
Παραδείγματα και μη μέταλλα
Ας δούμε μερικά παραδείγματα μετάλλων:
- Αλκαλική Λίθιο (Li), νάτριο (Na), κάλιο (K), ρουβίδιο (Rb), καίσιο (Cs), francium (Fr).
- Αλκαλικές γη. Βηρύλλιο (Be), μαγνήσιο (Mg), ασβέστιο (Ca), στρόντιο (Sr), βάριο (Ba) και ράδιο (Ra).
- Μεταβατικά μέταλλα. τιτάνιο (Ti), βανάδιο (V), χρώμιο (Cr), μαγγάνιο (Mn), σίδηρος (Fe), κοβάλτιο (Co), νικέλιο (Ni), χαλκός (Cu), ψευδάργυρος (Zn), ασήμι (Ag), κάδμιο (Cd), βολφράμιο (W), πλατίνα (Pd), χρυσός (Au), υδράργυρος (Hg).
- Σπάνιες γη. Lanthanum (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu).
- Ακτινίδες. Actinium (Ac), θόριο (Th), protactinium (Pa), ουράνιο (U), neptunium (Np), πλουτώνιο (Pu), αμερίκιο (Am).
- Τρανσακτινίδια. Rutherfordium (Rf), Dubnium (Db), Seaborgium (Sg), Bohrio (Bh), Hcal (Hs), Meitnerium (Mt).
Τα βασικά στοιχεία της οργανικής ζωής είναι μη μεταλλικά. Τα μη μέταλλα είναι στοιχεία των οποίων οι ιδιότητες είναι εντελώς διαφορετικές από αυτές των μετάλλων, αν και υπάρχουν επίσης ενώσεις που ονομάζονται μεταλλοειδή των οποίων οι ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά είναι μεταξύ μετάλλων και μη μετάλλων. Τα μη μέταλλα σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς όταν σχηματίζουν μόρια μεταξύ τους. Σε αντίθεση με τα μέταλλα, Αυτές οι ενώσεις δεν είναι καλοί αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας, ούτε λάμπουν.
Το οξυγόνο, ο άνθρακας, το υδρογόνο, το άζωτο, ο φώσφορος και το θείο είναι τα βασικά στοιχεία της ζωής και αποτελούν μέρος των μη μετάλλων. Αυτά τα μη μεταλλικά στοιχεία μπορεί να είναι στερεά, υγρά ή αέρια.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το τι είναι τα μέταλλα και τα χαρακτηριστικά τους.