Metallit, joita käytämme joka päivä jokapäiväisessä elämässämme. Monet ihmiset eivät kuitenkaan tiedä hyvin mitkä ovat metalleja kemian alalla sellaisenaan. Tällä alalla tunnetaan metalleja, jaksollisen järjestelmän elementtejä, joiden tärkein ominaisuus on hyvä sähkön- ja lämmönjohdin. Niillä on taipumus olla tiheitä ja ne ovat yleensä kiinteitä huoneenlämmössä lukuun ottamatta nestemäistä elohopeametallia. Useimmat niistä voivat heijastaa valoa ja antaa sille ominaisen metallisen kiillon.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle, mitkä metallit ovat kliinisestä näkökulmasta, mitkä ovat niiden ominaisuudet ja tyypit.
Mitä ovat metallit
Metallit ovat jaksollisen taulukon runsaimmat alkuaineet ja jotkut maankuoren runsaimmat alkuaineet. Jotkut niistä löytyvät yleensä luonnosta enemmän tai vähemmän puhtaina, vaikka suurin osa niistä ovat osa maaperän mineraaleja ja ihmisten on erotettava ne ennen kuin niitä voidaan käyttää.
Metalleilla on tyypillisiä sidoksia, joita kutsutaan "metallisidoksiksi". Tämän tyyppisessä sidoksessa metalliatomit liittyvät toisiinsa siten, että niiden ytimet ja valenssielektronit (viimeisen elektronikuoren elektronit, uloimmat elektronit) yhdistyvät muodostaen eräänlaisen "pilven" ympärilleen. Siksi metallisidoksessa metalliatomit ovat hyvin lähellä toisiaan ja kaikki "upotetaan" valenssielektroneihinsa muodostaen metallirakenteen.
Lisäksi, metallit voivat muodostaa ionisidoksia ei -metallien kanssa (kuten kloori ja fluori) suolojen muodostamiseksi. Tämäntyyppinen sidos muodostuu sähköstaattisesta vetovoimasta eri merkkien ionien välillä, jolloin metallit muodostavat positiivisia ioneja (kationeja) ja ei-metallit negatiivisia ioneja (anioneja). Kun nämä suolat liukenevat veteen, ne hajoavat ioneiksi.
Jopa metalliseos toisen metallin kanssa (tai ei-metallin kanssa) on edelleen metallimateriaali, kuten teräs ja pronssi, vaikka ne ovat homogeeninen seos.
ominaisuudet
Erityisten fysikaalisten ominaisuuksiensa vuoksi metallit ovat palvelleet ihmistä muinaisista ajoista lähtien, koska niiden ihanteelliset ominaisuudet muodostavat erilaisia työkaluja, patsaita tai rakenteita:
- Puristettuna, jotkut metallit voivat muodostaa ohuita arkoja homogeenista materiaalia.
- Jotkut metallit voivat jännityksen alaisena muodostaa lankoja tai säikeitä homogeenista materiaalia.
- Kyky vastustaa rikkoutumista, kun se altistuu äkillisille voimille (kolhuille, pudotuksille jne.).
- Mekaaninen vahvuus. Se kestää vetoa, puristusta, vääntöä ja muita voimia tuhoamatta sen fyysistä rakennetta tai muodonmuutoksia.
Lisäksi niiden kirkkaus tekee niistä ihanteellisia korujen ja koriste -elementtien väärentämiseen, ja niiden hyvä sähkönjohtavuus tekee niistä välttämättömiä virran siirrossa nykyaikaisissa sähköjärjestelmissä.
Metallityypit
Metallielementtejä voi olla monenlaisia ja ne on ryhmitelty jaksottaiseen taulukkoon niiden mukaan. Jokaisella ryhmällä on yhteisiä määritteitä:
- Emäksinen Ne ovat kirkkaita, pehmeitä ja erittäin vilkkaita normaaleissa paine- ja lämpötilaolosuhteissa (1 ilmakehä ja 25 ºC), joten ne eivät koskaan ole puhtaita. Niillä on alhainen tiheys ja ne ovat hyviä lämmön- ja sähkönjohtajia. Niillä on myös alhaiset sulamis- ja kiehumispisteet. Jaksollisessa taulukossa ne muodostavat ryhmän I. Tässä ryhmässä on myös vetyä (se ei ole metalli).
- Alkalimetallit. Ne kuuluvat jaksollisen taulukon ryhmään II. Sen nimi tulee sen oksidin emäksisyydestä. Ne ovat yleensä kovempia ja vähemmän reaktiivisia kuin emäksiset. Ne ovat kirkkaita ja hyviä lämmön- ja sähkönjohtajia. Niillä on pieni tiheys ja väri.
- Siirtymämetallit. Suurin osa metalleista kuuluu tähän luokkaan. Ne ovat jaksollisen järjestelmän keskeisellä alueella ja ovat lähes kovia, korkeat sulamis- ja kiehumispisteet sekä hyvä lämmön- ja sähkönjohtavuus.
- Lantanidit. Tunnetaan myös lantanideina, niitä kutsutaan jaksollisessa taulukossa "harvinaisiksi maametalleiksi" ja ne muodostavat "sisäisiä siirtymäelementtejä" aktinidien kanssa. Ne ovat hyvin samankaltaisia elementtejä toisilleen ja eri nimistä huolimatta niitä on runsaasti maan pinnalla. Niillä on hyvin ainutlaatuinen magneettinen käyttäytyminen (kun ne ovat vuorovaikutuksessa magneettikentän, esimerkiksi magneetin luoman magneettikentän kanssa) ja spektraalinen käyttäytyminen (kun säteily osuu niihin).
- Aktinidit. Yhdessä harvinaisten maametallien kanssa ne muodostavat "sisäisiä siirtymäelementtejä", jotka ovat hyvin samankaltaisia keskenään. Niillä on suuri atomiluku ja monien näiden isotooppien kaikki isotoopit ovat radioaktiivisia, joten ne ovat luonnossa erittäin harvinaisia.
- Transactinides. Tunnetaan myös nimellä "superraskaat alkuaineet", ne ovat niitä elementtejä, jotka ylittävät raskaimman aktinidielementin atomiluvussa, Lawrence (103). Kaikilla näiden alkuaineiden isotoopeilla on lyhyt puoliintumisaika, ne ovat radioaktiivisia ja syntetisoidaan laboratoriossa, joten niillä kaikilla on niiden luoneiden fyysikoiden nimet.
Esimerkkejä ja ei-metalleja
Katsotaanpa esimerkkejä metalleista:
- Emäksinen Litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr).
- Alkalimetallit. Beryllium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) ja radium (Ra).
- Siirtymämetallit. Titaani (Ti), vanadiini (V), kromi (Cr), mangaani (Mn), rauta (Fe), koboltti (Co), nikkeli (Ni), kupari (Cu), sinkki (Zn), hopea (Ag), kadmium (Cd), volframi (W), platina (Pd), kulta (Au), elohopea (Hg).
- Harvinaiset maametallit. Lantaani (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodyymi (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu).
- Aktinidit. Actinium (Ac), torium (Th), protaktinium (Pa), uraani (U), neptunium (Np), plutonium (Pu), americium (Am).
- Transactinides. Rutherfordium (Rf), Dubnium (Db), Seaborgium (Sg), Bohrio (Bh), Hassium (Hs), Meitnerium (Mt).
Orgaanisen elämän peruselementit ovat ei-metallisia. Ei-metallit ovat elementtejä, joiden ominaisuudet ovat täysin erilaisia kuin metallien, vaikka on myös yhdisteitä, joita kutsutaan metalloideiksi, joiden ominaisuudet ja ominaisuudet ovat metallien ja ei-metallien välillä. Epämetallit muodostavat kovalenttisia sidoksia, kun ne muodostavat molekyylejä välilleen. Toisin kuin metallit, Nämä yhdisteet eivät ole hyviä sähkön- ja lämmönjohtimia eivätkä loista.
Happi, hiili, vety, typpi, fosfori ja rikki ovat elämän peruselementtejä ja osa epämetalleja. Nämä ei-metalliset elementit voivat olla kiinteitä, nestemäisiä tai kaasumaisia.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää siitä, mitä metallit ovat ja niiden ominaisuuksia.