מהן מתכות

מתכות, משהו שאנו משתמשים בו מדי יום בחיי היומיום שלנו. עם זאת, אנשים רבים אינם יודעים היטב מהן מתכות בתחום הכימיה ככזה. בתחום זה, מתכות ידועות, אותם אלמנטים של הטבלה המחזורית שהמאפיין העיקרי שלהם הוא היותו מוליך טוב של חשמל וחום. הם נוטים להיות בעלי צפיפות גבוהה והם בדרך כלל מוצקים בטמפרטורת החדר, למעט מתכת כספית, שהיא נוזלית. רובם יכולים להחזיר אור ולהקנות לו את הברק המתכתי האופייני.

במאמר זה אנו הולכים לספר לכם מהן מתכות מבחינה קלינית, מה הן המאפיינים והסוגים שלהן.

מהן מתכות

מתכות הן היסודות הנפוצים ביותר בטבלה המחזורית וחלקם היסודות הנפוצים ביותר בקרום כדור הארץ. חלקם נמצאים בדרך כלל בטבע עם טוהר פחות או יותר, אם כי רובם הם חלק מהמינרלים של תת -הקרקע של כדור הארץ והם חייבים להיות מופרדים על ידי בני אדם לפני שניתן יהיה להשתמש בהם.

למתכות יש קשרים אופייניים הנקראים "קשרים מתכתיים". בקשר מסוג זה, אטומי המתכת מתחברים זה לזה באופן שהגרעינים והאלקטרונים הערכיים שלהם (האלקטרונים במעטפת האלקטרונים האחרונה, האלקטרונים החיצוניים ביותר) משתלבים ויוצרים מעין "ענן" סביבו. לכן, בקשר המתכתי, האטומים המתכתיים קרובים מאוד זה לזה וכולם "שקועים" באלקטרונים הערכיים שלהם, ויוצרים מבנה מתכתי.

יתר על כן, מתכות יכולות ליצור קשרים יוני עם לא מתכות (כמו כלור ופלואור) ליצירת מלחים. קשר מסוג זה נוצר על ידי משיכה אלקטרוסטטית בין יונים של סימנים שונים, כאשר מתכות יוצרות יונים חיוביים (קטיונים) ואי מתכות יוצרות יונים שליליים (אניונים). כאשר מלחים אלה מתמוססים במים, הם מתפרקים ליונים שלהם.

אפילו סגסוגת של מתכת אחת עם אחרת (או עם מתכת) היא עדיין חומר מתכתי, כמו פלדה וברונזה, למרות שהם תערובת הומוגנית.

נכסים

בשל תכונותיהם הפיזיות המיוחדות, מתכות שימשו את האדם מאז ימי קדם, הודות לתכונות האידיאליות שלהם ליצירת כלים, פסלים או מבנים שונים:

• כאשר הוא דחוס, חלק מהמתכות יכולות ליצור יריעות דקות של חומר הומוגני.
• כאשר הם במתח, מתכות מסוימות יכולות ליצור חוטים או קווצות של חומר הומוגני.
• היכולת להתנגד לשבירה כאשר היא נתונה לכוחות פתאומיים (בליטות, טיפות וכו ').
• חוזק מכני. הוא יכול לעמוד במתיחה, דחיסה, פיתול וכוחות אחרים מבלי להרוס את המבנה הפיזי שלו או להתעוות.

בנוסף, הבהירות שלהם הופכת אותם לאידיאליים לזיוף תכשיטים ואלמנטים דקורטיביים, והמוליכות החשמלית הטובה שלהם הופכת אותם לחיוניים בהעברת זרם במערכות חשמל מודרניות.

סוגי מתכת

יסודות מתכתיים יכולים להיות מסוגים רבים והם מקובצים בטבלה המחזורית על פיהם. לכל קבוצה יש תכונות משותפות:

• בְּסִיסִי הם בהירים, רכים ותוססים מאוד בתנאי לחץ וטמפרטורה רגילים (אטמוספירה אחת ו -1 מעלות צלזיוס), כך שלעולם לא יהיו טהורים מטבעם. יש להם צפיפות נמוכה והם מוליכים טובים של חום וחשמל. יש להם גם נקודות התכה ורתיחה נמוכות. בטבלה המחזורית הם תופסים את הקבוצה I. יש גם מימן בקבוצה זו (היא אינה מתכת).
• אדמות אלקליין. הם נמצאים בקבוצה II של הטבלה המחזורית. שמו נובע מהבסיסיות של התחמוצת שלו. הם נוטים להיות קשים יותר ופחות תגובתיים מאלקליין. הם מוליכים בהירים וטובים של חום וחשמל. יש להם צפיפות וצבע נמוכים.
• מתכות מעבר. רוב המתכות נכללות בקטגוריה זו. הם תופסים את האזור המרכזי של הטבלה המחזורית והם כמעט קשים, בעלי נקודות התכה ורתיחה גבוהות, ומוליכות תרמית וחשמלית טובה.
• Lanthanides. הם מכונים גם בשם lanthanides, הם נקראים "אדמות נדירות" בטבלה המחזורית ויוצרים "יסודות מעבר פנימיים" עם אקטינידים. הם יסודות דומים מאוד זה לזה ולמרות השמות השונים, הם שופעים מאוד על פני כדור הארץ. יש להם התנהגות מגנטית ייחודית מאוד (כאשר הם מתקשרים עם שדה מגנטי, למשל, שדה מגנטי שנוצר על ידי מגנט) והתנהגות ספקטרלית (כאשר הקרינה פוגעת בהם).
• אקטינידים. יחד עם אדמות נדירות, הן יוצרות "יסודות מעבר פנימיים", הדומים מאוד זה לזה. יש להם מספר אטומי גבוה וכל האיזוטופים של רבים מהאיזוטופים הללו הם רדיואקטיביים, מה שהופך אותם לנדירים ביותר באופיים.
• טרנסקטינידים. המכונים גם "יסודות כבדי -על", הם אותם יסודות שעולים על יסוד האקטיניד הכבד ביותר במספר האטומי, לורנס (103). לכל האיזוטופים של יסודות אלה יש מחצית חיים קצרה, הם רדיואקטיביים ומסונתזים במעבדה, כך שלכולם יש את שמות הפיזיקאים שיצרו אותם.

דוגמאות ולא מתכות

בואו נראה כמה דוגמאות למתכות:

• בְּסִיסִי ליתיום (לי), נתרן (Na), אשלגן (K), רובידיום (Rb), צזיום (Cs), פרנציום (Fr).
• אדמות אלקליין. בריליום (Be), מגנזיום (Mg), סידן (Ca), סטרונציום (Sr), בריום (Ba) ורדיום (Ra).
• מתכות מעבר. טיטניום (Ti), ונדיום (V), כרום (Cr), מנגן (Mn), ברזל (Fe), קובלט (Co), ניקל (Ni), נחושת (Cu), אבץ (Zn), כסף (Ag), קדמיום (Cd), טונגסטן (W), פלטינה (Pd), זהב (Au), כספית (Hg).
• אדמות נדירות. Lanthanum (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu).
• אקטינידים. אקטיניום (Ac), תוריום (Th), פרוטקטיניום (Pa), אורניום (U), נפטוניום (Np), פלוטוניום (Pu), americium (Am).
• טרנסקטינידים. Rutherfordium (Rf), Dubnium (Db), Seaborgium (Sg), Bohrio (Bh), Hassium (Hs), Meitnerium (Mt).

המרכיבים הבסיסיים של החיים האורגניים אינם מתכתיים. לא מתכות הן יסודות שתכונותיהם שונות בתכלית מאלו של מתכות, אם כי ישנם גם תרכובות הנקראות מטלואידים שתכונותיהם ומאפייניהם הם בין מתכות ללא מתכות. לא מתכות יוצרות קשרים קוולנטיים כשהם יוצרים ביניהם מולקולות. בניגוד למתכות, תרכובות אלה אינן מוליכות חשמל וחום טובות והן אינן מבריקות.

חמצן, פחמן, מימן, חנקן, זרחן וגופרית הם יסודות החיים הבסיסיים והם חלק מהלא מתכות. אלמנטים לא מתכתיים אלה יכולים להיות מוצקים, נוזליים או גזים.

אני מקווה שבעזרת מידע זה תוכל ללמוד עוד על מהן מתכות ועל מאפייניהן.