Metale, coś, czego używamy na co dzień w naszym codziennym życiu. Jednak wiele osób nie wie dobrze czym są metale? w dziedzinie chemii jako takiej. W tej dziedzinie znane są metale, te elementy układu okresowego pierwiastków, których główną cechą jest to, że są dobrym przewodnikiem elektryczności i ciepła. Mają one tendencję do posiadania dużej gęstości i zazwyczaj są stałe w temperaturze pokojowej, z wyjątkiem ciekłego metalu rtęci. Większość z nich może odbijać światło, nadając mu charakterystyczny metaliczny połysk.
W tym artykule powiemy Ci, czym są metale z klinicznego punktu widzenia, jakie są ich cechy i rodzaje.
Czym są metale
Metale są najliczniejszymi pierwiastkami w układzie okresowym, a niektóre z nich to pierwiastki najobficiej występujące w skorupie ziemskiej. Niektóre z nich zwykle występują w przyrodzie o mniejszej lub większej czystości, chociaż większość z nich wchodzą w skład minerałów podglebia ziemskiego i muszą być oddzielone przez ludzi, zanim będą mogły być użyte.
Metale mają charakterystyczne wiązania zwane „wiązaniami metalicznymi”. W tym typie wiązania atomy metalu łączą się ze sobą w taki sposób, że ich jądra i elektrony walencyjne (elektrony w ostatniej powłoce elektronowej, elektrony skrajne) łączą się, tworząc rodzaj „chmury” wokół niej. Dlatego w wiązaniu metalicznym atomy metalu są bardzo blisko siebie i wszystkie są „zanurzone” w swoich elektronach walencyjnych, tworząc strukturę metaliczną.
Ponadto metale mogą tworzyć wiązania jonowe z niemetalami (jak chlor i fluor) z wytworzeniem soli. Ten rodzaj wiązania powstaje w wyniku przyciągania elektrostatycznego między jonami o różnych znakach, gdzie metale tworzą jony dodatnie (kationy), a niemetale jony ujemne (aniony). Kiedy te sole rozpuszczają się w wodzie, rozkładają się na swoje jony.
Nawet stop jednego metalu z drugim (lub z niemetalem) jest nadal materiałem metalicznym, takim jak stal i brąz, chociaż są one jednorodną mieszaniną.
właściwości
Ze względu na swoje szczególne właściwości fizyczne, metale służyły człowiekowi od czasów starożytnych, dzięki swoim idealnym właściwościom do formowania różnych narzędzi, posągów czy konstrukcji:
- Po skompresowaniu niektóre metale mogą tworzyć cienkie arkusze jednorodnego materiału.
- Pod wpływem napięcia niektóre metale mogą tworzyć druty lub pasma z jednorodnego materiału.
- Zdolność do opierania się pękaniu pod wpływem nagłych sił (uderzenia, upadki itp.).
- Siła mechaniczna. Jest w stanie wytrzymać rozciąganie, ściskanie, skręcanie i inne siły bez niszczenia jego fizycznej struktury lub deformacji.
Ponadto ich blask sprawia, że idealnie nadają się do kucia biżuterii i elementów dekoracyjnych, a dobre przewodnictwo elektryczne sprawia, że są niezastąpione w przesyłaniu prądu w nowoczesnych systemach elektroenergetycznych.
Rodzaje metali
Pierwiastki metaliczne mogą być wielu typów i są pogrupowane według nich w układzie okresowym. Każda grupa ma wspólne atrybuty:
- Alkaliczny Są jasne, miękkie i bardzo żywe w normalnych warunkach ciśnienia i temperatury (1 atmosfera i 25ºC), dzięki czemu nigdy nie będą czyste z natury. Mają niską gęstość i są dobrymi przewodnikami ciepła i elektryczności. Mają też niską temperaturę topnienia i wrzenia. W układzie okresowym zajmują grupę I. W tej grupie jest również wodór (nie jest to metal).
- Ziemie alkaliczne. Znajdują się w grupie II układu okresowego. Jego nazwa pochodzi od zasadowości jego tlenku. Są twardsze i mniej reaktywne niż alkaliczne. Są jasnymi i dobrymi przewodnikami ciepła i elektryczności. Mają niską gęstość i kolor.
- Metale przejściowe. Większość metali należy do tej kategorii. Zajmują centralny obszar układu okresowego i są prawie twarde, mają wysoką temperaturę topnienia i wrzenia oraz dobrą przewodność cieplną i elektryczną.
- Lantanowce. Znane również jako lantanowce, w układzie okresowym nazywane są „ziemiami rzadkimi” i tworzą „wewnętrzne pierwiastki przejściowe” z aktynowcami. Są do siebie bardzo podobnymi elementami i pomimo różnych nazw występują bardzo obficie na powierzchni ziemi. Charakteryzują się bardzo unikalnym zachowaniem magnetycznym (kiedy oddziałują z polem magnetycznym, na przykład polem magnetycznym generowanym przez magnes) oraz zachowaniem spektralnym (kiedy uderza w nie promieniowanie).
- Aktynowce. Wraz z pierwiastkami ziem rzadkich tworzą „wewnętrzne pierwiastki przejściowe”, które są do siebie bardzo podobne. Mają wysoką liczbę atomową, a wszystkie izotopy wielu z tych izotopów są radioaktywne, co czyni je niezwykle rzadkimi w przyrodzie.
- Transaktynidy. Znane również jako „superciężkie pierwiastki”, są to te pierwiastki, które przewyższają najcięższy pierwiastek aktynowców pod względem liczby atomowej, Lawrence (103). Wszystkie izotopy tych pierwiastków mają krótkie okresy półtrwania, są radioaktywne i są syntetyzowane w laboratorium, więc wszystkie mają nazwiska fizyków, którzy je stworzyli.
Przykłady i niemetale
Zobaczmy kilka przykładów metali:
- Alkaliczny Lit (Li), sód (Na), potas (K), rubid (Rb), cez (Cs), frans (Fr).
- Ziemie alkaliczne. Beryl (Be), magnez (Mg), wapń (Ca), stront (Sr), bar (Ba) i rad (Ra).
- Metale przejściowe. Tytan (Ti), Wanad (V), Chrom (Cr), Mangan (Mn), Żelazo (Fe), Kobalt (Co), Nikiel (Ni), Miedź (Cu), Cynk (Zn), Srebro (Ag), kadm (Cd), wolfram (W), platyna (Pd), złoto (Au), rtęć (Hg).
- Ziemie rzadkie. Lantan (La), Cer (Ce), Prazeodym (Pr), Neodym (Nd), Promet (Pm), Samar (Sm), Europ (Eu).
- Aktynowce. Aktyn (Ac), tor (Th), protaktyn (Pa), uran (U), neptun (Np), pluton (Pu), ameryk (Am).
- Transaktynidy. Rutherford (Rf), Dubnium (Db), Seaborgium (Sg), Bohrio (Bh), Hass (Hs), Meitnerium (Mt).
Podstawowe elementy życia organicznego są niemetaliczne. Niemetale to pierwiastki, których właściwości są całkowicie odmienne od właściwości metali, chociaż istnieją również związki zwane niemetalami, których właściwości i właściwości są pomiędzy metalami i niemetalami. Niemetale tworzą wiązania kowalencyjne, gdy tworzą między sobą cząsteczki. W przeciwieństwie do metali, Związki te nie są dobrymi przewodnikami elektryczności i ciepła ani nie świecą.
Tlen, węgiel, wodór, azot, fosfor i siarka są podstawowymi elementami życia i są częścią niemetali. Te niemetaliczne pierwiastki mogą być stałe, ciekłe lub gazowe.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom możesz dowiedzieć się więcej o tym, czym są metale i ich właściwościach.