Av 118 grundämnen som människan känner till är 94 metaller. Dessa är element som bildar enkla ämnen med en karakteristisk briljans, hög plasticitet och formbarhet. Vilka andra egenskaper har metaller? Vilka grupper är de indelade i? Låt oss ta reda på det.
Metaller och deras egenskaper
Det är inte lätt att beskriva metaller. De är svåra att jämföra med andra grundämnen eller ämnen som är kända i den moderna världen. I standardbemärkelse är metall en fast grå substans med stark lyster. Men allt är mycket mer komplicerat. De flesta av dem är riktigt grå, men nyanserna är olika för alla. Gallium är blåaktigt, vismut är rosa, koppar är klarröd, men cesium, strontium och guld har en gul nyans.
Metaller är väldigt olika när det gäller graden av manifestation av deras egenskaper. Men det finns egenskaper som förenar dem. Metaller donerar elektroner relativt lätt till den yttre nivån, eftersom de är svagt bundna till en atoms kärna. Deras inre struktur representeras av ett kristallgitter, därför är de alla solida under normala förhållanden. Det enda undantaget är kvicksilver, som härdar endast vid temperaturer under -38,83°C.
Metaler är utmärkta ledare av värme och elektricitet. Många av dem är mycket plastiska, som guld, koppar, rent krom, silver. De kan böjas eller skrynklas utan att gå sönder. Andra är ganska spröda (mangan, tenn, vismut).
Metalgrupper
Under samma förhållanden beter sig metaller olika, vilket redan kan ses i exemplet med kvicksilver. Det blir väldigt lätt flytande, men alla ämnen beter sig inte på samma sätt. Beroende på smältpunkten särskiljs smältbara och eldfasta metaller. De senare inkluderar volfram, tantal, rhenium, molybden. De smälter vid temperaturer över 2000 °C.
Tunga och lätta metaller urskiljs också. Tung - bly, kadmium, kobolt, kvicksilver, koppar, vanadin, har en stor atomvikt (mer än 50) och hög densitet. Lungorna är precis tvärtom. Dessa inkluderar aluminium, gallium, indium. Litium är den lättaste, med en densitet på 0,533 g/cm³ och en atommassa på 3, I det periodiska systemet urskiljs också den alkaliska gruppen av metaller (litium, natrium, kalium, rubidium). De reagerar ganska lätt med vatten för att bilda en löslig alkali eller hydroxid. Alla är mycket aktiva, mjuka och mycket lättare än vatten. Det finns också alkaliska jordartsmetaller (kalcium, barium, strontium), alkali med vatten bildar redan sina oxider eller jordarter. De är hårdare och inte lika aktiva som alkaliska.
Baserat på metallernas olika egenskaper är de också indelade i:
- Transitional.
- Post transitional.
- Färg.
- Svart.
- Lanthanides.
- Actinides.
- Noble.
- metaller i platinagruppen.
- Sällsynt jord.
Ädelmetaller
Metaler fungerar ofta som reduktionsmedel i kemiska reaktioner. Genom att ge upp sina elektroner genomgår de frätande processer som förstör dem. Under inverkan av oxidationsmedel bildas oxider, hydroxider på deras yta, som i folkmun kallas rost.
Många metaller är föremål för sådana processer. Jagare för dem kan vara gaser och olika vätskor. Det finns dock en separat klass av metaller som är praktiskt taget resistenta mot oxidation och rost. Dessa är ädla metaller. Alla är också sällsynta och värdefulla. Deras priser sträcker sig från 300 USD (silver) till 70 000 USD (rhodium) per kilo.
Noble är guld-, silver- och platinagruppens metaller: platina, rutenium, osmium, palladium, iridium, rodium. Platina, palladium, guld och silver är väldigt plastiga, men de tål inte för höga temperaturer. Resten av ädelmetallerna är också eldfasta och smälter från 2334°C (rutenium) till 3033°C (osmium).
Alla är resistenta mot vatten och luft, men kan reagera med mer aggressiva ämnen. Till exempel löses silver lätt i salpetersyra, och mörknar när det kommer i kontakt med jod. Förresten, med hjälp av jod kan du kontrollera om produkten verkligen är silver.
Att vara i naturen
Metaler är utbredda på vår planet. i form av s alter ochföreningar de finns i havsvatten. Mest av allt är den full av magnesium (0,12%) och kalcium (1,05%). Den vanligaste metallen i jordskorpan är aluminium. Den utgör cirka 8% av dess totala massa. Den är också hög i järn (4,1 %), kalcium (4 %), natrium (2,3 %), magnesium (2,3 %), kalium (2,1 %).
Men metaller finns inte bara i den yttre miljön. De finns i alla levande organismer, ansvariga för många vitala funktioner. Människokroppen innehåller cirka 3% metaller. Järn i blodet hjälper hemoglobiner att fästa syre och utbyta med koldioxid. Magnesium finns i musklerna och nervsystemet. Den är involverad i syntesen av proteiner, är ansvarig för muskelavslappning, hämmar excitationen av nervändarna.
Det mest nödvändiga för oss: magnesium, järn, natrium, kalcium, kalium, zink, koppar, kobolt, mangan och molybden. Metaller finns i benen, i hjärnan, i andra organs vävnader. Vi får dem från vatten och mat och behöver hela tiden fylla på deras lager. Med en brist på dessa element fungerar inte kroppen ordentligt, men deras överskott är inte heller bra.
Application
Människor har lärt sig att använda metaller på nästan alla områden av sitt liv. Strukturella material, ledningar, elektroteknik, rätter är gjorda av dem. Instabila radioaktiva grundämnen som uran, kalifornium, polonium har använts i kärnkraft och vapenproduktion.
Lätta och starka metaller används inom rymdteknik och fordonsindustrin. Olika element används iläkemedels-, livsmedels- och textilindustrin. De används för att tillverka smycken, hushållsartiklar, såväl som mediciner och medicinska instrument. Litium används till exempel som antidepressivt medel, guld ingår i medicinerna mot artrit och tuberkulos. Titan och tantal används vid kirurgi för att tillverka proteser och ersätta skadade delar av kroppen.
