Titta dig omkring en sekund… Hur många metallsaker kan du se? Vanligtvis när vi tänker på metaller tänker vi på ämnen som är glänsande och hållbara. Men de finns också i vår mat och i våra kroppar. Låt oss ta en titt på den fullständiga listan över metaller kända för vetenskapen, lära oss deras grundläggande egenskaper och ta reda på varför de är så speciella.
Vad är metaller?
Element som lätt förlorar elektroner, som är glänsande (reflekterande), formbara (kan formas till andra former) och anses vara bra ledare av värme och elektricitet kallas metaller. De är avgörande för vårt sätt att leva, eftersom de inte bara är en del av strukturer och teknologier, utan också väsentliga för produktionen av nästan alla föremål. Metall finns till och med i människokroppen. När du tittar på en multivitamins ingrediensetikett kommer du att se dussintals föreningar listade.
Du kanske inte visste att element som natrium, kalcium, magnesium och zink är viktiga förliv, och om de är frånvarande från våra kroppar, kan vår hälsa vara i allvarlig fara. Till exempel är kalcium viktigt för friska ben, magnesium för ämnesomsättningen. Zink förbättrar immunsystemets funktion, medan järn hjälper blodkropparna att transportera syre genom hela kroppen. Men metallerna i våra kroppar skiljer sig från metallen i en sked eller stålbro genom att de har förlorat elektroner. De kallas katjoner.
Metaler har också antibiotiska egenskaper, så ledstänger och handtag på offentliga platser är ofta gjorda av dessa element. Det är känt att många verktyg är gjorda av silver för att förhindra tillväxt av bakterier. Konstgjorda leder är gjorda av titanlegeringar, som både förhindrar infektion och gör mottagarna starkare.
Metaler i det periodiska systemet
Alla grundämnen i Dmitri Mendeleevs periodiska system är indelade i två stora grupper: metaller och icke-metaller. Den första är den mest talrika. De flesta grundämnen är metaller (blå). Icke-metaller i tabellen visas på gul bakgrund. Det finns också en grupp grundämnen som klassificeras som metalloider (röda). Alla metaller är grupperade på vänster sida av bordet. Observera att väte är grupperat med metaller i det övre vänstra hörnet. Trots detta anses den vara icke-metallisk. Men vissa forskare har en teori om att det kan finnas metalliskt väte i kärnan av planeten Jupiter.
Metal Bonding
Många av de underbara och användbara egenskapernaEtt grundämne har att göra med hur dess atomer ansluter till varandra. Detta skapar vissa kopplingar. Den metalliska interaktionen mellan atomer leder till skapandet av metalliska strukturer. Varje förekomst av detta element i vardagen, från en bil till mynt i en ficka, inkluderar en metallanslutning.
Under denna process delar metallatomerna sina yttre elektroner jämnt med varandra. Elektroner som flyter mellan positivt laddade joner överför lätt värme och elektricitet, vilket gör dessa element till så bra ledare av värme och elektricitet. Kopparkrådar används för strömförsörjning.
Reaktioner av metaller
Reaktivitet hänvisar till ett elements tendens att reagera med kemikalier i sin miljö. Hon är annorlunda. Vissa metaller, såsom kalium och natrium (i kolumn 1 och 2 i det periodiska systemet), reagerar lätt med många olika kemikalier och finns sällan i sin rena, elementära form. Båda existerar vanligtvis bara i föreningar (bundna till ett eller flera andra grundämnen) eller som joner (en laddad version av deras elementära form).
Å andra sidan finns det andra metaller, de kallas även smycken. Guld, silver och platina är inte särskilt reaktiva och förekommer vanligtvis i sin rena form. Dessa metaller förlorar elektroner lättare än icke-metaller, men inte lika lätt som reaktiva metaller som natrium. Platina relativticke-reaktiv och mycket resistent mot reaktioner med syre.
Element Properties
När du studerade alfabetet i grundskolan upptäckte du att alla bokstäver har sina egna unika egenskaper. Till exempel hade vissa raka linjer, vissa hade kurvor och andra hade båda typerna av linjer. Detsamma kan sägas om elementen. Var och en av dem har en unik uppsättning fysikaliska och kemiska egenskaper. Fysikaliska egenskaper är egenskaper som är inneboende i vissa ämnen. Blank eller inte, hur väl leder den värme och elektricitet, vid vilken temperatur smälter den, hur tät den är.
Kemiska egenskaper inkluderar de egenskaper som observeras när de reagerar på exponering för syre om de brinner (hur svårt det kommer att vara för dem att behålla sina elektroner under en kemisk reaktion). Olika element kan dela gemensamma egenskaper. Till exempel är järn och koppar båda grundämnen som leder elektricitet. De har dock inte samma egenskaper. Till exempel när järn utsätts för fuktig luft rostar det, men när koppar utsätts för samma förhållanden får det en specifik grön beläggning. Det är därför Frihetsgudinnan är grön och inte rostig. Den är gjord av koppar, inte järn).
Organisation av grundämnen: metaller och icke-metaller
Det faktum att elementen har några gemensamma och unika egenskaper gör att de kan sorteras i ett snyggt, snyggt diagram somkallas det periodiska systemet. Den organiserar grundämnen baserat på deras atomnummer och egenskaper. Så i det periodiska systemet hittar vi element grupperade tillsammans som har gemensamma egenskaper. Järn och koppar ligger nära varandra, båda är metaller. Järn betecknas med symbolen "Fe" och koppar betecknas med symbolen "Cu".
De flesta av grundämnena i det periodiska systemet är metaller, och de tenderar att vara på vänster sida av tabellen. De är grupperade eftersom de har vissa fysikaliska och kemiska egenskaper. Metaller är till exempel täta, glänsande, de är bra ledare av värme och elektricitet, och de förlorar lätt elektroner i kemiska reaktioner. Däremot har icke-metaller motsatta egenskaper. De är inte täta, leder inte värme och elektricitet och tenderar att få elektroner snarare än att ge bort dem. När vi tittar på det periodiska systemet ser vi att de flesta av icke-metallerna är grupperade till höger. Dessa är grundämnen som helium, kol, kväve och syre.
Vad är tungmetaller?
Listan över metaller är ganska många. Vissa av dem kan ackumuleras i kroppen och inte skada, till exempel naturligt strontium (formel Sr), som är en analog av kalcium, eftersom det deponeras produktivt i benvävnad. Vilka av dem kallas tunga och varför? Tänk på fyra exempel: bly, koppar, kvicksilver och arsenik.
Var finns dessa element och hur påverkar de miljön och människors hälsa? Tungmetaller är metalliska, naturligt förekommande föreningar som har en mycket hög densitet jämfört med andra metaller - minst fem gånger densiteten för vatten. De är giftiga för människor. Även små doser kan leda till allvarliga konsekvenser.
- Bly. Det är en tungmetall som är giftig för människor, särskilt barn. Förgiftning med detta ämne kan leda till neurologiska problem. Även om det en gång var mycket attraktivt på grund av sin flexibilitet, höga densitet och förmåga att absorbera skadlig strålning, har bly fasats ut på många sätt. Denna mjuka, silverfärgade metall som finns på jorden är farlig för människor och ackumuleras i kroppen med tiden. Det värsta är att man inte kan bli av med det. Den sitter där, ackumuleras och förgiftar gradvis kroppen. Bly är giftigt för nervsystemet och kan orsaka allvarliga hjärnskador hos barn. Det användes flitigt på 1800-talet för att skapa smink och användes fram till 1978 som en av ingredienserna i hårfärgning. Idag används bly främst i stora batterier, som röntgenskärmar eller som isolering för radioaktivt material.
- Koppar. Det är en rödbrun tungmetall som har många användningsområden. Koppar är fortfarande en av de bästa ledarna av elektricitet och värme, och många elektriska ledningar är gjorda av denna metall och täckta av plast. Mynt, mestadels småpengar, är också gjorda av detta element i det periodiska systemet. Akut kopparförgiftning är sällsynt, men liksom bly kan det ackumuleras i vävnader, vilket så småningom leder till toxicitet. Människor som utsätts för stora mängder koppar eller koppardamm är också i riskzonen.
- Mercury. Denna metall är giftig i alla former och kan till och med absorberas av huden. Dess unika ligger i att det är flytande i rumstemperatur, det kallas ibland "snabbt silver". Det kan ses i en termometer eftersom det, som vätska, absorberar värme, ändrar volym med även den minsta skillnad i temperatur. Detta gör att kvicksilvret kan stiga eller falla i glasröret. Eftersom detta ämne är ett kraftfullt nervgift byter många företag till rödfärgade alkoholtermometrar.
- Arsenik. Från romartiden ända fram till den viktorianska eran ansågs arsenik vara "gifternas kung" och även "kungarnas gift". Historien är full av otaliga exempel på att både kungligheter och vanliga människor begår mord för personlig vinning, med arsenikföreningar som var luktfria, färglösa och smaklösa. Trots alla negativa influenser har denna metalloid också sina användningsområden, även inom medicin. Till exempel är arseniktrioxid ett mycket effektivt läkemedel som används för att behandla personer med akut promyelocytisk leukemi.
Vad är en ädelmetall?
Ädelmetall är en metall somkan vara sällsynt eller svår att få tag på och ekonomiskt mycket värdefull. Vilken är listan över metaller som är ädla? Det finns tre tot alt:
- Platinum. Trots sin eldfasthet används den i smycken, elektronik, bilar, kemiska processer och till och med medicin.
- Guld. Denna ädla metall används för att göra smycken och guldmynt. Den har dock många andra användningsområden. Det används i medicin, tillverkning och laboratorieutrustning.
- Silver. Denna ädla metall är silvervit till färgen och är mycket formbar. är i sin rena form ganska tung, den är lättare än bly, men tyngre än koppar.
Metaller: typer och egenskaper
De flesta grundämnen kan betraktas som metaller. De är grupperade i mitten på vänster sida av bordet. Metaller är alkali, jordalkali, transition, lantanider och aktinider.
De har alla ett par saker gemensamt, dessa är:
- fast vid rumstemperatur (exklusive kvicksilver);
- vanligtvis glänsande;
- hög smältpunkt;
- bra ledare för värme och elektricitet;
- låg joniseringskapacitet;
- låg elektronegativitet;
- böjlig (kan ta en given form);
- plast (kan dras in i tråd);
- hög densitet;
- ett ämne som förlorar elektroner i reaktioner.
Lista över metaller kända för vetenskapen
- litium;
- beryllium;
- natrium;
- magnesium;
- aluminium;
- kalium;
- kalcium;
- scandium;
- titanium;
- vanadium;
- chrome;
- mangan;
- järn;
- kobolt;
- nickel;
- koppar;
- zink;
- gallium;
- rubidium;
- strontium;
- yttrium;
- zirkonium;
- niobium;
- molybden;
- technetium;
- ruthenium;
- rhodium;
- palladium;
- silver;
- kadmium;
- indium;
- copernicus;
- cesium;
- barium;
- tin;
- järn;
- vismut;
- lead;
- kvicksilver;
- volfram;
- guld;
- platinum;
- osmium;
- hafnium;
- germanium;
- iridium;
- niobium;
- rhenium;
- antimon;
- thallium;
- tantal;
- franska;
- livermorium.
Tot alt är cirka 105 kemiska grundämnen kända, varav de flesta är metaller. De senare är ett mycket vanligt grundämne i naturen, som förekommer både i ren form och som en del av olika föreningar.
Metaller förekommer i jordens tarmar, de kan hittas i olika vattendrag, i sammansättningen av djur- och människors kroppar, i växter och till och med i atmosfären. I det periodiska systemet finns de med början med litium (en metall med formeln Li) ochslutar med livermorium (Lv). Bordet fortsätter att fyllas på med nya element, och de flesta är metaller.
