Od 118 elemenata poznatih čovjeku, 94 su metali. To su elementi koji tvore jednostavne tvari karakterističnog sjaja, visoke plastičnosti i savitljivosti. Koja još svojstva imaju metali? U koje se grupe dijele? Hajde da saznamo.
Metali i njihova svojstva
Opisivanje metala nije lako. Teško ih je usporediti s drugim elementima ili tvarima poznatim u suvremenom svijetu. U standardnom smislu, metal je čvrsta siva tvar s jakim sjajem. Ali sve je puno kompliciranije. Većina ih je stvarno siva, ali nijanse su za svakog različite. Galij je plavkast, bizmut je ružičast, bakar je svijetlocrven, ali cezij, stroncij i zlato imaju žutu nijansu.
Metali su vrlo različiti u pogledu stupnja ispoljavanja svojih svojstava. Ali postoje osobine koje ih ujedinjuju. Metali relativno lako doniraju elektrone na vanjsku razinu, budući da su slabo vezani za jezgru atoma. Njihova unutarnja struktura predstavljena je kristalnom rešetkom, stoga su u normalnim uvjetima svi čvrsti. Jedina iznimka je živa, koja se stvrdne tek na temperaturama ispod -38,83°C.
Metali su izvrsni provodnici topline i struje. Mnogi od njih su vrlo plastični, kao što su zlato, bakar, čisti krom, srebro. Mogu se savijati ili gužvati bez lomljenja. Drugi su prilično krti (mangan, kositar, bizmut).
Metal grupe
Pod istim uvjetima metali se različito ponašaju, što se već može vidjeti na primjeru žive. Vrlo lako postaje tekuća, ali se sve tvari ne ponašaju na isti način. Ovisno o točki taljenja razlikuju se topljivi i vatrostalni metali. Potonji uključuju volfram, tantal, renij, molibden. Tope se na temperaturama iznad 2000 °C.
Također se razlikuju teški i laki metali. Teški - olovo, kadmij, kob alt, živa, bakar, vanadij, imaju veliku atomsku težinu (više od 50) i veliku gustoću. Pluća su upravo suprotna. To uključuje aluminij, galij, indij. Litij je najlakši, s gustoćom od 0,533 g/cm³ i atomskom masom od 3.
U periodnom sustavu također se izdvaja alkalna skupina metala (litij, natrij, kalij, rubidij). Vrlo lako reagiraju s vodom i tvore topljivu lužinu ili hidroksid. Svi su vrlo aktivni, mekani i puno lakši od vode. Tu su i zemnoalkalni metali (kalcij, barij, stroncij), alkali s vodom već formiraju svoje okside ili zemlje. Tvrđi su i nisu tako aktivni kao alkalni.
Na temelju različitih svojstava metala, također se dijele na:
- prijelazno.
- Post prijelaz.
- U boji.
- Crna.
- Lantanidi.
- Aktinide.
- Noble.
- Metali platinaste grupe.
- Rijetka zemlja.
plemeniti metali
Metali često djeluju kao redukcijski agensi u kemijskim reakcijama. Odričući se svojih elektrona, prolaze kroz korozivne procese koji ih uništavaju. Pod djelovanjem oksidacijskih sredstava na njihovoj površini nastaju oksidi, hidroksidi, koji se popularno nazivaju hrđa.
Mnogi metali podliježu takvim procesima. Razarači za njih mogu biti plinovi i razne tekućine. Međutim, postoji zasebna klasa metala koji su praktički otporni na oksidaciju i hrđu. To su plemeniti metali. Svi su oni također rijetki i dragocjeni. Njihove cijene kreću se od 300 USD (srebro) do 70 000 USD (rodij) po kilogramu.
Plemeniti su zlato, srebro i metali platinske skupine: platina, rutenij, osmij, paladij, iridij, rodij. Platina, paladij, zlato i srebro su vrlo plastični, ali ne mogu podnijeti previsoke temperature. Ostali plemeniti metali su također vatrostalni, tope se od 2334°C (rutenij) do 3033°C (osmij).
Svi su otporni na vodu i zrak, ali mogu reagirati s agresivnijim tvarima. Na primjer, srebro se lako otapa u dušičnoj kiselini, a potamni kada dođe u dodir s jodom. Usput, uz pomoć joda možete provjeriti je li proizvod stvarno srebrni.
Biti u prirodi
Metali su rasprostranjeni na našem planetu. u obliku soli ispojeva koji se nalaze u morskoj vodi. Najviše je puna magnezija (0,12%) i kalcija (1,05%). Najzastupljeniji metal u zemljinoj kori je aluminij. Čini oko 8% njegove ukupne mase. Također je bogat željezom (4,1%), kalcijem (4%), natrijem (2,3%), magnezijem (2,3%), kalijem (2,1%).
Ali metali nisu prisutni samo u vanjskom okruženju. Oni su prisutni u svakom živom organizmu, odgovorni za mnoge vitalne funkcije. Ljudsko tijelo sadrži oko 3% metala. Željezo u krvi pomaže hemoglobinima da vežu kisik i razmjenjuju s ugljičnim dioksidom. Magnezij se nalazi u mišićima i živčanom sustavu. Uključen je u sintezu proteina, odgovoran je za opuštanje mišića, inhibira ekscitaciju živčanih završetaka.
Nama najpotrebnije: magnezij, željezo, natrij, kalcij, kalij, cink, bakar, kob alt, mangan i molibden. Metali se nalaze u kostima, u mozgu, u tkivima drugih organa. Dobivamo ih iz vode i hrane i stalno im trebamo obnavljati zalihe. Uz nedostatak ovih elemenata, tijelo ne radi kako treba, međutim, njihov višak također nije dobar.
Prijava
Ljudi su naučili koristiti metale u gotovo svim područjima svog života. Od njih se izrađuju konstrukcijski materijali, žice, elektrotehnika, posuđe. Nestabilni radioaktivni elementi kao što su uran, kalifornij, polonij našli su upotrebu u nuklearnoj energiji i proizvodnji oružja.
Laki i jaki metali se koriste u svemirskoj tehnologiji i automobilskoj industriji. Koriste se različiti elementifarmaceutskoj, prehrambenoj i tekstilnoj industriji. Koriste se za izradu nakita, kućanskih predmeta, kao i lijekova i medicinskih instrumenata. Litij se, na primjer, koristi kao antidepresiv, zlato je uključeno u lijekove za artritis i tuberkulozu. Titan i tantal se koriste u kirurgiji za izradu proteza i zamjenu oštećenih dijelova tijela.
