Din cele 118 elemente cunoscute de om, 94 sunt metale. Acestea sunt elemente care formează substanțe simple cu o strălucire caracteristică, plasticitate ridicată și maleabilitate. Ce alte proprietăți au metalele? În ce grupuri sunt împărțiți? Să aflăm.
Metale și proprietățile lor
Descrierea metalelor nu este ușoară. Sunt greu de comparat cu alte elemente sau substanțe cunoscute în lumea modernă. În sensul standard, metalul este o substanță solidă de culoare gri, cu un luciu puternic. Dar totul este mult mai complicat. Cele mai multe dintre ele sunt cu adevărat gri, dar nuanțele sunt diferite pentru fiecare. Galiul este albăstrui, bismutul este roz, cuprul este roșu aprins, dar cesiul, stronțiul și aurul au o nuanță galbenă.
Metalele sunt foarte diferite în ceea ce privește gradul de manifestare a proprietăților lor. Dar există calități care îi unesc. Metalele donează relativ ușor electroni la nivelul exterior, deoarece sunt slab legați de nucleul unui atom. Structura lor internă este reprezentată de o rețea cristalină, prin urmare, în condiții normale, toate sunt solide. Singura excepție este mercurul, care se întărește doar la temperaturi sub -38,83°C.
Metalele sunt excelente conductoare de căldură și electricitate. Multe dintre ele sunt foarte plastice, cum ar fi aurul, cupru, crom pur, argint. Sunt capabili să se îndoaie sau să se mototolească fără să se rupă. Altele sunt destul de fragile (mangan, staniu, bismut).
Grupuri de metal
În aceleași condiții, metalele se comportă diferit, ceea ce se poate observa deja în exemplul mercurului. Se lichidează foarte ușor, dar nu toate substanțele se comportă la fel. În funcție de punctul de topire, se disting metalele fuzibile și cele refractare. Acestea din urmă includ wolfram, tantal, reniu, molibden. Se topesc la temperaturi peste 2000 °C.
Se disting și metalele grele și ușoare. Grele - plumb, cadmiu, cob alt, mercur, cupru, vanadiu, au o greutate atomică mare (mai mult de 50) și densitate mare. Plămânii sunt exact invers. Acestea includ aluminiu, galiu, indiu. Litiul este cel mai ușor, cu o densitate de 0,533 g/cm³ și o masă atomică de 3.
În Tabelul periodic se distinge și grupa alcalină a metalelor (litiu, sodiu, potasiu, rubidiu). Ele reacționează destul de ușor cu apa pentru a forma un alcali sau hidroxid solubil. Toate sunt foarte active, moi și mult mai ușoare decât apa. Există și metale alcalino-pământoase (calciu, bariu, stronțiu), alcalii cu apa formează deja oxizii sau pământurile lor. Sunt mai dure și nu la fel de active ca cele alcaline.
Pe baza diferitelor proprietăți ale metalelor, acestea sunt, de asemenea, împărțite în:
- Tranzițional.
- Post tranziție.
- colorate.
- Negru.
- Lantanide.
- Actinide.
- Nobil.
- Metale din grupul platinei.
- Pământ rar.
Metale prețioase
Metalele acționează adesea ca agenți reducători în reacțiile chimice. Renunțând la electroni, ei suferă procese corozive care îi distrug. Sub acțiunea agenților oxidanți, la suprafața acestora se formează oxizi, hidroxizi, care se numesc popular rugină.
Multe metale sunt supuse unor astfel de procese. Distrugătorii pentru ei pot fi gaze și diverse lichide. Cu toate acestea, există o clasă separată de metale care sunt practic rezistente la oxidare și rugină. Acestea sunt metale nobile. Toate sunt, de asemenea, rare și prețioase. Prețurile lor variază de la 300 USD (argint) la 70.000 USD (rodiu) per kilogram.
Nobile sunt metalele din grupul de aur, argint și platină: platină, ruteniu, osmiu, paladiu, iridiu, rodiu. Platina, paladiul, aurul și argintul sunt foarte plastice, dar nu pot rezista la temperaturi prea ridicate. Restul metalelor nobile sunt, de asemenea, refractare, topindu-se de la 2334°C (ruteniu) la 3033°C (osmiu).
Toate sunt rezistente la apă și aer, dar pot reacționa cu substanțe mai agresive. De exemplu, argintul se dizolvă ușor în acid azotic și se întunecă atunci când intră în contact cu iodul. Apropo, cu ajutorul iodului, poți verifica dacă produsul este cu adevărat argintiu.
A fi în natură
Metalele sunt răspândite pe planeta noastră. sub formă de săruri şicompuși care se găsesc în apa de mare. Cel mai mult, este plin de magneziu (0,12%) și calciu (1,05%). Cel mai abundent metal din scoarța terestră este aluminiul. Reprezintă aproximativ 8% din masa sa totală. De asemenea, este bogat în fier (4,1%), calciu (4%), sodiu (2,3%), magneziu (2,3%), potasiu (2,1%).
Dar metalele sunt prezente nu numai în mediul extern. Ele sunt prezente în orice organism viu, responsabile de multe funcții vitale. Corpul uman conține aproximativ 3% din metale. Fierul din sânge ajută hemoglobinele să atașeze oxigenul și să facă schimb cu dioxidul de carbon. Magneziul se găsește în mușchi și în sistemul nervos. Este implicat în sinteza proteinelor, este responsabil pentru relaxarea musculară, inhibă excitarea terminațiilor nervoase.
Cele mai necesare pentru noi: magneziu, fier, sodiu, calciu, potasiu, zinc, cupru, cob alt, mangan și molibden. Metalele se găsesc în oase, în creier, în țesuturile altor organe. Le obținem din apă și alimente și trebuie în mod constant să-și reumplem stocurile. Cu o deficiență a acestor elemente, organismul nu funcționează corect, totuși, nici excesul lor nu este bun.
Aplicație
Oamenii au învățat să folosească metalele în aproape toate domeniile vieții lor. Materialele structurale, firele, inginerie electrică, vase sunt realizate din ele. Elementele radioactive instabile, cum ar fi uraniul, californiul, poloniul și-au găsit utilizare în producția de energie nucleară și de arme.
Metale ușoare și puternice sunt folosite în tehnologia spațială și în industria auto. Sunt folosite diverse elementeindustriile farmaceutice, alimentare si textile. Sunt folosite pentru a face bijuterii, articole de uz casnic, precum și medicamente și instrumente medicale. Litiul, de exemplu, este folosit ca antidepresiv, aurul este inclus în remediile pentru artrită și tuberculoză. Titanul și tantalul sunt folosite în chirurgie pentru a face proteze și a înlocui părțile deteriorate ale corpului.
