Uită-te în jur o secundă… Câte lucruri metalice poți vedea? De obicei, când ne gândim la metale, ne gândim la substanțe care sunt strălucitoare și durabile. Cu toate acestea, ele se găsesc și în alimentele noastre și în corpurile noastre. Să aruncăm o privire la lista completă a metalelor cunoscute științei, să aflăm proprietățile lor de bază și să aflăm de ce sunt atât de speciale.
Ce sunt metalele?
Elementele care pierd electroni cu ușurință, care sunt strălucitoare (reflectorizante), maleabile (pot fi turnate în alte forme) și sunt considerate bune conductoare de căldură și electricitate se numesc metale. Ele sunt esențiale pentru modul nostru de viață, deoarece nu fac doar parte din structuri și tehnologii, ci și esențiale pentru producerea aproape a tuturor articolelor. Metalul este chiar și în corpul uman. Privind eticheta ingredientelor unei multivitamine, veți vedea zeci de compuși enumerați.
E posibil să nu fi știut că elemente precum sodiul, calciul, magneziul și zincul sunt esențiale pentruviata, iar daca acestea sunt absente din corpurile noastre, sanatatea noastra poate fi in serios pericol. De exemplu, calciul este esențial pentru oasele sănătoase, magneziul pentru metabolism. Zincul îmbunătățește funcția sistemului imunitar, în timp ce fierul ajută celulele sanguine să transporte oxigenul în tot organismul. Cu toate acestea, metalele din corpul nostru diferă de metalul dintr-o lingură sau o punte de oțel prin faptul că au pierdut electroni. Se numesc cationi.
Metalele au și proprietăți antibiotice, așa că balustradele și mânerele din locurile publice sunt adesea făcute din aceste elemente. Se știe că multe unelte sunt fabricate din argint pentru a preveni creșterea bacteriilor. Articulațiile artificiale sunt realizate din aliaje de titan, care previn infecția și îi întăresc pe recipienti.
Metale din tabelul periodic
Toate elementele din sistemul periodic al lui Dmitri Mendeleev sunt împărțite în două mari grupe: metale și nemetale. Primul este cel mai numeros. Majoritatea elementelor sunt metale (albastru). Nemetalele din tabel sunt prezentate pe un fundal galben. Există, de asemenea, un grup de elemente care sunt clasificate ca metaloizi (roșu). Toate metalele sunt grupate în partea stângă a tabelului. Rețineți că hidrogenul este grupat cu metale în colțul din stânga sus. În ciuda acestui fapt, este considerat nemetalic. Cu toate acestea, unii oameni de știință susțin că ar putea exista hidrogen metalic în miezul planetei Jupiter.
Lipirea metalelor
Multe dintre calitățile minunate și utileUn element are legătură cu modul în care atomii săi se conectează între ei. Acest lucru creează anumite conexiuni. Interacțiunea metalică a atomilor duce la crearea structurilor metalice. Fiecare instanță a acestui element în viața de zi cu zi, de la o mașină la monede în buzunar, include o conexiune metalică.
În timpul acestui proces, atomii de metal își împart electronii exteriori în mod egal. Electronii care circulă între ionii încărcați pozitiv transferă cu ușurință căldură și electricitate, făcând aceste elemente conductoare de căldură și electricitate atât de bune. Firele de cupru sunt folosite pentru alimentarea cu energie.
Reacții ale metalelor
Reactivitatea se referă la tendința unui element de a reacționa cu substanțele chimice din mediul său. Ea este diferită. Unele metale, cum ar fi potasiul și sodiul (în coloanele 1 și 2 ale tabelului periodic), reacționează ușor cu multe substanțe chimice diferite și se găsesc rar în forma lor pură, elementară. Ambele există de obicei numai în compuși (legați la unul sau mai multe alte elemente) sau ca ioni (o versiune încărcată a formei lor elementare).
Pe de altă parte, există și alte metale, ele se mai numesc și bijuterii. Aurul, argintul și platina nu sunt foarte reactive și apar de obicei în forma lor pură. Aceste metale pierd electroni mai ușor decât nemetalele, dar nu la fel de ușor ca metalele reactive, cum ar fi sodiul. Platină relativnereactiv și foarte rezistent la reacțiile cu oxigenul.
Proprietăți element
Când ai studiat alfabetul în școala elementară, ai descoperit că toate literele au propriul lor set unic de proprietăți. De exemplu, unele aveau linii drepte, altele aveau curbe, iar altele aveau ambele tipuri de linii. Același lucru se poate spune despre elemente. Fiecare dintre ele are un set unic de proprietăți fizice și chimice. Proprietățile fizice sunt calități inerente anumitor substanțe. Strălucitor sau nu, cât de bine conduce căldura și electricitatea, la ce temperatură se topește, cât de dens este.
Proprietățile chimice includ acele calități care sunt observate atunci când reacționează la expunerea la oxigen dacă ard (cât de greu va fi pentru ei să-și rețină electronii în timpul unei reacții chimice). Elemente diferite pot împărtăși proprietăți comune. De exemplu, fierul și cuprul sunt ambele elemente care conduc electricitatea. Cu toate acestea, ele nu au aceleași proprietăți. De exemplu, atunci când fierul este expus la aer umed, ruginește, dar când cuprul este expus la aceleași condiții, capătă un strat verde specific. De aceea, Statuia Libertății este verde și nu ruginită. Este fabricat din cupru, nu din fier).
Organizarea elementelor: metale și nemetale
Faptul că elementele au unele proprietăți comune și unice le permite să fie sortate într-o diagramă frumoasă și îngrijită, carenumit tabel periodic. Organizează elementele în funcție de numărul lor atomic și de proprietățile lor. Deci, în tabelul periodic, găsim elemente grupate care au proprietăți comune. Fierul și cuprul sunt aproape unul de celăl alt, ambele sunt metale. Fierul este notat cu simbolul „Fe”, iar cuprul este notat cu simbolul „Cu”.
Majoritatea elementelor din tabelul periodic sunt metale și tind să fie în partea stângă a tabelului. Sunt grupate deoarece au anumite proprietăți fizice și chimice. De exemplu, metalele sunt dense, strălucitoare, sunt bune conducătoare de căldură și electricitate și pierd cu ușurință electroni în reacțiile chimice. În schimb, nemetalele au proprietăți opuse. Ele nu sunt dense, nu conduc căldura și electricitatea și tind să câștige electroni mai degrabă decât să-i dea departe. Când ne uităm la tabelul periodic, vedem că majoritatea nemetalelor sunt grupate în dreapta. Acestea sunt elemente precum heliu, carbon, azot și oxigen.
Ce sunt metalele grele?
Lista de metale este destul de numeroasă. Unele dintre ele se pot acumula în organism și nu dăunează, cum ar fi stronțiul natural (formula Sr), care este un analog al calciului, deoarece se depune productiv în țesutul osos. Care dintre ele sunt numite grele și de ce? Luați în considerare patru exemple: plumb, cupru, mercur și arsenic.
Unde sunt situate aceste elemente și cum afectează ele mediul și sănătatea umană? Greumetalele sunt compuși metalici, existenți în mod natural, care au o densitate foarte mare în comparație cu alte metale - de cel puțin cinci ori densitatea apei. Sunt toxice pentru oameni. Chiar și dozele mici pot duce la consecințe grave.
- Lead. Este un metal greu care este toxic pentru oameni, în special pentru copii. Otrăvirea cu această substanță poate duce la probleme neurologice. Deși odată a fost foarte atractiv datorită flexibilității, densității mari și capacității sale de a absorbi radiațiile dăunătoare, plumbul a fost eliminat treptat în multe feluri. Acest metal moale, argintiu, găsit pe Pământ este periculos pentru oameni și se acumulează în organism în timp. Cel mai rău lucru este că nu poți scăpa de el. Sta acolo, se acumulează și otrăvește treptat corpul. Plumbul este toxic pentru sistemul nervos și poate provoca leziuni grave ale creierului la copii. A fost folosit pe scară largă în anii 1800 pentru a crea machiaj și până în 1978 a fost folosit ca unul dintre ingredientele vopselei de păr. Astăzi, plumbul este folosit în principal în bateriile mari, ca scuturi de raze X sau ca izolație pentru material radioactiv.
- Cupru. Este un metal greu maro-roșcat care are multe utilizări. Cuprul este încă unul dintre cei mai buni conductori de electricitate și căldură, iar multe fire electrice sunt realizate din acest metal și acoperite cu plastic. Din acest element al sistemului periodic se fac și monede, în mare parte mici schimburi. Intoxicația acută cu cupru este rară, dar, la fel ca plumbul, se poate acumula în țesuturi, ducând în cele din urmă la toxicitate. Persoanele care sunt expuse la cantități mari de cupru sau praf de cupru sunt, de asemenea, expuse riscului.
- Mercur. Acest metal este toxic sub orice formă și poate fi chiar absorbit de piele. Unicitatea sa constă în faptul că este lichid la temperatura camerei, fiind numit uneori „argint rapid”. Poate fi văzută într-un termometru deoarece, ca lichid, absoarbe căldură, schimbând volumul chiar și cu cea mai mică diferență de temperatură. Acest lucru permite mercurului să se ridice sau să cadă în tubul de sticlă. Deoarece această substanță este o neurotoxină puternică, multe companii trec la termometre pentru alcool de culoare roșie.
- Arsenic. Din epoca romană până în epoca victoriană, arsenul a fost considerat „regele otrăvurilor” și, de asemenea, „otrava regilor”. Istoria este plină de nenumărate exemple de drepturi și oameni de rând care comit crime pentru câștig personal, folosind compuși de arsenic inodor, incolor și fără gust. În ciuda tuturor influențelor negative, acest metaloid are și întrebuințările sale, chiar și în medicină. De exemplu, trioxidul de arsen este un medicament foarte eficient folosit pentru a trata persoanele cu leucemie promielocitară acută.
Ce este un metal prețios?
Metalul prețios este un metal carepoate fi rar sau dificil de obținut și foarte valoros din punct de vedere economic. Care este lista metalelor prețioase? Sunt trei în total:
- Platină. În ciuda caracterului său refractar, este folosit în bijuterii, electronice, automobile, procese chimice și chiar în medicină.
- Aur. Acest metal prețios este folosit pentru a face bijuterii și monede de aur. Cu toate acestea, are multe alte utilizări. Este folosit în medicină, echipamente de producție și de laborator.
- Argint. Acest metal nobil este de culoare alb-argintiu și este foarte maleabil. în forma sa pură este destul de greu, este mai ușor decât plumbul, dar mai greu decât cuprul.
Metale: tipuri și proprietăți
Majoritatea elementelor pot fi considerate metale. Acestea sunt grupate la mijloc, în partea stângă a mesei. Metalele sunt alcaline, alcalino-pământoase, de tranziție, lantanide și actinide.
Toți au câteva lucruri în comun, acestea sunt:
- solid la temperatura camerei (excluzând mercurul);
- de obicei strălucitoare;
- punct de topire ridicat;
- bun conductor de căldură și electricitate;
- capacitate scăzută de ionizare;
- electronegativitate scăzută;
- pliable (capabil să ia o formă dată);
- plastic (poate fi tras în sârmă);
- densitate mare;
- o substanță care pierde electroni în reacții.
Lista de metale cunoscute științei
- litiu;
- beriliu;
- sodiu;
- magneziu;
- aluminiu;
- potasiu;
- calciu;
- scandium;
- titan;
- vanadiu;
- chrome;
- mangan;
- fier;
- cob alt;
- nichel;
- cupru;
- zinc;
- galiu;
- rubidium;
- strontiu;
- ittriu;
- zirconiu;
- niobiu;
- molibden;
- technețiu;
- ruteniu;
- rodiu;
- paladiu;
- argint;
- cadmiu;
- indiu;
- copernic;
- cesiu;
- bariu;
- tin;
- fier;
- bismut;
- lead;
- mercur;
- wolfram;
- aur;
- platină;
- osmium;
- hafniu;
- germanium;
- iridium;
- niobiu;
- reniu;
- antimoniu;
- taliu;
- tantal;
- franceză;
- livermorium.
În total, sunt cunoscute aproximativ 105 de elemente chimice, dintre care majoritatea sunt metale. Acestea din urmă sunt un element foarte comun în natură, care apare atât în formă pură, cât și ca parte a diferiților compuși.
Metalele apar în intestinele pământului, ele pot fi găsite în diverse corpuri de apă, în compoziția corpului animalelor și oamenilor, în plante și chiar în atmosferă. În tabelul periodic, ele sunt localizate începând cu litiu (un metal cu formula Li) șiterminand cu livermorium (Lv). Tabelul continuă să fie completat cu elemente noi, iar cele mai multe acestea sunt metale.
