Det egenskaber af metaller, Både fysiske og kemiske er de nøglen til konstruktionen af utallige artefakter og tekniske værker samt dekorative ornamenter i forskellige kulturer og festligheder..
Siden umindelige tider har de vakt nysgerrighed for deres attraktive udseende og kontrast til klippernes opacitet. Nogle af disse mest værdsatte egenskaber er blandt andet høj modstandsdygtighed over for korrosion, lav densitet, stor hårdhed og sejhed og elasticitet..
I kemi er han mere interesseret i metaller fra et atomperspektiv: deres ioners opførsel over for organiske og uorganiske forbindelser. Ligeledes kan salte fremstilles af metaller beregnet til meget specifikke anvendelser; for eksempel kobber- og guldsalte.
Det var dog de fysiske egenskaber, der først fængslede menneskeheden. De er generelt karakteriseret ved at være holdbare, hvilket især gælder for ædle metaller. Således blev alt, der lignede guld eller sølv, betragtet som værdifuldt; der blev lavet mønter, juveler, juveler, kæder, statuer, plader osv.
Metaller er de mest rigelige elementer i naturen. Bare kig på det periodiske system for at bekræfte, at næsten alle dets elementer er metalliske. Takket være dem var der materialer til rådighed til at lede elektrisk strøm inden for elektroniske enheder; det vil sige, de er teknologiens arterier og bygningerne.
Artikelindeks
De fysiske egenskaber ved metaller er dem, der definerer og differentierer dem som materialer. Det er ikke nødvendigt, at de gennemgår nogen transformation forårsaget af andre stoffer, men ved fysiske handlinger såsom opvarmning, deformering, polering eller simpelthen at se på dem..
Langt størstedelen af metaller er skinnende og har også grålig eller sølvfarvet. Der er nogle undtagelser: kviksølv er sort, kobber er rødligt, guldguld og osmium viser nogle blålige nuancer. Denne lysstyrke skyldes samspillet mellem fotoner og dens overflade elektronisk aflokaliseret af den metalliske binding..
Metaller er hårde, bortset fra alkaliske og nogle andre. Dette betyder, at en metalstang vil være i stand til at ridse overfladen, den rører ved. I tilfælde af alkalimetaller, såsom rubidium, er de så bløde, at de kan skrabes af med en fingernegl; i det mindste inden de begynder at korrodere kødet.
Metaller kan normalt formes ved forskellige temperaturer. Når de rammes, og hvis de deformeres eller knuses uden brud eller smuldring, siges det, at metallet er formbart og udviser smidbarhed. Ikke alle metaller er formbare.
Metaller kan, foruden at være formbare, være duktile. Når et metal er duktilt, er det i stand til at gennemgå deformationer i samme retning og blive som om det var en tråd eller tråd. Hvis det vides, at et metal kan handles i kabelhjul, kan vi sige, at det er et duktilt metal; for eksempel kobber- og guldtråde.
Metaller er gode ledere af både varme og elektricitet. Blandt de bedste varmeledere har vi aluminium og kobber; mens de der leder elektricitet bedst er sølv, kobber og guld. Derfor er kobber et metal, der er meget værdsat i branchen for dets fremragende termiske og elektriske ledningsevne..
Metaller er lydmaterialer. Hvis to metaldele rammes, produceres en karakteristisk lyd for hvert metal. Eksperter og elskere af metaller er faktisk i stand til at skelne dem ved den lyd, de udsender.
Metaller kan modstå høje temperaturer inden smeltning. Nogle metaller, såsom wolfram og osmium, smelter ved henholdsvis 3422 ° C og 3033 ° C. Imidlertid smelter zink (419,5 ° C) og natrium (97,79 ° C) ved meget lave temperaturer..
Blandt alt er cæsium (28,44 ºC) og gallium (29,76 ºC) dem, der smelter ved de laveste temperaturer.
Fra disse værdier kan man få en idé om, hvorfor en elektrisk lysbue bruges i svejseprocesser, og der opstår intense blink..
På den anden side indikerer de høje smeltepunkter i sig selv, at alle metaller er faste ved stuetemperatur (25 ºC); undtagen kviksølv, det eneste metal og et af de få kemiske grundstoffer, der er flydende.
Selvom det ikke er sådan en fysisk egenskab, kan metaller blandes med hinanden, så længe deres atomer formår at tilpasse sig for at skabe legeringer. Disse er således faste blandinger. Et par metaller kan legeres lettere end et andet; og nogle kan faktisk slet ikke legeres på grund af den lave affinitet mellem dem.
Kobber "kommer sammen" med tin og blandes med det for at danne bronze; eller med zink til dannelse af messing. Legeringer tilbyder flere alternativer, når metaller alene ikke kan opfylde de krævede egenskaber for en applikation; som når du vil kombinere et metals lethed med et andet holdbarhed.
Kemiske egenskaber er dem, der er iboende for deres atomer, og hvordan de interagerer med molekyler uden for deres miljø for at stoppe med at være metaller, for at blive andre forbindelser (oxider, sulfider, salte, organometalliske komplekser osv.). Det handler så om deres reaktivitet og deres strukturer.
Metaller er, i modsætning til ikke-metalliske elementer, ikke grupperet som molekyler, M-M, men som et netværk af M-atomer, der er sammenhængende med deres eksterne elektroner.
I denne forstand forbliver de metalliske atomer stærkt forenet af et "hav af elektroner", der bader dem, og de går overalt; det vil sige, de delokaliseres, de er ikke fikseret i nogen kovalent binding, men de udgør den metalliske binding. Dette netværk er meget ordentligt og gentaget, så vi har metalliske krystaller.
Metalliske krystaller i forskellige størrelser og fulde af ufuldkommenheder og deres metalliske binding er ansvarlige for de observerede og målte fysiske egenskaber for metaller. Det faktum, at de er farverige, lyse, gode ledere og lyd, alt skyldes deres struktur og deres elektroniske flytning.
Der er krystaller, hvor atomerne er mere komprimeret end andre. Derfor kan metaller være så tætte som bly, osmium eller iridium; eller så let som lithium, endda i stand til at flyde på vand inden reaktion.
Metaller er modtagelige for korrodering; skønt flere af dem undtagelsesvis kan modstå det under normale forhold (ædle metaller). Korrosion er en progressiv oxidation af metaloverfladen, som ender med at smuldre og forårsager pletter og huller, der ødelægger dens skinnende overflade såvel som andre uønskede farver..
Metaller som titanium og iridium har en høj modstandsdygtighed over for korrosion, da laget af deres dannede oxider ikke reagerer med fugtighed, og de tillader heller ikke ilt at trænge ind i metalets indre. Og af de nemmeste metaller at korrodere har vi jern, hvis rust er ganske genkendelig ved sin brune farve..
Nogle metaller er fremragende reduktionsmidler. Dette betyder, at de opgiver deres elektroner til andre elektron-sultne arter. Resultatet af denne reaktion er, at de ender med at blive kationer, Mn+, hvor n er metalets oxidationstilstand; det vil sige dets positive ladning, som kan være polyvalent (større end 1+).
For eksempel anvendes alkalimetaller til at reducere nogle oxider eller chlorider. Når dette sker med natrium, Na, mister det sin eneste valenselektron (fordi det hører til gruppe 1) for at blive en natriumion eller kation, Na+ (monovalent).
Tilsvarende med calcium, Ca (gruppe 2), der mister to elektroner i stedet for kun en og forbliver som en divalent kation Cato+.
Metaller kan bruges som reduktionsmidler, fordi de er elektropositive elementer; de er mere tilbøjelige til at opgive deres elektroner end at få dem fra andre arter.
Når det er sagt, at elektroner har tendens til at miste elektroner, kan det forventes, at de i alle deres reaktioner (eller de fleste) ender med at transformere til kationer. Nu interagerer disse kationer tilsyneladende med anioner for at generere en bred vifte af forbindelser..
For eksempel reagerer jord- og jordalkalimetaller direkte (og eksplosivt) med vand til dannelse af hydroxider, M (OH)n, dannet af M-ionern+ og OH-, eller ved M-OH obligationer.
Når metaller reagerer med ilt ved høje temperaturer (såsom dem, der nås af en flamme), omdannes de til oxider MtoELLERn (NatoO, CaO, MgO, AltoELLER3, etc.). Dette er fordi vi har ilt i luften; men også nitrogen, og nogle metaller kan danne en blanding af oxider og nitrider, M3Nn (TiN, AlN, GaN, Be3Nto, Ag3N osv.).
Metaller kan angribes af stærke syrer og baser. I det første tilfælde opnås salte, og i det andet igen hydroxider eller basiske komplekser.
Oxidlaget, der dækker nogle metaller, forhindrer syrer i at angribe metallet. For eksempel kan saltsyre ikke opløse alle metaller, der danner deres respektive metalchlorider, opløselige i vand..
Endnu ingen kommentarer