Els metalls es troben al centre i el costat esquerre de la taula periòdica, es poden classificar a més com a metalls alcalins, metalls alcalinoterris, metalls de transició i metalls bàsics. Coneix a través d'aquest post les Propietats dels Metalls!
Propietats generals a tots els metalls
Els metalls en general són conductors, amb alta conductivitat elèctrica i alta conductivitat tèrmica, en general, són mal·leables i dúctils, es deformen sota tensió sense escindir-se, per exemple, colpejar un metall amb un martell «abonyegarà» el metall, no ho trencarà a trossos.
Les conductivitats elèctriques i tèrmiques dels metalls es produeixen pel fet que els seus electrons externs es troben deslocalitzats, això representa que els electrons no estan bloquejats en cap àtom, sinó que aconsegueixen agitar-se per tot el metall.
Els característiques físiques i químiques dels metalls es poden veure com una col·lecció d'àtoms incrustats en un mar d'electrons, que són altament mòbils, això és molt instrumental a la conductivitat del metall.
Els metalls solen estar inclinats a formar cations a través de la pèrdua d'electrons, un exemple és la reacció amb oxigen a l'aire per formar òxids en diverses escales de temps (el ferro s'oxida durant anys, mentre que el potassi es crema en segons), els metalls de transició (com el ferro, el coure, el zinc i el níquel) s'oxiden més lentament perquè formen una capa passiva d'òxid que protegeix l'interior.
Altres, com el pal·ladi, el platí i l'or, no reaccionen en absolut amb l'atmosfera, alguns metalls formen una capa barrera d'òxid a la superfície, que no pot ser penetrada per més molècules d'oxigen, com a resultat, conserven el seu aspecte brillant i bona conductivitat a través de diverses dècades (com alumini, magnesi, alguns acers i titani).
Propietats comunes dels minerals
Els mineralogistes usen les propietats físiques dels minerals per aconseguir determinar la coincidència d'un espècimen, moltes de les proves s'aconsegueixen realitzar fàcilment al camp, mentre que d'altres requereixen equip de laboratori.
Les següents propietats físiques dels minerals es poden utilitzar fàcilment per identificar un mineral:
- color
- ratxa
- Duresa
- Escot o fractura
- Estructura cristal·lina
- Diafanitat o quantitat de transparència
- tenacitat
- magnetisme
- Brillantor
- olor
- gust
- Gravetat específica
Extracció de metalls
Un mineral és qualsevol font natural d'un metall del que pot extreure, l'alumini, per exemple, és el metall més comú a l'escorça terrestre, que es troba en tot tipus de minerals, però econòmicament no val la pena extreure'l de la La majoria d'aquests minerals, en canvi, el mineral habitual d'alumini és la bauxita, que conté del 50 al 70% d'òxid d'alumini.
https://youtu.be/8TmtEkAfnkU
El coure és molt més rar, però afortunadament es pot trobar en minerals d'alt grau (aquells que contenen un alt percentatge de coure) a llocs particulars, el coure és un metall valuós, també val la pena extreure'l normalment a muntanyes.
Classificació de Metalls
Segons la classificació industrial, tots els metalls es divideixen en dos grups: ferrosos i no ferrosos.
Metalls Ferrosos
Un metall amb el descriptor «ferrós» significa que té ferro en la seva composició, quan es fa servir el terme metall ferrós, generalment també implica que el ferro és un gran percentatge de la composició elemental.
Si no és l'element més abundant, probablement sigui el segon o el tercer més prolífic, si un metall només conté traces de ferro, com ho fan molts metalls, llavors aquesta petita quantitat no es considera suficient per declarar el metall ferrós.
És difícil establir propietats freqüents als metalls ferrosos, ja que aconsegueixen tenir una extensa varietat d'elements d'aliatge que canvien enormement les seves característiques, per exemple, molts metalls ferrosos són magnètics, però no és cert per a tots els metalls ferrosos. Aquests metalls alhora es poden dividir en:
- Acer carboni: Els acers al carboni són probablement el tipus de metall ferrós més usat, es troben compostos principalment de ferro i més del 90% de la seva constitució química és aquest element, l'únic altre element de fusió significativa a l'acer al carboni és el carboni, només hi ha traces d'altres elements, les aplicacions comunes dels acers al carboni contenen estructures, mobles i components automotrius.
- Acer inoxidable: L'acer inoxidable és un altre grup de metalls ferrosos que es fan servir comunament, en general, els acers inoxidables tenen una gran quantitat de crom que els ajuda a resistir millor la corrosió que els acers al carboni.
- Ferro fos: El ferro colat és un tipus de metall ferrós que té més carboni que la majoria dels altres tipus, això li dóna una gran quantitat de força.
- Aliatge d'acer: Els acers aliats són un tipus de metall ferrós especialment formulat per a fins específics, si bé es compon principalment de ferro, es poden fer servir diferents quantitats de coure, vanadi, tungstè, manganès i altres elements per adaptar un acer aliat perquè tingui una major tenacitat , ductilitat, resistència a la tracció, duresa i altres propietats.
Metalls no ferrosos
Quan un metall es defineix com a no ferrós, significa que no té una quantitat significativa de ferro en la seva composició química.
- alumini: L'alumini és un tipus d'aliatge no ferros molt utilitzat, en la seva forma no anoditzada, té un color platejat, sense l'addició d'elements d'aliatge, és més dúctil i no tan resistent com molts acers.
- Coure: El coure és un altre aliatge no ferros molt popular, el coure és un metall que es troba entre el vermell i el marró, en el seu estat no aliat, també és més tou, més dúctil i no tan fort com l'acer al carboni.
- Níquel: El níquel és un altre popular aliatge no ferros, el níquel és conegut per la seva duresa, capacitat d'exercici en ambients d'alta i baixa temperatura i resistència a la corrosió.
Propietats físiques dels metalls
Les propietats físiques inclouen densitat, fusió, punt de fusió, conductivitat tèrmica i expansió tèrmica. Entre les propietats físiques dels metalls hi ha:
Brillantor
Els metalls tenen la capacitat de reflectir la llum de la superfície i poden polir-se, com l'or, el coure i la plata, la brillantor dels metalls té diferents tipus, la brillantor metàl·lica és generalment opaca i reflecteix la llum, té l'aparença de metall polit.
Sòlids a temperatura ambient
Els metalls són sòlids a temperatura ambient, deixant d'una banda el mercuri que és líquid a temperatura ambient, els metalls sòlids són seguits per una alta densitat simultània d'electrons deslocalitzats, els metalls solen ser forts, densos i bons guies d'electricitat i calor, la humanitat ha utilitzat metalls per a una diversitat de propòsits des de temps prehistòrics.
La seva força ha portat al seu gran ús en la construcció d'edificis i altres estructures, així com en vehicles, eines, rails, etc. El ferro i l'alumini són dos dels metalls més utilitzats per la seva estructura, també són els metalls més abundants a l'escorça terrestre.
Com que els metalls són bons conductors delectricitat, són valuosos en aparells elèctrics i per transportar corrents denergia a llargues distàncies amb poca pèrdua denergia.
Mal·leabilitat
Els metalls tenen la capacitat de resistir el martelleig i es poden convertir en capes primes conegudes com a làmines, per exemple, una peça d'or de la mida d'un terròs de sucre pot colpejar-se o convertir-se en una làmina prima que cobreix un camp de futbol.
Ductilitat
Aquesta propietat es refereix a un metall que es transforma en filferros prims, el determina el percentatge d'allargament i el percentatge de reducció a l'àrea d'un metall.
Ductilitat significa que els metalls es poden convertir en filferros, 100 g de plata es poden transformar en una grilla prima d'aproximadament 200 m de llarg.
Punts d'ebullició i fusió
Els metalls tenen un alt punt d'ebullició i fusió.
Conductivitat elèctrica
Ara se sap que els metalls són principalment elements caracteritzats per àtoms en què la capa orbital més externa té molt pocs electrons amb els valors d'energia corresponents, la conductivitat més alta passa en metalls amb només un electró ocupant un estat en aquesta capa.
La plata, el coure i l'or són exemples de metalls d'alta conductivitat, els metalls es troben principalment cap al costat esquerre de la taula periòdica dels elements i en les columnes de transició; els electrons que contribueixen a la seva conductivitat són també els electrons que determinen la seua valència química en la formació de compostos, alguns conductors metàl·lics són aliatges de dos o més elements metàl·lics, com acer, llautó, bronze i peltre.
Una peça de metall és un bloc d'àtoms metàl·lics, en àtoms separats, els electrons de valència s'acoblen lliurement als seus nuclis, al bloc, a temperatura ambient, aquests electrons posseeixen força energia cinètica perquè aconsegueixin apartar-se de les seves ubicacions úniques.
conductivitat tèrmica
La conductivitat tèrmica és un terme anàleg a la conductivitat elèctrica amb una diferència que concerneix el flux de calor a diferència del corrent en el cas daquest últim, apunta a la capacitat dun material per transportar calor dun punt a un altre sense moviment del material en conjunt, com més és la conductivitat tèrmica, millor condueix la calor.
En el cas de materials aïllants, la conducció reticular contribueix a la conducció de la calor, això és degut principalment al fet que en els aïlladors els electrons estan fortament subjectes pels seus àtoms principals i els electrons lliures no existeixen.
Per tant, la calor es transfereix d'un extrem a un altre mitjançant la vibració dels àtoms retinguts a l'estructura reticular, òbviament els aïllants són mals conductors de calor ja que no tenen prou capacitat de transferència de calor a causa de la manca d'electrons lliures .
Densitat dels metalls
Els metalls tenen una alta densitat i són molt pesats, l'iridi i l'osmi tenen les consistències més amunt, per contra, el liti té la densitat més baixa.
Duresa
La duresa és la capacitat d'un metall per resistir un canvi permanent de manera causada per una força externa, tots els metalls són durs, excepte el sodi i el potassi, que són tous i es poden tallar amb el ganivet.
Propietats químiques dels metalls
Per les seues propietats químiques, tots els metalls són agents reductors, tots emeten electrons de valència amb relativa facilitat, passen a ions carregats positivament, és a dir, s'oxiden.
Formació de cations
Els cations són els ions positius formats per la pèrdua d'un o més electrons, els cations més comunament formats dels elements representatius són aquells que impliquen la pèrdua de tots els electrons de valència, considereu el metall alcalí de sodi (Na), té un electró de valència al tercer nivell d'energia principal.
Actuen com a agents reductors
Els metalls actuen com un agent reductor, mentre que els no metàl·lics actuen com un agent oxidant, els metalls actuen com un agent reductor perquè tendeixen a donar electrons ia oxidar-se, mentre que les propietats físiques i químiques dels no metalls actuen com a agents oxidants perquè els no metalls tendeixen a guanyar electrons ia reduir-se.
Formació de compostos iònics
Un compost iònic es forma per la transferència completa d'electrons d'un metall a un no metall i els ions resultants han aconseguit un octet, els protons no canvien, els àtoms metàl·lics en els grups 1-3 perden electrons a àtoms no metàl·lics amb 5- 7 electrons que falten al nivell extern.
Tipus de metalls
Una gran quantitat de metalls estan disponibles a la natura, es poden classificar de diverses maneres segons la propietat o característica que utilitzi com a criteri, entre els metalls més comuns estan:
Metalls alcalins
Són qualsevol dels elements trobats al Grup IA de la taula periòdica, els metalls alcalins són espècies químiques molt reactives que perden fàcilment el seu únic electró de valència per formar compostos iònics amb no metalls, tots els elements al grup de metalls alcalins ocorren a la natura.
Metalls alcalins terrosos
El concepte de metalls alcalinoterris inclou part dels elements del grup II:
- Beril·li
- Magnesi
- calci
- Estronci
- bari
- Ràdio
Els darrers quatre metalls tenen els signes més pronunciats de classificació de terra alcalina, per tant, en algunes fonts, el beril·li i el magnesi no estan inclosos a la llista, limitant-se a quatre elements.
Metalls de transició
Són 38 elements en grups de la 3a a la 12a taula periòdica, com tots els metalls, els metalls de transició són flexibles i flexibles, transporten electricitat i calor, el més interessant dels metalls de transició són els seus electrons de valència, o els electrons que usen en barrejats amb altres elements, posseeixen més d'un d'aquests electrons, és per això que sovint tenen diversos estats d'oxidació comuns.
Metalls post-transició
S'utilitza per representar la categoria d'elements químics els elements dels quals s'assemblen als metalls en les seves propietats, es localitzen a la dreta dels metalls de transició a la taula periòdica.
Curiositats sobre els metalls
Entre les preguntes i curiositats més freqüents respecte als metalls, hi ha les següents:
Què són els metalls pesants?
Els metalls pesants són elements naturals que es troben a tota la Estructura de la Terra, es defineixen com a elements metàl·lics que tenen una densitat relativament alta en comparació amb l'aigua, l'única advertència és que alguns metalls pesants són nutrients essencials que es requereixen per a diverses funcions bioquímiques i fisiològiques.
Metalls abundants a la terra
Els més abundants són L'alumini (Al) i el ferro (Fe).
Metalls al cos humà
El calci és essencial per a l'estructura d'ossos i dents, on es manté en una forma altament insoluble i en la producció de llet, si els nivells de calci a la sang cauen, el calci s'extreu de l'os, cosa que resulta en osteomalàcia i osteoporosi.
El cos conté aproximadament 5 g de ferro, tres quarts d'aquest en glòbuls vermells complexos en hemoglobina, amb la meitat de la resta emmagatzemada al fetge, els ronyons, la medul·la òssia i la melsa.
Metalls líquids
Els metalls líquids tenen moltes propietats fluides en comú amb els líquids no metàl·lics i moltes propietats metàl·liques en comú amb els metalls sòlids.
