Perioodilise tabeli keskel ja vasakus servas leiduvaid metalle saab edasi klassifitseerida leelismetallideks, leelismuldmetallideks, siirdemetallideks ja mitteväärismetallideks. Selle postituse kaudu saate teada Metalli omadused!
Üldised omadused kõikidel metallidel
Metallid on üldiselt juhid, suure elektrijuhtivuse ja kõrge soojusjuhtivusega, üldiselt tempermalmist ja plastist, deformeeruvad pinge all ilma lõhenemata, näiteks haamriga metalli löömine "mõlkib" metalli, mitte ei lõhu seda tükkideks.
Metallide elektri- ja soojusjuhtivus tuleneb asjaolust, et nende välised elektronid on delokaliseerunud, mis tähendab, et elektronid ei ole blokeeritud üheski aatomis, vaid liiguvad läbi metalli.
The metallide füüsikalised ja keemilised omadused neid võib vaadelda kui elektronide merre põimitud aatomite kogumit, mis on väga liikuvad, mis on metalli juhtivuse seisukohalt väga oluline.
osa metallid nad kipuvad moodustama katioone elektronide kadumise tõttu, näiteks reaktsioon õhus oleva hapnikuga, moodustades erinevatel ajavahemikel oksiide (raud oksüdeerub aastate jooksul, samas kui kaalium põleb sekunditega), siirdemetalle (nt raud, vask, tsink ja nikkel) oksüdeeruvad aeglasemalt, kuna moodustavad passiivse oksiidikihi, mis kaitseb sisemust.
Teised, nagu pallaadium, plaatina ja kuld, ei reageeri atmosfääriga üldse, mõned metallid moodustavad oma pinnale oksiidist barjäärikihi, millest rohkem hapnikumolekule läbi ei pääse, mistõttu säilitavad nad oma läikiva välimuse ja hea juhtivus mitme aastakümne jooksul (näiteks alumiinium, magneesium, mõned terased ja titaan).
Mineraalide ühised omadused
Mineraloogid kasutavad proovide sobitamiseks mineraalide füüsikalisi omadusi; paljud katsed on hõlpsasti teostatavad välitingimustes, samas kui teised nõuavad laboriseadmeid.
Mineraalide tuvastamiseks saab hõlpsasti kasutada järgmisi mineraalide füüsikalisi omadusi:
- Värv
- Vööt
- Kõvadus
- Dekoltee või luumurd
- kristallstruktuur
- Diafaansus või läbipaistvuse hulk
- Visadus
- Magnetism
- Luster
- Lõhn
- maitse
- erikaal
metalli ekstraheerimine
Maak on igasugune looduslik metalli allikas, millest saab ekstraheerida, näiteks alumiinium on maapõues kõige levinum metall, mida leidub igasugustes maakides, kuid seda ei tasu maast kaevandada majanduslikult. mineraalid, selle asemel on tavaline alumiiniumimaak boksiit, mis sisaldab 50–70% alumiiniumoksiidi.
https://youtu.be/8TmtEkAfnkU
Vask on palju haruldasem, kuid õnneks võib seda teatud kohtades leida kõrgekvaliteedilistes maakides (mis sisaldavad palju vaske), vask on väärtuslik metall, samuti tasub seda tavaliselt kaevandada. Mäed.
Metalli klassifikatsioon
Tööstusliku klassifikatsiooni järgi jagunevad kõik metallid kahte rühma: mustad ja värvilised.
Mustmetall
Metall deskriptoriga "raud" tähendab, et selle koostises on raud, kui kasutatakse terminit raudmetall, tähendab see üldiselt ka seda, et raud moodustab suure osa elementide koostisest.
Kui see pole kõige levinum element, on see tõenäoliselt teine või kolmas kõige produktiivsem element, kui metall sisaldab ainult vähesel määral rauda, nagu paljud seda teevad. metallid, siis ei peeta seda väikest kogust musta metalli deklareerimiseks piisavaks.
Mustmetallide ühiseid omadusi on raske kindlaks teha, kuna neil võib olla väga erinevaid legeerelemente, mis muudavad oluliselt nende omadusi, näiteks on paljud mustmetallid magnetilised, kuid see ei kehti kõigi mustmetallide kohta. Need metallid võib omakorda jagada järgmisteks osadeks:
- Süsinikteras: Süsinikteras on ilmselt kõige laialdasemalt kasutatav mustmetalli tüüp, need koosnevad peamiselt rauast ja enam kui 90% nende keemilisest koostisest on see element, ainsaks oluliseks sulamiselemendiks süsinikterasest on süsinik, ainult seal on jälgi elemendid, süsinikteraste levinumad rakendused sisaldavad struktuure, mööblit ja autode komponente.
- Roostevaba teras: Roostevaba teras on teine raudmetallide rühm, mida tavaliselt kasutatakse. Üldiselt on roostevabas terases palju kroomi, mis aitab neil korrosioonile paremini vastu pidada kui süsinikterastel.
- Sulatatud raud: Malm on teatud tüüpi mustmetall, milles on rohkem süsinikku kui enamikus teistes tüüpides, mis annab sellele palju tugevust.
- terasesulam: Legeerteras on teatud tüüpi mustmetallid, mis on spetsiaalselt valmistatud konkreetseks otstarbeks, kuigi see koosneb peamiselt rauast, kuid erinevas koguses vaske, vanaadiumi, volframi, mangaani ja muid elemente saab kasutada legeerterase kohandamiseks suurema sitkuse saavutamiseks. plastilisus, tõmbetugevus, kõvadus ja muud omadused.
Värvilised metallid
Kui metalli määratletakse kui värvilist, tähendab see, et selle keemilises koostises ei ole märkimisväärses koguses rauda.
- Alumiinium: Alumiinium on laialdaselt kasutatav värviliste metallide sulami tüüp, anodeerimata kujul on see hõbedase värvusega, ilma legeerivate elementideta, see on plastilisem ja mitte nii tugev kui paljud terased.
- Vask: Vask on teine väga populaarne värviliste metallide sulam, vask on punane kuni pruun metall, legeerimata olekus on see ka pehmem, plastilisem ja mitte nii tugev kui süsinikteras.
- Nikkel: Nikkel on veel üks populaarne värviliste metallide sulam, nikkel on tuntud oma kõvaduse, kõrge ja madala temperatuuriga keskkondades töövõime ning korrosioonikindluse poolest.
Metallide füüsikalised omadused
Füüsikaliste omaduste hulka kuuluvad tihedus, sulamine, sulamistemperatuur, soojusjuhtivus ja soojuspaisumine. Metallide füüsikaliste omaduste hulgas on järgmised:
Brillo
Metallid on võimelised peegeldama pinnalt valgust ja neid saab poleerida, näiteks kuld, vask ja hõbe, metallide läige on erinevat tüüpi, metalliline läige on üldiselt tuhm ja peegeldab valgust, on poleeritud metalli välimusega.
Tahke toatemperatuuril
Metallid on toatemperatuuril tahked, jättes kõrvale toatemperatuuril vedela elavhõbeda, tahketele metallidele järgneb samaaegselt suur delokaliseeritud elektronide tihedus, metallid on tavaliselt tugevad, tihedad ja head elektri- ja soojusjuhid. Inimkond on kasutanud metalle mitmesuguseid eesmärke juba eelajaloolistest aegadest.
Selle tugevus on viinud selle suure kasutuseni hoonete ja muude ehitiste ehitamisel, samuti sõidukites, tööriistades, rööbastes jne. Raud ja alumiinium on oma struktuurilt kaks enimkasutatavat metalli, samuti on need maapõues enim levinud metallid.
Kuna metallid on head elektrijuhid, on need väärtuslikud elektriseadmetes ja energiavoolude ülekandmisel pikkade vahemaade taha vähese energiakaoga.
Tekitavus
Metallid on võimelised vastu löömisele ja neist saab teha õhukesi kihte, mida tuntakse fooliumina, näiteks saab vasardada suhkrukuubiku suuruse kullatüki või teha sellest õhuke leht, mis katab jalgpalliväljakut.
Plastilisus
See omadus viitab metallile, mis on valmistatud õhukesteks juhtmeteks, selle määrab pikenemise protsent ja metalli pindala vähenemise protsent.
Plastilisus tähendab, et metallidest saab teha traate, 100g hõbedast saab teha umbes 200m pikkuse õhukese võre.
keemis- ja sulamistemperatuurid
Metallidel on kõrge keemis- ja sulamistemperatuur, volframil on kõrgeim sulamistemperatuur, vastupidi, hõbedal on madalaim, naatriumil ja kaaliumil on samuti madalad sulamistemperatuurid.
Elektrijuhtivus
Nüüdseks on teada, et metallid on peamiselt elemendid, mida iseloomustavad aatomid, mille välimises orbitaalkihis on väga vähe vastavate energiaväärtustega elektrone, kõrgeim juhtivus esineb metallidel, mille olekusse selles kestas on ainult üks elektron.
Hõbe, vask ja kuld on näited kõrge juhtivusega metallidest, metalle leidub peamiselt elementide perioodilisuse tabeli vasakpoolses servas ning üleminekuveergudes on nende juhtivusse kaasaaitavad elektronid ka nende keemilise valentsi määravad elektronid. ühendite moodustamisel on mõned metallijuhid kahe või enama metallilise elemendi sulamid, nagu teras, messing, pronks ja tina.
Metallitükk on metalliaatomite plokk, eraldi aatomites on valentselektronid lõdvalt seotud oma tuumadega, plokis on nendel elektronidel toatemperatuuril piisavalt kineetilist energiat, et neil õnnestub oma ainulaadsetest asukohtadest eemalduda.
Soojusjuhtivus
Soojusjuhtivus on elektrijuhtivusega analoogne mõiste erinevusega, mis puudutab soojuse voolu, mitte viimase puhul voolu, mis viitab materjali võimele transportida soojust ühest punktist teise ilma materjali liikumiseta. Materjal tervikuna, mida kõrgem on soojusjuhtivus, seda paremini juhib see soojust.
Isolatsioonimaterjalide puhul aitab võre juhtivus kaasa soojusjuhtivusele, see tuleneb peamiselt sellest, et isolaatorites on elektronid tugevalt kinni nende lähteaatomite poolt ja vabu elektrone ei eksisteeri.
Seetõttu kandub soojus võrestruktuuris olevate aatomite vibratsiooni kaudu ühest otsast teise, ilmselgelt on isolaatorid halvad soojusjuhid, kuna neil puudub vabade elektronide puudumise tõttu piisav soojusülekandevõime.
Metallide tihedus
Metallid on suure tihedusega ja väga rasked, iriidiumil ja osmiumil on kõige suurem konsistents, vastupidi, liitiumil on madalaim tihedus.
Kõvadus
Kõvadus on metalli võime seista vastu välisjõu poolt põhjustatud püsivale kujumuutusele, kõvad on kõik metallid peale naatriumi ja kaaliumi, mis on pehmed ja noaga lõigatavad.
Metallide keemilised omadused
Oma keemiliste omaduste tõttu on kõik metallid redutseerijad, kõik nad eraldavad suhteliselt kergesti valentselektrone, muutuvad positiivselt laetud ioonideks ehk oksüdeeruvad.
Katioonide moodustumine
Katioonid on positiivsed ioonid, mis tekivad ühe või mitme elektroni kadumisel, kõige sagedamini moodustuvad tüüpiliste elementide katioonid, millega kaasneb kõigi valentselektronide kadu, arvestades leelismetalli naatriumi (Na), sellel on valentselektron. kolmas suur energiatase.
toimivad redutseerivate ainetena
Metallid toimivad redutseeriva ainena, mittemetallid aga oksüdeeriva ainena, metallid aga redutseeriva ainena, kuna nad kalduvad loovutama elektrone ja kalduvad oksüdeeruma. mittemetallide füüsikalised ja keemilised omadused need toimivad oksüdeerivate ainetena, kuna mittemetallid kipuvad omandama elektrone ja taanduma.
Ioonsete ühendite teke
Iooniline ühend tekib elektronide täielikul üleminekul metallist mittemetalliks ja tekkivad ioonid on jõudnud oktetini, prootonid ei muutu, rühmades 1-3 olevad metalliaatomid kaotavad elektronid mittemetalli aatomiteks, milles puudub 5-7 elektroni. välimine tase.
Metallitüübid
Looduses on saadaval suur hulk metalle, neid saab liigitada mitmel viisil, olenevalt omadusest või omadusest, mida kriteeriumina kasutate, kõige levinumate metallide hulka kuuluvad:
Leelismetallid
Need on mis tahes elemendid, mida leidub perioodilise tabeli rühmas IA metallid leelised on väga reaktiivsed keemilised liigid, mis kaotavad kergesti oma üksiku valentselektroni, moodustades mittemetallidega ioonseid ühendeid, kõik leelismetallirühma elemendid esinevad looduses.
leelismuldmetallid
Leelismuldmetallide mõiste hõlmab osa II rühma elementidest:
- Berüllium
- Magneesium
- Calcio
- Strontsium
- Bario
- raadio
Viimasel neljal metallil on leelismuldmuldmetallide klassifikatsiooni kõige ilmekamad tunnused, seetõttu ei ole mõnes allikas berüllium ja magneesium loetelus sisalduvad, piirdudes nelja elemendiga.
Siirdemetallid
38 elementi on rühmades 3. kuni 12. perioodilisustabelit, nagu kõik metallid, siirdemetallid on painduvad ja painduvad, nad kannavad elektrit ja soojust, siirdemetallide juures on kõige huvitavam nende valentselektronid ehk elektronid, mida nad kannavad. kasutatakse segudes teiste elementidega, neil on rohkem kui üks elektrone, mistõttu on neil sageli erinevad ühised oksüdatsiooniastmed.
Üleminekujärgsed metallid
Seda kasutatakse keemiliste elementide kategooria tähistamiseks, mille elemendid sarnanevad oma omadustelt metallidega, need paiknevad perioodilisustabelis siirdemetallidest paremal.
Uudishimud metallide kohta
Kõige sagedasemad metallidega seotud küsimused ja uudishimud on järgmised:
Mis on raskmetallid?
Raskmetallid on looduslikult esinevad elemendid, mida leidub kõikjal maa struktuur, on määratletud kui metallilised elemendid, millel on veega võrreldes suhteliselt kõrge tihedus, ainus hoiatus on see, et mõned raskmetallid on olulised toitained, mida on vaja erinevate biokeemiliste ja füsioloogiliste funktsioonide jaoks.
rohkesti metalle maa peal
Kõige rohkem leidub alumiiniumi (Al) ja rauda (Fe).
Metallid inimkehas
Kaltsium on oluline luude ja hammaste ehituseks, kus seda hoitakse väga lahustumatul kujul ja piimatootmises, kui kaltsiumisisaldus veres langeb, eemaldatakse kaltsium luust, mille tagajärjeks on osteomalaatsia ja osteoporoos.
Keha sisaldab ligikaudu 5 g rauda, kolmveerand sellest punastes verelibledes, mis on komplekseeritud hemoglobiiniga, pool ülejäänud osast ladestub maksas, neerudes, luuüdis ja põrnas.
vedelad metallid
Vedelatel metallidel on palju mittemetalliliste vedelikega ühiseid vedelaid omadusi ja tahketel metallidel palju ühiseid metallilisi omadusi.
