Sifat Fisik dan Kimia Logam

Ditemukan di bagian tengah dan kiri tabel periodik, logam dapat diklasifikasikan lebih lanjut sebagai logam alkali, logam alkali tanah, logam transisi, dan logam dasar. Kenali melalui posting ini Properti Logam!

Sifat umum di semua logam

Logam pada umumnya bersifat konduktor, dengan daya hantar listrik yang tinggi dan daya hantar panas yang tinggi, umumnya dapat ditempa dan ulet, berubah bentuk di bawah tekanan tanpa membelah, misalnya memukul logam dengan palu akan "menyok" logam, tidak pecah berkeping-keping.

Konduktivitas listrik dan termal logam dihasilkan oleh fakta bahwa elektron eksternal mereka terdelokalisasi, ini berarti bahwa elektron tidak terhalang di atom mana pun, melainkan berhasil bergerak di seluruh logam. 

itu sifat fisika dan kimia logam mereka dapat dilihat sebagai kumpulan atom yang tertanam di lautan elektron, yang sangat mobile, ini sangat berperan dalam konduktivitas logam.

Los logam mereka cenderung membentuk kation melalui pelepasan elektron, contohnya adalah reaksi dengan oksigen di udara untuk membentuk oksida pada berbagai skala waktu (besi teroksidasi selama bertahun-tahun, sementara kalium terbakar dalam hitungan detik), logam transisi (seperti besi, tembaga, seng, dan nikel) teroksidasi lebih lambat karena mereka membentuk lapisan oksida pasif yang melindungi interior. 

Lainnya, seperti paladium, platinum dan emas, tidak bereaksi sama sekali dengan atmosfer, beberapa logam membentuk lapisan penghalang oksida di permukaannya, yang tidak dapat ditembus oleh lebih banyak molekul oksigen, akibatnya mereka mempertahankan penampilan mengkilap dan bagus. konduktivitas selama beberapa dekade (seperti aluminium, magnesium, beberapa baja, dan titanium).

Sifat umum mineral

Mineralogists menggunakan sifat fisik mineral untuk membantu mencocokkan spesimen, banyak dari tes yang mudah dilakukan di lapangan, sementara yang lain memerlukan peralatan laboratorium. 

Sifat fisik mineral berikut dapat dengan mudah digunakan untuk mengidentifikasi mineral:

• Warna
• Garis
• Dureza
• Pembelahan atau fraktur
• struktur kristal
• Diaphanity atau jumlah transparansi
• Kegigihan
• Daya tarik
• kilau
• Bau
• Rasa
• berat jenis

ekstraksi logam

Bijih adalah sumber alami dari logam yang dapat Anda ekstrak, aluminium misalnya adalah logam yang paling umum di kerak bumi, ditemukan di semua jenis bijih, namun tidak bernilai ekonomis untuk diekstraksi dari bumi. mineral, sebaliknya, bijih aluminium biasa adalah bauksit, yang mengandung 50 hingga 70% aluminium oksida.

https://youtu.be/8TmtEkAfnkU

Tembaga jauh lebih langka, tetapi untungnya dapat ditemukan di bijih bermutu tinggi (yang mengandung persentase tinggi tembaga) di lokasi tertentu, tembaga adalah logam berharga, itu juga layak ditambang secara normal di Pegunungan.

Klasifikasi Logam

Menurut klasifikasi industri, semua logam dibagi menjadi dua kelompok: besi dan non-besi.

Logam besi

Logam dengan deskriptor "besi" berarti memiliki besi dalam komposisinya, ketika istilah logam besi digunakan, umumnya juga menyiratkan bahwa besi adalah persentase besar dari komposisi unsur.

Jika itu bukan elemen yang paling melimpah, itu mungkin yang paling produktif kedua atau ketiga, jika logam hanya mengandung sejumlah kecil besi, seperti yang dilakukan banyak orang. logam, maka jumlah kecil itu tidak dianggap cukup untuk menyatakan logam besi.

Sulit untuk menetapkan sifat umum untuk logam besi, karena mereka dapat memiliki berbagai macam elemen paduan yang sangat mengubah karakteristiknya, misalnya, banyak logam besi bersifat magnetis, namun tidak berlaku untuk semua logam besi. Logam-logam ini pada gilirannya dapat dibagi menjadi:

• Baja karbon: Baja karbon mungkin adalah jenis logam besi yang paling banyak digunakan, mereka terutama terdiri dari besi dan lebih dari 90% dari konstitusi kimianya adalah elemen itu, satu-satunya elemen leleh penting lainnya dalam baja karbon adalah karbon, hanya ada jejak lainnya. elemen, aplikasi umum baja karbon mengandung struktur, furnitur dan komponen otomotif.
• Besi tahan karat: Baja tahan karat adalah kelompok lain dari logam besi yang umum digunakan, secara umum, baja tahan karat memiliki jumlah kromium yang tinggi yang membantu mereka menahan korosi lebih baik daripada baja karbon.
• Besi cair: Besi tuang adalah jenis logam besi yang memiliki lebih banyak karbon daripada kebanyakan jenis lainnya, ini memberikan kekuatan yang besar.
• paduan baja: Baja paduan adalah jenis logam besi yang diformulasikan khusus untuk tujuan tertentu, sementara itu terutama terdiri dari besi, jumlah yang berbeda dari tembaga, vanadium, tungsten, mangan, dan elemen lainnya dapat digunakan untuk menyesuaikan baja paduan untuk ketangguhan yang lebih tinggi. keuletan, kekuatan tarik, kekerasan dan sifat lainnya.

Logam nonferrous

Ketika suatu logam didefinisikan sebagai non-ferrous, itu berarti bahwa ia tidak memiliki jumlah besi yang signifikan dalam komposisi kimianya.

• Aluminium: Aluminium adalah jenis paduan non-ferrous yang banyak digunakan, dalam bentuk non-anodized, memiliki warna keperakan, tanpa penambahan elemen paduan, lebih ulet dan tidak sekuat baja banyak. 
• Tembaga: Tembaga adalah paduan non-ferrous lain yang sangat populer, tembaga adalah logam merah sampai coklat, dalam keadaan murni juga lebih lembut, lebih ulet dan tidak sekuat baja karbon.
• Nikel: Nikel adalah paduan non-ferrous populer lainnya, nikel dikenal karena kekerasannya, kemampuannya untuk bekerja di lingkungan suhu tinggi dan rendah, dan ketahanan terhadap korosi.
  

  

Sifat fisik logam

Sifat fisik meliputi densitas, leleh, titik leleh, konduktivitas termal, dan ekspansi termal. Di antara sifat-sifat fisik logam adalah:

Bersinar

Logam memiliki kemampuan untuk memantulkan cahaya dari permukaan dan dapat dipoles, seperti emas, tembaga dan perak, kilap logam memiliki jenis yang berbeda, kilap logam umumnya kusam dan memantulkan cahaya, memiliki penampilan logam yang dipoles.

Padat pada suhu kamar

Logam padat pada suhu kamar, mengesampingkan merkuri yang cair pada suhu kamar, logam padat diikuti oleh elektron terdelokalisasi dengan kerapatan tinggi secara simultan, logam biasanya kuat, padat dan penghantar listrik dan panas yang baik, Umat manusia telah menggunakan logam untuk berbagai tujuan sejak zaman prasejarah.

Kekuatannya telah menyebabkan penggunaannya yang besar dalam konstruksi bangunan dan struktur lainnya, serta dalam kendaraan, peralatan, rel, dll. Besi dan aluminium adalah dua logam yang paling banyak digunakan karena strukturnya, mereka juga merupakan logam yang paling melimpah di kerak bumi.

Karena logam adalah konduktor listrik yang baik, mereka berharga dalam peralatan listrik dan untuk membawa arus energi jarak jauh dengan sedikit kehilangan energi.

Sifat lunak

Logam memiliki kemampuan untuk menahan palu dan dapat dibuat menjadi lapisan tipis yang dikenal sebagai foil, misalnya sepotong emas seukuran gula batu dapat dipalu atau dibuat menjadi lembaran tipis yang menutupi lapangan sepak bola.

keuletan

Properti ini mengacu pada logam yang dibuat menjadi kabel tipis, ditentukan oleh persentase perpanjangan dan persentase pengurangan luas logam.

Keuletan berarti bahwa logam dapat dibuat menjadi kawat, 100 gram perak dapat dibuat menjadi kisi tipis sepanjang 200 m.

titik didih dan titik leleh

Logam memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi, tungsten memiliki titik leleh tertinggi, sebaliknya, perak memiliki titik didih terendah, natrium dan kalium juga memiliki titik leleh rendah.

Konduktivitas listrik

Sekarang diketahui bahwa logam terutama adalah unsur yang dicirikan oleh atom di mana kulit orbital terluar memiliki sangat sedikit elektron dengan nilai energi yang sesuai, konduktivitas tertinggi terjadi pada logam dengan hanya satu elektron yang menempati keadaan di kulit itu.

Perak, tembaga dan emas adalah contoh logam konduktivitas tinggi, logam ditemukan terutama di sebelah kiri tabel periodik unsur dan dalam kolom transisi, elektron yang berkontribusi terhadap konduktivitasnya juga merupakan elektron yang menentukan valensi kimianya dalam pembentukan senyawa, beberapa konduktor logam adalah paduan dari dua atau lebih elemen logam, seperti baja, kuningan, perunggu, dan timah.

Sepotong logam adalah blok atom logam, dalam atom yang terpisah, elektron valensi secara longgar digabungkan ke inti mereka, di blok, pada suhu kamar, elektron ini memiliki energi kinetik yang cukup sehingga mereka berhasil menjauh dari lokasi unik mereka.

Konduktivitas termal

Konduktivitas termal adalah istilah yang analog dengan konduktivitas listrik dengan perbedaan yang menyangkut aliran panas sebagai lawan arus dalam kasus yang terakhir, ini menunjukkan kemampuan material untuk mengangkut panas dari satu titik ke titik lain tanpa pergerakan material. bahan secara keseluruhan, semakin tinggi konduktivitas termal, semakin baik ia menghantarkan panas.

Dalam kasus bahan isolasi, konduksi kisi berkontribusi terhadap konduksi panas, ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa dalam isolator elektron dipegang kuat oleh atom induknya dan elektron bebas tidak ada.

Oleh karena itu, panas dipindahkan dari satu ujung ke ujung yang lain melalui getaran atom yang ditahan dalam struktur kisi, jelas isolator adalah konduktor panas yang buruk karena tidak memiliki kapasitas perpindahan panas yang cukup karena kurangnya elektron bebas. .

Kepadatan logam

Logam memiliki densitas tinggi dan sangat berat, iridium dan osmium memiliki konsistensi tertinggi, sebaliknya lithium memiliki densitas terendah.

Dureza

Kekerasan adalah kemampuan logam untuk menahan perubahan bentuk permanen yang disebabkan oleh gaya luar, semua logam keras kecuali natrium dan kalium, yang lunak dan dapat dipotong dengan pisau.

Sifat kimia logam

Karena sifat kimianya, semua logam adalah agen pereduksi, semuanya memancarkan elektron valensi dengan relatif mudah, mereka menjadi ion bermuatan positif, yaitu, teroksidasi.

Pembentukan kation

Kation adalah ion positif yang dibentuk oleh hilangnya satu atau lebih elektron, kation yang paling umum terbentuk dari unsur-unsur perwakilan adalah mereka yang melibatkan hilangnya semua elektron valensi, pertimbangkan natrium logam alkali (Na), ia memiliki elektron valensi di tingkat energi utama ketiga.

bertindak sebagai agen pereduksi

Logam bertindak sebagai reduktor, sedangkan nonlogam bertindak sebagai oksidator, logam bertindak sebagai reduktor karena cenderung mendonorkan elektron dan cenderung mengoksidasi. sifat fisik dan kimia nonlogam mereka bertindak sebagai agen pengoksidasi karena nonlogam cenderung untuk mendapatkan elektron dan tereduksi.

Pembentukan senyawa ionik

Senyawa ionik dibentuk oleh transfer elektron secara lengkap dari logam ke nonlogam dan ion yang dihasilkan telah mencapai oktet, proton tidak berubah, atom logam dalam golongan 1-3 kehilangan elektron menjadi atom nonlogam dengan 5-7 elektron hilang dalam tingkat luar. 

Jenis logam

Sejumlah besar logam tersedia di alam, mereka dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara tergantung pada properti atau karakteristik yang Anda gunakan sebagai kriteria, di antara logam yang paling umum adalah:

Logam alkali

Mereka adalah salah satu elemen yang ditemukan di Golongan IA dari tabel periodik, the logam alkali adalah spesies kimia yang sangat reaktif yang mudah kehilangan elektron valensi tunggal untuk membentuk senyawa ionik dengan nonlogam, semua elemen dalam kelompok logam alkali terjadi di alam.

logam alkali tanah

Konsep logam alkali tanah termasuk bagian dari unsur golongan II:

• Berilium
• Magnesium
• Calcio
• Stronsium
• Bario
• radio

Empat logam terakhir memiliki tanda klasifikasi alkali tanah yang paling menonjol, oleh karena itu, di beberapa sumber, berilium dan magnesium tidak termasuk dalam daftar, karena terbatas pada empat elemen.

Logam transisi

Ada 38 unsur dalam golongan dari tabel periodik 3 sampai 12, seperti semua logam, logam transisi fleksibel dan fleksibel, mereka membawa listrik dan panas, hal yang paling menarik tentang logam transisi adalah elektron valensinya, atau elektron yang mereka digunakan dalam campuran dengan unsur lain, mereka memiliki lebih dari satu elektron, itulah sebabnya mereka sering memiliki keadaan oksidasi umum yang berbeda.

Logam pasca transisi

Ini digunakan untuk mewakili kategori unsur kimia yang unsur-unsurnya menyerupai logam dalam sifat-sifatnya, mereka terletak di sebelah kanan logam transisi dalam tabel periodik.  

Keingintahuan tentang logam

Di antara pertanyaan dan keingintahuan yang paling sering mengenai logam, adalah sebagai berikut:

Apa itu logam berat?

Logam berat adalah unsur alami yang ditemukan di seluruh struktur bumi, didefinisikan sebagai unsur logam yang memiliki kepadatan relatif tinggi dibandingkan dengan air, satu-satunya peringatan adalah bahwa beberapa logam berat adalah nutrisi penting yang diperlukan untuk berbagai fungsi biokimia dan fisiologis. 

logam yang melimpah di bumi

Yang paling melimpah adalah aluminium (Al) dan besi (Fe).

Logam dalam tubuh manusia

Kalsium sangat penting untuk struktur tulang dan gigi, di mana ia disimpan dalam bentuk yang sangat tidak larut dan dalam produksi susu, jika kadar kalsium dalam darah turun, kalsium diambil dari tulang, mengakibatkan osteomalacia dan osteoporosis.

Tubuh mengandung kira-kira 5 g zat besi, tiga perempatnya dalam sel darah merah yang dikomplekskan dalam hemoglobin, dengan setengah dari sisanya disimpan di hati, ginjal, sumsum tulang, dan limpa.

logam cair

Logam cair memiliki banyak sifat fluida yang sama dengan cairan bukan logam dan banyak sifat logam yang sama dengan logam padat.