Metallers fysikaliska och kemiska egenskaper

Finns i mitten och vänster sida av det periodiska systemet, metaller kan vidare klassificeras som alkalimetaller, alkaliska jordartsmetaller, övergångsmetaller och basmetaller. Lär känna genom detta inlägg Metallegenskaper!

Allmänna egenskaper i alla metaller

Metaller i allmänhet är ledare, med hög elektrisk ledningsförmåga och hög värmeledningsförmåga, är i allmänhet formbara och formbara, deformeras under påkänning utan att spricka, till exempel att slå en metall med en hammare kommer att "buckla" metallen, inte bryta den i bitar.

Metallers elektriska och termiska ledningsförmåga produceras av att deras externa elektroner delokaliseras, detta gör att elektronerna inte blockeras i någon atom, utan snarare lyckas röra sig genom metallen. 

den fysiska och kemiska egenskaper hos metaller de kan ses som en samling atomer inbäddade i ett hav av elektroner, som är mycket rörliga, detta är mycket instrumentellt i metallens ledningsförmåga.

mycket metaller de tenderar att bilda katjoner genom förlust av elektroner, ett exempel är reaktion med syre i luft för att bilda oxider på olika tidsskalor (järn oxiderar över år, medan kalium brinner på sekunder), övergångsmetaller (som järn, koppar, zink och nickel) oxiderar långsammare eftersom de bildar ett passivt oxidskikt som skyddar inredningen. 

Andra, som palladium, platina och guld, reagerar inte alls med atmosfären, vissa metaller bildar ett barriärskikt av oxid på sin yta, som inte kan penetreras av fler syremolekyler, som ett resultat av att de behåller sitt glänsande utseende och bra ledningsförmåga genom flera decennier (som aluminium, magnesium, vissa stål och titan).

Gemensamma egenskaper hos mineraler

Mineraloger använder de fysikaliska egenskaperna hos mineraler för att matcha ett prov; många av testerna är lätta att utföra på fältet, medan andra kräver laboratorieutrustning. 

Följande fysiska egenskaper hos mineraler kan lätt användas för att identifiera ett mineral:

• Färg
• Strimma
• Dureza
• Klyvning eller fraktur
• kristallstruktur
• Diaphanity eller mängd transparens
• Envishet
• magnetism
• Lyster
• lukt
• Gusto
• Gravedad especifica

metallextraktion

En malm är vilken naturlig källa som helst till en metall som man kan utvinna ur, aluminium är till exempel den vanligaste metallen i jordskorpan, som finns i alla sorters malmer, dock är det inte ekonomiskt värt att utvinna från jorden.I de flesta av dessa mineraler, istället är den vanliga aluminiummalmen bauxit, som innehåller 50 till 70 % aluminiumoxid.

https://youtu.be/8TmtEkAfnkU

Koppar är mycket sällsyntare, men som tur är kan den hittas i högkvalitativa malmer (de som innehåller en hög andel koppar) på vissa platser, koppar är en värdefull metall, det är också värt att bryta normalt i Berg.

Metallklassificering

Enligt industriklassificeringen delas alla metaller in i två grupper: järn och icke järn.

Järnhaltig metall

En metall med deskriptorn "järnhaltig" betyder att den har järn i sin sammansättning, när termen järnmetall används innebär det i allmänhet också att järn är en stor andel av grundämnessammansättningen.

Om det inte är det vanligaste grundämnet, är det förmodligen det näst eller tredje mest produktiva, om en metall bara innehåller spårmängder av järn, som många gör. metaller, då anses den lilla mängden inte vara tillräcklig för att deklarera järnmetallen.

Det är svårt att fastställa gemensamma egenskaper för järnmetaller, eftersom de kan ha en mängd olika legeringselement som kraftigt förändrar deras egenskaper, till exempel är många järnmetaller magnetiska, men det är inte sant för alla järnmetaller. Dessa metaller kan i sin tur delas in i:

• Kolstål: Kolstål är förmodligen den mest använda typen av järnmetall, de består huvudsakligen av järn och mer än 90% av deras kemiska sammansättning är det elementet, det enda andra betydande smältande elementet i kolstål är kol, bara det finns spår av andra element, de vanliga tillämpningarna av kolstål innehåller strukturer, möbler och fordonskomponenter.
• Rostfritt stål: Rostfritt stål är en annan grupp av järnhaltiga metaller som ofta används, i allmänhet har rostfria stål en hög mängd krom som hjälper dem att motstå korrosion bättre än kolstål.
• Smält järn: Gjutjärn är en typ av järnmetall som har mer kol än de flesta andra typer, vilket ger den en stor styrka.
• stållegering: Legerade stål är en typ av järnmetall speciellt framtagen för specifika ändamål, medan den huvudsakligen består av järn, olika mängder koppar, vanadin, volfram, mangan och andra element kan användas för att skräddarsy ett legerat stål för högre seghet. , duktilitet, draghållfasthet, hårdhet och andra egenskaper.

Icke-järnhaltiga metaller

När en metall definieras som icke-järn, betyder det att den inte har en betydande mängd järn i sin kemiska sammansättning.

• Aluminium: Aluminium är en allmänt använd typ av icke-järnlegering, i sin icke-anodiserade form, den har en silverfärgad färg, utan tillsats av legeringselement, den är mer seg och inte lika stark som många stål. 
• Koppar: Koppar är en annan mycket populär icke-järnlegering, koppar är en röd till brun metall, i dess olegerade tillstånd är den också mjukare, mer seg och inte lika stark som kolstål.
• Nickel: Nickel är en annan populär icke-järnlegering, nickel är känt för sin hårdhet, förmåga att prestera i hög- och lågtemperaturmiljöer och motståndskraft mot korrosion.
  

  

Fysikaliska egenskaper hos metaller

Fysikaliska egenskaper inkluderar densitet, smältning, smältpunkt, värmeledningsförmåga och termisk expansion. Bland de fysiska egenskaperna hos metaller är:

ljusstyrka

Metaller har förmågan att reflektera ljus från ytan och kan poleras, som guld, koppar och silver, metallglans har olika typer, metallisk lyster är generellt matt och reflekterar ljus, har utseendet av polerad metall.

Fast vid rumstemperatur

Metaller är fasta vid rumstemperatur, bortsett från kvicksilver som är flytande vid rumstemperatur, fasta metaller följs av en samtidig hög densitet av delokaliserade elektroner, metaller är vanligtvis starka, täta och bra ledare av elektricitet och värme, mänskligheten har använt metaller för en olika ändamål sedan förhistorisk tid.

Dess styrka har lett till dess stora användning vid konstruktion av byggnader och andra strukturer, såväl som i fordon, verktyg, räls etc. Järn och aluminium är två av de mest använda metallerna på grund av sin struktur, de är också de mest förekommande metallerna i jordskorpan.

Eftersom metaller är bra ledare av elektricitet är de värdefulla i elektriska apparater och för att transportera energiströmmar över långa avstånd med liten energiförlust.

Smidbarhet

Metaller har förmågan att motstå slag och kan göras till tunna lager som kallas folie, till exempel kan en guldbit i storleken av en sockerbit hamras eller göras till ett tunt ark som täcker en fotbollsplan.

Duktilitet

Den här egenskapen hänvisar till en metall som är gjord till tunna trådar, den bestäms av procentandelen förlängning och procentandelen av reduktion i metallytan.

Duktilitet innebär att metaller kan göras till trådar, 100g silver kan göras till ett tunt galler ca 200m långt.

kok- och smältpunkter

Metaller har hög kokpunkt och smältpunkt, volfram har högst smältpunkt, tvärtom har silver lägst kokpunkt, natrium och kalium har också låga smältpunkter.

Elektrisk ledningsförmåga

Det är nu känt att metaller huvudsakligen är grundämnen som kännetecknas av atomer där det yttersta orbitala skalet har väldigt få elektroner med motsvarande energivärden, den högsta konduktiviteten uppstår i metaller med endast en elektron som upptar ett tillstånd i det skalet.

Silver, koppar och guld är exempel på metaller med hög ledningsförmåga, metallerna finns främst mot vänster sida av grundämnenas periodiska system och i övergångskolonnerna är elektronerna som bidrar till deras ledningsförmåga också de elektroner som bestämmer deras kemiska valens vid bildning av föreningar är vissa metalliska ledare legeringar av två eller flera metalliska element, såsom stål, mässing, brons och tenn.

En metallbit är ett block av metallatomer, i separata atomer är valenselektronerna löst kopplade till sina kärnor, i blocket, vid rumstemperatur, har dessa elektroner tillräckligt med kinetisk energi för att de lyckas flytta bort från sina unika platser.

Värmeledningsförmåga

Värmeledningsförmåga är ett begrepp som är analogt med elektrisk ledningsförmåga med en skillnad som rör värmeflödet i motsats till ström i fallet med det senare, det pekar på förmågan hos ett material att transportera värme från en punkt till en annan utan att materialet rör sig. .. material som helhet, ju högre värmeledningsförmåga desto bättre leder värme.

När det gäller isoleringsmaterial bidrar gitterledning till värmeledning, detta beror främst på att i isolatorer hålls elektronerna starkt av sina moderatomer och fria elektroner existerar inte.

Därför överförs värmen från ena änden till den andra genom vibrationen av atomerna som hålls kvar i gitterstrukturen, uppenbarligen är isolatorerna dåliga värmeledare eftersom de inte har tillräcklig värmeöverföringskapacitet på grund av bristen på fria elektroner. .

Densitet av metaller

Metallerna har hög densitet och är mycket tunga, iridium och osmium har de högsta konsistensen, tvärtom har litium den lägsta densiteten.

Dureza

Hårdhet är en metalls förmåga att motstå en permanent förändring i form som orsakas av en yttre kraft, alla metaller är hårda utom natrium och kalium, som är mjuka och kan skäras med en kniv.

Kemiska egenskaper hos metaller

På grund av sina kemiska egenskaper är alla metaller reduktionsmedel, alla avger valenselektroner relativt lätt, de blir positivt laddade joner, det vill säga de oxiderar.

Katjonbildning

Katjoner är de positiva joner som bildas genom förlust av en eller flera elektroner, de vanligast bildade katjonerna av representativa element är de som involverar förlust av alla valenselektroner, tänk på alkalimetallen natrium (Na), den har en valenselektron i tredje stora energinivån.

fungera som reduktionsmedel

Metaller fungerar som ett reduktionsmedel, medan icke-metaller fungerar som ett oxidationsmedel, metaller fungerar som ett reduktionsmedel eftersom de tenderar att donera elektroner och tenderar att oxidera, medan fysikaliska och kemiska egenskaper hos icke-metaller de fungerar som oxidationsmedel eftersom icke-metaller tenderar att få elektroner och reduceras.

Bildning av joniska föreningar

En jonförening bildas genom fullständig överföring av elektroner från en metall till en icke-metall och de resulterande jonerna har nått en oktett, protoner förändras inte, metallatomer i grupp 1-3 förlorar elektroner till icke-metalliska atomer med 5-7 saknade elektroner i den yttre nivån. 

Metalltyper

Ett stort antal metaller finns i naturen, de kan klassificeras på olika sätt beroende på vilken egenskap eller egenskap som du använder som kriterium, bland de vanligaste metallerna är:

Alkaliska metaller

De är något av de element som finns i grupp IA i det periodiska systemet, den metaller alkali är mycket reaktiva kemiska arter som lätt förlorar sin enkelvalenselektron för att bilda joniska föreningar med icke-metaller, alla element i alkalimetallgruppen förekommer i naturen.

alkaliska jordartsmetaller

Begreppet alkaliska jordartsmetaller inkluderar en del av elementen i grupp II:

• Beryllium
• magnesium
• Calcio
• Strontium
• Bario
• radio

De sista fyra metallerna har de mest uttalade tecknen på klassificering av alkaliska jordartsmetaller, därför ingår inte beryllium och magnesium i vissa källor i listan, eftersom de är begränsade till fyra grundämnen.

Övergångsmetaller

Det finns 38 grundämnen i grupper från 3:e till 12:e periodiska systemet, som alla metaller, övergångsmetallerna är flexibla och flexibla, de bär elektricitet och värme, det mest intressanta med övergångsmetallerna är deras valenselektroner, eller elektroner som de användning i blandningar med andra grundämnen har de mer än en av dessa elektroner, det är därför de ofta har olika gemensamma oxidationstillstånd.

Metaller efter övergång

Det används för att representera kategorin av kemiska grundämnen vars grundämnen liknar metaller i sina egenskaper, de är belägna till höger om övergångsmetallerna i det periodiska systemet.  

Kuriosa om metaller

Bland de vanligaste frågorna och kuriosa kring metaller är följande:

Vad är tungmetaller?

Tungmetaller är naturligt förekommande element som finns i hela jordens struktur, definieras som metalliska element som har en relativt hög densitet jämfört med vatten, är den enda förbehållet att vissa tungmetaller är essentiella näringsämnen som krävs för olika biokemiska och fysiologiska funktioner. 

rikligt med metaller på jorden

De vanligaste är aluminium (Al) och järn (Fe).

Metaller i människokroppen

Kalcium är väsentligt för strukturen av ben och tänder, där det hålls i en mycket olöslig form och i mjölkproduktion, om kalciumnivåerna i blodet sjunker, dras kalcium från benet, vilket resulterar i osteomalaci och osteoporos.

Kroppen innehåller cirka 5 g järn, tre fjärdedelar av detta i röda blodkroppar som är komplexbundna i hemoglobin, och hälften av resten lagras i levern, njurarna, benmärgen och mjälten.

flytande metaller

Flytande metaller har många flytande egenskaper gemensamma med icke-metalliska vätskor och många metalliska egenskaper gemensamma med fasta metaller.