Od 118 elemenata poznatih čovjeku, 94 su metali. To su elementi koji tvore jednostavne tvari karakterističnog sjaja, visoke plastičnosti i savitljivosti. Koja druga svojstva imaju metali? U koje se grupe dijele? Hajde da saznamo.
Metali i njihova svojstva
Opisivanje metala nije lako. Teško ih je porediti sa drugim elementima ili supstancama poznatim u savremenom svetu. U standardnom smislu, metal je čvrsta siva supstanca sa jakim sjajem. Ali sve je mnogo komplikovanije. Većina njih je zaista siva, ali nijanse su za svakog različite. Galijum je plavkast, bizmut je ružičast, bakar je svetlo crven, ali cezijum, stroncijum i zlato imaju žutu nijansu.
Metali se veoma razlikuju po stepenu ispoljavanja svojih svojstava. Ali postoje kvalitete koje ih ujedinjuju. Metali relativno lako doniraju elektrone vanjskom nivou, jer su slabo vezani za jezgro atoma. Njihova unutrašnja struktura je predstavljena kristalnom rešetkom, pa su u normalnim uslovima svi čvrsti. Jedini izuzetak je živa, koja se stvrdne samo na temperaturama ispod -38,83°C.
Metali su odlični provodnici toplote i struje. Mnogi od njih su veoma plastični, kao što su zlato, bakar, čisti hrom, srebro. Oni su u stanju da se savijaju ili gužvaju bez lomljenja. Drugi su prilično krti (mangan, kalaj, bizmut).
Metal grupe
Pod istim uslovima metali se ponašaju različito, što se već vidi na primeru žive. Vrlo lako postaje tečnost, ali se sve supstance ne ponašaju na isti način. Ovisno o tački topljenja razlikuju se topljivi i vatrostalni metali. Potonji uključuju volfram, tantal, renijum, molibden. Tope se na temperaturama iznad 2000 °C.
Takođe se razlikuju teški i laki metali. Teški - olovo, kadmijum, kob alt, živa, bakar, vanadijum, imaju veliku atomsku težinu (više od 50) i veliku gustoću. Pluća su upravo suprotna. To uključuje aluminijum, galijum, indijum. Litijum je najlakši, sa gustinom od 0,533 g/cm³ i atomskom masom od 3.
U periodnom sistemu izdvaja se i alkalna grupa metala (litijum, natrijum, kalijum, rubidijum). Oni prilično lako reaguju sa vodom i formiraju rastvorljivu alkaliju ili hidroksid. Svi su veoma aktivni, mekani i mnogo lakši od vode. Postoje i zemnoalkalni metali (kalcijum, barijum, stroncijum), alkali sa vodom već formiraju svoje okside ili zemlje. Tvrđi su i nisu tako aktivni kao alkalni.
Na osnovu različitih svojstava metala, oni se također dijele na:
- Prilazni.
- Post prijelaz.
- U boji.
- Crna.
- Lanthanides.
- Actinides.
- Noble.
- Metali platinaste grupe.
- Retka zemlja.
Plemeni metali
Metali često deluju kao redukcioni agensi u hemijskim reakcijama. Odustajanjem od svojih elektrona, oni prolaze kroz korozivne procese koji ih uništavaju. Pod dejstvom oksidacionih sredstava na njihovoj površini nastaju oksidi, hidroksidi, koji se popularno nazivaju hrđa.
Mnogi metali su podložni takvim procesima. Razarači za njih mogu biti plinovi i razne tekućine. Međutim, postoji posebna klasa metala koji su praktički otporni na oksidaciju i hrđu. To su plemeniti metali. Sve su one također rijetke i dragocjene. Njihove cijene se kreću od 300 dolara (srebro) do 70.000 dolara (rodij) po kilogramu.
Plemeniti su zlato, srebro i metali platinske grupe: platina, rutenijum, osmijum, paladijum, iridijum, rodijum. Platina, paladijum, zlato i srebro su veoma plastični, ali ne mogu da izdrže previsoke temperature. Ostali plemeniti metali su takođe vatrostalni, tope se od 2334°C (rutenijum) do 3033°C (osmijum).
Svi su otporni na vodu i vazduh, ali mogu da reaguju sa agresivnijim supstancama. Na primjer, srebro se lako otapa u dušičnoj kiselini, a potamni kada dođe u kontakt s jodom. Inače, uz pomoć joda možete provjeriti da li je proizvod zaista srebrni.
Biti u prirodi
Metali su rasprostranjeni na našoj planeti. u obliku soli ijedinjenja koja se nalaze u morskoj vodi. Najviše je pun magnezijuma (0,12%) i kalcijuma (1,05%). Najzastupljeniji metal u zemljinoj kori je aluminijum. Čini oko 8% njegove ukupne mase. Takođe ima mnogo gvožđa (4,1%), kalcijuma (4%), natrijuma (2,3%), magnezijuma (2,3%), kalijuma (2,1%).
Ali metali nisu prisutni samo u vanjskom okruženju. Oni su prisutni u svakom živom organizmu, odgovorni za mnoge vitalne funkcije. Ljudsko tijelo sadrži oko 3% metala. Gvožđe u krvi pomaže hemoglobinima da vežu kiseonik i razmjenjuju ga s ugljičnim dioksidom. Magnezijum se nalazi u mišićima i nervnom sistemu. Uključen je u sintezu proteina, odgovoran je za opuštanje mišića, inhibira ekscitaciju nervnih završetaka.
Nama najpotrebnije: magnezijum, gvožđe, natrijum, kalcijum, kalijum, cink, bakar, kob alt, mangan i molibden. Metali se nalaze u kostima, u mozgu, u tkivima drugih organa. Dobijamo ih iz vode i hrane i stalno im treba dopunjavati zalihe. Sa nedostatkom ovih elemenata, tijelo ne radi kako treba, međutim njihov višak također nije dobar.
Prijava
Ljudi su naučili da koriste metale u skoro svim oblastima svog života. Od njih se izrađuju konstrukcijski materijali, žice, elektrotehnika, posuđe. Nestabilni radioaktivni elementi kao što su uranijum, kalifornij, polonijum našli su upotrebu u nuklearnoj energiji i proizvodnji oružja.
Laki i jaki metali se koriste u svemirskoj tehnologiji i automobilskoj industriji. Koriste se različiti elementifarmaceutska, prehrambena i tekstilna industrija. Koriste se za izradu nakita, kućnih predmeta, kao i lijekova i medicinskih instrumenata. Litijum se, na primer, koristi kao antidepresiv, zlato je uključeno u lekove za artritis i tuberkulozu. Titan i tantal se koriste u hirurgiji za izradu proteza i zamjenu oštećenih dijelova tijela.
