Mes paaiškiname, kas yra metalai, kaip jie klasifikuojami ir kokios yra jų fizinės savybės. Metalų ir nemetalų pavyzdžiai.
Kas yra metalai?
Srityje chemija, yra žinomi kaip metalai arba metaliniai elementai iš Periodinė elementų lentelė kurie pasižymi tuo, kad yra geri vairuotojai elektros ir iš karštis. Šie elementai turi didelį tankį ir paprastai būna kieti kambario temperatūroje (išskyrus gyvsidabrį). Be to, daugelis gali atspindėti šviesa, kuris suteikia jiems būdingą blizgesį.
Metalai yra daugiausiai elementų periodinėje lentelėje, o kai kurie iš jų yra vieni gausiausių Žemės pluta. Dalis jų dažniausiai randama didesnio ar mažesnio grynumo gamta, nors dauguma jų yra mineralų dalis iš žemės podirvio ir turi būti atskirti zmogus juos naudoti.
Metalai turi būdingus ryšius, vadinamus "metalinės jungtys“. Šio tipo jungtyse metalo atomai yra sujungti taip, kad jų atominiai branduoliai susijungia su valentiniais elektronais (elektronų esančius paskutiniame elektroniniame apvalkale, tai yra atokiausiuose elektronuose), kurie aplink jį sudaro savotišką „debesį“. Taigi metaliniame ryšyje metalo atomai išsidėstę labai arti vienas kito ir visi yra „panardinti“ į savo valentinius elektronus, suformuodami metalinę struktūrą.
Kita vertus, gali susidaryti metalai joninės jungtys su nemetalais (pavyzdžiui, chloru ir fluoru), todėl susidaro druskos. Šio tipo ryšys susidaro dėl elektrostatinės traukos tarp skirtingo ženklo jonų, kai metalai sudaro teigiamus jonus (katijonus), o nemetalai – neigiamus jonus (anijonus). Kai šios druskos ištirpsta vandenyje, jos disocijuoja į savo jonų.
Net ir lydiniai vieno metalo su kitu (arba su nemetalu) ir toliau yra metalinės medžiagos, kaip yra plieno ir bronzos atveju, nors jie yra mišiniai vienalytis.
Metalai pasitarnavo žmogiškumas Nuo neatmenamų laikų dėl savo idealaus charakterio formuoti visų rūšių įrankius, statulas ar konstrukcijas dėl ypatingų fizinių savybių:
- Kalumas. Kai kurie metalai suspaudžiami gali sudaryti plonus vienalytės medžiagos lakštus.
- Plastiškumas. Kai kurie metalai, veikiami tempimo jėgų, gali sudaryti vienalytės medžiagos vielus arba sruogas.
- Atkaklumas. Gebėjimas atsispirti lūžiams, kai jis yra veikiamas pajėgos staigus (sumušimas, kritimas ir kt.).
- Mechaninis stiprumas. Gebėjimas atlaikyti trauką, gniuždymą, sukimą ir kitas jėgas nepasiduodant struktūra fizinis ar deformuotas.
Be to, dėl jų blizgesio jie idealiai tinka papuošalams ir dekoratyviniams elementams kalti, o jų geras laidumas elektros daro juos nepakeičiamais perduodant elektros srovė šiuolaikinėse sistemose elektros energija.
Metalo tipai
Metaliniai elementai gali būti įvairių tipų, pagal kuriuos jie grupuojami periodinėje lentelėje. Kiekviena grupė turi bendrų savybių:
- Šarminiai metalai. Jie yra blizgūs, minkšti ir labai reaguoja įprastomis sąlygomis Slėgis Y temperatūros (1 atm ir 25º C), todėl jie niekada nėra gryni gamta. Jie turi mažą tankį ir yra geri šilumos ir elektros laidininkai. Jie taip pat turi žemą lydymosi ir virimo temperatūrą. Periodinėje lentelėje jie užima I grupę. Šioje grupėje taip pat yra vandenilis (kuris nėra metalas).
- Šarminių žemių metalai. Jie yra II periodinės lentelės grupėje. Jo pavadinimas kilęs iš jo oksidų (anksčiau vadintų „žemėmis“) šarminių savybių. Paprastai jie yra kietesni ir mažiau reaktyvūs nei šarminiai. Jie yra ryškūs ir geri šilumos ir elektros laidininkai. Jie turi žemą tankis Y spalva.
- Pereinamieji metalai. Dauguma metalų priklauso šiai kategorijai. Jie užima centrinę periodinės lentelės sritį ir beveik visi yra kieti, su aukštais lydymosi taškai Y verdantis, ir geras šilumos ir elektros laidumas.
- Lantanidai. Taip pat vadinami lantanoidais, jie yra vadinamosios periodinės lentelės „retosios žemės“, kurios su aktinidais sudaro „vidinius pereinamuosius elementus“. Jie yra labai panašūs vienas į kitą elementai ir, nepaisant jų pavadinimo, žemės paviršiuje jų yra labai daug. Jie turi magnetinį elgesį (kai jie sąveikauja su magnetiniu lauku, pavyzdžiui, magnetinis laukas kuri sukuria a magnetas) ir spektrinis (kai ant jų krinta spinduliuotė) labai būdingi.
- Aktinidai. Kartu su retųjų žemių metalais jie sudaro „vidinius pereinamuosius elementus“ ir yra labai panašūs vienas į kitą. Jie pristatomi aukštai atominiai skaičiai ir daugelis jų yra radioaktyvūs visuose savo izotopuose, todėl gamtoje jie itin reti.
- Transaktinidai. Taip pat vadinami „super sunkiais elementais“, jie yra tie, kurie viršija in atominis skaičius sunkiausias iš aktinidų, Lawrencio. Visi šių elementų izotopai turi labai trumpą pusėjimo trukmę, visi yra radioaktyvūs ir buvo gauti sintezės būdu laboratorijoje, todėl jie turi už jų sukūrimą atsakingų fizikų pavardes.
Metalų pavyzdžiai
- Šarminis Ličio (Li), natrio (Na), kalio (K), rubidžio (Rb), cezio (Cs), francio (Fr).
- Šarminės žemės. Berilis (Be), magnis (Mg), kalcis (Ca), stroncis (Sr), baris (Ba) ir radis (Ra).
- Pereinamieji metalai. Skandis (Sc), titanas (Ti), vanadis (V), chromas (Cr), manganas (Mn), geležis (Fe), kobaltas (Co), nikelio (Nei), vario (Cu), cinkas (Zn), itris (Y), cirkonis (Zr), niobis (Nb), molibdenas (Mo), technecis (Tc), rutenis (Ru), rodis (Rh), paladis (Pd), sidabras (Ag), kadmis (Cd), liutecis (Lu), hafnis (Hf), tantalas (Ta), volframas (W), renis (Re), osmis (Os), iridis (Ir), platina (Pd), auksas (Au), gyvsidabris (Hg), Lawrence (Lr), rutherfordium (Rf), dubnium (Db), seaborgium (Sg), bohrio (Bh), hasis (Hs), meitnerium (Mt), darmstadium (Ds), Rentgenium (Rg), kopernicis (Cn).
- Retųjų žemių. Lantanas (La), Ceris (Ce), Prazeodimis (Pr), Neodimis (Nd), Prometis (Pm), Samaris (Sm), Europis (Eu), Gadolinis (Gd), Terbis (Tb), Disprosis (Dy), Holmis (Ho), erbis (Er), tulis (Tm), iterbis (Yb), liutecis (Lu).
- Aktinidai. Aktinas (Ac), toris (Th), protaktinas (Pa), uranas (U), neptūnas (Np), plutonis (Pu), americis (Am), kuršis (Cm), berkelis (Bk), kalifornis (Cf), einšteinas (Es), fermis (Fm), mendeleviumas (Md), nobelis (No), Lawrencio (Lr).
- Transaktinidai. Rutherfordium (Rf), Dubnium (Db), Seaborgium (Sg), Bohrio (Bh), Hassium (Hs), Meitnerium (Mt), Darmstadium (Ds), Rentgenium (Rg), Copernicium (Cn), Nihonium (Nh), flerovio (Fl), moscovio (Mc), livermorio (Lv), teneso (Ts).
Kas yra nemetalai?
Nemetalai yra elementai, kurių savybės labai skiriasi nuo metalų, nors yra ir junginių, vadinamų metaloidai, kurių savybės ir charakteristikos yra tarpinės tarp metalų ir nemetalų. Susidaro nemetalai kovalentiniai ryšiai kai jie susidaro molekules tarp jų. Šie junginiai, skirtingai nei metalai, nėra geri elektros srovės ir šilumos laidininkai, taip pat nėra blizgūs.
Deguonis, anglis, vandenilis, azotas, fosforas ir siera, kurie yra pagrindiniai gyvenimą, yra nemetalų dalis. Šie nemetaliniai elementai gali būti kieti, skysti arba dujiniai.
Jie daugiausia skirstomi į:
- Halogenai Fluoras (F), chloras (Cl), bromas (Br), jodas (I), astatas (At) ir tenezas (Ts).
- Inercinės dujos. Helis (He), neonas (Ne), argonas (Ar), kriptonas (Kr), ksenonas (Xe), radonas (Rn), oganesonas (Og).
- Kiti nemetalai. Vandenilis (H), anglis (C), siera (S), selenas (Se), azotas (N), deguonis (O) ir fosforas (P).