Se deg rundt et øyeblikk… Hvor mange metallting kan du se? Vanligvis når vi tenker på metaller, tenker vi på stoffer som er skinnende og holdbare. Imidlertid finnes de også i maten vår og i kroppen vår. La oss ta en titt på den komplette listen over metaller kjent for vitenskapen, lære deres grunnleggende egenskaper og finne ut hvorfor de er så spesielle.
Hva er metaller?
Elementer som mister elektroner lett, som er skinnende (reflekterende), formbare (kan støpes til andre former), og som anses som gode ledere av varme og elektrisitet, kalles metaller. De er avgjørende for vår livsstil, siden de ikke bare er en del av strukturer og teknologier, men også avgjørende for produksjonen av nesten alle gjenstander. Metall er til og med i menneskekroppen. Når du ser på ingrediensetiketten til en multivitamin, vil du se dusinvis av forbindelser oppført.
Du visste kanskje ikke at elementer som natrium, kalsium, magnesium og sink er essensielle forliv, og hvis de er fraværende fra kroppen vår, kan helsen vår være i alvorlig fare. For eksempel er kalsium essensielt for sunne bein, magnesium for stoffskiftet. Sink forbedrer immunsystemets funksjon, mens jern hjelper blodcellene å frakte oksygen gjennom hele kroppen. Men metallene i kroppen vår skiller seg fra metallet i en skje eller stålbro ved at de har mistet elektroner. De kalles kationer.
Metaller har også antibiotiske egenskaper, så rekkverk og håndtak på offentlige steder er ofte laget av disse elementene. Det er kjent at mange verktøy er laget av sølv for å hindre vekst av bakterier. Kunstige ledd er laget av titanlegeringer, som både forhindrer infeksjon og gjør mottakerne sterkere.
Metaller i det periodiske systemet
Alle grunnstoffene i Dmitri Mendeleevs periodiske system er delt inn i to store grupper: metaller og ikke-metaller. Den første er den mest tallrike. De fleste grunnstoffene er metaller (blått). Ikke-metaller i tabellen er vist på gul bakgrunn. Det er også en gruppe grunnstoffer som er klassifisert som metalloider (røde). Alle metaller er gruppert på venstre side av bordet. Merk at hydrogen er gruppert med metaller i øvre venstre hjørne. Til tross for dette regnes den som ikke-metallisk. Noen forskere teoretiserer imidlertid at det kan være metallisk hydrogen i kjernen av planeten Jupiter.
Metal Bonding
Mange av de fantastiske og nyttige egenskapeneEt grunnstoff har å gjøre med hvordan atomene kobles til hverandre. Dette skaper visse sammenhenger. Den metalliske interaksjonen mellom atomer fører til dannelsen av metalliske strukturer. Hver forekomst av dette elementet i hverdagen, fra en bil til mynter i en lomme, inkluderer en metallforbindelse.
I løpet av denne prosessen deler metallatomene sine ytre elektroner jevnt med hverandre. Elektroner som strømmer mellom positivt ladede ioner overfører lett varme og elektrisitet, noe som gjør disse elementene så gode ledere av varme og elektrisitet. Kobberledninger brukes til strømforsyning.
Reaksjoner av metaller
Reaktivitet refererer til et elements tendens til å reagere med kjemikalier i miljøet. Hun er annerledes. Noen metaller, som kalium og natrium (i kolonne 1 og 2 i det periodiske systemet), reagerer lett med mange forskjellige kjemikalier og finnes sjelden i sin rene, elementære form. Begge eksisterer vanligvis bare i forbindelser (bundet til ett eller flere andre grunnstoffer) eller som ioner (en ladet versjon av deres elementære form).
På den annen side finnes det andre metaller, de kalles også smykker. Gull, sølv og platina er lite reaktive og forekommer vanligvis i sin rene form. Disse metallene mister elektroner lettere enn ikke-metaller, men ikke like lett som reaktive metaller som natrium. Platina relativtikke-reaktiv og svært motstandsdyktig mot reaksjoner med oksygen.
Element Properties
Da du studerte alfabetet på barneskolen, oppdaget du at alle bokstaver har sitt eget unike sett med egenskaper. For eksempel hadde noen rette linjer, noen hadde kurver, og andre hadde begge typer linjer. Det samme kan sies om elementene. Hver av dem har et unikt sett med fysiske og kjemiske egenskaper. Fysiske egenskaper er egenskaper som ligger i visse stoffer. Skinnende eller ikke, hvor godt den leder varme og elektrisitet, ved hvilken temperatur den smelter, hvor tett den er.
Kjemiske egenskaper inkluderer de egenskapene som observeres når de reagerer på eksponering for oksygen hvis de brenner (hvor vanskelig det vil være for dem å beholde elektronene sine under en kjemisk reaksjon). Ulike elementer kan dele felles egenskaper. For eksempel er jern og kobber begge elementer som leder elektrisitet. De har imidlertid ikke de samme egenskapene. For eksempel, når jern utsettes for fuktig luft, ruster det, men når kobber utsettes for de samme forholdene, får det et spesifikt grønt belegg. Det er derfor Frihetsgudinnen er grønn og ikke rusten. Den er laget av kobber, ikke jern).
Organisering av elementer: metaller og ikke-metaller
Det faktum at elementene har noen felles og unike egenskaper gjør at de kan sorteres i et fint, ryddig diagram somk alt det periodiske system. Den organiserer grunnstoffer basert på deres atomnummer og egenskaper. Så i det periodiske systemet finner vi elementer gruppert sammen som har felles egenskaper. Jern og kobber er nær hverandre, begge er metaller. Jern er merket med symbolet "Fe" og kobber er merket med symbolet "Cu".
De fleste grunnstoffene i det periodiske system er metaller, og de har en tendens til å være på venstre side av tabellen. De er gruppert sammen fordi de har visse fysiske og kjemiske egenskaper. For eksempel er metaller tette, skinnende, de er gode ledere av varme og elektrisitet, og de mister lett elektroner i kjemiske reaksjoner. I motsetning til dette har ikke-metaller motsatte egenskaper. De er ikke tette, leder ikke varme og elektrisitet, og har en tendens til å få elektroner i stedet for å gi dem bort. Når vi ser på det periodiske systemet, ser vi at de fleste ikke-metallene er gruppert til høyre. Dette er grunnstoffer som helium, karbon, nitrogen og oksygen.
Hva er tungmetaller?
Listen over metaller er ganske tallrik. Noen av dem kan hope seg opp i kroppen og ikke gjøre skade, for eksempel naturlig strontium (formel Sr), som er en analog av kalsium, ettersom det avsettes produktivt i beinvev. Hvilke av dem kalles tunge og hvorfor? Tenk på fire eksempler: bly, kobber, kvikksølv og arsen.
Hvor er disse elementene plassert og hvordan påvirker de miljøet og menneskers helse? Tungmetaller er metalliske, naturlig forekommende forbindelser som har en svært høy tetthet sammenlignet med andre metaller - minst fem ganger tettheten til vann. De er giftige for mennesker. Selv små doser kan føre til alvorlige konsekvenser.
- Lead. Det er et tungmetall som er giftig for mennesker, spesielt barn. Forgiftning med dette stoffet kan føre til nevrologiske problemer. Selv om det en gang var veldig attraktivt på grunn av sin fleksibilitet, høye tetthet og evne til å absorbere skadelig stråling, har bly blitt faset ut på mange måter. Dette myke, sølvfargede metallet som finnes på jorden er farlig for mennesker og samler seg i kroppen over tid. Det verste er at du ikke blir kvitt det. Den sitter der, samler seg og forgifter kroppen gradvis. Bly er giftig for nervesystemet og kan forårsake alvorlig hjerneskade hos barn. Den ble mye brukt på 1800-tallet for å lage sminke og ble frem til 1978 brukt som en av ingrediensene i hårfarge. I dag brukes bly primært i store batterier, som røntgenskjold, eller som isolasjon for radioaktivt materiale.
- Kobber. Det er et rødbrunt tungmetall som har mange bruksområder. Kobber er fortsatt en av de beste lederne av elektrisitet og varme, og mange elektriske ledninger er laget av dette metallet og dekket av plast. Mynter, for det meste småpenger, er også laget av dette elementet i det periodiske systemet. Akutt kobberforgiftning er sjelden, men som bly kan det hope seg opp i vev, og til slutt føre til toksisitet. Personer som er utsatt for store mengder kobber eller kobberstøv er også i faresonen.
- Mercury. Dette metallet er giftig i enhver form og kan til og med absorberes av huden. Dets unike ligger i det faktum at det er flytende ved romtemperatur, det kalles noen ganger "rask sølv". Det kan sees i et termometer fordi det som væske absorberer varme og endrer volum med selv den minste temperaturforskjell. Dette gjør at kvikksølvet kan stige eller falle i glassrøret. Siden dette stoffet er et kraftig nevrotoksin, går mange selskaper over til rødfargede alkoholtermometre.
- Arsenikk. Fra romertiden og frem til viktoriansk tid ble arsen regnet som «giftens konge» og også «kongenes gift». Historien er full av utallige eksempler på at både kongelige og vanlige mennesker har begått drap for personlig vinning, ved å bruke arsenforbindelser som var luktfrie, fargeløse og smakløse. Til tross for alle de negative påvirkningene, har denne metalloiden også sine bruksområder, selv i medisin. For eksempel er arsentrioksid et svært effektivt medikament som brukes til å behandle personer med akutt promyelocytisk leukemi.
Hva er et edelt metall?
Edelt metall er et metall somkan være sjelden eller vanskelig å få tak i, og økonomisk svært verdifull. Hva er listen over metaller som er edle? Det er tre tot alt:
- Platinum. Til tross for sin ildfasthet, brukes den i smykker, elektronikk, biler, kjemiske prosesser og til og med medisin.
- Gull. Dette edle metallet brukes til å lage smykker og gullmynter. Den har imidlertid mange andre bruksområder. Den brukes i medisin, produksjon og laboratorieutstyr.
- Sølv. Dette edelmetallet er sølvhvitt i fargen og er veldig formbart. i sin rene form er den ganske tung, den er lettere enn bly, men tyngre enn kobber.
Metaller: typer og egenskaper
De fleste grunnstoffer kan betraktes som metaller. De er gruppert i midten på venstre side av bordet. Metaller er alkali, jordalkali, overgang, lantanider og aktinider.
De har alle et par ting til felles, disse er:
- fast ved romtemperatur (unntatt kvikksølv);
- vanligvis skinnende;
- høyt smeltepunkt;
- god leder for varme og elektrisitet;
- lav ioniseringskapasitet;
- lav elektronegativitet;
- bøyelig (i stand til å ta en gitt form);
- plast (kan trekkes inn i tråd);
- høy tetthet;
- et stoff som mister elektroner i reaksjoner.
Liste over metaller kjent for vitenskapen
- litium;
- beryllium;
- natrium;
- magnesium;
- aluminium;
- kalium;
- kalsium;
- scandium;
- titanium;
- vanadium;
- chrome;
- mangan;
- jern;
- kobolt;
- nikkel;
- copper;
- zinc;
- gallium;
- rubidium;
- strontium;
- yttrium;
- zirkonium;
- niobium;
- molybden;
- technetium;
- ruthenium;
- rhodium;
- palladium;
- silver;
- kadmium;
- indium;
- copernicus;
- cesium;
- barium;
- tin;
- jern;
- vismut;
- lead;
- kvikksølv;
- tungsten;
- gull;
- platinum;
- osmium;
- hafnium;
- germanium;
- iridium;
- niobium;
- rhenium;
- antimon;
- thallium;
- tantal;
- fransk;
- livermorium.
Tot alt er det kjent rundt 105 kjemiske grunnstoffer, hvorav de fleste er metaller. Sistnevnte er et svært vanlig grunnstoff i naturen, som forekommer både i ren form og som en del av ulike forbindelser.
Metaller forekommer i jordens tarm, de kan finnes i ulike vannmasser, i sammensetningen av kroppene til dyr og mennesker, i planter og til og med i atmosfæren. I det periodiske systemet er de plassert med utgangspunkt i litium (et metall med formelen Li) ogslutter med livermorium (Lv). Bordet fortsetter å fylles på med nye elementer, og for det meste er dette metaller.
