Co to jest metal? Natura tej substancji była interesująca od czasów starożytnych. Do tej pory odkryto około 96 rodzajów metali. O ich cechach i właściwościach porozmawiamy w artykule.
Co to jest metal?
Największa liczba pierwiastków w układzie okresowym odnosi się do metali. Obecnie tylko 96 ich gatunków jest znanych człowiekowi. Każdy z nich ma swoje własne cechy, z których wiele nie zostało jeszcze zbadanych.
Co to jest metal? Jest to prosta substancja, która charakteryzuje się wysoką przewodnością elektryczną i cieplną, dodatnim współczynnikiem temperaturowym przewodności. Większość metali ma wysoką wytrzymałość, ciągliwość i może być kuta. Jedną z cech wyróżniających jest obecność metalicznego połysku.
Znaczenie słowa „metal” jest związane z greckim métallion, gdzie oznacza „wykopać się z ziemi”, a także „moje, moje”. Do rosyjskiej terminologii przyszło za panowania Piotra I z języka niemieckiego (niem. Metall), do którego słowo to przeszło z łaciny.
Właściwości fizyczne
Pierwiastki metalowe mają zwykle dobrą ciągliwość, z wyjątkiem cyny, cynku i manganu. Według gęstości dzielą się na światło(aluminium, lit) i ciężkie (osm, wolfram). Większość z nich ma wysoką temperaturę topnienia, w ogólnym zakresie od -39 stopni Celsjusza dla rtęci do 3410 stopni Celsjusza dla wolframu.
W normalnych warunkach wszystkie metale z wyjątkiem rtęci i fransu są stałe. Stopień ich twardości określany jest w punktach na skali Mossa, gdzie maksimum to 10 punktów. Tak więc najtwardsze są wolfram i uran (6,0), najdelikatniejsze to cez (0,2). Wiele metali ma srebrne, niebieskawe i szare odcienie, tylko kilka jest żółtych i czerwonawych.
Mobilne elektrony znajdują się w swoich sieciach krystalicznych, dzięki czemu są doskonałymi przewodnikami prądu elektrycznego i ciepła. Najlepiej sprawdza się w tym srebro i miedź. Rtęć ma najniższą przewodność cieplną.
Właściwości chemiczne
Metale są podzielone na wiele grup zgodnie z ich właściwościami chemicznymi. Wśród nich są alkalia, ziemie alkaliczne, światło, aktyn i aktynowce, lantan i lantanowce, półmetale. Magnez i beryl można znaleźć osobno.
Z reguły metale działają jako środki redukujące niemetale. Mają różne działania, więc reakcje na substancje nie są takie same. Najbardziej aktywne są metale alkaliczne, łatwo wchodzą w interakcje z wodorem, wodą.
W pewnych warunkach prawie zawsze dochodzi do interakcji metali z tlenem. Tylko złoto i platyna nie reagują na to. Nie reagują również z siarką i chlorem, w przeciwieństwie do innych metali. Grupa alkaliczna jest utleniana dozwykłe środowisko, reszta pod wpływem wysokich temperatur.
Przebywanie na łonie natury
W naturze metale znajdują się głównie w rudach lub związkach, takich jak tlenki, sole, węglany. Przed użyciem przechodzą długie etapy czyszczenia. Złożom mineralnym towarzyszy wiele metali. Tak więc kadm jest częścią rud cynku, skand i tantal sąsiadują z cyną.
Tylko obojętne, to znaczy nieaktywne metale, znajdują się natychmiast w czystej postaci. Ze względu na niską podatność na utlenianie i korozję zdobyli tytuł szlachecki. Należą do nich złoto, platyna, srebro, ruten, osm, pallad itp. Metale szlachetne są bardzo ciągliwe i mają charakterystyczny jasny połysk w gotowych produktach.
Metale są wszędzie wokół nas. Występują w dużych ilościach w skorupie ziemskiej. Najczęściej spotykane to glin, żelazo, sód, magnez, wapń, tytan i potas. Znajdują się w wodzie morskiej (sód, magnez), wchodzą w skład organizmów żywych. W ludzkim ciele metale znajdują się w kościach (wapń), krwi (żelazo), układzie nerwowym (magnez), mięśniach (magnez) i innych narządach.
Nauka i używanie
Starożytne cywilizacje wiedziały, czym jest metal. Wśród egipskich znalezisk archeologicznych datowanych na 3-4 tysiące lat p.n.e. znaleziono przedmioty wykonane z metali szlachetnych. Pierwszy człowiek odkrył złoto, miedź, srebro, ołów, żelazo, cynę, rtęć. Były używane do wyrobu biżuterii, narzędzi, przedmiotów rytualnych i broni.
W średniowieczu odkryto antymon, arsen, bizmut i cynk. Często otrzymywali magiczne właściwości, związane z kosmosem, ruchem planet. Alchemicy przeprowadzili liczne eksperymenty w nadziei na przekształcenie rtęci w wodę lub złoto. Stopniowo liczba odkryć rosła i do XXI wieku odkryto wszystkie znane do tej pory metale.
Teraz są używane w prawie wszystkich sferach życia. Z metali wykonuje się biżuterię, sprzęt, statki, samochody. Wykorzystywane są do wykonywania ram do konstrukcji budynków, mebli oraz różnych drobnych elementów.
Doskonała przewodność elektryczna sprawiła, że metal jest niezbędny do produkcji przewodów, to dzięki niemu używamy prądu elektrycznego.
