Prvi materijal koji smo naučili koristitiljudi za svoje potrebe su kamen. Međutim, kasnije, kad je osoba postala svjesna svojstava metala, kamen se pomaknuo daleko unatrag. Upravo su te tvari i njihove legure postale najvažniji i glavni materijal u rukama ljudi. Od njih su se izrađivali kućanski predmeti, alati, gradili su se prostori. Stoga ćemo u ovom članku razmotriti što su to metali, čija su opća obilježja, svojstva i upotreba tako relevantna do danas. Napokon, doslovno odmah nakon kamenog doba uslijedila je čitava galaksija metala: bakar, bronca i željezo.
Ono što spaja sve predstavnike ovihjednostavne tvari? Naravno, ovo je struktura njihove kristalne rešetke, vrste kemijskih veza i značajke elektroničke građe atoma. Napokon, otuda karakteristična fizikalna svojstva koja su u osnovi upotrebe ovih materijala od strane ljudi.
Prije svega, metale razmotrite kaokemijski elementi periodičnog sustava. U njemu su smješteni sasvim slobodno, zauzimajući 95 stanica od trenutno poznatih 115. Nekoliko je značajki njihovog smještaja u općem sustavu:
Na temelju takvih podataka lako je uvidjeti da se nemetali skupljaju u gornjem desnom dijelu sustava, a sav ostatak prostora pripada elementima koje razmatramo.
Svi oni imaju nekoliko značajki elektroničke građe atoma:
Opće karakteristike metala i nemetalaomogućuje vam prepoznavanje obrazaca u njihovoj strukturi. Dakle, kristalna rešetka prve je metalna, posebna. Njegovi čvorovi sadrže nekoliko vrsta čestica odjednom:
Unutar se nakuplja uobičajeni oblak, nazvan elektronski plin, što objašnjava sva fizikalna svojstva tih tvari. Tip kemijske veze u metalima isto je ime s njima.
Brojni su parametri koji su zajednički svim metalima. Njihova opća obilježja u pogledu fizičkih svojstava su sljedeća.
Navedeni parametri su općenitikarakteristična za metale, odnosno sve ono što ih spaja u jednu veliku obitelj. Međutim, treba shvatiti da postoje iznimke od svakog pravila. Štoviše, previše je elemenata ove vrste. Stoga unutar same obitelji postoje i podjele na razne skupine, koje ćemo razmotriti u nastavku i za koje ćemo naznačiti karakteristična obilježja.
Sa stajališta kemijske znanosti, svi metali su reducirajuća sredstva. Štoviše, vrlo su jaki. Što je manje elektrona na vanjskoj razini i što je veći atomski radijus, to je metal jači u ovom parametru.
Kao rezultat, metali mogu reagirati sa:
Ovo je samo općeniti pregled kemijskih svojstava. Zapravo, za svaku skupinu elemenata oni su potpuno individualni.
Opće karakteristike zemnoalkalijskih metala su kako slijedi:
Dakle, zemnoalkalijski metali suuobičajeni elementi s-obitelji, koji pokazuju visoku kemijsku aktivnost i snažni su redukcijski agensi i važni sudionici u biološkim procesima u tijelu.
Počinje opća karakterizacija alkalnih metalaod njihova imena. Dobili su je zbog sposobnosti otapanja u vodi, stvarajući lužine - kaustične hidrokside. Reakcije s vodom vrlo su burne, ponekad s upalom. Te se tvari u prirodi ne pojavljuju u slobodnom obliku, jer je njihova kemijska aktivnost previsoka. Reagiraju sa zrakom, vodenom parom, nemetalima, kiselinama, oksidima i solima, odnosno s gotovo svime.
To je zbog njihove elektroničke strukture.Na vanjskoj razini postoji samo jedan elektron koji oni lako doniraju. To su najjača redukcijska sredstva, zbog čega je trebalo dosta vremena da se dobiju u svom čistom obliku. To je prvi učinio Humphrey Davy u 18. stoljeću elektrolizom natrijevog hidroksida. Sada se svi predstavnici ove skupine miniraju ovom metodom.
Opće značajke alkalnih metalatakođer leži u činjenici da oni čine prvu skupinu, glavnu podskupinu periodičnog sustava. Svi su oni važni elementi koji tvore mnoge vrijedne prirodne spojeve koje koristi čovjek.
Ova skupina elemenata uključuje sve one stupnjevekoja oksidacija može varirati. To znači da, ovisno o uvjetima, metal može djelovati i kao oksidacijsko sredstvo i kao redukcijsko sredstvo. Takvi elementi imaju veliku sposobnost reagiranja. Među njima je velik broj amfoternih tvari.
Uobičajeni naziv za sve ove atome je prijelaznielementi. Dobili su je zbog činjenice da, s obzirom na očitovana svojstva, doista stoje u sredini između tipičnih metala s-obitelji i nemetala p-obitelji.
Opća karakteristika prijelaznih metala podrazumijeva označavanje njihovih sličnih svojstava. Oni su sljedeći:
Kao jednostavne tvari, metali ove skupine vrlo su jaki, žilavi i podatni, stoga su od velike industrijske važnosti.
Opće značajke metala sekundarnih podskupinapotpuno se podudara s onim prijelaznog. I to ne čudi, jer su zapravo potpuno iste stvari. Samo bočne podskupine sustava čine upravo predstavnici d- i f-obitelji, odnosno s prijelaznim metalima. Stoga možemo reći da su ti pojmovi sinonimi.
Najaktivniji i najvažniji od njih je prvi red od 10 predstavnika od skandija do cinka. Svi su od velike industrijske važnosti i ljudi ih često koriste, posebno za topljenje.
Opće karakteristike metala i legura dopuštajurazumjeti gdje je i kako moguće koristiti ove tvari. Takvi su spojevi pretrpjeli velike transformacije u posljednjim desetljećima, jer se otkrivaju i sintetiziraju svi novi aditivi kako bi se poboljšala njihova kvaliteta.
Najpoznatije legure danas su:
Što je legura?Ovo je smjesa metala dobivena topljenjem potonjih u posebnim pećima. To se radi kako bi se dobio proizvod koji je po svojstvima superiorniji od čistih tvari koje ga tvore.
Ako govorimo o općim svojstvima, ondaobilježja metala i nemetala razlikovat će se u jednoj vrlo važnoj točki: za potonju je nemoguće razlikovati slična obilježja, jer se vrlo razlikuju po očitovanim svojstvima, kako fizičkim tako i kemijskim.
Stoga je nemoguće stvoriti takvu karakteristiku za nemetale. Predstavnike svake skupine možete razmatrati odvojeno i opisati njihova svojstva.
