От 118 елемента, известни на човека, 94 са метали. Това са елементи, които образуват прости вещества с характерен блясък, висока пластичност и ковкост. Какви други свойства имат металите? На какви групи са разделени? Нека разберем.
Метали и техните свойства
Описването на метали не е лесно. Те са трудни за сравнение с други елементи или вещества, познати в съвременния свят. В стандартния смисъл металът е твърдо сиво вещество със силен блясък. Но всичко е много по-сложно. Повечето от тях са наистина сиви, но нюансите са различни за всеки. Галият е синкав, бисмутът е розов, медта е яркочервена, но цезият, стронций и злато имат жълт оттенък.
Металите са много различни по отношение на степента на проявление на техните свойства. Но има качества, които ги обединяват. Металите отдават електрони относително лесно на външното ниво, тъй като те са слабо свързани с ядрото на атома. Вътрешната им структура е представена от кристална решетка, следователно при нормални условия всички те са твърди. Единственото изключение е живакът, който се втвърдява само при температури под -38,83°C.
Металите са отлични проводници на топлина и електричество. Много от тях са много пластични, като злато, мед, чист хром, сребро. Те са в състояние да се огъват или мачкат, без да се счупят. Други са доста крехки (манган, калай, бисмут).
Метални групи
При едни и същи условия металите се държат различно, което вече може да се види на примера с живак. Той става течен много лесно, но не всички вещества се държат по един и същи начин. В зависимост от точката на топене се разграничават топими и огнеупорни метали. Последните включват волфрам, тантал, рений, молибден. Те се топят при температури над 2000 °C.
Разграничават се също тежки и леки метали. Тежки - олово, кадмий, кобалт, живак, мед, ванадий, имат голямо атомно тегло (повече от 50) и висока плътност. Белите дробове са точно обратното. Те включват алуминий, галий, индий. Литият е най-лекият, с плътност от 0,533 g/cm³ и атомна маса 3.
В периодичната таблица се разграничава и алкалната група метали (литий, натрий, калий, рубидий). Те реагират доста лесно с вода, за да образуват разтворим алкален или хидроксид. Всички те са много активни, меки и много по-леки от водата. Има и алкалоземни метали (калций, барий, стронций), алкалите с вода вече образуват техните оксиди или земни елементи. Те са по-твърди и не са толкова активни като алкалните.
Въз основа на различните свойства на металите, те също се разделят на:
- Преходно.
- След преход.
- Цветни.
- Черно.
- Лантаниди.
- Актиниди.
- Noble.
- Метали от платинената група.
- Рядкоземни.
Благородни метали
Металите често действат като редуциращи агенти в химичните реакции. Отказвайки своите електрони, те преминават през корозивни процеси, които ги унищожават. Под действието на окислители на повърхността им се образуват оксиди, хидроксиди, които популярно се наричат ръжда.
Много метали са обект на такива процеси. Разрушители за тях могат да бъдат газове и различни течности. Има обаче отделен клас метали, които са практически устойчиви на окисляване и ръжда. Това са благородни метали. Всички те също са редки и ценни. Цените им варират от $300 (сребро) до $70 000 (родий) за килограм.
Благородни са златото, среброто и металите от платиновата група: платина, рутений, осмий, паладий, иридий, родий. Платината, паладий, злато и сребро са много пластични, но не могат да издържат на твърде високи температури. Останалите благородни метали също са огнеупорни, топят се от 2334°C (рутений) до 3033°C (осмий).
Всички те са устойчиви на вода и въздух, но могат да реагират с по-агресивни вещества. Например, среброто се разтваря лесно в азотна киселина и потъмнява, когато влезе в контакт с йод. Между другото, с помощта на йод можете да проверите дали продуктът наистина е сребърен.
Да бъдеш сред природата
Металите са широко разпространени на нашата планета. под формата на соли исъединения, които се намират в морската вода. Най-вече е пълен с магнезий (0,12%) и калций (1,05%). Най-разпространеният метал в земната кора е алуминият. Той съставлява около 8% от общата му маса. Също така е с високо съдържание на желязо (4,1%), калций (4%), натрий (2,3%), магнезий (2,3%), калий (2,1%).
Но металите присъстват не само във външната среда. Те присъстват във всеки жив организъм, отговорни за много жизнени функции. Човешкото тяло съдържа около 3% метали. Желязото в кръвта помага на хемоглобините да прикрепят кислород и да обменят с въглероден диоксид. Магнезият се намира в мускулите и нервната система. Той участва в синтеза на протеини, отговаря за мускулната релаксация, инхибира възбуждането на нервните окончания.
Най-необходимите за нас: магнезий, желязо, натрий, калций, калий, цинк, мед, кобалт, манган и молибден. Металите се намират в костите, в мозъка, в тъканите на други органи. Получаваме ги от вода и храна и постоянно трябва да попълваме запасите им. При недостиг на тези елементи тялото не работи правилно, но излишъкът им също не е добър.
Заявление
Хората са се научили да използват метали в почти всички области на живота си. От тях се изработват конструктивни материали, проводници, електротехника, съдове. Нестабилни радиоактивни елементи като уран, калифорний, полоний са намерили приложение в ядрената енергия и производството на оръжия.
Леките и здрави метали се използват в космическите технологии и автомобилната индустрия. Използват се различни елементи вфармацевтична, хранителна и текстилна промишленост. От тях се правят бижута, предмети за бита, както и лекарства и медицински инструменти. Литият например се използва като антидепресант, златото е включено в лекарствата за артрит и туберкулоза. Титан и тантал се използват в хирургията за направата на протези и замяна на повредени части на тялото.
