Wat is metaal? De aard van deze stof is al sinds de oudheid van belang. Er zijn tot nu toe ongeveer 96 soorten metalen ontdekt. We zullen in het artikel over hun kenmerken en eigenschappen praten.
Wat is metaal?
Het grootste aantal elementen in het periodiek systeem verwijst naar metalen. Momenteel zijn er slechts 96 van hun soort bekend bij de mens. Elk van hen heeft zijn eigen kenmerken, waarvan vele nog niet zijn onderzocht.
Wat is metaal? Dit is een eenvoudige stof, die wordt gekenmerkt door een hoge elektrische en thermische geleidbaarheid, een positieve temperatuurgeleidingscoëfficiënt. De meeste metalen hebben een hoge sterkte, rekbaarheid en kunnen worden gesmeed. Een van de onderscheidende kenmerken is de aanwezigheid van een metaalachtige glans.
De betekenis van het woord "metaal" wordt geassocieerd met het Griekse metallion, waar het "uit de aarde graven" betekent, evenals "mijn, mijn". Het kwam tot Russische terminologie tijdens het bewind van Peter I uit de Duitse taal (German Metall), waarin het woord uit het Latijn kwam.
Fysieke eigenschappen
Metalen elementen hebben meestal een goede vervormbaarheid, met uitzondering van tin, zink en mangaan. Door dichtheid zijn ze verdeeld in licht(aluminium, lithium) en zwaar (osmium, wolfraam). De meeste hebben een hoog smeltpunt, met een algemeen bereik van -39 graden Celsius voor kwik tot 3410 graden Celsius voor wolfraam.
Onder normale omstandigheden zijn alle metalen behalve kwik en francium vast. De mate van hun hardheid wordt bepaald in punten op de Mosschaal, waarbij het maximum 10 punten is. Dus de hardste zijn wolfraam en uranium (6,0), de zachtste is cesium (0,2). Veel metalen hebben zilveren, blauwachtige en grijze tinten, slechts enkele zijn geel en roodachtig.
Mobiele elektronen bevinden zich in hun kristalroosters, waardoor ze uitstekende geleiders zijn van elektrische stroom en warmte. Zilver en koper werken hier het beste mee. Kwik heeft de laagste thermische geleidbaarheid.
Chemische eigenschappen
Metalen worden op basis van hun chemische eigenschappen in veel groepen verdeeld. Onder hen zijn alkalisch, aardalkali, licht, actinium en actiniden, lanthaan en lanthaniden, halfmetalen. Magnesium en beryllium worden afzonderlijk gevonden.
In de regel werken metalen als reductiemiddelen voor niet-metalen. Ze hebben verschillende activiteiten, dus de reacties op stoffen zijn niet hetzelfde. De meest actieve zijn alkalimetalen, ze gaan gemakkelijk in wisselwerking met waterstof, water.
Onder bepaalde omstandigheden vindt de interactie van metalen met zuurstof bijna altijd plaats. Alleen goud en platina reageren er niet op. Ze reageren ook niet op zwavel en chloor, in tegenstelling tot andere metalen. De alkaligroep wordt geoxideerd totnormale omgeving, de rest bij blootstelling aan hoge temperaturen.
In de natuur zijn
In de natuur komen metalen voornamelijk voor in ertsen of verbindingen, zoals oxiden, zouten en carbonaten. Ze doorlopen lange reinigingsstappen voordat ze worden gebruikt. Veel metalen vergezellen minerale afzettingen. Cadmium maakt dus deel uit van zinkertsen, scandium en tantaal grenzen aan tin.
Alleen inerte, dat wil zeggen inactieve metalen, worden onmiddellijk in hun zuivere vorm gevonden. Vanwege hun lage gevoeligheid voor oxidatie en corrosie wonnen ze de titel van adel. Deze omvatten goud, platina, zilver, ruthenium, osmium, palladium, enz. Edelmetalen zijn zeer ductiel en hebben een karakteristieke heldere glans in afgewerkte producten.
Metalen zijn overal om ons heen. Ze komen in grote hoeveelheden voor in de aardkorst. De meest voorkomende zijn aluminium, ijzer, natrium, magnesium, calcium, titanium en kalium. Ze komen voor in zeewater (natrium, magnesium), maken deel uit van levende organismen. In het menselijk lichaam worden metalen aangetroffen in botten (calcium), bloed (ijzer), zenuwstelsel (magnesium), spieren (magnesium) en andere organen.
Leren en gebruiken
Oude beschavingen wisten wat metaal was. Onder de Egyptische archeologische vondsten die teruggaan tot 3-4 millennia voor Christus, werden voorwerpen gevonden die gemaakt waren van edele metalen. De eerste man ontdekte goud, koper, zilver, lood, ijzer, tin, kwik. Ze werden gebruikt om sieraden, gereedschappen, rituele voorwerpen en wapens te maken.
In de Middeleeuwen werden antimoon, arseen, bismut en zink ontdekt. Ze kregen vaak magische eigenschappen, geassocieerd met de kosmos, de beweging van de planeten. Alchemisten voerden talloze experimenten uit in de hoop kwik in water of goud te veranderen. Geleidelijk aan nam het aantal ontdekkingen toe en tegen de 21e eeuw werden alle tot nu toe bekende metalen ontdekt.
Nu worden ze in bijna alle levenssferen gebruikt. Metalen worden gebruikt om sieraden, apparatuur, schepen, auto's te maken. Ze worden gebruikt om frames te maken voor de constructie van gebouwen, meubels en verschillende kleine onderdelen.
Uitstekende elektrische geleidbaarheid heeft het metaal onmisbaar gemaakt voor de vervaardiging van draden, het is dankzij hem dat we elektrische stroom gebruiken.
