METALAI: ISTORIJA, SAVYBĖS, TIPAI, PANAUDOJIMAS, PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Kad metalai yra sudaryta iš tam tikro elementų, esančių kairėje pusėje, su Nonmetal, išskyrus vandenilį,, periodinės lentelės grupės. Metalai sudaro apie 75% cheminių elementų, todėl galima sakyti, kad didelė gamtos dalis yra metalo pobūdžio.

Metalai, kuriuos žmogus iš pradžių apdorojo priešistorėje, buvo šie: auksas, sidabras, varis, alavas, švinas ir geležis. Taip buvo dėl to, kad jie buvo savo gimtojoje valstybėje, arba todėl, kad juos buvo lengva apdoroti, kad būtų galima sukurti naudingus objektus.

Mėlynos spalvos metaliniai elementai. Žali metaloidai ir rudos spalvos nemetalai

Atrodo, stebuklinga, kad iš uolienų ir mineralų krūvos gali būti išgaunami blizgantys ir sidabriniai kūnai (su tam tikromis svarbiomis ir išskirtinėmis išimtimis). Tai yra boksitas ir aliuminis, iš kurių molio uolienų šis redukuotas metalas gaunamas lakštuose arba sidabro popieriuose.

Metalai yra pramonės šakos; jo kabeliai, reaktoriai, blokai, konteineriai vienaip ar kitaip yra sudaryti iš metalų ir jų lydinių.

Pirmosios monetos, ginklai, įrankiai, šarvai buvo pagaminti iš metalų, vėliau naudojami gaminant transporto priemones, dviračius, valtis, lėktuvus, kompiuterius ir kitus svarbius šiuolaikinio gyvenimo objektus.

Istorija

Vario amžius

Metalurgijos plėtra - Šaltinis: Metallurgical diffusion.svg pagal „Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0“ tarptautinę licenciją

9000 m. Pr. Kr., Pirmieji suklastoti vario metalo daiktai buvo pagaminti Artimuosiuose Rytuose, kai žmogus sužinojo, kad kalimas varis padidino jo stiprumą ir atsparumą, naudodamas jį peiliams gaminti. Tai vario amžius.

Buvo nustatyta, kad varį galima gauti kaitinant mėlynuosius mineralus, tokius kaip korvellitas ir malachitas (4000–3000 m. Pr. Kr.).

Chalcolitinis laikotarpis yra laikotarpis, einantis prieš bronzos amžių, kuris atitinka 5000–3000 m. Pr. Kr. Žmogus pradėjo eksperimentuoti su vario lydymu ir lydymu, kad iš vario oksido būtų suklastotas varis.

Bronzos amžius (3000–1500 m. Pr. Kr.)

Medžiagos iš bronzos amžiaus - Šaltinis: „Gaguilella“ pagal „Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0“ tarptautinę licenciją.

Žmogus greičiausiai netyčia pradėjo gaminti lydinius, iš pradžių iš vario ir arseno, o vėliau iš vario ir alavo, kad gautų bronzą Artimuosiuose Rytuose.

Šį laiką atitinkantys bronzos dirbiniai turėjo 87% vario, 11% alavo ir nedidelį kiekį geležies, arseno, nikelio, švino ir stibio.

Geležies amžius (700 m. Pr. Kr.)

Vyras panaudojo savo patirtį dirbdamas iš kaliojo vario, gamindamas kaltinę geležį Artimuosiuose Rytuose. Per tą patį laikotarpį Italijoje, Etruscan milteliai buvo granuliuoti.

Ankstyviausias žinomas plieno, geležies ir anglies lydinio, gaminys buvo pateiktas metalo gabalėliais archeologinėje vietoje Anatolijoje (1800 m. Pr. Kr.)

Maždaug iki 1122 m. AD ​​nežinomoje vietoje ir vietoje buvo įvežtas ketaus. 1440 m. Po Kr. Buvo pagamintas Didysis Pekino varpas, Kinija. Beveik po trijų šimtmečių, 1709 m. Po Kr., Išlydyta geležis gaminama kaip koksas kaip koksas.

1779 m. Ketaus buvo naudojamas Anglijoje kaip architektūrinė medžiaga. 1855 m. Henry Bessenir naudojo ketaus kaip žaliavą švelniam plienui gauti. Anglų klarkas ir medis (1872) užpatentavo lydinį, šiuo metu laikomą nerūdijančiu plienu.

Fizinės metalų savybės

Šių senovinių varpų bronza parodo metalų naudingumą dekoratyviniams ar religiniams tikslams. Šaltinis: Pxhere.

Tarp kai kurių fizinių metalų savybių turime:

- Metalai yra blizgios išvaizdos ir geba atspindėti šviesą.

- Apskritai, jie yra geri elektros ir šilumos laidininkai.

-Jie turi aukštą lydymosi ir virimo temperatūrą.

-Jie yra kaliojo pavidalo, tai yra, jie gali būti kalti, kad būtų pagaminti ploni lakštai.

-Jie yra lankstūs, su jais galite gaminti labai mažo skersmens laidus ar pluoštus.

-Jie yra kieto pavidalo, išskyrus gyvsidabrį, kuris kambario temperatūroje yra skystas, ir galilį, kuris tirpsta tiesiog suspaudžiant jį tarp jūsų rankų. Šiame paveikslėlyje galite pamatyti gyvsidabrio talpyklą:

-Jie yra nepermatomi kūnai, jų ploni lakštai nėra kertami šviesos.

-Jie yra labai kieti, išskyrus natrį ir kalį, kuriuos galima pjaustyti peiliu.

-Jie turi didelį tankį, o osmis ir iridis turi didžiausią tankį, o ličio - mažiausią.

Cheminės metalų savybės

Tarp kai kurių cheminių metalų savybių turime:

-Jie linkę prarasti elektronus ir sudaro metalų katijonus, M ^{n +} , kur n žymi jų oksidacijos skaičių, kuris tik šarminiams ir šarminiams žemės metalams sutampa su jų valentiniu skaičiumi.

-Jo elektronegatyvumas yra žemas.

-Jie ėsdina ir patiria oksidacijos žalą.

-Formindami pagrindinius oksidus, reaguodami su deguonimi. Šie oksidai, sujungti su vandeniu, sudaro metalo hidroksidus. Metalo oksidai reaguoja su rūgštimis, sudarydami druskas ir vandenį.

-Jie yra geri reduktoriai, nes atsisako elektronų.

Metalo rūšys

Metalai skirstomi į tokius: šarminius, šarminius-žemiškus, po pereinamojo laikotarpio, pereinamuosius ir vadinamuosius retuosius žemius.

Šarminiai metalai

Gamtoje jie paprastai nėra laisvi, nes lengvai oksiduojasi. Jų išoriniame orbitos apvalkale yra suborbitalis s ¹ , todėl jų oksidacijos būsena yra +1. Tai metalai, kurie egzotermiškai reaguoja su vandeniu ir stipriai redukuojasi.

Šarminių žemių metalai

Jie yra kaliojo ir kaliojo metalo. Šios grupės elementų atomai turi s ² konfigūraciją , todėl jie gali atsisakyti dviejų elektronų, o jų oksidacijos būsena yra +2. Išskyrus berilį, jie oksiduojasi veikiant orui.

Metalai po pereinamojo laikotarpio

Jie yra vadinamojo p bloko metalai, esantys periodinėje lentelėje tarp pereinamųjų metalų ir metaloidų.

3 grupės elementų oksidacijos būsenos yra dažniausios +1 ir +3, nors aliuminio oksidacijos būsena yra tik +3. Taip pat dalis metalų, pereinamųjų laikotarpių, yra 14 ir 15 grupėse.

Pereinamieji metalai d

Jie sudaro grupę, kuri randama tarp bazę sudarančių ir rūgštį formuojančių elementų. D ir f atominės orbitalės yra neišsamios ir užpildo. Nors terminas „pereinamieji metalai“ reiškia pereinamuosius metalus d.

Pereinamieji metalai turi daugiau nei vieną oksidacijos būseną. Jie turi aukštesnę lydymosi ir virimo temperatūrą nei kitos metalų grupės. Pereinamieji metalai yra labai nevienalytė metalų grupė, kurią, be kita ko, sudaro geležis, chromas, sidabras ir kt.

Retosios žemės

Retųjų žemių rūda

Šią metalų grupę sudaro skandžio ir itrio elementai bei lantanidų ir aktinidų serijos elementai. „Retųjų žemių“ terminas reiškia, kad gamtoje jų nėra grynose būsenose ir kad jas veikia rūgštys.

Programos

Šarminiai metalai

Liutas yra naudojamas kaip šilumos perdavimo terpė kai kuriuose branduoliniuose reaktoriuose. Jis naudojamas kai kuriose sausose baterijose ir šviesos akumuliatoriuose. Ličio chloridas ir ličio bromidas yra higroskopiniai junginiai, naudojami pramoniniuose džiovinimo ir oro kondicionavimo procesuose.

Natris naudojamas metalų, tokių kaip titanas ir cirkonis, metalurgijoje. Jis naudojamas viešajame apšvietime natrio lanko lempose. Natrio chloridas (NaCl) naudojamas kaip maisto kvapioji medžiaga ir mėsai konservuoti.

Šarminių žemių metalai

Magnis buvo naudojamas fotografijoje kaip blykstė ir fejerverkai. Baris yra lydinių komponentas, naudojamas uždegimo žvakėse dėl to, kad elementas lengvai išskiria elektronus. Bario druskos naudojamos siekiant apriboti virškinimo trakto plokštelių rentgeno pažeidimus.

Kalcis yra naudojamas ištirpintoms priemaišoms iš išlydytų metalų pašalinti ir išmetamosioms dujoms pašalinti vakuuminiuose vamzdeliuose. Tai yra gipso dalis, medžiaga, naudojama statybose ir gydant kaulų lūžius.

Metalai po pereinamojo laikotarpio

Aliuminis, nes tai yra lengvas metalas, naudojamas statant orlaivius ir laivus. Jis taip pat naudojamas gaminant daugybę virtuvės indų. Jis naudojamas kaip žaliava gaminant dezodorantus, kurie riboja prakaitavimą.

Gallija naudojama tranzistoriuose ir termometruose, kuriuose yra aukšta temperatūra. ⁶⁷ Ga izotopas naudojamas medicinoje kai kurioms melanomoms gydyti. Švinas naudojamas gaminant baterijas ir apsaugant nuo jonizuojančiosios spinduliuotės.

Pereinamieji metalai

Varis naudojamas vandens tiekimo vamzdžiuose, šaldytuvuose ir oro kondicionavimo sistemose. Jis taip pat naudojamas kaip kompiuterių šilumos išsklaidymo mechanizmo dalis. Jis naudojamas laidojant elektros srovę, elektromagnetuose ir dažant stiklus.

Nikelis naudojamas nerūdijančio plieno gamybai, taip pat gitarų styginiams ir įkraunamoms baterijoms gaminti. Jis taip pat naudojamas galvanizuojant metalų apsaugą. Jis naudojamas lydiniuose, esančiuose transporto priemonių dalyse, tokiose kaip vožtuvai, guoliai ir stabdžiai.

Nikelis nuo seno buvo naudojamas monetų gamyboje.

Cinkas naudojamas metalams apsaugoti nuo korozijos, gaminant žalvarį. Cinko oksidas ir cinko sulfatas naudojami gaminant lakštus, naudojamus stogams, latakams ir nuleidžiamiems vamzdžiams.

Chromas naudojamas apsaugoti metalus nuo korozijos ir suteikia jiems blizgesį. Jis naudojamas kaip katalizatorius amoniako (NH ₃ ) sintezės reakcijose . Chromo oksidas naudojamas medienai apsaugoti.

Retosios žemės

„Scandium“ yra naudojamas lydiniuose su aliuminiu, skirtu naudoti kosmose. Tai yra gyvsidabrio garų lempų priedas.

Lantanas naudojamas šarmams atspariuose, didelio lūžio rodiklio stikluose. Be to, jis naudojamas gaminant fotoaparatų objektyvus ir kaip katalizinis krekingo katalizatorius naftos perdirbimo įmonėms.

Ceris yra naudojamas kaip cheminė oksiduojanti medžiaga. Be to, jis naudojamas tiekiant geltoną spalvą stikle ir keramikoje, taip pat kaip savaiminio valymo krosnių katalizatorius.

Metalinių elementų pavyzdžiai

Šarminis

Natris (Na), kalis (K), cezis (Cs), ličio (Li) ir rubidis (Ru).

Šarminis-žemiškas

Berilis (Be), magnis (Mg), kalcis (Ca), stroncis (Sr), baris (Ba) ir radis (Ra).

Po pereinamojo laikotarpio

Aliuminis (Al), galis (Ga), indis (į), talis (Tl), alavas (Sn) ir švinas (Pb).

Pereinamasis laikotarpis

Titanas (Ti), vanadis (V), chromas (Cr), manganas (Mn), geležis (Fe), kobaltas (Co), nikelis (Ni), varis (Cu), cinkas (Zn), cirkonis (Zr), niobis (Nb), molibdenas (Mo), paladžio (Pd), sidabras (Ag), volframas (W), renis (Re), osmis (Os), iridis (Ir),

Platina (Pt), auksas (Au) ir gyvsidabris (Hg).

Retosios žemės

Skandis (Sc), itris (Y), lantanas (La), ceris (Ce), prazeodimis (Pr), neodimis (Nd), samaris (Sm), europiumas (Eu), gadolinis (Gd), holmis (Ho), erbis (Er), tulis (Tm), iterbis (Yb) ir liutecis (Lu).

Nuorodos

1. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
2. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 m. Spalio 05 d.). Metalai, palyginti su nemetalais. Atgauta iš: thinkco.com
4. Metalai ir jų savybės - fizinės ir cheminės. . Atgauta iš: csun.edu
5. Jonathanas Maesas. (2019 m.). 18 skirtingų metalo rūšių (faktai ir naudojimo būdai). Atkurta iš: makeitfrommetal.com