Trong số 118 nguyên tố mà con người biết đến, 94 nguyên tố là kim loại. Đây là những nguyên tố tạo thành các chất đơn giản có độ sáng đặc trưng, độ dẻo cao và dễ uốn. Kim loại có những tính chất nào khác? Chúng được chia thành những nhóm nào? Hãy cùng tìm hiểu.
Kim loại và đặc tính của chúng
Mô tả kim loại không dễ dàng. Chúng rất khó để so sánh với các nguyên tố hoặc chất khác được biết đến trong thế giới hiện đại. Theo nghĩa tiêu chuẩn, kim loại là một chất rắn màu xám có ánh sáng mạnh. Nhưng mọi thứ phức tạp hơn nhiều. Hầu hết chúng thực sự là màu xám, nhưng các sắc thái khác nhau đối với tất cả mọi người. Gali có màu hơi xanh, bitmut có màu hồng, đồng có màu đỏ tươi, nhưng xêzi, stronti và vàng có màu vàng.
Kim loại rất khác nhau về mức độ biểu hiện các đặc tính của chúng. Nhưng có những phẩm chất gắn kết họ. Các kim loại hiến tặng các electron tương đối dễ dàng cho lớp ngoài cùng, vì chúng liên kết yếu với hạt nhân của nguyên tử. Cấu trúc bên trong của chúng được thể hiện bằng một mạng tinh thể, do đó, ở điều kiện bình thường, chúng đều ở thể rắn. Ngoại lệ duy nhất là thủy ngân, chỉ cứng ở nhiệt độ dưới -38,83° C.
Kim loại là chất dẫn nhiệt và điện tuyệt vời. Nhiều người trong số họ rất dẻo, chẳng hạn như vàng, đồng, crom nguyên chất, bạc. Chúng có thể uốn cong hoặc vò nát mà không bị gãy. Những loại khác khá giòn (mangan, thiếc, bitmut).
Nhóm kim loại
Trong cùng điều kiện, các kim loại hoạt động khác nhau, điều này có thể thấy trong ví dụ về thủy ngân. Nó trở thành chất lỏng rất dễ dàng, nhưng không phải tất cả các chất đều hoạt động theo cùng một cách. Tùy thuộc vào điểm nóng chảy, kim loại nóng chảy và kim loại chịu lửa được phân biệt. Loại thứ hai bao gồm vonfram, tantali, rheni, molypden. Chúng tan chảy ở nhiệt độ trên 2000 ° C.
Kim loại nặng và nhẹ cũng được phân biệt. Nặng - chì, cadmium, coban, thủy ngân, đồng, vanadi, có trọng lượng nguyên tử lớn (hơn 50) và mật độ cao. Còn phổi thì hoàn toàn ngược lại. Chúng bao gồm nhôm, gali, indium. Lithium là nhẹ nhất, với mật độ 0,533 g / cm³ và khối lượng nguyên tử là 3.
Trong Bảng tuần hoàn, nhóm kim loại kiềm (liti, natri, kali, rubidi) cũng được phân biệt. Chúng phản ứng khá dễ dàng với nước để tạo thành kiềm hoặc hydroxit hòa tan. Tất cả chúng đều rất hoạt động, mềm và nhẹ hơn nhiều so với nước. Ngoài ra còn có các kim loại kiềm thổ (canxi, bari, stronti), kiềm với nước đã tạo thành oxit hoặc đất của chúng. Chúng cứng hơn và không hoạt động như kiềm.
Dựa trên các tính chất khác nhau của kim loại, chúng cũng được chia thành:
- Chuyển tiếp.
- Đăng chuyển tiếp.
- Màu.
- Đen.
- Lanthanides.
- Actinides.
- Cao quý.
- Kim loại nhóm bạch kim.
- Đất hiếm.
Kim loại quý
Kim loại thường đóng vai trò là chất khử trong các phản ứng hoá học. Bằng cách từ bỏ các điện tử của chúng, chúng trải qua quá trình ăn mòn và phá hủy chúng. Dưới tác dụng của các chất oxy hóa, các oxit, hydroxit, được hình thành trên bề mặt của chúng, được dân gian gọi là rỉ sét.
Nhiều kim loại là đối tượng của các quá trình như vậy. Chất hủy diệt chúng có thể là khí và các chất lỏng khác nhau. Tuy nhiên, có một nhóm kim loại riêng biệt thực tế có khả năng chống oxy hóa và chống gỉ. Đây là những kim loại quý. Tất cả chúng cũng thuộc loại quý hiếm. Giá của chúng dao động từ $ 300 (bạc) đến $ 70.000 (rhodium) mỗi kg.
Noble là các kim loại nhóm vàng, bạc và bạch kim: platinum, ruthenium, osmium, palladium, iridium, rhodium. Bạch kim, palladium, vàng và bạc rất dẻo, nhưng chúng không thể chịu được nhiệt độ quá cao. Phần còn lại của các kim loại quý cũng chịu lửa, nóng chảy từ 2334 ° C (ruthenium) đến 3033 ° C (osmium).
Tất cả chúng đều có khả năng chống nước và không khí, nhưng có thể phản ứng với các chất mạnh hơn. Ví dụ, bạc hòa tan dễ dàng trong axit nitric, và sẫm màu khi tiếp xúc với iốt. Nhân tiện, với sự trợ giúp của i-ốt, bạn có thể kiểm tra xem sản phẩm có thực sự là bạc hay không.
Mang tính chất
Kim loại phổ biến trên hành tinh của chúng ta. ở dạng muối vàcác hợp chất chúng được tìm thấy trong nước biển. Hơn hết, nó chứa đầy magiê (0,12%) và canxi (1,05%). Kim loại có nhiều nhất trong vỏ trái đất là nhôm. Nó chiếm khoảng 8% tổng khối lượng của nó. Nó cũng chứa nhiều sắt (4,1%), canxi (4%), natri (2,3%), magiê (2,3%), kali (2,1%).
Nhưng kim loại không chỉ có ở môi trường bên ngoài. Chúng hiện diện trong bất kỳ cơ thể sống nào, chịu trách nhiệm về nhiều chức năng quan trọng. Cơ thể con người chứa khoảng 3% kim loại. Sắt trong máu giúp hemoglobin gắn oxy và trao đổi với carbon dioxide. Magiê được tìm thấy trong cơ và hệ thần kinh. Nó tham gia vào quá trình tổng hợp protein, chịu trách nhiệm cho việc thư giãn cơ bắp, ức chế sự kích thích của các đầu dây thần kinh.
Cần thiết nhất cho chúng ta: magiê, sắt, natri, canxi, kali, kẽm, đồng, coban, mangan và molypden. Kim loại được tìm thấy trong xương, trong não, trong các mô của các cơ quan khác. Chúng ta lấy chúng từ nước và thức ăn, và liên tục cần bổ sung nguồn dự trữ của chúng. Khi thiếu các nguyên tố này, cơ thể không hoạt động bình thường, tuy nhiên, thừa chúng cũng không tốt.
Đơn
Mọi người đã học cách sử dụng kim loại trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống của họ. Vật liệu kết cấu, dây điện, kỹ thuật điện, bát đĩa được làm từ chúng. Các nguyên tố phóng xạ không ổn định như uranium, californium, polonium đã được sử dụng trong sản xuất năng lượng hạt nhân và vũ khí.
Kim loại nhẹ và mạnh được sử dụng trong công nghệ vũ trụ và công nghiệp ô tô. Các yếu tố khác nhau được sử dụng trongcông nghiệp dược phẩm, thực phẩm và dệt may. Chúng được sử dụng để làm đồ trang sức, đồ gia dụng, cũng như thuốc và dụng cụ y tế. Ví dụ như liti được dùng làm thuốc chống trầm cảm, vàng có trong các bài thuốc chữa bệnh viêm khớp và bệnh lao. Titan và tantali được sử dụng trong phẫu thuật để làm bộ phận giả và thay thế các bộ phận bị hư hỏng của cơ thể.
