Su 118 elementi conosciuti dall'uomo, 94 sono metalli. Questi sono elementi che formano sostanze semplici con una brillantezza caratteristica, elevata plasticità e malleabilità. Quali altre proprietà hanno i metalli? In quali gruppi sono divisi? Scopriamolo.
Metalli e loro proprietà
Descrivere i metalli non è facile. Sono difficili da confrontare con altri elementi o sostanze conosciute nel mondo moderno. In senso standard, il metallo è una solida sostanza grigia con una forte lucentezza. Ma tutto è molto più complicato. La maggior parte di loro sono davvero grigie, ma le sfumature sono diverse per tutti. Il gallio è bluastro, il bismuto è rosa, il rame è rosso brillante, ma il cesio, lo stronzio e l'oro hanno una sfumatura gialla.
I metalli sono molto diversi in termini di grado di manifestazione delle loro proprietà. Ma ci sono qualità che li uniscono. I metalli donano elettroni relativamente facilmente al livello esterno, poiché sono debolmente legati al nucleo di un atomo. La loro struttura interna è rappresentata da un reticolo cristallino, quindi, in condizioni normali, sono tutti solidi. L'unica eccezione è il mercurio, che indurisce solo a temperature inferiori a -38,83°C.
I metalli sono ottimi conduttori di calore ed elettricità. Molti di loro sono molto plastici, come oro, rame, cromo puro, argento. Sono in grado di piegarsi o accartocciarsi senza rompersi. Altri sono piuttosto fragili (manganese, stagno, bismuto).
Gruppi di metallo
Nelle stesse condizioni, i metalli si comportano in modo diverso, come si può già vedere nell'esempio del mercurio. Diventa liquido molto facilmente, ma non tutte le sostanze si comportano allo stesso modo. A seconda del punto di fusione si distinguono metalli fusibili e refrattari. Questi ultimi includono tungsteno, tantalio, renio, molibdeno. Si sciolgono a temperature superiori a 2000 °C.
Si distinguono anche metalli pesanti e leggeri. Pesante: piombo, cadmio, cob alto, mercurio, rame, vanadio, hanno un grande peso atomico (più di 50) e un' alta densità. I polmoni sono esattamente l'opposto. Questi includono alluminio, gallio, indio. Il litio è il più leggero, con una densità di 0,533 g/cm³ e una massa atomica di 3.
Nella tavola periodica si distingue anche il gruppo alcalino dei metalli (litio, sodio, potassio, rubidio). Reagiscono abbastanza facilmente con l'acqua per formare un alcali o idrossido solubile. Sono tutti molto attivi, morbidi e molto più leggeri dell'acqua. Esistono anche metalli alcalino-terrosi (calcio, bario, stronzio), gli alcali con l'acqua formano già i loro ossidi o terre. Sono più duri e non attivi come quelli alcalini.
In base alle diverse proprietà dei metalli, sono anche suddivisi in:
- Transizione.
- Post transitorio.
- Colorato.
- Nero.
- Lantanide.
- Attinidi.
- Nobile.
- Metalli del gruppo del platino.
- Terre rare.
Metalli preziosi
I metalli spesso agiscono come agenti riducenti nelle reazioni chimiche. Rinunciando ai loro elettroni, subiscono processi corrosivi che li distruggono. Sotto l'azione di agenti ossidanti, sulla loro superficie si formano ossidi, idrossidi, che sono comunemente chiamati ruggine.
Molti metalli sono soggetti a tali processi. I distruttori per loro possono essere gas e vari liquidi. Tuttavia, esiste una classe separata di metalli che sono praticamente resistenti all'ossidazione e alla ruggine. Questi sono metalli nobili. Tutti loro sono anche rari e preziosi. I loro prezzi vanno da $ 300 (argento) a $ 70.000 (rodio) al chilo.
I metalli nobili sono oro, argento e platino: platino, rutenio, osmio, palladio, iridio, rodio. Platino, palladio, oro e argento sono molto plastici, ma non possono resistere a temperature troppo elevate. Anche il resto dei metalli nobili è refrattario, fondendo da 2334°C (rutenio) a 3033°C (osmio).
Tutti sono resistenti all'acqua e all'aria, ma possono reagire con sostanze più aggressive. Ad esempio, l'argento si dissolve facilmente nell'acido nitrico e si scurisce quando viene a contatto con lo iodio. A proposito, con l'aiuto dello iodio, puoi verificare se il prodotto è davvero argento.
Essere nella natura
I metalli sono diffusi sul nostro pianeta. sotto forma di sali ecomposti si trovano nell'acqua di mare. Soprattutto, è ricco di magnesio (0,12%) e calcio (1,05%). Il metallo più abbondante nella crosta terrestre è l'alluminio. Costituisce circa l'8% della sua massa totale. È anche ricco di ferro (4,1%), calcio (4%), sodio (2,3%), magnesio (2,3%), potassio (2,1%).
Ma i metalli non sono presenti solo nell'ambiente esterno. Sono presenti in qualsiasi organismo vivente, responsabili di molte funzioni vitali. Il corpo umano contiene circa il 3% di metalli. Il ferro nel sangue aiuta le emoglobine ad attaccare l'ossigeno e scambiare con l'anidride carbonica. Il magnesio si trova nei muscoli e nel sistema nervoso. È coinvolto nella sintesi delle proteine, è responsabile del rilassamento muscolare, inibisce l'eccitazione delle terminazioni nervose.
Il più necessario per noi: magnesio, ferro, sodio, calcio, potassio, zinco, rame, cob alto, manganese e molibdeno. I metalli si trovano nelle ossa, nel cervello, nei tessuti di altri organi. Li prendiamo dall'acqua e dal cibo e abbiamo costantemente bisogno di ricostituire le loro scorte. Con una carenza di questi elementi, il corpo non funziona correttamente, tuttavia, anche il loro eccesso non va bene.
Applicazione
Le persone hanno imparato a usare i metalli in quasi tutte le aree della loro vita. Materiali strutturali, fili, ingegneria elettrica, piatti sono realizzati da loro. Elementi radioattivi instabili come uranio, californio, polonio hanno trovato impiego nell'energia nucleare e nella produzione di armi.
I metalli leggeri e resistenti sono utilizzati nella tecnologia spaziale e nell'industria automobilistica. Vengono utilizzati vari elementiindustrie farmaceutiche, alimentari e tessili. Sono usati per realizzare gioielli, articoli per la casa, nonché medicinali e strumenti medici. Il litio, ad esempio, è usato come antidepressivo, l'oro è incluso nei rimedi per l'artrite e la tubercolosi. Titanio e tantalio sono usati in chirurgia per realizzare protesi e sostituire parti danneggiate del corpo.
