Guardati intorno per un secondo… Quante cose metal riesci a vedere? Di solito quando pensiamo ai metalli, pensiamo a sostanze lucide e durevoli. Tuttavia, si trovano anche nel nostro cibo e nel nostro corpo. Diamo un'occhiata all'elenco completo dei metalli conosciuti dalla scienza, impariamo le loro proprietà di base e scopriamo perché sono così speciali.
Cosa sono i metalli?
Gli elementi che perdono facilmente elettroni, che sono lucidi (riflettenti), malleabili (possono essere modellati in altre forme) e sono considerati buoni conduttori di calore ed elettricità sono chiamati metalli. Sono fondamentali per il nostro modo di vivere, in quanto non solo fanno parte di strutture e tecnologie, ma sono anche essenziali per la produzione di quasi tutti gli articoli. Il metallo è anche nel corpo umano. Osservando l'etichetta degli ingredienti di un multivitaminico, vedrai elencati dozzine di composti.
Potresti non sapere che elementi come sodio, calcio, magnesio e zinco sono essenziali pervita, e se sono assenti dal nostro corpo, la nostra salute può essere in serio pericolo. Ad esempio, il calcio è essenziale per la salute delle ossa, il magnesio per il metabolismo. Lo zinco migliora la funzione del sistema immunitario, mentre il ferro aiuta le cellule del sangue a trasportare l'ossigeno in tutto il corpo. Tuttavia, i metalli nei nostri corpi differiscono dal metallo in un cucchiaio o in un ponte d'acciaio in quanto hanno perso elettroni. Sono chiamati cationi.
I metalli hanno anche proprietà antibiotiche, quindi i corrimano e le maniglie nei luoghi pubblici sono spesso realizzati con questi elementi. È noto che molti strumenti sono realizzati in argento per prevenire la crescita dei batteri. Le articolazioni artificiali sono realizzate con leghe di titanio, che prevengono le infezioni e rafforzano i riceventi.
Metalli nella tavola periodica
Tutti gli elementi nel sistema periodico di Dmitri Mendeleev sono divisi in due grandi gruppi: metalli e non metalli. Il primo è il più numeroso. La maggior parte degli elementi sono metalli (blu). I non metalli nella tabella sono mostrati su sfondo giallo. Esiste anche un gruppo di elementi classificati come metalloidi (rosso). Tutti i metalli sono raggruppati sul lato sinistro del tavolo. Si noti che l'idrogeno è raggruppato con i metalli nell'angolo in alto a sinistra. Nonostante ciò, è considerato non metallico. Tuttavia, alcuni scienziati teorizzano che potrebbe esserci idrogeno metallico nel nucleo del pianeta Giove.
Legame metallico
Molte delle qualità meravigliose e utiliUn elemento ha a che fare con il modo in cui i suoi atomi si connettono tra loro. Questo crea determinate connessioni. L'interazione metallica degli atomi porta alla creazione di strutture metalliche. Ogni istanza di questo elemento nella vita di tutti i giorni, da un'auto alle monete in tasca, include una connessione metallica.
Durante questo processo, gli atomi di metallo condividono i loro elettroni esterni in modo uniforme tra loro. Gli elettroni che scorrono tra ioni carichi positivamente trasferiscono facilmente calore ed elettricità, rendendo questi elementi così buoni conduttori di calore ed elettricità. I fili di rame vengono utilizzati per l'alimentazione.
Reazioni dei metalli
Reattività si riferisce alla tendenza di un elemento a reagire con le sostanze chimiche nel suo ambiente. Lei è diversa. Alcuni metalli, come il potassio e il sodio (nelle colonne 1 e 2 della tavola periodica), reagiscono prontamente con molte sostanze chimiche diverse e si trovano raramente nella loro forma elementare pura. Entrambi di solito esistono solo in composti (legati a uno o più altri elementi) o come ioni (una versione carica della loro forma elementare).
D' altra parte, ci sono altri metalli, sono anche chiamati gioielli. Oro, argento e platino non sono molto reattivi e di solito si presentano nella loro forma pura. Questi metalli perdono elettroni più facilmente dei non metalli, ma non così facilmente come metalli reattivi come il sodio. Platino relativamentenon reattivo e molto resistente alle reazioni con l'ossigeno.
Proprietà elemento
Quando hai studiato l'alfabeto alle elementari, hai scoperto che tutte le lettere hanno il loro insieme unico di proprietà. Ad esempio, alcuni avevano linee rette, alcuni avevano curve e altri avevano entrambi i tipi di linee. Lo stesso si può dire degli elementi. Ognuno di loro ha un insieme unico di proprietà fisiche e chimiche. Le proprietà fisiche sono qualità inerenti a determinate sostanze. Brillante o no, quanto bene conduce calore ed elettricità, a quale temperatura si scioglie, quanto è denso.
Le proprietà chimiche includono quelle qualità che si osservano quando reagiscono all'esposizione all'ossigeno se bruciano (quanto sarà difficile per loro trattenere i loro elettroni durante una reazione chimica). Elementi diversi possono condividere proprietà comuni. Ad esempio, ferro e rame sono entrambi elementi che conducono elettricità. Tuttavia, non hanno le stesse proprietà. Ad esempio, quando il ferro è esposto all'aria umida, si arrugginisce, ma quando il rame è esposto alle stesse condizioni acquisisce uno specifico rivestimento verde. Ecco perché la Statua della Libertà è verde e non arrugginita. È fatto di rame, non di ferro).
Organizzazione degli elementi: metalli e non metalli
Il fatto che gli elementi abbiano alcune proprietà comuni e uniche consente loro di essere ordinati in un grafico carino e ordinato chechiamata tavola periodica. Organizza gli elementi in base al loro numero atomico e alle loro proprietà. Quindi, nella tavola periodica, troviamo elementi raggruppati che hanno proprietà comuni. Ferro e rame sono vicini l'uno all' altro, entrambi sono metalli. Il ferro è indicato dal simbolo "Fe" e il rame è indicato dal simbolo "Cu".
La maggior parte degli elementi nella tavola periodica sono metalli e tendono a trovarsi sul lato sinistro della tavola. Sono raggruppati perché hanno determinate proprietà fisiche e chimiche. Ad esempio, i metalli sono densi, lucenti, sono buoni conduttori di calore ed elettricità e perdono facilmente elettroni nelle reazioni chimiche. Al contrario, i non metalli hanno proprietà opposte. Non sono densi, non conducono calore ed elettricità e tendono a guadagnare elettroni piuttosto che a cederli. Quando osserviamo la tavola periodica, vediamo che la maggior parte dei non metalli è raggruppata a destra. Questi sono elementi come elio, carbonio, azoto e ossigeno.
Cosa sono i metalli pesanti?
L'elenco dei metalli è piuttosto numeroso. Alcuni di essi possono accumularsi nel corpo e non causare danni, come lo stronzio naturale (formula Sr), che è un analogo del calcio, poiché si deposita in modo produttivo nel tessuto osseo. Quali di loro sono chiamati pesanti e perché? Considera quattro esempi: piombo, rame, mercurio e arsenico.
Dove si trovano questi elementi e come influiscono sull'ambiente e sulla salute umana? Pesantei metalli sono composti metallici presenti in natura che hanno una densità molto elevata rispetto ad altri metalli, almeno cinque volte la densità dell'acqua. Sono tossici per l'uomo. Anche piccole dosi possono portare a gravi conseguenze.
- Lead. È un metallo pesante che è tossico per l'uomo, in particolare i bambini. L'avvelenamento con questa sostanza può portare a problemi neurologici. Sebbene un tempo fosse molto interessante per la sua flessibilità, alta densità e capacità di assorbire radiazioni nocive, il piombo è stato gradualmente eliminato in molti modi. Questo metallo morbido e argenteo trovato sulla Terra è pericoloso per l'uomo e si accumula nel corpo nel tempo. La cosa peggiore è che non puoi liberartene. Si siede lì, si accumula e avvelena gradualmente il corpo. Il piombo è tossico per il sistema nervoso e può causare gravi danni cerebrali nei bambini. È stato ampiamente utilizzato nel 1800 per creare trucco e fino al 1978 è stato utilizzato come uno degli ingredienti nelle tinture per capelli. Oggi il piombo viene utilizzato principalmente nelle batterie di grandi dimensioni, come schermature ai raggi X o come isolante per materiale radioattivo.
- Rame. È un metallo pesante marrone rossastro che ha molti usi. Il rame è ancora uno dei migliori conduttori di elettricità e calore e molti cavi elettrici sono realizzati con questo metallo e ricoperti di plastica. Anche le monete, per lo più spiccioli, sono costituite da questo elemento del sistema periodico. L'avvelenamento acuto da rame è raro, ma come il piombo, può accumularsi nei tessuti, portando infine alla tossicità. Anche le persone che sono esposte a grandi quantità di rame o polvere di rame sono a rischio.
- Mercurio. Questo metallo è tossico in qualsiasi forma e può anche essere assorbito dalla pelle. La sua unicità sta nel fatto che è liquido a temperatura ambiente, a volte viene chiamato "argento veloce". Può essere visto in un termometro perché, come un liquido, assorbe calore, cambiando volume anche con la minima differenza di temperatura. Ciò consente al mercurio di salire o scendere nel tubo di vetro. Poiché questa sostanza è una potente neurotossina, molte aziende stanno passando a termometri ad alcol di colore rosso.
- Arsenico. Dall'epoca romana fino all'epoca vittoriana, l'arsenico era considerato il "re dei veleni" e anche il "veleno dei re". La storia è piena di innumerevoli esempi di reali e cittadini comuni che commettono omicidi per guadagno personale, usando composti di arsenico inodore, incolore e insapore. Nonostante tutte le influenze negative, questo metalloide ha anche i suoi usi, anche in medicina. Ad esempio, il triossido di arsenico è un farmaco molto efficace usato per curare le persone con leucemia promielocitica acuta.
Cos'è un metallo prezioso?
Il metallo prezioso è un metallo chepuò essere raro o difficile da ottenere ed economicamente molto prezioso. Qual è l'elenco dei metalli preziosi? Ce ne sono tre in totale:
- Platino. Nonostante la sua refrattarietà, è usato in gioielleria, elettronica, automobili, processi chimici e persino in medicina.
- Oro. Questo metallo prezioso viene utilizzato per realizzare gioielli e monete d'oro. Tuttavia, ha molti altri usi. È utilizzato in medicina, produzione e apparecchiature di laboratorio.
- Argento. Questo metallo nobile è di colore bianco argenteo ed è molto malleabile. nella sua forma pura è piuttosto pesante, è più leggero del piombo, ma più pesante del rame.
Metalli: tipi e proprietà
La maggior parte degli elementi possono essere considerati metalli. Sono raggruppati al centro sul lato sinistro del tavolo. I metalli sono alcali, alcalino terrosi, di transizione, lantanidi e attinidi.
Hanno tutte alcune cose in comune, queste sono:
- solido a temperatura ambiente (escluso mercurio);
- solitamente brillante;
- alto punto di fusione;
- buon conduttore di calore ed elettricità;
- capacità di ionizzazione bassa;
- bassa elettronegatività;
- flessibile (capace di assumere una determinata forma);
- plastica (può essere trafilata nel filo);
- alta densità;
- una sostanza che perde elettroni nelle reazioni.
Elenco dei metalli conosciuti dalla scienza
- litio;
- berillio;
- sodio;
- magnesio;
- alluminio;
- potassio;
- calcio;
- scandio;
- titanio;
- vanadio;
- cromo;
- manganese;
- ferro;
- cob alto;
- nichel;
- rame;
- zinco;
- gallio;
- rubidio;
- stronzio;
- ittrio;
- zirconio;
- niobio;
- molibdeno;
- tecnezio;
- rutenio;
- rodio;
- palladio;
- argento;
- cadmio;
- indio;
- copernico;
- cesio;
- bario;
- stagno;
- ferro;
- bismuto;
- leader;
- mercurio;
- tungsteno;
- oro;
- platino;
- osmio;
- afnio;
- germanio;
- iridio;
- niobio;
- renio;
- antimonio;
- tallio;
- tantalio;
- Francese;
- livermorio.
In totale, sono noti circa 105 elementi chimici, la maggior parte dei quali sono metalli. Questi ultimi sono un elemento molto comune in natura, che si trova sia in forma pura che come parte di vari composti.
I metalli si trovano nelle viscere della terra, possono essere trovati in vari specchi d'acqua, nella composizione dei corpi di animali e umani, nelle piante e persino nell'atmosfera. Nella tavola periodica, si trovano a partire dal litio (un metallo con la formula Li) etermina con livermorio (Lv). Il tavolo continua a essere rifornito di nuovi elementi, e per lo più si tratta di metalli.
