метали

Химия

2022

Обясняваме какво представляват металите, как се класифицират и какви са техните физични свойства. Примери за метали и какво са неметали.

Металите са най-разпространените елементи в периодичната таблица.

Какво представляват металите?

В областта на химия, са известни като метали или метални такива елементи от Периодичната таблица които се характеризират с това, че са добри шофьори на електричество и от топлина. Тези елементи имат висока плътност и обикновено са твърди при стайна температура (с изключение на живак). Освен това много от тях могат да отразяват светлина, което им придава характерния им блясък.

Металите са най-многобройните елементи в периодичната таблица, а някои са сред най-разпространените в Земна кора. Част от тях обикновено се намира в състояние на по-голяма или по-малка чистота в природата, въпреки че повечето са част от минерали от земните недра и трябва да бъдат разделени от човешко същество да ги използвам.

Металите имат характерни връзки, наречени "метални връзки“. При този тип връзка металните атоми са свързани заедно по такъв начин, че техните атомни ядра се свързват с валентните електрони (електрони разположени в последната електронна обвивка, тоест най-външните електрони), които образуват един вид „облак“ около него. Така в металната връзка металните атоми са разположени много близо един до друг и всички са "потопени" в своите валентни електрони, образувайки металната структура.

От друга страна, могат да се образуват метали йонни връзки с неметали (например хлор и флуор), което води до образуването на соли. Този тип връзка се образува от електростатичното привличане между йони с различен знак, където металите образуват положителни йони (катиони), а неметалните - отрицателни йони (аниони). Когато тези соли се разтварят във вода, те се дисоциират в своите йони.

Дори и на сплави от един метал с друг (или с неметал) продължават да бъдат метални материали, какъвто е случаят със стоманата и бронза, въпреки че са смеси хомогенна.

Металите са служили на човечеството от незапомнени времена благодарение на идеалния си характер за формиране на инструменти, статуи или структури от всякакъв вид, поради неговите специфични физически свойства:

  • Податливост. Когато са подложени на компресия, някои метали могат да образуват тънки листове от хомогенен материал.
  • Пластичност. Когато са подложени на опънни сили, някои метали могат да образуват жици или нишки от хомогенен материал.
  • Упоритост. Способност да се противопоставя на счупване, когато е подложено на сили рязко (подутини, падания и др.).
  • Механична сила. Способност да издържа на сцепление, компресия, усукване и други сили, без да се поддава структура физически или деформирани.

Освен това блясъкът им ги прави идеални за коване на бижута и декоративни елементи и добрата им проводимост на електричество ги прави незаменими при предаването на електрически ток в съвременните системи на електрическа енергия.

Видове метали

Магнезият (Mg) принадлежи към алкалоземните.

Металните елементи могат да бъдат различни видове, според които са групирани в периодичната таблица. Всяка група има споделени свойства:

  • Алкални метали. Те са лъскави, меки и много реактивни при нормални условия налягане Й температура (1 атм и 25º C), така че те никога не са чисти в природата. Те имат ниска плътност и са добри проводници на топлина и електричество. Те също имат ниски точки на топене и кипене. В периодичната таблица те заемат I група. В тази група е и водородът (който не е метал).
  • Алкалноземни метали. Те се намират в група II на Периодичната таблица. Името му идва от алкалните свойства на неговите оксиди (наричани преди "земи"). Те обикновено са по-твърди и по-малко реактивни от алкалните. Те са ярки и добри проводници на топлина и електричество. Имат ниски плътност Й цвят.
  • Преходни метали. Повечето метали принадлежат към тази категория. Те заемат централната област на Периодичната таблица и почти всички са твърди, с високи точки на топене Й кипенеи добра проводимост на топлина и електричество.
  • Лантаниди. Наричани още лантаноиди, те са така наречените „редки земни елементи“ от Периодичната таблица, които с актинидите образуват „вътрешните преходни елементи“. Те са много сходни помежду си елементи и въпреки името си са много изобилни на земната повърхност. Те имат магнитно поведение (когато взаимодействат с магнитно поле, например магнитно поле което генерира а магнит) и спектрални (когато радиацията падне върху тях) много характерни.
  • актиниди. Заедно с редкоземните елементи те образуват "вътрешните преходни елементи" и са много сходни един с друг. Представят се високо атомни числа и много от тях са радиоактивни във всичките си изотопи, което ги прави изключително редки в природата.
  • Трансактиниди. Наричани още „супер тежки елементи“, те са тези, които надвишават in атомно число най-тежкият от актинидите, Лоренсио. Всички изотопи на тези елементи имат много кратък период на полуразпад, всички са радиоактивни и са получени чрез синтез в лаборатория, така че имат имената на физиците, отговорни за тяхното създаване.

Примери за метали

Литият (Li) е алкален метал.
  • Алкална литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr).
  • Алкални земи. Берилий (Be), магнезий (Mg), калций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra).
  • Преходни метали. Скандий (Sc), титан (Ti), ванадий (V), хром (Cr), манган (Mn), желязо (Fe), кобалт (Co), никел (Нито едното), медни (Cu), цинк (Zn), итрий (Y), цирконий (Zr), ниобий (Nb), молибден (Mo), технеций (Tc), рутений (Ru), родий (Rh), паладий (Pd), сребро (Ag), кадмий (Cd), лутеций (Lu), хафний (Hf), тантал (Ta), волфрам (W), рений (Re), осмий (Os), иридий (Ir), платина (Pd), злато (Au), живак (Hg), лоуренс (Lr), рутерфордий (Rf), дубний (Db), сеаборгий (Sg), бохрио (Bh), хазий (Hs), мейтнерий (Mt), дармстадий (Ds), рентген (Rg), коперний (Cn).
  • Редки земи. Лантан (La), Церий (Ce), Празеодим (Pr), Неодим (Nd), Прометий (Pm), Самарий (Sm), Европий (Eu), Гадолиний (Gd), Тербий (Tb), Диспрозий (Dy), Холмий (Ho), Ербий (Er), Тулий (Tm), Итербий (Yb), Лутеций (Lu).
  • актиниди. Актиний (Ac), торий (Th), протактиний (Pa), уран (U), нептуний (Np), плутоний (Pu), америций (Am), кюрий (Cm), беркелий (Bk), калифорний (Cf), айнщайн (Es), фермий (Fm), менделевий (Md), нобелий (No), лоуренсио (Lr).
  • Трансактиниди. Rutherfordium (Rf), Dubnium (Db), Seaborgium (Sg), Bohrio (Bh), Hassium (Hs), Meitnerium (Mt), Darmstadium (Ds), Roentgenium (Rg), Copernicium (Cn), Nihonium (Nh), flerovio (Fl), moscovio (Mc), livermorio (Lv), teneso (Ts).

Какво са неметали?

Основните елементи за органичния живот са неметални.

Неметалите са елементи с много различни свойства от тези на металите, въпреки че има и съединения, наречени металоиди, които имат свойства и характеристики, средни между метали и неметали. Неметална форма ковалентни връзки когато се образуват молекули между тях. Тези съединения, за разлика от металите, не са добри проводници на електрически ток и топлина, нито са блестящи.

Кислород, въглерод, водород, азот, фосфор и сяра, които са основните елементи за живот, са част от неметалните. Тези неметални елементи могат да бъдат твърди, течни или газообразни.

Те се класифицират главно като:

  • халогени Флуор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I), астат (At) и тенес (Ts).
  • Благородни газове. Хелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn), оганезон (Og).
  • Други неметали. Водород (H), въглерод (C), сяра (S), селен (Se), азот (N), кислород (O) и фосфор (P).
!-- GDPR -->