PISIKAL AT KEMIKAL NA MGA KATANGIAN NG MGA METAL - CHEMISTRY - 2025

Ang mga katangian ng mga metal, parehong pisikal at kemikal, ay susi sa pagtatayo ng hindi mabilang na mga artifact at gawa sa inhinyero, pati na rin ang pandekorasyon na burloloy sa iba't ibang kultura at pagdiriwang.

Dahil sa napapanahong oras ay pinukaw nila ang pagkamausisa para sa kanilang kaakit-akit na hitsura, na pinaghahambing ang kalapasan ng mga bato. Ang ilan sa mga pinakamahalagang pag-aari na ito ay mataas na pagtutol sa kaagnasan, mababang density, malaking katigasan at katigasan at pagkalastiko, bukod sa iba pa.

Makikilala ang mga metal sa unang sulyap sa pamamagitan ng kanilang makintab at karaniwang pilak na toneladang ibabaw. Pinagmulan: George Becker sa pamamagitan ng Pexels.

Sa kimika siya ay mas interesado sa mga metal mula sa isang pang-akit na pang-akit: ang pag-uugali ng kanilang mga ions laban sa mga organikong at tulagay na compound. Gayundin, ang mga asing-gamot ay maaaring ihanda mula sa mga metal para sa napaka-tukoy na paggamit; halimbawa, mga tanso at gintong asing-gamot.

Gayunpaman, ito ay ang mga pisikal na katangian na unang nabihag sa sangkatauhan. Sa pangkalahatan, ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging matibay, na kung saan ay totoo lalo na sa kaso ng mga marangal na metal. Sa gayon, ang lahat na katulad ng ginto o pilak ay itinuturing na mahalaga; mga barya, alahas, alahas, chain, estatwa, plato, atbp.

Ang mga metal ay ang pinaka-masaganang elemento sa kalikasan. Tingnan lamang ang pana-panahong talahanayan upang mapatunayan na halos lahat ng mga elemento nito ay metal. Salamat sa kanila, magagamit ang mga materyales upang magsagawa ng electric current sa loob ng mga elektronikong aparato; iyon ay, sila ang mga arterya ng teknolohiya at mga buto ng mga gusali.

Mga pisikal na katangian ng mga metal

Ang mga pisikal na katangian ng mga metal ay yaong tumutukoy at magkakaiba sa kanila bilang mga materyales. Hindi kinakailangan na sumailalim sila sa anumang pagbabago na sanhi ng iba pang mga sangkap, ngunit sa pamamagitan ng mga pisikal na pagkilos tulad ng pagpainit sa kanila, pag-deform ng mga ito, buli ang mga ito, o simpleng pagtingin sa kanila.

Kakayahan

Ang karamihan ng mga metal ay makintab, at mayroon ding kulay-abo o pilak na mga kulay. Mayroong ilang mga pagbubukod: ang mercury ay itim, ang tanso ay mapula-pula, ang ginto ay ginintuang, at ang osmium ay nagpapakita ng ilang mga bluish hues. Ang ningning na ito ay dahil sa mga pakikipag-ugnayan ng mga photon na may ibabaw na elektroniko na inilalahad ng metal na bono.

Katigasan

Ang mga metal ay mahirap, maliban sa alkalina at ilang iba pa. Nangangahulugan ito na ang isang metal bar ay magagawang mag-scrat sa ibabaw na hawakan nito. Sa kaso ng mga metal na alkali, tulad ng rubidium, ang mga ito ay malambot na maaari silang mai-scrap na may isang kuko; hindi bababa sa bago nila simulan ang pag-corrode ng karne.

Kakayahan

Karaniwan ang mga metal na malulutas sa iba't ibang temperatura. Kapag nasaktan, at kung ang mga ito ay deformed o durog nang walang bali o crumbling, kung gayon ang metal ay sinasabing malulungkot at nagpapakita ng kahinaan. Hindi lahat ng mga metal ay malulugod.

Ductility

Ang mga metal, bilang karagdagan sa pagiging malleable, ay maaaring maging ductile. Kapag ang isang metal ay ductile ito ay may kakayahang sumailalim sa mga deformations sa parehong direksyon, na nagiging parang isang thread o kawad. Kung kilala na ang isang metal ay maaaring ipagpalit sa mga gulong ng cable, maaari nating kumpirmahin na ito ay isang ductile metal; halimbawa, mga tanso at gintong mga wire.

Mga sintetikong gintong kristal. Alchemist-hp (usapan) www.pse-mendelejew.de

Thermal at electrical conductivity

Ang mga metal ay mahusay na conductor ng parehong init at kuryente. Kabilang sa mga pinakamahusay na conductors ng init mayroon kaming aluminyo at tanso; habang ang pinakamahusay na gumaganap ng kuryente ay pinakamahusay, pilak, tanso at ginto. Samakatuwid, ang tanso ay isang metal na lubos na pinahahalagahan sa industriya para sa mahusay na thermal at electrical conductivity.

Mga wire ng tanso. Si Scott ehardt

Pagmamana

Ang mga metal ay mga tunog na materyales. Kung ang dalawang bahagi ng metal ay nasaktan, ang isang katangian na tunog ay gagawin para sa bawat metal. Ang mga eksperto at mga mahilig sa mga metal ay sa katunayan magagawang makilala ang mga ito sa pamamagitan ng tunog na kanilang pinapalabas.

Mataas na natutunaw at kumukulo na mga puntos

Ang mga metal ay maaaring makatiis ng mataas na temperatura bago matunaw. Ang ilang mga metal, tulad ng tungsten at osmium, ay natutunaw sa temperatura na 3422 ºC at 3033 ºC, ayon sa pagkakabanggit. Gayunpaman, ang zinc (419.5ºC) at sodium (97.79ºC) ay natutunaw sa napakababang temperatura.

Kabilang sa lahat, ang cesium (28.44 ºC) at gallium (29.76 ºC) ay ang mga natutunaw sa pinakamababang temperatura.

Mula sa mga halagang ito ay maaaring makuha ang isang ideya kung bakit ginagamit ang isang electric arc sa mga proseso ng hinang at matinding pagkidlat ang sanhi.

Sa kabilang banda, ang mga mataas na punto ng pagkatunaw mismo ay nagpapahiwatig na ang lahat ng mga metal ay solid sa temperatura ng silid (25 ° C); Maliban sa mercury, ang tanging metal at isa sa ilang mga elemento ng kemikal na likido.

Mercury sa likido na form. Bionerd

Mga Alloys

Bagaman hindi tulad ng isang pisikal na pag-aari, ang mga metal ay maaaring maghalo sa bawat isa, sa kondisyon na ang kanilang mga atomo ay pinamamahalaan upang umangkop upang lumikha ng mga haluang metal. Sa gayon ito ay mga solidong mixtures. Ang isang pares ng mga metal ay maaaring maihanda nang mas madali kaysa sa iba pa; at ang ilan sa katunayan ay hindi maaaring ihiwalay sa lahat dahil sa mababang pagkakaugnay sa pagitan nila.

Ang Copper ay "sumasama" gamit ang lata, pinaghalong ito upang mabuo ang tanso; o may sink, upang mabuo ang tanso. Alloys ay nag-aalok ng maraming mga kahalili kapag ang mga metal lamang ay hindi maaaring matugunan ang mga kinakailangang katangian para sa isang aplikasyon; tulad ng kung nais mong pagsamahin ang magaan ng isang metal sa tenacity ng isa pa.

Mga katangian ng kemikal

Ang mga katangian ng kemikal ay ang likas sa kanilang mga atomo at kung paano sila nakikipag-ugnay sa mga molekula sa labas ng kanilang kapaligiran upang itigil ang pagiging mga metal, at sa gayon ibahin ang anyo sa iba pang mga compound (oxides, sulfides, asing-gamot, organometallic complex, atbp.). Ito ay tungkol sa kanilang pagiging aktibo at kanilang mga istraktura.

Mga istruktura at mga link

Ang mga metal, hindi katulad ng mga elemento na hindi metal, ay hindi pinagsama-sama bilang mga molekula, MM, ngunit bilang isang network ng M atoms na gaganapin ng kanilang mga panlabas na elektron.

Sa ganitong kahulugan, ang mga metal na metal ay nanatiling matatag na pinagsama ng isang "dagat ng mga elektron" na naligo sa kanila, at pumupunta sila kahit saan; iyon ay, sila ay pinapahayag, hindi sila ay naayos sa anumang covalent bond, ngunit binubuo nila ang metal na bono. Ang network na ito ay napaka-maayos at paulit-ulit, kaya mayroon kaming metal na mga kristal.

Ang mga metal na kristal, na may iba't ibang sukat at puno ng mga pagkadilim, at ang kanilang metal na bono, ay may pananagutan sa sinusunod at sinusukat na mga pisikal na katangian para sa mga metal. Ang katotohanan na ang mga ito ay makulay, maliwanag, mahusay na conductor, at tunog ay dahil sa kanilang istraktura at kanilang elektronikong paglalahad.

May mga kristal kung saan ang mga atom ay mas siksik kaysa sa iba. Samakatuwid, ang mga metal ay maaaring maging siksik bilang tingga, osmium, o iridium; o kasing liwanag ng lithium, kahit na may kakayahang lumulutang sa tubig bago tumugon.

Pagkawasak

Ang mga metal ay madaling kapitan ng pag-corrode; bagaman ang ilan sa mga ito ay maaaring malayang pigilan ito sa ilalim ng normal na mga kondisyon (marangal na metal). Ang kaagnasan ay isang progresibong oksihenasyon ng ibabaw ng metal, na nagtatapos sa pag-crumbling, na nagiging sanhi ng mga mantsa at butas na sumisira sa makintab na ibabaw nito, pati na rin ang iba pang hindi kanais-nais na mga kulay.

Ang mga metal tulad ng titanium at iridium ay may mataas na pagtutol sa kaagnasan, dahil ang layer ng kanilang nabuo na mga oxide ay hindi reaksyon sa halumigmig, at hindi rin pinapayagan ang oxygen na tumagos sa loob ng metal. At sa pinakamadaling mga metal na ma-corrode mayroon kaming bakal, na ang kalawang ay lubos na nakikilala sa pamamagitan ng kulay na kayumanggi.

Pagbabawas ng mga ahente

Ang ilang mga metal ay mahusay na pagbabawas ng mga ahente. Nangangahulugan ito na ibibigay nila ang kanilang mga electron sa iba pang mga species na gutom sa elektron. Ang resulta ng reaksyong ito ay ang pagtatapos nila sa pagiging cations, M ^{n +} , kung saan n ang estado ng oksihenasyon ng metal; iyon ay, ang positibong singil nito, na maaaring maging polyvalent (mas malaki kaysa sa 1+).

Halimbawa, ang mga metal na alkali ay ginagamit upang mabawasan ang ilang mga oxides o chlorides. Kapag nangyari ito sa sodium, Na, nawawala nito ang tanging valence electron (sapagkat kabilang ito sa pangkat 1) upang maging isang sodium ion o cation, Na ⁺ (monovalent).

Katulad din sa kaltsyum, Ca (pangkat 2), na nawalan ng dalawang elektron sa halip na isa lamang at nananatiling isang divalent cation Ca ²⁺ .

Ang mga metal ay maaaring magamit bilang pagbabawas ng mga ahente dahil ang mga ito ay mga elemento ng electropositive; sila ay mas malamang na isuko ang kanilang mga elektron kaysa makuha ang mga ito mula sa iba pang mga species.

Reactivity

Ang pagkakaroon ng sinabi na ang mga electron ay may posibilidad na mawalan ng mga electron, inaasahan na sa lahat ng kanilang mga reaksyon (o karamihan) nagtatapos sila sa pagbabago sa mga cations. Ngayon, ang mga kation na ito ay tila nakikipag-ugnay sa mga anion upang makabuo ng isang malawak na hanay ng mga compound.

Halimbawa, ang mga metal na alkali at alkalina ay gumagaling nang direkta (at paputok) na may tubig upang mabuo ang mga hydroxides, M (OH) _n , na nabuo ng M ^{n +} at OH ^{- mga} ion , o ng mga bonong M-OH.

Kapag ang mga metal ay gumanti sa oxygen sa mataas na temperatura (tulad ng naabot ng isang siga), nagbabago sila sa M ₂ O _n oxides (Na ₂ O, CaO, MgO, Al ₂ O ₃ , atbp.). Ito ay dahil mayroon kaming oxygen sa hangin; ngunit din ang nitrogen, at ang ilang mga metal ay maaaring bumuo ng isang halo ng mga oxides at nitrides, M ₃ N _n (TiN, AlN, GaN, Be ₃ N ₂ , Ag ₃ N, atbp.).

Ang mga metal ay maaaring atakehin ng malakas na mga acid at base. Sa unang kaso ng mga asing-gamot ay nakuha, at sa pangalawang muli hydroxides o pangunahing mga complex.

Ang layer ng oxide na sumasakop sa ilang mga metal ay pinipigilan ang mga acid mula sa pag-atake sa metal. Halimbawa, ang hydrochloric acid ay hindi maaaring matunaw ang lahat ng mga metal upang mabuo ang kani-kanilang mga natutunaw na metal na klorido na may tubig.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
3. Mga tool sa Home Science. (2019). Aralin sa Agham ng Metals. Nabawi mula sa: pag-aaral-center.homesciencetools.com
4. Ang Rosen Publishing Group. (2019). Mga metal. Nabawi mula sa: pkphysicalcience.com
5. Toppr. (sf). Mga Katangian ng Chemical ng Metals at Nonmetals. Nabawi mula sa: toppr.com
6. Wikipedia. (2019). Metal. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org