Materiali i parë që njerëzit kanë mësuar të përdorin për nevojat e tyre është guri. Megjithatë, më vonë, kur një person u bë i vetëdijshëm për vetitë e metaleve, guri u zhvendos shumë prapa. Janë këto substanca dhe lidhjet e tyre që janë bërë materiali më i rëndësishëm dhe kryesor në duart e njerëzve. Prej tyre u bënë sende shtëpiake, vegla pune, u ndërtuan ambiente. Prandaj, në këtë artikull do të shqyrtojmë se cilat janë metalet, karakteristikat e përgjithshme, vetitë dhe përdorimi i të cilave janë kaq të rëndësishme edhe sot e kësaj dite. Në fund të fundit, fjalë për fjalë menjëherë pas Epokës së Gurit, pasoi një galaktikë e tërë prej metali: bakri, bronzi dhe hekuri.
Metalet: karakteristikat e përgjithshme
Çfarë i bashkon të gjithë përfaqësuesit e këtyre substancave të thjeshta? Sigurisht, kjo është struktura e rrjetës së tyre kristalore, llojet e lidhjeve kimike dhe tiparet e strukturës elektronike të atomit. Në fund të fundit, prej këtej rrjedhin vetitë fizike karakteristike që qëndrojnë në themel të përdorimit të këtyre materialeve nga njerëzit.
Së pari, konsideroni metalet si elemente kimike të sistemit periodik. Në të, ato janë të vendosura mjaft lirshëm, duke zënë 95 qeliza nga 115 të njohura deri më sot. Ka disa veçori të vendndodhjes së tyre në përgjithësi.sistemi:
- Ato formojnë nëngrupet kryesore të grupeve I dhe II, si dhe III, duke filluar nga alumini.
- Të gjitha nëngrupet dytësore përbëhen vetëm nga metale.
- Ato janë të vendosura nën diagonalen e kushtëzuar nga bor në astatine.
Bazuar në këto të dhëna, është e lehtë të shihet se jometalet janë mbledhur në pjesën e sipërme djathtas të sistemit, dhe pjesa tjetër e hapësirës i përket elementeve që po shqyrtojmë.
Të gjithë ata kanë disa veçori të strukturës elektronike të atomit:
- Rreze e madhe atomike, si rezultat i së cilës lidhja midis elektronit të jashtëm dhe bërthamës dobësohet, kështu që metalet e japin lehtësisht atë, duke vepruar si agjentë reduktues.
- Një numër i vogël elektronesh në shtresën e jashtme të energjisë.
- Në grupin nga lart poshtë, vetitë metalike të elementeve rriten dhe përgjatë periudhës nga e majta në të djathtë, përkundrazi, ato dobësohen. Pra, jometali më i fortë është fluori, dhe më i dobëti është franciumi.
Karakteristikat e përgjithshme të metaleve dhe jometaleve na lejojnë të identifikojmë modele në strukturën e tyre. Kështu, rrjeta kristalore e të parës është metalike, e veçantë. Nyjet e tij përmbajnë disa lloje grimcash në të njëjtën kohë:
- jone;
- atomet;
- elektrone.
Një re e zakonshme grumbullohet brenda, e quajtur gaz elektronik, që shpjegon të gjitha vetitë fizike të këtyre substancave. Lloji i lidhjes kimike në metalet me të njëjtin emër me to.
Vetitë fizike
Ka një sërë parametrash që bashkojnë të gjitha metalet. Karakteristikat e përgjithshme të tyre fizikepronat duken kështu.
- Shkëlqim metalik. Të gjithë përfaqësuesit e këtij grupi substancash e kanë atë. Në të njëjtën kohë, pjesa më e madhe e tij reflekton dritën e një gjatësi vale, prandaj lëshon një ngjyrë të butë të bardhë-argjendi. Por disa (ari, bakri, shumë lidhje) kanë një shkëlqim të verdhë.
- Përpunueshmëri dhe plasticitet. Ky parametër është gjithashtu i natyrshëm në metale. Sidoqoftë, karakteristika e përgjithshme mbi këtë bazë nuk është plotësisht e saktë, pasi midis përfaqësuesve ka shumë të butë, të lakueshëm dhe të urtë, dhe ka mjaft të brishtë që përpunohen. Më të lakueshëm dhe më të urtë janë ari, argjendi, bakri, alumini dhe të tjerët. Më pak i lakueshëm - kallaj, plumb, mangan dhe të tjerë.
- Përçueshmëri elektrike dhe termike. E zotërojnë të gjithë përfaqësuesit pa përjashtim. Metalet janë përcjellës të llojit të parë.
- Pika të larta shkrirjeje dhe vlimi. Mbi këtë bazë, ato ndahen në zjarrduruese (temperatura mbi 1500 gradë), të shkrirë - nën shifrën e specifikuar.
- Metalet e lehta dhe të rënda në varësi të densitetit të tyre. Sa më i vogël, aq më i vogël është pesha atomike e elementit. Më i lehtë është litiumi dhe më i rëndë është osmiumi.
- Ngurtësi. Mbajtësi i rekordit për këtë tregues është kromi, dhe më i buti është ceziumi, ai shkrihet në duar.
Parametrat e listuar - kjo është karakteristika e përgjithshme e metaleve, domethënë gjithçka që i bashkon ato në një familje të madhe. Sidoqoftë, duhet të kuptohet se ka përjashtime nga çdo rregull. Për më tepër, ka shumë elementë të këtij lloji. Prandaj, brenda vetë familjes,ka ndarje në grupe të ndryshme, të cilat do t'i shqyrtojmë më poshtë dhe për të cilat do të tregojmë tiparet karakteristike.
Vetitë kimike
Nga pikëpamja e shkencës së kimisë, të gjitha metalet janë agjentë reduktues. Dhe, shumë e fortë. Sa më pak elektrone në nivelin e jashtëm dhe sa më e madhe rrezja atomike, aq më i fortë është metali sipas parametrit të specifikuar.
Si rezultat i kësaj, metalet janë në gjendje të reagojnë me:
- jometale;
- ujë;
- acide;
- me alkalet (metale amfoterike);
- okside;
- kripëra të metaleve më të dobëta.
Kjo është vetëm një pasqyrë e përgjithshme e vetive kimike. Në fund të fundit, për çdo grup elementësh ato janë thjesht individuale.
Metalet alkaline tokësore
Karakteristikat e përgjithshme të metaleve alkaline tokësore janë si më poshtë:
- Kanë dy elektrone në nivelin e jashtëm.
- Ato përbëjnë grupin e dytë të nëngrupit kryesor të sistemit periodik, me përjashtim të beriliumit.
- Në kushte normale, këto janë lëndë të ngurta që nuk mund të priten me thikë.
- Ngjyra e metaleve të thjeshta është gri argjendi, e mbuluar me një shtresë oksidi në ajër.
- Aktiviteti i tyre kimik është i lartë, rritet nga magnezi në radium.
- I përhapur në natyrë, veçanërisht kalciumi. Në një formë të thjeshtë, ato nuk gjenden për shkak të aktivitetit të lartë, por formojnë shumë komponime të ndryshme që janë të rëndësishme për njerëzit.
- Biologjikisht i rëndësishëm. Kalciumi dhe magnezi janë elementë gjurmë të rëndësishëm të trupit të njeriut dhekafshët. Magnezi është gjithashtu pjesë e klorofilit të bimëve.
Kështu, metalet alkaline tokësore janë elementë të zakonshëm të familjes s, që shfaqin aktivitet të lartë kimik dhe janë agjentë të fortë reduktues dhe pjesëmarrës të rëndësishëm në proceset biologjike në trup.
Metalet alkaline
Karakteristika e përgjithshme e metaleve alkali fillon me emrin e tyre. Ata e morën atë për aftësinë për t'u tretur në ujë, duke formuar alkalet - hidrokside kaustike. Reagimet me ujin janë shumë të dhunshme, ndonjëherë të ndezshme. Këto substanca nuk gjenden në formë të lirë në natyrë, pasi aktiviteti i tyre kimik është shumë i lartë. Ata reagojnë me ajrin, avujt e ujit, jometalet, acidet, oksidet dhe kripërat, pothuajse çdo gjë.
Kjo është për shkak të strukturës së tyre elektronike. Në nivelin e jashtëm, ekziston vetëm një elektron, të cilin ata e japin lehtësisht. Këta janë agjentët reduktues më të fortë, prandaj u desh mjaft kohë për t'i marrë ato në formën e tyre të pastër. Kjo u bë për herë të parë nga Humphrey Davy tashmë në shekullin e 18-të me elektrolizë të hidroksidit të natriumit. Tani të gjithë përfaqësuesit e këtij grupi janë minuar duke përdorur këtë metodë.
Karakteristika e përgjithshme e metaleve alkali qëndron në faktin se ato përbëjnë grupin e parë të nëngrupit kryesor të sistemit periodik. Të gjithë ata janë elementë të rëndësishëm që formojnë shumë komponime të vlefshme natyrore të përdorura nga njeriu.
Karakteristikat e përgjithshme të metaleve të familjeve d- dhe f
Ky grup elementesh përfshin të gjithë ataoksidimi i të cilit mund të ndryshojë. Kjo do të thotë që, në varësi të kushteve, metali mund të veprojë si një agjent oksidues dhe një agjent reduktues. Elementë të tillë kanë një aftësi të madhe për të hyrë në reaksione. Midis tyre, një numër i madh substancash amfoterike.
Emri i përbashkët për të gjithë këta atome është elemente tranzicioni. Ata e morën atë për faktin se, për nga vetitë e tyre, ato qëndrojnë vërtet, si të thuash, në mes, midis metaleve tipike të familjes s dhe jometaleve të familjes p.
Karakteristika e përgjithshme e metaleve në tranzicion nënkupton përcaktimin e vetive të tyre të ngjashme. Ato janë si më poshtë:
- një numër i madh elektronesh në nivelin e jashtëm;
- rrezja e madhe atomike;
- disa gjendje oksidimi (nga +3 në +7);
- elektronet e valencës janë në nënnivelin d- ose f;
- formojnë 4-6 periudha të mëdha të sistemit.
Si substanca të thjeshta, metalet e këtij grupi janë shumë të forta, të lakueshme dhe të lakueshme, prandaj kanë një rëndësi të madhe industriale.
Nëngrupet anësore të sistemit periodik
Karakteristikat e përgjithshme të metaleve të nëngrupeve dytësore përkojnë plotësisht me ato të atyre kalimtare. Dhe kjo nuk është për t'u habitur, sepse, në fakt, është saktësisht e njëjta gjë. Thjesht, nëngrupet anësore të sistemit formohen pikërisht nga përfaqësuesit e familjeve d- dhe f, domethënë metalet në tranzicion. Prandaj, mund të themi se këto koncepte janë sinonime.
Më aktivet dhe më të rëndësishmet prej tyre janë rreshti i parë prej 10 përfaqësuesish nga skandiumi tek zinku. Të gjithë ata kanë një rëndësi të madhe industriale dhe shpeshpërdoret nga njeriu, veçanërisht për shkrirje.
Lidhjet
Karakteristikat e përgjithshme të metaleve dhe lidhjeve na lejojnë të kuptojmë se ku dhe si është e mundur të përdoren këto substanca. Komponime të tilla kanë pësuar transformime të mëdha në dekadat e fundit, sepse gjithnjë e më shumë aditivë të rinj po zbulohen dhe sintetizohen për të përmirësuar cilësinë e tyre.
Lidhjet më të famshme sot janë:
- tunxh;
- duralumin;
- gize;
- çelik;
- bronz;
- do të fitojë;
- nichrome dhe të tjerë.
Çfarë është një aliazh? Kjo është një përzierje e metaleve të përftuara nga shkrirja e këtyre të fundit në pajisje të posaçme furre. Kjo bëhet me qëllim që të përftohet një produkt që është superior në veti ndaj substancave të pastra që e formojnë atë.
Krahasimi i vetive të metaleve dhe jometaleve
Nëse flasim për vetitë e përgjithshme, atëherë karakteristikat e metaleve dhe jometaleve do të ndryshojnë në një pikë shumë domethënëse: për këtë të fundit, veçori të ngjashme nuk mund të dallohen, pasi ato ndryshojnë shumë në vetitë e tyre fizike dhe kimike.
Prandaj, është e pamundur të krijohet një karakteristikë e tillë për jometalet. Është e mundur vetëm të merren parasysh veçmas përfaqësuesit e secilit grup dhe të përshkruhen vetitë e tyre.
