Подивіться навколо на секунду Скільки металевих речей ви можете побачити? Зазвичай, коли ми думаємо про метали, ми згадуємо про речовини, які є блискучими і міцними. Однак вони також знаходяться в нашій їжі і в наших тілах. Давайте познайомимося з повним списком металів, відомих науці, дізнаємося про їх основні властивості і з'ясуємо, чому вони такі особливі.

Що таке метали?

Елементи, легко втрачають електрони, які є блискучими (відбивають), податливими (можуть бути відлиті в інші форми) і вважаються гарними провідниками тепла і електрики, називають металами. Вони мають вирішальне значення для нашого способу життя, так як не тільки є частиною структур і технологій, але і важливі для виробництва майже всіх предметів. Метал є навіть в людському тілі. Поглянувши на етикетку складу мультивітамінів, ви побачите десятки перерахованих сполук.


Можливо, ви не знали, що такі елементи, як натрій, кальцій, магній і цинк, необхідні для життя, і, якщо вони відсутні в наших тілах, наше здоров'я може бути в серйозній небезпеці. Наприклад, кальцій необхідний для здорових кісток, магній - для метаболізму. Цинк посилює функцію імунної системи, а залізо допомагає клітинам крові переносити кисень по всьому тілу. Однак метали в наших тілах відрізняються від металу в ложці або сталевому мосту тим, що вони втратили електрони. Вони називаються катіонами. Метали також володіють антибіотичними властивостями, тому перила і ручки в громадських місцях часто виготовляються з цих елементів. Відомо, що багато інструменти робляться з срібла для запобігання розмноження бактерій. Штучні суглоби виготовляються з титанових сплавів, які одночасно запобігають зараженню і роблять реципієнтів сильніше.

Метали в періодичній таблиці

Всі елементи в періодичній системі Дмитра Менделєєва діляться на дві великі групи: метали та неметали. Перша є найчисленнішою. Більшість елементів - метали (синій). Неметали в таблиці зображені на жовтому тлі. Є також група елементів, які відносять до металлоидам (червоний). Всі метали згруповані в лівій частині таблиці. Зверніть увагу, що водень згрупований з металами у верхньому лівому кутку. Незважаючи на це, він вважається неметалевим. Однак деякі вчені теоретизують, що в ядрі планети Юпітер може бути металевий водень.

Металеве зв'язування

Багато чудових і корисних якостей елемента пов'язані з тим, як його атоми з'єднуються один з одним. При цьому виникають певні зв'язки. Металеве взаємодія атомів приводить до створення металевих структур. Будь зразок цього елемента в повсякденному житті, від автомобіля до монет у кишені, включає в себе металеве з'єднання. Під час цього процесу атоми металу поділяють свої зовнішні електрони рівномірно один з одним. Електрони, що протікають між позитивно зарядженими іонами, легко передають тепло і електроенергію, роблячи ці елементи такими хорошими провідниками тепла і електрики. Мідні дроти використовуються для електропостачання.

Реакції металів

Реакційна здатність відноситься до тенденції елемента реагувати з хімічними речовинами в його оточенні. Вона буває різна. Деякі метали, наприклад, калій і натрій (в колонках 1 і 2 у періодичній таблиці), легко реагує з багатьма різними хімічними речовинами і рідко зустрічаються у своїй чистій, елементарній формі. Обидва зазвичай існують тільки в сполуках (пов'язані з одним чи кількома іншими елементами) або як іони (заряджена версія їх елементарної форми). З іншого боку, існують і інші метали, їх ще називають ювелірними. Золото, срібло і платина є не дуже реактивними і зазвичай зустрічаються в чистому вигляді. Ці метали легше втрачають електрони, ніж неметали, але не так легко, як реактивні метали, наприклад, натрій. Платина щодо нереакционноспособна і дуже стійка до реакцій з киснем.

Властивості елементів

Коли ви вивчали алфавіт в початковій школі, ви виявили, що всі букви мають свій власний унікальний набір властивостей. Наприклад, у деяких були прямі лінії, у деяких - криві, а у інших були лінії обох типів. Те ж саме можна сказати і про елементи. Кожен з них має унікальний набір фізичних і хімічних властивостей. Фізичні властивості - це якості, властиві певним речовин. Блискучий чи ні, наскільки він добре проводить тепло і електрику, при якій температурі тане, наскільки має велику щільність. Хімічні властивості включають ті якості, які спостерігаються при реагуванні на дію киснем, якщо вони будуть горіти (те, наскільки важко їм буде утримувати їх електрони під час хімічної реакції). Різні елементи можуть мати загальні властивості. Наприклад, залізо і мідь є одночасно елементами, які проводять електрику. Однак вони не мають однакових властивостей. Наприклад, коли залізо піддається дії вологого повітря, воно покривається іржею, але коли мідь виявляється під дією тих же умов, вона набуває специфічний зелений наліт. Ось чому статуя Свободи зелена, а не іржава. Вона зроблена з міді, а не заліза).

Організація елементів: метали та неметали

Той факт, що елементи мають деякі загальні та унікальні властивості, дозволяє сортувати їх в красиву, акуратну діаграму, яка називається періодичною таблицею. Вона організовує елементи на основі їх атомного числа і властивостей. Отже, в періодичній таблиці ми знаходимо елементи, згруповані разом, які мають загальні властивості. Залізо і мідь знаходяться близько один до одного, обидва є металами. Залізо позначено символом «Fe», а мідь позначається символом «Cu». Більшість елементів періодичної таблиці - це метали, і вони, як правило, знаходяться в лівій частині таблиці. Вони групуються разом, тому що володіють певними фізичними і хімічними властивостями. Наприклад, метали щільні, блискучі, вони хороші провідники тепла і електрики, і вони легко втрачають електрони в хімічних реакціях. Навпаки, неметали мають протилежні властивості. Вони не щільні, не проводять тепло і електрику, і прагнуть отримати електрони, а не віддати їх. Коли ми дивимося в періодичну таблицю, ми бачимо, що більшість неметалів згруповані справа. Це такі елементи, як гелій, вуглець, азот і кисень.

Що таке важкі метали?

Список металів досить численний. Деякі з них можуть накопичуватися в організмі і не завдавати йому шкоди, як наприклад, природний стронцій (формула Sr), який є аналогом кальцію, так як продуктивно відкладається в кістковій тканині. Які з них називаються важкими і чому? Розглянемо чотири прикладу: свинець, мідь, ртуть і миш'як. Де знаходяться ці елементи і як вони впливають на довкілля і здоров'я людини? Важкі метали являють собою металеві, що зустрічаються в природі сполуки, які мають дуже високу щільність у порівнянні з іншими металами - щонайменше, вони в п'ять разів більше щільності води. Вони токсичні для людей. Навіть невеликі дози можуть призвести до серйозних наслідків.

Свинець. Це важкий метал, який є токсичним для людей, особливо для дітей. Отруєння цією речовиною може призвести до проблем неврологічного характеру. Незважаючи на те, що коли-то він був досить привабливим з-за його гнучкості, високої щільності і здатності поглинати шкідливе випромінювання, свинець був виведений з ужитку за багатьма напрямками. Цей м'який сріблястий метал, який зустрічається на Землі, є небезпечним для людей і накопичується в організмі протягом тривалого часу. Найстрашніше, що від нього можна позбутися. Він сидить там, накопичується і поступово отруює тіло. Свинець токсичний для нервової системи і може викликати серйозне пошкодження головного мозку у дітей. Він широко використовувався в 1800-х роках для створення макіяжу і аж до 1978 року використовувався в якості одного з інгредієнтів у фарбі для волосся. Сьогодні свинець використовується в основному у великих батареях, в якості екранів для рентгенівських променів або ізоляції для радіоактивного матеріалу.

Мідь. Це червонувато-коричневий важкий метал, у якого є безліч застосувань. Мідь, як і раніше, є одним з кращих провідників електрики і тепла, і багато електричні дроти зроблені з цього металу і покриті пластиком. Монети, в основному дрібниця, також роблять з цього елемента періодичної системи. Гострі отруєння міддю зустрічаються рідко, але, як і свинець, вона може накопичуватися в тканинах, що в кінцевому підсумку призводить до токсичності. Люди, які піддаються впливу великою кількістю міді або мідної пилу, також знаходяться в зоні ризику.

Ртуть. Цей токсичний метал у будь-якій формі і може навіть поглинатися шкірою. Його унікальність полягає в тому, що він є рідким при кімнатній температурі, його іноді називають «швидким сріблом». Його можна побачити в термометрі, тому що в якості рідини він поглинає тепло, змінюючи обсяг навіть з найменшої різницею в температурі. Це дозволяє ртуті підніматися або падати в скляній трубці. Оскільки ця речовина є потужним нейротоксином, багато компаній переходять на спиртові термометри, пофарбовані в червоний колір.

Миш'як. З часів Римської імперії аж до вікторіанської епохи миш'як вважався «королем отрут», а також «отрутою царів». Історія пронизана численними прикладами, як королівських осіб, так і простих людей, які вчиняють вбивства для особистої вигоди, використовуючи з'єднання миш'яку, у яких не було ні запаху, ні кольору, ні смаку. Незважаючи на всі негативні впливи, цей металлоид також має свої області застосування, навіть в медицині. Наприклад, триоксид миш'яку є дуже ефективним препаратом, використовуваним для лікування людей з гострим промиелоцитарним лейкоз.

Що таке дорогоцінний метал?

Дорогоцінний метал являє собою метал, який може бути рідким або важко видобувається, а також економічно дуже цінним. Який список металів, які є дорогоцінними? Всього їх три:

Платина. Незважаючи на свою тугоплавкість, вона використовується в ювелірних виробах, електроніці, автомобілях, в хімічних процесах і навіть у медицині.

Золото. Цей дорогоцінний метал використовується для виготовлення ювелірних виробів та золотих монет. Проте він має багато інших застосувань. Він використовується в медицині, виробництві та лабораторному обладнанні.

Срібло. Цей благородний метал сріблясто-білого кольору є дуже ковким. у чистому вигляді є досить важким, воно легше свинцю, але важче міді.

Метали: види і властивості

Більшість елементів можна розглядати як метали. Вони згруповані в середині, у лівій частині таблиці. Метали бувають лужні, лужноземельні, перехідні, лантаноиди і актиниди. Всі вони мають кілька загальних властивостей, це:

тверде речовина при кімнатній температурі (за винятком ртуті);

зазвичай блискуче;

з високою температурою плавлення;

хороший провідник тепла і електрики;

з низькою здатністю до іонізації;

з низькою электроотрицательностью;

податливий (здатний приймати задану форму);

пластичний (можна витягнути в дріт);

з високою щільністю;

речовина, яка втрачає електрони в реакціях.

Список металів, відомих науці

літій;

берилій;

натрій;

магній;

алюміній;

калій;

кальцій;

скандій;

титан;

ванадій;

хром;

марганець;

залізо;

кобальт;

нікель;

мідь;

цинк;

галій;

рубідій;

стронцій;

ітрій;

цирконій;

ніобій;

молібден;

технецій;

рутеній;

родій;

паладій;

срібло;

кадмій;

індій;

коперниций;

цезій;

барій;

олово;

залізо;

вісмут;

свинець;

ртуть;

вольфрам;

золото;

платина;

осмій;

гафній;

германій;

іридій;

ніобій;

реній;

сурма;

талій;

тантал;

францій;

ліверморій.

Всього відомо близько 105 хімічних елементів, більшість з яких - метали. Останні є дуже поширеним елементом у природі, який зустрічається як у чистому вигляді, так і в складі різноманітних сполук. Метали залягають у надрах землі, їх можна знайти в різних водоймах, у складі тіл тварин і людини, рослин і навіть в атмосфері. У періодичній системі вони розташовуються починаючи з літію (метал з формулою Li) і закінчуючи ливерморием (Lv). Таблиця вона продовжує поповнюватися новими елементами, і в основному це метали.