Бір секундқа айналаңызға қараңыз… Қанша металл затты көруге болады? Әдетте металдар дегенде біздің ойымызға жылтыр және төзімді заттар келеді. Дегенмен, олар біздің тағамымызда және денемізде де кездеседі. Ғылымға белгілі металдардың толық тізімін қарастырайық, олардың негізгі қасиеттерін білейік және олардың неге соншалықты ерекше екенін білейік.
Металдар дегеніміз не?
Электрондарын оңай жоғалтатын, жылтыр (шағылыстыратын), иілгіш (басқа пішіндерге құйылуы мүмкін) және жылу мен электр тогын жақсы өткізетін элементтерді металдар деп атайды. Олар біздің өмір салтымыз үшін өте маңызды, өйткені олар құрылымдар мен технологиялардың бөлігі ғана емес, сонымен қатар барлық дерлік бұйымдарды өндіру үшін маңызды. Металл тіпті адам ағзасында да бар. Мультивитаминдер ингредиентінің жапсырмасына қарасаңыз, тізімде ондаған қосылыстарды көресіз.
Сіз натрий, кальций, магний және мырыш сияқты элементтердің ағзаға қажет екенін білмеуіңіз мүмкін.өмірге, ал егер олар біздің денемізде болмаса, денсаулығымызға үлкен қауіп төнуі мүмкін. Мысалы, кальций сау сүйектер үшін, магний зат алмасу үшін қажет. Мырыш иммундық жүйенің жұмысын жақсартады, ал темір қан жасушаларының бүкіл денеге оттегін тасымалдауға көмектеседі. Дегенмен, біздің денеміздегі металдар қасық немесе болат көпірдегі металдан электрондарын жоғалтуымен ерекшеленеді. Олар катиондар деп аталады.
Металдардың да антибиотикалық қасиеті бар, сондықтан қоғамдық орындардағы тұтқалар мен тұтқалар жиі осы элементтерден жасалады. Бактериялардың көбеюіне жол бермеу үшін көптеген құралдар күмістен жасалғаны белгілі. Жасанды буындар титан қорытпаларынан жасалған, олар жұқтырудың алдын алады және реципиенттерді күшейтеді.
Периодтық жүйедегі металдар
Дмитрий Менделеевтің периодтық жүйесіндегі барлық элементтер екі үлкен топқа бөлінеді: металдар және бейметалдар. Біріншісі - ең көп. Көптеген элементтер металдар (көк). Кестедегі бейметалдар сары фонда көрсетілген. Сондай-ақ металоидтар (қызыл) ретінде жіктелген элементтер тобы бар. Барлық металдар үстелдің сол жағында топтастырылған. Сутегінің сол жақ жоғарғы бұрышта металдармен топтастырылғанын ескеріңіз. Осыған қарамастан, ол металл емес болып саналады. Дегенмен, кейбір ғалымдар Юпитер планетасының өзегінде металл сутегі болуы мүмкін деген болжам жасайды.
Металл байланыстыру
Тамаша және пайдалы қасиеттердің көпшілігіЭлемент оның атомдарының бір-бірімен байланысына байланысты. Бұл белгілі бір байланыстарды жасайды. Атомдардың металдық әрекеттесуі металдық құрылымдардың пайда болуына әкеледі. Автокөліктен қалтадағы тиындарға дейін күнделікті өмірдегі бұл элементтің әрбір данасы металл қосылымды қамтиды.
Бұл процесс кезінде металл атомдары сыртқы электрондарын бір-бірімен біркелкі бөліседі. Оң зарядталған иондар арасында ағып жатқан электрондар жылу мен электр энергиясын оңай тасымалдайды, бұл элементтерді жылу мен электр тогын жақсы өткізеді. Қуат беру үшін мыс сымдар пайдаланылады.
Металдардың реакциялары
Реактивтілік элементтің қоршаған ортадағы химиялық заттармен әрекеттесуге бейімділігін білдіреді. Ол басқаша. Кейбір металдар, мысалы, калий және натрий (периодтық жүйенің 1 және 2 бағандарында) көптеген әртүрлі химиялық заттармен оңай әрекеттеседі және олардың таза, элементарлы түрінде сирек кездеседі. Екеуі де әдетте қосылыстарда (бір немесе бірнеше басқа элементтермен байланысқан) немесе иондар түрінде (олардың элементтік түрінің зарядталған нұсқасы) болады.
Екінші жағынан, басқа металдар бар, оларды зергерлік бұйымдар деп те атайды. Алтын, күміс және платина өте белсенді емес және әдетте таза күйінде кездеседі. Бұл металдар металл еместерге қарағанда электрондарды оңай жоғалтады, бірақ натрий сияқты реактивті металдар сияқты оңай емес. Салыстырмалы түрде платинареактивті емес және оттегімен реакцияларға өте төзімді.
Элемент сипаттары
Бастауыш мектепте әліпбиді зерттегенде, сіз барлық әріптердің өзіндік ерекше қасиеттері бар екенін байқадыңыз. Мысалы, кейбіреулерінде түзу, кейбіреулерінде қисық, ал басқаларында сызықтардың екі түрі де болды. Элементтер туралы да солай айтуға болады. Олардың әрқайсысының физикалық және химиялық қасиеттерінің бірегей жиынтығы бар. Физикалық қасиеттер – белгілі бір заттарға тән қасиеттер. Жылтыр ма, жоқ па, ол жылу мен электр тогын қаншалықты жақсы өткізеді, қандай температурада балқиды, қаншалықты тығыз.
Химиялық қасиеттерге олар жанған кезде оттегі әсер еткенде байқалатын сапаларды (химиялық реакция кезінде электрондарын ұстап тұру қаншалықты қиын болатынын) қамтиды. Әртүрлі элементтер ортақ қасиеттерді бөлісуі мүмкін. Мысалы, темір мен мыс электр тогын өткізетін элементтер болып табылады. Дегенмен, олардың бірдей қасиеттері жоқ. Мысалы, темірге ылғалды ауа әсер еткенде, ол тот басады, ал мыс бірдей жағдайға ұшырағанда, ол белгілі бір жасыл жабынға ие болады. Сондықтан Азаттық мүсіні жасыл, тот баспаған. Ол темірден емес, мыстан жасалған).
Элементтердің ұйымдастырылуы: металдар және бейметалдар
Элементтердің кейбір ортақ және бірегей қасиеттерге ие болуы оларды жақсы, ұқыпты диаграммаға сұрыптауға мүмкіндік береді.периодтық жүйе деп аталады. Ол элементтерді олардың атомдық саны мен қасиеттеріне қарай жүйелейді. Сонымен, периодтық жүйеде ортақ қасиеттері бар біріктірілген элементтерді табамыз. Темір мен мыс бір-біріне жақын, екеуі де металдар. Темір "Fe" таңбасымен, ал мыс "Cu" таңбасымен белгіленеді.
Периодтық кестедегі элементтердің көпшілігі металдар және олар кестенің сол жағында орналасады. Олар белгілі бір физикалық және химиялық қасиеттерге ие болғандықтан топтастырылған. Мысалы, металдар тығыз, жылтыр, олар жылу мен электр тогын жақсы өткізеді, химиялық реакцияларда электрондарын оңай жоғалтады. Керісінше, бейметалдар қарама-қарсы қасиеттерге ие. Олар тығыз емес, жылу мен электр тогын өткізбейді және электрондарды беруден гөрі алуға бейім. Периодтық жүйеге қарасақ, бейметалдардың көпшілігі оң жақта топтастырылғанын көреміз. Бұл гелий, көміртек, азот және оттегі сияқты элементтер.
Ауыр металдар дегеніміз не?
Металдар тізімі өте көп. Олардың кейбіреулері денеде жиналуы мүмкін және ешқандай зиян келтірмейді, мысалы, табиғи стронций (формула Sr), ол кальцийдің аналогы болып табылады, өйткені ол сүйек тінінде өнімді түрде шөгеді. Олардың қайсысы ауыр деп аталады және неліктен? Төрт мысалды қарастырайық: қорғасын, мыс, сынап және мышьяк.
Бұл элементтер қай жерде орналасқан және олар қоршаған ортаға және адам денсаулығына қалай әсер етеді? Ауырметалдар басқа металдармен салыстырғанда тығыздығы өте жоғары – судың тығыздығынан кемінде бес есе көп болатын металдық, табиғи қосылыстар. Олар адам үшін улы. Тіпті шағын дозалар ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін.
- Қорғасын. Бұл адамдарға, әсіресе балаларға улы болатын ауыр металл. Бұл затпен улану неврологиялық мәселелерге әкелуі мүмкін. Ол бір кездері икемділігімен, жоғары тығыздығымен және зиянды радиацияны сіңіру қабілетімен өте тартымды болғанымен, қорғасын көптеген жолдармен жойылды. Жер бетінде табылған бұл жұмсақ, күміс метал адам үшін қауіпті және уақыт өте келе ағзада жиналады. Ең сорақысы, одан құтыла алмайсың. Ол сонда отырады, жиналып, денені біртіндеп уландырады. Қорғасын жүйке жүйесіне улы әсер етеді және балалардың миына қатты зақым келтіруі мүмкін. Ол 1800 жылдары макияж жасау үшін кеңінен қолданылды және 1978 жылға дейін шаш бояуындағы ингредиенттердің бірі ретінде қолданылды. Бүгінгі күні қорғасын негізінен үлкен батареяларда, рентгендік қорғаныс ретінде немесе радиоактивті материалды оқшаулау ретінде пайдаланылады.
- Мыс. Бұл қызғылт қоңыр ауыр металл, оның көптеген қолданылуы бар. Мыс әлі күнге дейін электр және жылудың ең жақсы өткізгіштерінің бірі болып табылады және көптеген электр сымдары осы металдан жасалған және пластикпен жабылған. Периодтық жүйенің осы элементінен көбіне ұсақ ақша тиындары жасалады. Жедел мыс улану сирек кездеседі, бірақ қорғасын сияқты ол тіндерде жиналып, ақырында уыттылыққа әкеледі. Мыстың немесе мыс шаңының көп мөлшеріне ұшыраған адамдар да қауіп тобына жатады.
- Меркурий. Бұл металл кез келген түрде улы және тіпті теріге сіңуі мүмкін. Оның бірегейлігі бөлме температурасында сұйық күйінде, оны кейде «жылдам күміс» деп те атайды. Оны термометрден көруге болады, өйткені ол сұйықтық ретінде жылуды сіңіреді, температураның ең аз айырмашылығымен де көлемді өзгертеді. Бұл шыны түтікте сынаптың көтерілуіне немесе түсуіне мүмкіндік береді. Бұл зат күшті нейротоксин болғандықтан, көптеген компаниялар қызыл түсті спирттік термометрлерге ауысуда.
- Мышьяк. Рим дәуірінен Виктория дәуіріне дейін мышьяк «улардың патшасы», сонымен қатар «патшалардың уы» болып саналды. Тарих роялти мен қарапайым адамдардың иіссіз, түссіз және дәмсіз мышьяк қосылыстарын пайдаланып, жеке пайда үшін кісі өлтіруінің сансыз мысалдарына толы. Барлық жағымсыз әсерлерге қарамастан, бұл металлоидтың, тіпті медицинада да қолданылуы бар. Мысалы, мышьяк триоксиді - жедел промиелоцитарлы лейкозбен ауыратын адамдарды емдеу үшін қолданылатын өте тиімді препарат.
Асыл металл дегеніміз не?
Бағалы металл - бұл металлсирек немесе алу қиын болуы мүмкін және экономикалық тұрғыдан өте құнды. Бағалы металдардың тізімі қандай? Барлығы үшеуі бар:
- Платина. Отқа төзімділігіне қарамастан, ол зергерлік бұйымдарда, электроникада, автомобильдерде, химиялық процестерде және тіпті медицинада қолданылады.
- Алтын. Бұл асыл металл зергерлік бұйымдар мен алтын монеталарды жасауға пайдаланылады. Дегенмен, оның басқа да көптеген қолданылуы бар. Ол медицинада, өндірісте және зертханалық жабдықта қолданылады.
- Күміс. Бұл асыл металл күмістей ақ түсті және өте иілгіш. таза күйінде айтарлықтай ауыр, ол қорғасыннан жеңіл, бірақ мыстан ауыр.
Металдар: түрлері мен қасиеттері
Элементтердің көпшілігін металдар ретінде қарастыруға болады. Олар үстелдің сол жағында ортада топтастырылған. Металдар сілтілі, сілтілі жер, өтпелі, лантанидтер және актинидтер.
Олардың барлығына ортақ бірнеше нәрсе бар, олар:
- бөлме температурасында қатты (сынапты қоспағанда);
- әдетте жылтыр;
- жоғары балқу температурасы;
- жылу мен электр тогын жақсы өткізеді;
- төмен иондау сыйымдылығы;
- төмен электртерістігі;
- иілгіш (берілген пішінді қабылдай алады);
- пластик (сымға тартуға болады);
- жоғары тығыздық;
- реакцияларда электрондарын жоғалтатын зат.
Ғылымға белгілі металдар тізімі
- литий;
- бериллий;
- натрий;
- магний;
- алюминий;
- калий;
- кальций;
- скандий;
- титан;
- ванадий;
- chrome;
- марганец;
- темір;
- кобальт;
- никель;
- мыс;
- мырыш;
- галий;
- рубидий;
- стронций;
- иттрий;
- цирконий;
- ниобий;
- молибден;
- технеций;
- рутений;
- родий;
- палладий;
- күміс;
- кадмий;
- индий;
- коперник;
- цезий;
- барий;
- қалай;
- темір;
- висмут;
- қорғасын;
- сынап;
- волфрам;
- алтын;
- платина;
- осмий;
- гафний;
- германий;
- иридий;
- ниобий;
- рений;
- сурьма;
- таллий;
- тантал;
- француз;
- ливерморий.
Жалпы 105-ке жуық химиялық элементтер белгілі, олардың көпшілігі металдар. Соңғысы табиғатта өте кең таралған элемент, ол таза күйде де, әртүрлі қосылыстардың құрамында да кездеседі.
Металдар жер қойнауында кездеседі, олар әртүрлі су қоймаларында, жануарлар мен адам денелерінің құрамында, өсімдіктерде, тіпті атмосферада кездеседі. Периодтық жүйеде олар литийден (Li формуласы бар металл) және орналасқанливермориуммен (Lv) аяқталады. Кестені жаңа элементтермен толықтыру жалғасуда, олар негізінен металдар.
