Schau dich kurz um… Wie viele Metalldinger kannst du sehen? Wenn wir an Metalle denken, denken wir normalerweise an Substanzen, die glänzend und langlebig sind. Sie kommen aber auch in unserer Nahrung und in unserem Körper vor. Werfen wir einen Blick auf die vollständige Liste der der Wissenschaft bekannten Metalle, lernen ihre grundlegenden Eigenschaften kennen und finden heraus, warum sie so besonders sind.
Was sind Metalle?
Elemente, die leicht Elektronen abgeben, die glänzend (reflektierend), formbar (in andere Formen gießbar) sind und als gute Wärme- und Stromleiter gelten, werden als Metalle bezeichnet. Sie sind für unsere Lebensweise von entscheidender Bedeutung, da sie nicht nur Teil von Strukturen und Technologien sind, sondern auch für die Herstellung fast aller Artikel unerlässlich sind. Metall ist sogar im menschlichen Körper. Wenn Sie sich das Inh altsstoffetikett eines Multivitamins ansehen, sehen Sie Dutzende von Verbindungen aufgelistet.
Sie haben vielleicht nicht gewusst, dass Elemente wie Natrium, Kalzium, Magnesium und Zink essentiell für sindleben, und wenn sie in unserem Körper fehlen, kann unsere Gesundheit ernsthaft gefährdet sein. Beispielsweise ist Calcium für gesunde Knochen unerlässlich, Magnesium für den Stoffwechsel. Zink verbessert die Funktion des Immunsystems, während Eisen den Blutzellen hilft, Sauerstoff durch den Körper zu transportieren. Die Metalle in unserem Körper unterscheiden sich jedoch von dem Metall in einem Löffel oder einer Stahlbrücke dadurch, dass sie Elektronen verloren haben. Sie werden Kationen genannt.
Metalle haben auch antibiotische Eigenschaften, daher werden Handläufe und Griffe an öffentlichen Plätzen oft aus diesen Elementen hergestellt. Es ist bekannt, dass viele Werkzeuge aus Silber bestehen, um das Wachstum von Bakterien zu verhindern. Künstliche Gelenke werden aus Titanlegierungen hergestellt, die sowohl Infektionen verhindern als auch die Empfänger stärker machen.
Metalle im Periodensystem
Alle Elemente im Periodensystem von Dmitri Mendeleev werden in zwei große Gruppen eingeteilt: Metalle und Nichtmetalle. Die erste ist die zahlreichste. Die meisten Elemente sind Metalle (blau). Nichtmetalle sind in der Tabelle gelb hinterlegt. Es gibt auch eine Gruppe von Elementen, die als Halbmetalle (rot) klassifiziert werden. Alle Metalle sind auf der linken Seite der Tabelle gruppiert. Beachten Sie, dass Wasserstoff mit Metallen in der oberen linken Ecke gruppiert ist. Trotzdem gilt es als nichtmetallisch. Einige Wissenschaftler vermuten jedoch, dass es im Kern des Planeten Jupiter metallischen Wasserstoff geben könnte.
Metallbindung
Viele der wunderbaren und nützlichen EigenschaftenEin Element hat damit zu tun, wie seine Atome miteinander verbunden sind. Dadurch entstehen gewisse Verbindungen. Die metallische Wechselwirkung von Atomen führt zur Entstehung metallischer Strukturen. Jedes Vorkommen dieses Elements im Alltag, vom Auto bis zu Münzen in der Tasche, enthält eine Metallverbindung.
Bei diesem Vorgang teilen sich die Metallatome ihre äußeren Elektronen gleichmäßig. Elektronen, die zwischen positiv geladenen Ionen fließen, übertragen leicht Wärme und Strom, was diese Elemente zu so guten Wärme- und Stromleitern macht. Zur Stromversorgung werden Kupferdrähte verwendet.
Reaktionen von Metallen
Reaktivität bezieht sich auf die Tendenz eines Elements, mit Chemikalien in seiner Umgebung zu reagieren. Sie ist anders. Einige Metalle wie Kalium und Natrium (in den Sp alten 1 und 2 des Periodensystems) reagieren leicht mit vielen verschiedenen Chemikalien und werden selten in ihrer reinen, elementaren Form gefunden. Beide existieren normalerweise nur in Verbindungen (gebunden an ein oder mehrere andere Elemente) oder als Ionen (eine geladene Version ihrer elementaren Form).
Andererseits gibt es noch andere Metalle, sie werden auch Schmuck genannt. Gold, Silber und Platin sind nicht sehr reaktiv und kommen meist in reiner Form vor. Diese Metalle geben Elektronen leichter ab als Nichtmetalle, aber nicht so leicht wie reaktive Metalle wie Natrium. Platin relativnicht reaktiv und sehr beständig gegenüber Reaktionen mit Sauerstoff.
Elementeigenschaften
Als du in der Grundschule das Alphabet studiert hast, hast du entdeckt, dass alle Buchstaben ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften haben. Manche hatten zum Beispiel gerade Linien, manche Kurven und wieder andere hatten beide Arten von Linien. Dasselbe gilt für die Elemente. Jeder von ihnen hat einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften. Physikalische Eigenschaften sind Eigenschaften, die bestimmten Stoffen innewohnen. Glänzend oder nicht, wie gut es Wärme und Strom leitet, bei welcher Temperatur es schmilzt, wie dicht es ist.
Chemische Eigenschaften umfassen jene Qualitäten, die beobachtet werden, wenn sie auf Sauerstoffeinwirkung reagieren, wenn sie verbrennen (wie schwierig es für sie sein wird, ihre Elektronen während einer chemischen Reaktion zu beh alten). Verschiedene Elemente können gemeinsame Eigenschaften haben. Zum Beispiel sind Eisen und Kupfer beides Elemente, die Elektrizität leiten. Sie haben jedoch nicht die gleichen Eigenschaften. Wenn beispielsweise Eisen feuchter Luft ausgesetzt wird, rostet es, aber wenn Kupfer den gleichen Bedingungen ausgesetzt wird, erhält es eine spezifische grüne Beschichtung. Deshalb ist die Freiheitsstatue grün und nicht rostig. Es ist aus Kupfer, nicht aus Eisen).
Organisation der Elemente: Metalle und Nichtmetalle
Die Tatsache, dass die Elemente einige gemeinsame und einzigartige Eigenschaften haben, ermöglicht es ihnen, sie zu einem hübschen, übersichtlichen Diagramm zu sortierenPeriodensystem genannt. Es organisiert Elemente basierend auf ihrer Ordnungszahl und ihren Eigenschaften. Im Periodensystem finden wir also Elemente gruppiert, die gemeinsame Eigenschaften haben. Eisen und Kupfer liegen nah beieinander, beides sind Metalle. Eisen wird mit dem Symbol „Fe“und Kupfer mit dem Symbol „Cu“bezeichnet.
Die meisten Elemente im Periodensystem sind Metalle, und sie befinden sich in der Regel auf der linken Seite des Periodensystems. Sie werden zusammen gruppiert, weil sie bestimmte physikalische und chemische Eigenschaften haben. Zum Beispiel sind Metalle dicht, glänzend, sie sind gute Wärme- und Stromleiter und sie verlieren leicht Elektronen bei chemischen Reaktionen. Im Gegensatz dazu haben Nichtmetalle gegensätzliche Eigenschaften. Sie sind nicht dicht, leiten weder Wärme noch Strom und neigen dazu, Elektronen aufzunehmen, anstatt sie abzugeben. Wenn wir uns das Periodensystem ansehen, sehen wir, dass die meisten Nichtmetalle rechts gruppiert sind. Dies sind Elemente wie Helium, Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff.
Was sind Schwermetalle?
Die Liste der Metalle ist ziemlich zahlreich. Einige von ihnen können sich im Körper anreichern und keinen Schaden anrichten, wie z. B. natürliches Strontium (Formel Sr), das ein Analogon von Kalzium ist, da es sich produktiv im Knochengewebe ablagert. Welche von ihnen werden schwer genannt und warum? Betrachten wir vier Beispiele: Blei, Kupfer, Quecksilber und Arsen.
Wo befinden sich diese Elemente und wie wirken sie sich auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit aus? SchwerMetalle sind metallische, natürlich vorkommende Verbindungen, die im Vergleich zu anderen Metallen eine sehr hohe Dichte haben – mindestens die fünffache Dichte von Wasser. Sie sind für den Menschen giftig. Schon geringe Dosen können schwerwiegende Folgen haben.
- Führung. Es ist ein Schwermetall, das für Menschen, insbesondere Kinder, giftig ist. Eine Vergiftung mit dieser Substanz kann zu neurologischen Problemen führen. Obwohl es aufgrund seiner Flexibilität, hohen Dichte und Fähigkeit, schädliche Strahlung zu absorbieren, einst sehr attraktiv war, wurde Blei in vielerlei Hinsicht abgeschafft. Dieses weiche, silbrige Metall, das auf der Erde vorkommt, ist gefährlich für den Menschen und sammelt sich mit der Zeit im Körper an. Das Schlimmste ist, dass Sie es nicht loswerden können. Es sitzt dort, sammelt sich an und vergiftet nach und nach den Körper. Blei ist giftig für das Nervensystem und kann bei Kindern schwere Hirnschäden verursachen. Es wurde im 19. Jahrhundert häufig zur Herstellung von Make-up und bis 1978 als einer der Inh altsstoffe von Haarfärbemitteln verwendet. Blei wird heute vor allem in großen Batterien, als Röntgenschutz oder als Isolierung für radioaktives Material verwendet.
- Kupfer. Es ist ein rotbraunes Schwermetall, das viele Anwendungen hat. Kupfer ist immer noch einer der besten Leiter für Strom und Wärme, und viele elektrische Drähte werden aus diesem Metall hergestellt und mit Kunststoff ummantelt. Auch Münzen, meist Kleingeld, werden aus diesem Element des Periodensystems hergestellt. Eine akute Kupfervergiftung ist selten, aber wie Blei kann es sich im Gewebe ansammeln und schließlich zu Toxizität führen. Auch Menschen, die großen Mengen Kupfer oder Kupferstaub ausgesetzt sind, sind gefährdet.
- Merkur. Dieses Metall ist in jeder Form giftig und kann sogar von der Haut aufgenommen werden. Seine Einzigartigkeit liegt in der Tatsache, dass es bei Raumtemperatur flüssig ist, es wird manchmal als "schnelles Silber" bezeichnet. Es kann in einem Thermometer gesehen werden, weil es als Flüssigkeit Wärme absorbiert und sein Volumen selbst bei dem geringsten Temperaturunterschied ändert. Dadurch kann das Quecksilber in der Glasröhre steigen oder fallen. Da diese Substanz ein starkes Nervengift ist, steigen viele Unternehmen auf rot gefärbte Alkoholthermometer um.
- Arsen. Von der Römerzeit bis ins viktorianische Zeit alter g alt Arsen als „König der Gifte“und auch als „Gift der Könige“. Die Geschichte ist gespickt mit unzähligen Beispielen von Königen und Bürgern, die Morde zum persönlichen Vorteil begehen, indem sie Arsenverbindungen verwenden, die geruchlos, farblos und geschmacklos sind. Trotz aller negativen Einflüsse hat dieses Halbmetall auch seine Verwendung, sogar in der Medizin. Beispielsweise ist Arsentrioxid ein sehr wirksames Medikament zur Behandlung von Menschen mit akuter Promyelozytenleukämie.
Was ist ein Edelmetall?
Edelmetall ist ein Metall, daskann selten oder schwer erhältlich und wirtschaftlich sehr wertvoll sein. Was ist die Liste der Edelmetalle? Insgesamt gibt es drei:
- Platin. Trotz seiner Feuerfestigkeit wird es in Schmuck, Elektronik, Automobilen, chemischen Prozessen und sogar in der Medizin verwendet.
- Gold. Dieses Edelmetall wird zur Herstellung von Schmuck und Goldmünzen verwendet. Es hat jedoch viele andere Verwendungen. Es wird in Medizin, Fertigung und Laborgeräten verwendet.
- Silber. Dieses Edelmetall hat eine silbrig-weiße Farbe und ist sehr formbar. in seiner reinen Form ist es ziemlich schwer, es ist leichter als Blei, aber schwerer als Kupfer.
Metalle: Arten und Eigenschaften
Die meisten Elemente können als Metalle betrachtet werden. Sie sind in der Mitte auf der linken Seite der Tabelle gruppiert. Metalle sind Alkali-, Erdalkali-, Übergangs-, Lanthaniden und Aktiniden.
Sie haben alle ein paar Dinge gemeinsam, diese sind:
- fest bei Raumtemperatur (außer Quecksilber);
- normalerweise glänzend;
- hoher Schmelzpunkt;
- guter Wärme- und Stromleiter;
- geringe Ionisationskapazität;
- niedrige Elektronegativität;
- flexibel (in der Lage, eine bestimmte Form anzunehmen);
- Kunststoff (kann zu Draht gezogen werden);
- hohe Dichte;
- eine Substanz, die bei Reaktionen Elektronen abgibt.
Liste der der Wissenschaft bekannten Metalle
- Lithium;
- Beryllium;
- Natrium;
- Magnesium;
- Aluminium;
- Kalium;
- Kalzium;
- Scandium;
- titan;
- Vanadium;
- chrome;
- Mangan;
- Eisen;
- cob alt;
- nickel;
- Kupfer;
- Zink;
- gallium;
- rubidium;
- Strontium;
- yttrium;
- Zirkonium;
- Niob;
- Molybdän;
- technetium;
- ruthenium;
- Rhodium;
- Palladium;
- silber;
- Cadmium;
- indium;
- copernicus;
- Cäsium;
- Barium;
- tin;
- Eisen;
- Wismut;
- Lead;
- Quecksilber;
- Wolfram;
- gold;
- Platin;
- Osmium;
- hafnium;
- Germanium;
- iridium;
- Niob;
- rhenium;
- Antimon;
- thallium;
- tantal;
- Französisch;
- livermorium.
Insgesamt sind etwa 105 chemische Elemente bekannt, von denen die meisten Metalle sind. Letztere sind ein in der Natur sehr häufig vorkommendes Element, das sowohl in reiner Form als auch als Teil verschiedener Verbindungen vorkommt.
Metalle kommen in den Eingeweiden der Erde vor, sie können in verschiedenen Gewässern, in der Zusammensetzung der Körper von Tieren und Menschen, in Pflanzen und sogar in der Atmosphäre gefunden werden. Im Periodensystem beginnen sie mit Lithium (ein Metall mit der Formel Li) undendet mit Livermorium (Lv). Der Tisch wird weiterhin mit neuen Elementen aufgefüllt, und meistens handelt es sich dabei um Metalle.
