Els metalls són un grup d'elements que tenen propietats úniques com ara conductivitat elèctrica, alta transferència de calor, coeficient de resistència positiu, brillantor característica i ductilitat relativa. Aquest tipus de substància és simple pel que fa als compostos químics.
Classificació per grups
Els metalls es troben entre els materials més utilitzats per la humanitat al llarg de la seva història. La majoria es troben a les capes mitjanes de l'escorça terrestre, però també n'hi ha que s'amaguen a fons en els dipòsits muntanyosos.
En aquests moments, els metalls ocupen la major part de la taula periòdica (94 dels 118 elements). Dels grups reconeguts oficialment, cal destacar els següents grups:
1. Alcalí (liti, potassi, sodi, franci, cesi, rubidi). En contacte amb l'aigua, formen hidròxids.
2. Alcalinotèrres (calci, bari, estronci, radi). Difereixen en densitat i duresa.
3. Lleuger (alumini, plom, zinc, gal·li, cadmi, estany, mercuri). S'utilitza sovint en aliatges a causa de la baixa densitat.
4. de transició (urani,or, titani, coure, plata, níquel, ferro, cob alt, platí, pal·ladi, etc.). Tenen un estat d'oxidació variable.
5. Semimetalls (germani, silici, antimoni, bor, poloni, etc.). Tenen una xarxa covalent cristal·lina a la seva estructura.
6. Actínids (americi, tori, actini, berkeli, curi, fermi, etc.).
7. Lantànids (gadolini, samari, ceri, neodimi, luteci, lantà, erbi, etc.).
Val la pena destacar que a l'escorça terrestre hi ha metalls i que no estan definits en grups. Aquests inclouen magnesi i beril·li.
Compostos natius
A la natura, hi ha una classe separada de codificació cristal·química. Aquests elements inclouen metalls natius. Són minerals que no estan relacionats entre si. Molt sovint, els metalls natius a la natura es formen com a resultat de processos geològics.
Es coneixen
45 substàncies en estat cristal·lí a l'escorça terrestre. La majoria d'ells són extremadament rars a la natura, d'aquí el seu alt cost. La proporció d'aquests elements és només del 0,1%. Cal tenir en compte que trobar aquests metalls també és un procés laboriós i costós. Es basa en l'ús d'àtoms amb capa i electrons estables.
Els metalls natius també s'anomenen nobles. Es caracteritzen per la inèrcia química i l'estabilitat dels compostos. Aquests inclouen or, pal·ladi, platí, iridi, plata, ruteni, etc. El coure es troba més sovint a la natura. El ferro en estat natiu està present principalment als dipòsits muntanyosos en forma de meteorits. per la majoriaelements rars del grup són el plom, el crom, el zinc, l'indi i el cadmi.
Funcions bàsiques
Gairebé tots els metalls en condicions normals són durs i resistents. L'excepció són el franci i el mercuri, metalls alcalins. La temperatura de fusió de tots els elements del grup és diferent. El seu rang oscil·la entre -39 i +3410 graus centígrads. El tungstè es considera el més resistent a la fusió. Els seus compostos només perden la seva resistència a temperatures superiors a +3400 C. El plom i l'estany s'han de distingir dels metalls fàcilment fosos.
A més, els elements es divideixen segons la densitat (lleuger i pesat) i la plasticitat (dur i tou). Tots els compostos metàl·lics condueixen molt bé l'electricitat. Aquesta propietat es deu a la presència de xarxes cristal·lines amb electrons actius. El coure, la plata i l'alumini tenen la màxima conductivitat, el sodi té una conductivitat lleugerament inferior. Val la pena destacar les altes propietats tèrmiques dels metalls. La plata es considera el millor conductor de calor, el mercuri el pitjor.
Metals a l'entorn
Molt sovint, aquests elements es poden trobar en forma de compostos i minerals. Els metalls a la natura formen sulfits, òxids, carbonats. Per purificar els compostos, primer cal aïllar-los de la composició del mineral. El següent pas serà l'aliatge i el processament final.
En la metal·lúrgia industrial es distingeixen els minerals fèrrics i no fèrrics. Els primers es construeixen a base de compostos de ferro, els segons sobre altres metalls. El platí, l'or i la plata es consideren metalls preciosos. La majoria d'ells es troben a l'escorça terrestre. malgrat aixòen menor mesura, l'aigua del mar també representa una petita proporció.
Hi ha elements nobles fins i tot en els organismes vius. Una persona conté al voltant del 3% de compostos metàl·lics. En la seva major part, el cos conté sodi i calci, que actuen com a electròlit intercel·lular. El magnesi és necessari per al funcionament normal del sistema nerviós central i la massa muscular, el ferro és bo per a la sang, el coure és bo per al fetge.
Trobant compostos metàl·lics
La majoria dels elements es troben sota la capa superior del sòl a tot arreu. El metall més comú a l'escorça terrestre és l'alumini. El seu percentatge varia dins del 8,2%. Trobar el metall més comú a l'escorça terrestre no és difícil, ja que es presenta en forma de minerals.
El ferro i el calci són una mica menys comuns a la natura. El seu percentatge és del 4,1%. A continuació vénen magnesi i sodi - 2,3% cadascun, potassi - 2,1%. La resta de metalls a la natura no ocupen més del 0,6%. Cal destacar que el magnesi i el sodi es poden extreure per igual tant a terra com a aigua de mar.
Els elements metàl·lics a la natura es troben en forma de minerals o en estat natiu, com el coure o l'or. Hi ha substàncies que cal obtenir a partir d'òxids i sulfurs, per exemple, hematita, caolí, magnetita, galena, etc.
Producció de metall
El procediment per extreure elements es redueix a extreure minerals. Trobar metalls a la natura en forma de minerals és el procés més senzill i comú a la indústria general. Per a la recercadipòsits cristal·lins, s'utilitzen equips geològics especials per analitzar la composició de substàncies en un terreny determinat. Més rarament, la presència de metalls a la natura es redueix a un mètode subterrani a cel obert banal.
Després de la mineria, comença l'etapa d'enriquiment, quan el concentrat de mineral es separa del mineral original. La humectació, el corrent elèctric, les reaccions químiques, el tractament tèrmic s'utilitzen per distingir els elements. Molt sovint, l'alliberament de mineral metàl·lic es produeix com a resultat de la fusió, és a dir, escalfament amb recuperació.
Mineria d'alumini
La metal·lúrgia no ferrosa es dedica a aquest procés. Pel que fa a consum i producció, és líder entre altres branques de la indústria pesada. El metall més comú a l'escorça terrestre té una gran demanda al món modern. Pel que fa a la producció, l'alumini és el segon lloc després de l'acer.
Sobretot, aquest element s'utilitza a les indústries de l'aviació, l'automoció i l'electricitat. Cal destacar que el metall més comú de l'escorça terrestre també es pot obtenir per mitjans "artificials". Per a aquesta reacció química, calen bauxites. Formen alúmina. En combinar aquesta substància amb elèctrodes de carboni i sal de fluorur sota l'acció d'un corrent elèctric, podeu obtenir el mineral d'alumini més pur.
La Xina és el país líder entre els productors d'aquest component. Fins a 18,5 milions de tones de metall s'hi fonen anualment. L'associació russo-suïssa UC RUSAL és líder en una qualificació similar de mineria d'alumini.
Ús de metalls
Tots els elements del grup són duradors, impermeables i relativament resistents a la temperatura. Per això els metalls són tan comuns a la vida quotidiana. Avui en dia s'utilitzen per fabricar cables elèctrics, resistències, electrodomèstics i articles per a la llar.
Els metalls són materials de construcció i eines ideals. En la construcció s'utilitzen aliatges purs i combinats. En enginyeria i aviació, les connexions principals són l'acer i els enllaços més durs.
