Метал

Оваа страница се однесува на металот како геолошка супстанција. За други значења видете метал (појаснување).

Метал (од латински: metallum — рудник) или ковина — хемиски елемент кој брзо образува позитивни јони (катјони) и во својата структура има метални врски. Металите понекогаш се опишуваат како решетки од позитивни јони обиколени со облак од делокализирани електрони. Металите се едни од трите групи на елементи одликувани од нивните јонизациони и сврзувачки својства, заедно со металоидите и неметалите. Во периодниот систем е повлечена дијагонална линија од борот) (B) до полониумот (Po) за да ги одвои металите од неметалите. Елементите на оваа линија се металоиди, понекогаш нарекувани и полуметали; елементите долу налево се метали; елементите горе надесно се неметали.

Помодерна дефиниција за метали е онаа која вели дека тие имаат преклопени спроводнички ланци и валентни ланци во нивната електронска структура. Оваа дефиниција ја отвора категоријата за метални полимери и други органски метали кои се направени од истражувачите и употребени во високотехнолошки направи. Овие синтетички материјали често ја имаат карактеристичната сребрено-сива рефлективност на елементните метали.

Традиционалната дефиниција се фокусира на карактеристичните својства на металите. Тие обично се сјајни, свитливи, ковливи и добри спроводници на електрицитет, додека неметалите се обично кршливи (за цврстите неметали), немаат сјај и се изолатори.

Наоѓање

Неметалните елементи се пораспространети во природата отколку металните, но металите всушност сочинуваат поголем дел од периодниот систем. Некои добро познати метали се алуминиум, бакар, злато, железо, олово, сребро, титан, ураниум, цинк.

Хемиски својства

Горење на метали во прав.

Металите обично се склони да создаваат катјони преку загуба на електрони.^[1] Тие реагираат со кислородот во воздухот и образуваат оксиди за најразлично времетраење (на пример, железото ’рѓосува со години, а калиумот согорува за неколку секунди). Алкалните метали реагираат најбрзо, а по нив се земноалкалните метали, кои се наоѓаат во најлевите две групи од периодниот систем. Транзитивните метали оксидираат за многу подолго време (како железото, бакарот, цинкот, никелот). Други, како паладиумот, платината и златото воопшто не реагираат со атмосферата. Некои метали образуваат препречен слој на оксид на нивната површина што не може да биде пробиен од натамошни кислородни молекули и како резултат на ова металите го задржуваат својот сјаен изглед и добра спроводливост за многу декади (како алуминиумот, некои видови на челик и титанот). Оксидите на металите се базни (во спротивност со оние неметалите, кои се кисели или неутрални). Исклучоци се главно оксидите со многу високи оксидациска состојба како што се CrO₃, Mn₂O₇ и OsO₄, кои имаат строго кисели реакции.

Боењето и анодирањето и обложување на металите се добри начини за спречување на нивната корозија. Сепак, пореактивен метал во електрохемиската низа мора да се избере за обложување, особено кога се очекува отцепување на облогата. Водата и двата метали образуваат електрохемиска ќелија и, ако облогата е помалку реактивна од основниот метал, облогата всушност прикажува корозија.

Реакции на металите со киселини

Некои метали (на пример, магнезиум, алуминиум, железо, итн.) реагираат на силни киселини, а алкалните метали реагираат и на слаби киселини при што во таквите реакции се ослободува гасовит водород. Меѓутоа, во некои случаи доаѓа до т.н. пасивизирање на металите. На пример, реакцијата на оловото со сулфурната киселина не тече во позначителна мерка зашто на површината се образува тешко растворливото соединение олово(II) сулфат. Алуминимумот, пак, се пасивизира во реакцијата со азотната киселина зашто на површината се образува слој од нерастворлив алуминиум оксид. Металите кои реагираат со киселините, полесно оддаваат електрони од гасовитиот водород. Ако, пак, металот потешко оддава електрони отколку гасовитиот водород, тогаш тој не реагира со киселини. Во зависност од леснотијата со која металите реагираат со киселини, попознатите метали можат да се подредат во следнава низа: Li k Ca Na Al Zn Fe Cd Ni Sn Pb H² Cu Ag Hg Au. Поради врската меѓу реакциите на металите со киселини и електрохемиските процеси, оваа низа се нарекува електрохемиска низа на металите. Во низата е вклучен и водородот, иако тој не е метал, поради тоа што тој служи како основа за споредување. Ако во електрохемиската низа металот се наоѓа пред водородот, тогаш е можно во реакцијата на тој метал со киселини да се добие гасовит водород, а ако во електрохемиската низа металот се наоѓа по водородот, тогаш ваквата реакција не може спонтано да тече. Освен тоа, металот кој се наоѓа понапред во низата може од неговите соедененија да ги истиснува металите кои во низата се наоѓаат зад него.^[2]

Физички својства

Традиционално, металите имаат одредени карактеристични физички својства: тие обично се сјајни (имаат "сјај"), имаат голема густина, ковливи се, обично имаат висока точка на топење, најчесто се цврсти и добро спроведуваат електричество и топлина. Како и да е, ова е главно поради меките, со мала густина и точка на топење метали кои се реактивни, и ретко се вбројуваат во нивната елементарна, метален облик. Металите добро го спроведуваат звукот, што значи дека тие се звучни.

Својствата на спроводливост се поради тоа што секој атом на металот е слабо прицврстен или воопшто неприцврстен за најнадворешните електрони (валентни електрони); како резултат на ова, валентните електрони образуваат некој вид на електронско море околу згуснатите јадрени катјони.

Легури

Легура е мешавина на два или повеќе елементи во цврст раствор во кој главна состојка е метал. Повеќето чисти метали се или премногу меки, кршливи или хемиски реактивни. Со комбинирањето на различни пропорции на метали како легури се изменуваат својствата на чистите метали за да се добијат посакуваните одлики. Целта на правење легури е да ги направи металите помалку кршливи, поцврсти, отпорни на корозија или, пак, да ја имаат посакуваната боја или сјај. Примери на легури се челик (кој се состои од мешавина на железо и јаглерод), месинг (бакар и цинк), бронза (бакар и калај) и дуралуминиум (алуминиум и бакар). Легурите кои се специјално дизајнирани за високотехнолошки апликации, како авионските мотори, можат да содржат повеќе од десет елементи.

Базен метал

Во хемијата, поимот базен метал се користи неформално за метал кој оксидира или кородира релативно лесно, и реагира најразлично со разредена хлороводородна киселина (HCl) за да образува водород. Примери за вакви метали се железото, никелот, оловото и цинкот. Бакарот се смета за базен метал бидејќи оксидира релативно лесно, иако не реагира со HCl. Најчесто се користи како замена за благороден метал.

Во алхемијата, базен метал бил чест и евтин метал (за разлика од драгоцените метали како златото и среброто). Долговремена цел на алхемичарите била трансмутацијата на базните метали во драгоцени метали.

Во нумизматиката, вредноста на монетите се цени главно според содржината на драгоцени метали во нив. Повеќето модерни валути се фиат валути, дозволувајќи монетите да се прават од базен метал.

Драгоцен метал

Златна грутка.

Драгоцен метал е редок метален хемиски елемент со висока економска вредност.

Хемиски, драгоцените метали се помалку реактивни од повеќето други елементи, имаат висок сјај и поголеми точки на топење отколку другите метали. Историски, драгоцените метали биле важни како валути, но сега се сметаат главно како инвестиции и индустриски артикли. Златото, среброто, платината и паладиумот имаат валутен код ISO 4217.

Најпознати драгоцени метали се златото и среброто. Додека и двата имаат индустриска употреба, тие се подобро познати по нивната употреба во уметноста, накитот и ковањето на монети. Други драгоцени метали се металите од платинската група: рутениум, родиум, паладиум, осмиум, иридиум и платина, од кои со платината се тргува најмногу. Плутониумот и ураниумот можат исто така што се вбројат во групата на драгоцените метали.

Побарувачката на драгоцените метали е предизвикана не само од нивната практична употреба, туку исто така и од нивната улога како инвестиции и артикли од вредност. Паладиумот од 14 јули 2006 е проценет на $324 USD од унца, односно малку под половината од цената на златото ($665 USD/унца), а платината е проценета двојно повеќе од златото - $1,247 USD/унца. Среброто во суштина е поевтино од овие метали ($11.47 USD/унца), сега на 1/49 од цената на златото, но често е традиционално сметано за драгоцен метал поради својата улога во ковањето и накитот.

Астрономија

Во специјализираната употреба на астрономијата и астрофизиката, поимот „метал“ обично се користи за секој елемент, освен водородот или хелиумот, и вклучува супстанци кои се хемиски неметали: неон, флуор и кислород. Бидејќи температурите на вселенските тела практично не дозволуваат цврста или течна агрегатна состојба, и малку нормална хемија може да постои на температури кои ги рушат речиси сите хемиски врски, поимот „метал“ се однесува на материјали кои резултираат од тројниот хелиум процес и се многу ретки отколку водородот и хелиумот во ѕвездите во главната секвенца.

Металите како тема во уметноста и во популарната култура

„Метален поглед“ - кус расказ на рускиот писател Данил Хармс.^[3]
„Метал на метал“ (Metall Auf Metall) - песна на германската група „Крафтверк“ (Kraftwerk) од 1977 година.^[4]
„Метал“ - мини-албум на хеви метал групата Њустед од 2013 година.^[5]

Галерија на метални руди

Железна руда сидерит од наоѓалиштето во Злетово
Железна руда лимонит од наоѓалиштето во Пехчево
Железна руда магнетит од наоѓалиштето во Кошино
Железна руда магнетит од наоѓалиштето во Дамјан
Железна руда хематит од наоѓалиштето во Дамјан
Железна руда хематит од наоѓалиштето во 'Ржаново
Оловна руда галенит од наоѓалиштето во Злетово
Оловна руда галенит од наоѓалиштето во Саса
Цинковата руда сфалерит од наоѓалиштето во Саса
Цинковата руда сфалерит од наоѓалиштето во Тораница
Цинковата руда сфалерит од наоѓалиштето во Злетово
Титанова руда од наоѓалиште во Дуње
Титановата руда рутил од наоѓалиште во Веселчани
Хромова руда од наоѓалиштето во Радуша

Наводи

↑ Mortimer, Charles E. (1975). Chemistry: A Conceptual Approach (3. изд.). Њујорк: D. Van Nostrad Company.
↑ Бојан Шоптрајанов, Хемија за втора година на реформираното гимназиско образование (петто изменето и дополнето издание). Скопје: Просветно дело, 2009, стр. 96-99.
↑ Данил Хармс, Случаи. Скопје: Темплум, 2004.
↑ DISCOGS, Kraftwerk ‎– Trans Europa Express (пристапено на 28.12.2020)
↑ „Jason Newsted To Release 'Metal' EP Next Month“. Blabbermouth.net. 14 декември 2012. Архивирано од изворникот на 2012-12-17. Посетено на 29 декември 2012.

Поврзано

Надворешни врски

Цени на металите - USD/lb Архивирано на 31 декември 2007 г. (англиски)

[morty-1] Mortimer, Charles E. (1975). Chemistry: A Conceptual Approach (3. изд.). Њујорк: D. Van Nostrad Company.

[2] Бојан Шоптрајанов, Хемија за втора година на реформираното гимназиско образование (петто изменето и дополнето издание). Скопје: Просветно дело, 2009, стр. 96-99.

[3] Данил Хармс, Случаи. Скопје: Темплум, 2004.

[4] DISCOGS, Kraftwerk ‎– Trans Europa Express (пристапено на 28.12.2020)

[release_announcement-5] „Jason Newsted To Release 'Metal' EP Next Month“. Blabbermouth.net. 14 декември 2012. Архивирано од изворникот на 2012-12-17. Посетено на 29 декември 2012.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]