Povratak na popis lekcija - kemija 8
Video

Metali su najbrojnija skupina kemijskih elemenata. Nalaze se na lijevoj strani i u sredini periodnog sustava elemenata i zauzimaju 3/4 njegove površine. Svi su metali slične, srebrno sive boje, osim bakra koji je crvene i zlata - žute boje. U prirodi se u elementarnom (ne vezanom) stanju pojavljuju slabo reaktivni metali poput zlata i platine. Neke nalazimo i u vezanom i u ne vezanom obliku, npr. bakar i srebro, dok većinu metala nalazimo u obliku spojeva (minerala) u rudama. Metale u elementarnom stanju označavamo njihovim kemijskim simbolima.

Na sobnoj temperaturi svi su metali krutine, osim žive koja je tekućina. Metali se u krutom agregatnom stanju odlikuju stalnim oblikom i volumenom, te uređenim razmještajem atoma koji nazivamo kristalnom strukturom. Između atoma metala djeluju jake privlačne sile, pa u usporedbi s drugim tvarima metali imaju visoka tališta i vrelišta. Na primjer, željezo se tali, tj. prelazi iz krutog u tekuće agregatno stanje, pri temperaturi od 1530°C.

Metali dobro provode toplinu i električnu struju, imaju dobra mehanička svojstva i lako se obrađuju kovanjem, izvlačenjem u žice i valjanjem u limove.

Dijelimo ih na plemenite, poluplemenite i neplemenite metale, ovisno o tome koliko su otporni na utjecaj zraka, vlage i ugljičnog dioksida. Zlato, na primjer, ubrajamo u plemenite metale jer ne reagira gotovo ni s čim. Željezo je pak neplemeniti metal koji na vlažnom zraku hrđa (oksidira). Neki se metali poput bakra i aluminija na zraku prevuku zaštitnim slojem oksida koji ih štiti od daljnjeg utjecaja zraka. Oni spadaju u poluplemenite metale.

Metali mogu reagirati s nemetalima pri čemu nastaju oksidi ili soli.

Prema kemijskoj sličnosti metali su u periodnom sustavu elemenata poslagani u skupine. Tako su u 1. skupini periodnog sustava elemenata smješteni tzv. alkalijski metali, a u 2. zemnoalkalijski metali. Metali obiju skupina imaju karakteristično svojstvo bojanja plamena. Povišenjem temperature atomi alkalijskih i zemnoalkalijskih metala emitiraju zračenje u vidljivom dijelu spektra. Na taj način možemo dokazati njihovu prisutnost, čak i u tragovima.

Pogledajmo kako soli stroncija, bakra, natrija i kalija oboje plamen. U satno staklo ulijemo malo otopine neke stroncijeve soli. Upalimo plamenik da gori šuštećim plamenom. Satno staklo prinesemo otvoru za zrak plinskog plamenika, a metalnu žicu užarimo u plamenu. Užarenom žicom dotaknemo otopinu na satnom staklu. Ona se rasprši u sitne kapljice koje struja zraka povlači u plinski plamenik. Plamen se oboji crveno. Karakteristična boja plamena stroncija je crvena. Isti postupak ponovit ćemo s otopinom modre galice, dakle, soli bakra. Plamen se obojio zeleno tj. karakteristična boja plamena bakra je zelena. Isto tako, na satno staklo izlijemo malo otopine natrijeve soli, primaknimo je otvoru za zrak plinskog plamenika i dotaknimo užarenom žicom. Natrij boji plamen narančasto-žutom bojom. Izlijmo na satno staklo i malo kalijeve soli te pogledajmo kojom bojom kalij boji plamen. Boja plamena karakteristična za kalij je ljubičasta.

Različite boje plamena stroncija, bakra, natrija i kalija potječu od različite građe njihovih atoma, tj. elektronskih omotača.

Metali su u PSE smješteni lijevo i u sredini

Metali:

-čine 3/4 svih poznatih elemenata

-većina ih je u prirodi u obliku spojeva (minerala)

-svi su krutine, osim žive koja je tekućina

-sivo–srebrne su boje, osim bakra (crven) i zlata (žuto)

-dobro provode toplinu i električnu struju

-daju se kovati, valjati i izvlačiti

-prema postojanosti na zraku djele se na: plemenite (Au, Pt,...), poluplemenite (Cu, Al,...) i neplemenite (Fe,...)

-reagiraju s nemetalima dajući soli ili okside

Legure (slitine) su smjese metala ili smjese metala i nemetala. Imaju drugačija fizikalna i kemijska svojstva od metala čijim su legiranjem nastale, a zbog toga se i proizvode. Tako se dobivaju tvrđi, čvršći i žilaviji materijali, otporniji na vanjske utjecaje, itd. Poznate legure bakra su:

1. bronca - smjesa bakra i kositra. Za razliku od bakra, koji je crvene boje, mekan i lako se kuje, bronca je sive boje, žilava i tvrda

2. mjed ili mesing - smjesa bakra i cinka. Žute je boje, tvrda, čvrsta i otporna na koroziju.

Za rasvjetu velikih prometnica u gradovima koriste se natrijeve lampe koje emitiraju žuto svjetlo.

Srebrni nakit na zraku potamni. Zašto, ako je srebro plemeniti metal? Srebro na zraku ne oksidira, ali nakon duljeg vremena potamni od tragova sumporovodika iz zraka, pri čemu nastaje crni srebrov sulfid (Ag2S).

Jednadžba reakcije:

2 Ag(s) + ½ O2(g) + H2S(g) → Ag2S(s) + H2O(l)

Polonij (Po) je radioaktivni polumetal koji spontano zrači nevidljive zrake, poput rendgenskih. Naziv je dobio prema Poljskoj, od kuda potječe znanstvenica Marie Curie koja ga je otkrila 1898., zajedno sa svojim suprugom Pierrom Curiem. Marie Curie bila je prva žena dobitnica Nobelove nagrade i prva dobitnica dviju Nobelovih nagrada i to iz dvaju područja, kemije i fizike.

Bakar je metal koji je:

crvene boje
srebrno sive boje
žute boje

Metali se nalaze u periodnom sustavu elemenata na:

desnoj strani i sredini
lijevoj strani i sredini
u sredini

Većina metala u prirodi se nalazi u obliku:

minerala
elementarnih tvari
otopina

Za metale je karakteristično:

da svi dobro provode električnu struju
da su na sobnoj temperaturi izolatori
da imaju niska tališta i vrelišta

Željezo je metal koji na zraku hrđa te ga ubrajamo u:

poluplemenite metale
neplemenite metale
plemenite metale