Când oamenii aud cuvântul „metal”, acesta este de obicei asociat cu o substanță rece și solidă care conduce electricitatea. Cu toate acestea, metalele și aliajele lor pot fi foarte diferite unele de altele. Sunt cele care aparțin grupului greu, aceste substanțe au cea mai mare densitate. Iar unele, cum ar fi litiul, sunt atât de ușoare încât ar putea pluti în apă doar dacă nu ar reacționa activ cu ea.

Ce metale sunt cele mai active?

Dar care metal prezintă cele mai intense proprietăți? Cel mai activ metal este cesiul. În ceea ce privește activitatea dintre toate metalele, se află pe primul loc. De asemenea, „frații” lui sunt considerați francium, care se află pe locul doi, și ununenniy. Dar se știe puțin despre proprietățile acestuia din urmă.

Proprietățile cesiului

Cesiul este un element care este la fel de ușor de topit în mâini. Adevărat, acest lucru se poate face doar cu o singură condiție: dacă cesiul este într-o fiolă de sticlă. În caz contrar, metalul poate reacționa rapid cu aerul din jur - se aprinde. Și interacțiunea cesiului cu apa este însoțită de o explozie - acesta este cel mai activ metal în manifestarea sa. Acesta este răspunsul la întrebarea de ce este atât de dificil să puneți cesiu în recipiente.

Pentru a-l plasa in interiorul unei eprubete este necesar ca acesta sa fie din sticla speciala si umplut cu argon sau hidrogen. Punctul de topire al cesiului este de 28,7 o C. La temperatura camerei, metalul este în stare semi-lichid. Cesiul este o substanță alb-aurie. În stare lichidă, metalul reflectă bine lumina. Vaporii de cesiu au o nuanță verzui-albastru.

Cum a fost descoperit cesiul?

Cel mai activ metal a fost primul element chimic, a cărui prezență pe suprafața scoarței terestre a fost detectată prin metoda analizei spectrale. Când oamenii de știință au primit spectrul metalului, au văzut două linii albastre ca în el. Astfel, acest element și-a primit numele. Cuvântul caesius în latină înseamnă „albastru cerul”.

Istoria descoperirilor

Descoperirea sa aparține cercetătorilor germani R. Bunsen și G. Kirchhoff. Chiar și atunci, oamenii de știință erau interesați de care metale sunt active și care nu. În 1860, cercetătorii au studiat compoziția apei din rezervorul Durkheim. Au făcut acest lucru cu ajutorul analizei spectrale. Într-o probă de apă, oamenii de știință au găsit elemente precum stronțiu, magneziu, litiu și calciu.

Apoi au decis să analizeze o picătură de apă cu un spectroscop. Apoi au văzut două linii albastre strălucitoare, situate nu departe una de cealaltă. Una dintre ele a coincis practic cu linia de metal de stronțiu în poziția sa. Oamenii de știință au decis că substanța pe care au identificat-o nu este cunoscută și au atribuit-o grupului de metale alcaline.

În același an, Bunsen i-a scris o scrisoare colegului său, fotochimistul G. Roscoe, în care vorbea despre această descoperire. Și oficial, cesiul a fost anunțat pe 10 mai 1860 la o întâlnire a oamenilor de știință de la Academia din Berlin. După șase luni, Bunsen a reușit să izoleze aproximativ 50 de grame de cloroplatinit de cesiu. Oamenii de știință au procesat 300 de tone de apă minerală și au izolat aproximativ 1 kg de clorură de litiu ca produs secundar pentru a obține în cele din urmă cel mai activ metal. Acest lucru sugerează că există foarte puțin cesiu în apele minerale.

Dificultatea de a obține cesiu îi împinge constant pe oamenii de știință să caute minerale care îl conțin, dintre care unul este poluitul. Dar extracția cesiului din minereuri este întotdeauna incompletă; în timpul funcționării, cesiul se disipează foarte repede. Acest lucru îl face una dintre cele mai inaccesibile substanțe din metalurgie. Scoarța terestră, de exemplu, conține 3,7 grame de cesiu pe tonă. Și într-un litru de apă de mare, doar 0,5 micrograme dintr-o substanță este cel mai activ metal. Acest lucru duce la faptul că extracția cesiului este unul dintre procesele cele mai intensive în muncă.

Chitanță în Rusia

După cum am menționat, principalul mineral din care se obține cesiul este polucitul. Și, de asemenea, acest metal cel mai activ poate fi obținut dintr-un avogadrit rar. În industrie, poluitul este folosit. Nu a fost exploatat în Rusia după prăbușirea Uniunii Sovietice, în ciuda faptului că chiar și în acel moment au fost descoperite rezerve gigantice de cesiu în tundra Voronya de lângă Murmansk.

Până la momentul în care industria autohtonă își permitea să extragă cesiu, licența de dezvoltare a acestui zăcământ a fost achiziționată de o companie din Canada. Acum, extracția cesiului este efectuată de compania Novosibirsk CJSC Rare Metals Plant.

Utilizarea cesiului

Acest metal este folosit pentru a face diferite celule solare. Și, de asemenea, compușii de cesiu sunt utilizați în ramuri speciale ale opticii - la fabricarea dispozitivelor cu infraroșu, cesiul este folosit la fabricarea de obiective care vă permit să observați echipamentul și forța de muncă a inamicului. De asemenea, este folosit pentru a face special halogenuri metalice lămpile.

Dar acest lucru nu epuizează domeniul de aplicare al acesteia. Pe baza de cesiu, au fost create și o serie de medicamente. Acestea sunt medicamente pentru tratamentul difteriei, ulcerelor peptice, șocului și schizofreniei. La fel ca sărurile de litiu, sărurile de cesiu au proprietăți normotimice - sau, pur și simplu, sunt capabile să stabilizeze fondul emoțional.

franciu metal

Un alt dintre metalele cu cele mai intense proprietăți este franciul. Și-a primit numele în onoarea patriei mamei a descoperitorului metalului. M. Pere, care s-a născut în Franța, a descoperit un nou element chimic în 1939. Este unul dintre acele elemente despre care chiar și chimiștilor înșiși le este greu să tragă concluzii.

Franciul este cel mai greu metal. În același timp, cel mai activ metal este franciul, alături de cesiu. Franciul posedă această combinație rară - activitate chimică ridicată și stabilitate nucleară scăzută. Cel mai lung izotop al său are un timp de înjumătățire de doar 22 de minute. Franciul este folosit pentru a detecta un alt element - actiniu. Pe lângă sărurile de franciu, s-a propus anterior utilizarea pentru detectarea tumorilor canceroase. Cu toate acestea, din cauza costului ridicat, această sare este neprofitabilă de produs.

Comparația celor mai active metale

Ununennium nu este încă un metal descoperit. Se va clasa pe primul loc în al optulea rând al tabelului periodic. Dezvoltarea și cercetarea acestui element se desfășoară în Rusia la Institutul Comun pentru Cercetare Nucleară. Acest metal va trebui, de asemenea, să aibă o activitate foarte mare. Dacă comparăm franciul deja cunoscut și cesiul, atunci franciul va avea cel mai mare potențial de ionizare - 380 kJ / mol.

Pentru cesiu, această cifră este de 375 kJ/mol. Dar franciul încă nu reacționează la fel de repede ca cesiul. Astfel, cesiul este cel mai activ metal. Acesta este răspunsul (chimia este cel mai adesea materia din curriculumul căreia puteți găsi o întrebare similară), care poate fi util atât în ​​clasă la școală, cât și în școala profesională.

În secțiunea despre întrebarea Metale active, care sunt aceste metale? dat de autor Olesya Oleskina cel mai bun răspuns este Cei care donează electroni cel mai ușor.
Activitatea metalelor în sistemul Mendeleev crește de sus în jos și de la dreapta la stânga, astfel, cel mai activ este franciul, pe ultimul strat al căruia se află 1 electron situat suficient de departe de nucleu.
Activ - metale alcaline (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
Sunt inferioare alcalino-pământoase (Ca, Sr, BA, Ra)
Stirlitz
Inteligență artificială
(116389)
Nu sunt clasificate ca fiind alcalino-pământoase

Raspuns de la Natalia Kosenko[guru]
Cei care reactioneaza usor

Raspuns de la Cititor.[guru]
Se oxidează rapid în aer, sodiu, potasiu, litiu.

Raspuns de la KSY[guru]
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Raspuns de la Durchlaucht Furst[guru]
Metalele alcaline sunt elemente din subgrupa principală a grupei I din Tabelul periodic al elementelor chimice ale lui D. I. Mendeleev: litiu Li, sodiu Na, potasiu K, rubidiu Rb, cesiu Cs și franciu Fr. Aceste metale sunt numite alcaline deoarece majoritatea compușilor lor sunt solubili în apă. În slavă, „leach” înseamnă „dizolvare”, iar acest lucru a determinat numele acestui grup de metale. Când metalele alcaline sunt dizolvate în apă, se formează hidroxizi solubili, numiți alcali.
Datorită activității chimice ridicate a metalelor alcaline în raport cu apa, oxigenul, azotul, acestea sunt depozitate sub un strat de kerosen. Pentru a efectua reacția cu un metal alcalin, o bucată de dimensiunea necesară este tăiată cu grijă cu un bisturiu sub un strat de kerosen, suprafața metalului este curățată temeinic de produsele interacțiunii sale cu aerul într-o atmosferă de argon și numai apoi proba se pune în vasul de reacție.

Cont de metal impersonal pe Wikipedia
Cont de metal impersonal

Veveriță comună pe Wikipedia
Consultați articolul wikipedia pe veverita comuna

Metale alcaline pe Wikipedia
Consultați articolul wikipedia pe Metale alcaline

Toate metalele, în funcție de activitatea lor redox, sunt combinate într-o serie numită seria tensiunii electrochimice a metalelor (deoarece metalele din ele sunt aranjate în ordinea creșterii potențialelor electrochimice standard) sau într-o serie de activitate a metalelor:

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H 2 , Cu, Hg, Ag, Рt, Au

Cele mai reactive metale sunt în ordinea activității până la hidrogen, iar cu cât metalul este situat mai în stânga, cu atât este mai activ. Metalele care sunt lângă hidrogen în seria de activitate sunt considerate inactive.

Aluminiu

Aluminiul este de culoare alb-argintiu. Principalele proprietăți fizice ale aluminiului sunt ușurința, conductivitatea termică și electrică ridicată. În stare liberă, atunci când este expus la aer, aluminiul este acoperit cu o peliculă puternică de oxid Al 2 O 3 , ceea ce îl face rezistent la acizii concentrați.

Aluminiul aparține metalelor din familia p. Configurația electronică a nivelului de energie externă este 3s 2 3p 1 . În compușii săi, aluminiul prezintă o stare de oxidare egală cu „+3”.

Aluminiul se obține prin electroliza oxidului topit al acestui element:

2Al 2 O 3 \u003d 4Al + 3O 2

Totuși, datorită randamentului scăzut al produsului, se folosește mai des metoda de obținere a aluminiului prin electroliza unui amestec de Na 3 și Al 2 O 3 . Reacția are loc atunci când este încălzită la 960C și în prezența catalizatorilor - fluoruri (AlF 3 , CaF 2 etc.), în timp ce aluminiul este eliberat la catod, iar oxigenul este eliberat la anod.

Aluminiul este capabil să interacționeze cu apa după îndepărtarea peliculei de oxid de pe suprafața sa (1), să interacționeze cu substanțe simple (oxigen, halogeni, azot, sulf, carbon) (2-6), acizi (7) și baze (8):

2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 (1)

2Al + 3 / 2O 2 \u003d Al 2 O 3 (2)

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 (3)

2Al + N 2 = 2AlN (4)

2Al + 3S \u003d Al 2 S 3 (5)

4Al + 3C \u003d Al 4 C 3 (6)

2Al + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 (7)

2Al + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na + 3H 2 (8)

Calciu

În forma sa liberă, Ca este un metal alb-argintiu. Când este expus la aer, acesta devine instantaneu acoperit cu o peliculă gălbuie, care este produsul interacțiunii sale cu părțile constitutive ale aerului. Calciul este un metal destul de dur, are o rețea cristalină cubică centrată pe față.

Configurația electronică a nivelului de energie externă este 4s 2 . În compușii săi, calciul prezintă o stare de oxidare egală cu „+2”.

Calciul se obține prin electroliza sărurilor topite, cel mai adesea cloruri:

CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2

Calciul este capabil să se dizolve în apă cu formarea de hidroxizi care prezintă proprietăți de bază puternice (1), reacționează cu oxigenul (2), formând oxizi, interacționează cu nemetale (3-8), se dizolvă în acizi (9):

Ca + H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2 (1)

2Ca + O 2 \u003d 2CaO (2)

Ca + Br 2 \u003d CaBr 2 (3)

3Ca + N 2 \u003d Ca 3 N 2 (4)

2Ca + 2C = Ca 2 C 2 (5)

2Ca + 2P = Ca 3 P 2 (7)

Ca + H 2 \u003d CaH 2 (8)

Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 (9)

Fierul și compușii săi

Fierul este un metal gri. În forma sa pură, este destul de moale, maleabilă și ductilă. Configurația electronică a nivelului de energie externă este 3d 6 4s 2 . În compușii săi, fierul prezintă stările de oxidare „+2” și „+3”.

Fierul metalic reacţionează cu vaporii de apă, formând un oxid mixt (II, III) Fe 3 O 4:

3Fe + 4H 2 O (v) ↔ Fe 3 O 4 + 4H 2

În aer, fierul se oxidează ușor, mai ales în prezența umezelii (ruginește):

3Fe + 3O 2 + 6H 2 O \u003d 4Fe (OH) 3

Ca și alte metale, fierul reacționează cu substanțe simple, de exemplu, halogenii (1), se dizolvă în acizi (2):

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 (2)

Fierul formează o gamă întreagă de compuși, deoarece prezintă mai multe stări de oxidare: hidroxid de fier (II), hidroxid de fier (III), săruri, oxizi etc. Deci, hidroxidul de fier (II) poate fi obținut prin acțiunea soluțiilor alcaline asupra sărurilor de fier (II) fără acces la aer:

FeSO 4 + 2NaOH \u003d Fe (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

Hidroxidul de fier (II) este solubil în acizi și oxidat la hidroxid de fier (III) în prezența oxigenului.

Sărurile de fier (II) prezintă proprietăți de agenți reducători și sunt transformate în compuși de fier (III).

Oxidul de fier (III) nu poate fi obținut prin arderea fierului în oxigen; pentru a-l obține, este necesară arderea sulfurilor de fier sau calcinarea altor săruri de fier:

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2FeSO 4 \u003d Fe 2 O 3 + SO 2 + 3H 2 O

Compușii de fier (III) prezintă proprietăți oxidante slabe și sunt capabili să intre în OVR cu agenți reducători puternici:

2FeCl 3 + H 2 S \u003d Fe (OH) 3 ↓ + 3NaCl

Productie de fier si otel

Oțelurile și fontele sunt aliaje de fier cu carbon, iar conținutul de carbon în oțel este de până la 2%, iar în fontă 2-4%. Otelurile si fontele contin aditivi de aliere: oteluri - Cr, V, Ni, si fonta - Si.

Există diferite tipuri de oțeluri, așa că, în funcție de destinația lor, se disting oțelurile structurale, inoxidabile, pentru scule, termorezistente și criogenice. După compoziția chimică, se disting carbonul (carbon scăzut, mediu și mare) și aliajul (aliat scăzut, mediu și înalt). In functie de structura se disting otelurile austenitice, feritice, martensitice, perlitice si bainitice.

Oțelurile și-au găsit aplicații în multe sectoare ale economiei naționale, cum ar fi construcții, chimie, petrochimice, protecția mediului, energie de transport și alte industrii.

În funcție de forma conținutului de carbon din fontă - cementit sau grafit, precum și de cantitatea acestora, se disting mai multe tipuri de fontă: alb (culoarea deschisă a fracturii datorită prezenței carbonului sub formă de cementit), gri (culoarea gri a fracturii datorită prezenței carbonului sub formă de grafit), maleabilă și rezistentă la căldură. Fontele sunt aliaje foarte fragile.

Domeniile de aplicare a fontei sunt extinse - decorațiunile artistice (garduri, porți), părțile corpului, echipamentele sanitare, obiectele de uz casnic (tigăile) sunt realizate din fontă, este folosită în industria auto.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Exercițiu	Un aliaj de magneziu și aluminiu cu o greutate de 26,31 g a fost dizolvat în acid clorhidric. În acest caz, s-au eliberat 31.024 litri de gaz incolor. Determinați fracțiile de masă ale metalelor din aliaj.
Decizie	Ambele metale sunt capabile să reacționeze cu acidul clorhidric, în urma căruia se eliberează hidrogen: Mg + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2 2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2 Aflați numărul total de moli de hidrogen eliberați: v(H 2) \u003d V (H 2) / V m v (H 2) \u003d 31,024 / 22,4 \u003d 1,385 mol Fie cantitatea de substanță Mg x mol, iar Al fie y mol. Apoi, pe baza ecuațiilor de reacție, putem scrie o expresie pentru numărul total de moli de hidrogen: x + 1,5y = 1,385 Exprimăm masa metalelor din amestec: Apoi, masa amestecului va fi exprimată prin ecuația: 24x + 27y = 26,31 Avem un sistem de ecuații: x + 1,5y = 1,385 24x + 27y = 26,31 Hai sa o rezolvam: 33.24 -36a + 27a \u003d 26.31 v(Al) = 0,77 mol v(Mg) = 0,23 mol Apoi, masa metalelor din amestec: m (Mg) \u003d 24 × 0,23 \u003d 5,52 g m(Al) \u003d 27 × 0,77 \u003d 20,79 g Aflați fracțiunile de masă ale metalelor din amestec: ώ =m(Me)/m suma ×100% ώ(Mg) = 5,52 / 26,31 × 100% = 20,98% ώ(Al) = 100 - 20,98 = 79,02%
Răspuns	Fracțiile de masă ale metalelor din aliaj: 20,98%, 79,02%

Metalele care reacționează ușor se numesc metale active. Acestea includ metale alcaline, alcalino-pământoase și aluminiu.

Poziția în tabelul periodic

Proprietățile metalice ale elementelor slăbesc de la stânga la dreapta în tabelul periodic al lui Mendeleev. Prin urmare, elementele grupelor I și II sunt considerate cele mai active.

Orez. 1. Metalele active din tabelul periodic.

Toate metalele sunt agenți reducători și se despart cu ușurință de electroni la nivelul energiei externe. Metalele active au doar unul sau doi electroni de valență. În acest caz, proprietățile metalice sunt îmbunătățite de sus în jos cu o creștere a numărului de niveluri de energie, deoarece. cu cât un electron este mai departe de nucleul unui atom, cu atât îi este mai ușor să se separe.

Metalele alcaline sunt considerate cele mai active:

• litiu;
• sodiu;
• potasiu;
• rubidiu;
• cesiu;
• franciu.

Metalele alcalino-pământoase sunt:

• beriliu;
• magneziu;
• calciu;
• stronţiu;
• bariu;
• radiu.

Puteți afla gradul de activitate al unui metal prin seria electrochimică a tensiunilor metalice. Cu cât un element este situat mai la stânga hidrogenului, cu atât este mai activ. Metalele din dreapta hidrogenului sunt inactive și pot interacționa doar cu acizi concentrați.

Orez. 2. Serii electrochimice de tensiuni ale metalelor.

Lista metalelor active din chimie include și aluminiul, situat în grupa III și în stânga hidrogenului. Cu toate acestea, aluminiul se află la granița metalelor active și medii active și nu reacționează cu anumite substanțe în condiții normale.

Proprietăți

Metalele active sunt moi (pot fi tăiate cu un cuțit), ușoare și au un punct de topire scăzut.

Principalele proprietăți chimice ale metalelor sunt prezentate în tabel.

Reacţie	Ecuația	O exceptie
Metalele alcaline se aprind spontan în aer, interacționând cu oxigenul	K + O 2 → KO 2	Litiul reacţionează cu oxigenul numai la temperaturi ridicate.
Metalele alcalino-pământoase și aluminiul formează pelicule de oxid în aer și se aprind spontan când sunt încălzite.	2Ca + O 2 → 2CaO
Reacționează cu substanțe simple pentru a forma săruri	Ca + Br2 → CaBr2; - 2Al + 3S → Al 2 S 3	Aluminiul nu reacționează cu hidrogenul
Reacționează violent cu apa, formând alcali și hidrogen	- Ca + 2H2O → Ca (OH)2 + H2	Reacția cu litiul decurge lent. Aluminiul reacţionează cu apa numai după îndepărtarea peliculei de oxid.
Reacționează cu acizii pentru a forma săruri	Ca + 2HCI → CaCI2 + H2; 2K + 2HMnO4 → 2KMnO4 + H2
Reacționează cu soluțiile sărate, mai întâi reacționând cu apa și apoi cu sarea	2Na + CuCl2 + 2H2O: 2Na + 2H20 → 2NaOH + H2; - 2NaOH + CuCl 2 → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Metalele active reacționează ușor, prin urmare, în natură se găsesc numai în amestecuri - minerale, roci.

Orez. 3. Minerale și metale pure.

Ce am învățat?

Metalele active includ elemente din grupele I și II - metale alcaline și alcalino-pământoase, precum și aluminiu. Activitatea lor se datorează structurii atomului - câțiva electroni sunt ușor separați de nivelul energetic extern. Acestea sunt metale ușoare moi care reacționează rapid cu substanțe simple și complexe, formând oxizi, hidroxizi, săruri. Aluminiul este mai aproape de hidrogen și reacția sa cu substanțele necesită condiții suplimentare - temperaturi ridicate, distrugerea peliculei de oxid.

La temperatura camerei (20 °C), toate metalele, cu excepția mercurului, sunt în stare solidă și conduc căldura și bine. Când sunt tăiate, metalele strălucesc, iar unele, precum fierul și nichelul, sunt magnetice. Multe metale sunt ductile - pot fi folosite pentru a face sârmă - și forjare - este ușor să le dai o formă diferită.

metale nobile

Metalele nobile din scoarța terestră se găsesc în formă pură și nu în compoziția compușilor. Acestea includ cuprul, argintul, aurul și platina. Sunt pasivi din punct de vedere chimic și nu intră cu greu cu ceilalți. Cuprul este un metal nobil. Aurul este unul dintre cele mai inerte elemente. Datorită inerției lor, metalele nobile nu sunt susceptibile la coroziune, astfel încât bijuteriile și monedele sunt făcute din ele. Aurul este atât de inert încât piesele antice de aur încă strălucesc puternic.

Metale alcaline

Grupa 1 din tabelul periodic este formată din 6 metale foarte active, incl. sodiu și potasiu. Se topesc la o temperatură relativ scăzută (punctul de topire al potasiului este de 64°C) și sunt atât de moi încât pot fi tăiate cu un cuțit. Reacționând cu apa, aceste metale formează o soluție alcalină și de aceea sunt numite alcaline. Potasiul reacționează violent cu apa. În același timp, se eliberează, care arde cu o flacără liliac.

metale alcalino-pământoase

Cele șase metale care alcătuiesc al 2-lea grup (inclusiv magneziu și calciu) se numesc metale alcalino-pământoase. Aceste metale fac parte din multe minerale. Deci, calciul este prezent în calcit, ale cărui nervuri se găsesc în calcar și cretă. Metalele alcalino-pământoase sunt mai puțin reactive decât metalele alcaline, sunt mai dure și se topesc la o temperatură mai mare. Calciul se găsește în scoici, oase și bureți. Magneziul face parte din clorofila, pigmentul verde necesar pentru fotosinteză.

Metale din grupa a 3-a și a 4-a

Cele șapte metale ale acestor grupe sunt situate în tabelul periodic din dreapta metalelor de tranziție. Aluminiul este unul dintre cele mai puțin dense metale, deci este ușor. Dar plumbul este foarte dens; este folosit pentru a face ecrane care protejează împotriva razelor X. Toate aceste metale sunt destul de moi și se topesc la o temperatură relativ scăzută. Multe dintre ele sunt folosite în aliaje - amestecuri de metale create în scopuri specifice. Bicicletele și avioanele sunt fabricate din aliaje de aluminiu.

metale de tranziție

Metalele de tranziție au proprietăți tipic metalice. Sunt puternice, dure, strălucitoare și se topesc la temperaturi ridicate. Sunt mai puțin reactive decât metalele alcaline și alcalino-pământoase. Acestea includ fier, aur, argint, crom, nichel, cupru. Toate sunt maleabile și sunt utilizate pe scară largă în industrie - atât sub formă pură, cât și sub formă de aliaje. Aproximativ 77% din masa mașinii este alcătuită din metale, în principal oțel, adică. un aliaj de fier și carbon (vezi articolul „”). Butucii roților sunt fabricați din oțel cromat - pentru strălucire și protecție împotriva coroziunii. Corpul mașinii este realizat din tablă de oțel. Barele de protecție din oțel protejează mașina în cazul unei coliziuni.

Rând de activitate

Poziția metalului în seria de activități indică cât de ușor reacţionează metalul. Cu cât metalul este mai activ, cu atât mai ușor ia oxigenul din metalele mai puțin active. Metalele active sunt greu de izolat din compuși, în timp ce metalele inactive se găsesc în formă pură. Potasiul și sodiul sunt stocate în kerosen, deoarece reacţionează instantaneu cu apa și aerul. Cuprul este cel mai puțin activ dintre metalele ieftine. Se folosește la producția de țevi, rezervoare de apă caldă și fire electrice.

Metale și flăcări

Unele metale, când sunt aduse în apropierea unui foc, dau flăcării o anumită nuanță. Prezența unui anumit metal în compus poate fi determinată de culoarea flăcării. Pentru a face acest lucru, un grăunte de substanță este plasat într-o flacără la capătul unui fir din platină inertă. Compușii de sodiu colorează flacăra galbenă, compușii de cupru albastru-verde, compușii de calciu roșu și compușii de potasiu liliac. Compoziția artificiilor include diferite metale, dând flăcării diferite nuanțe. Bariul este verde, stronțiul este roșu, sodiul este galben și cuprul este albastru-verde.

Coroziune

Coroziunea este o reacție chimică care are loc atunci când un metal intră în contact cu aerul sau apa. Metalul interacționează cu oxigenul atmosferic, iar pe suprafața sa se formează un oxid. Metalul își pierde strălucirea și devine acoperit. Metalele foarte active se corodează mai repede decât cele mai puțin active. Cavalerii au lubrifiat armura de oțel cu ulei sau ceară, astfel încât să nu ruginească (oțelul conține mult fier). Pentru a proteja împotriva ruginii, caroseria din oțel a mașinii este acoperită cu mai multe straturi de vopsea. Unele metale (de exemplu, aluminiul) sunt acoperite cu o peliculă densă de oxid care le protejează. Fierul, când este corodat, formează o peliculă de oxid liber, care, atunci când reacţionează cu apa, dă rugină. Stratul de rugină se sfărâmă ușor, iar procesul de coroziune se extinde în profunzime. Pentru a proteja împotriva coroziunii, cutiile de oțel sunt acoperite cu un strat de cositor, un metal mai puțin activ. Structurile mari, cum ar fi podurile, sunt protejate de coroziune prin vopsea. Părțile mobile ale mașinilor, cum ar fi lanțurile de biciclete, sunt lubrifiate cu ulei pentru a preveni coroziunea.

Metoda de protejare a oțelului de coroziune prin acoperire cu un strat de zinc se numește galvanizare. Zincul este mai activ decât oțelul, așa că „atrage” oxigen din el. Chiar dacă stratul de zinc se zgârie, oxigenul din aer va reacționa mai repede cu zincul decât cu fierul. Pentru a proteja navele de coroziune, pe corpurile lor sunt atașate blocuri de zinc sau magneziu, care se corodează singure, dar protejează nava. Pentru o protecție suplimentară împotriva coroziunii, foile de oțel ale caroseriei mașinii sunt galvanizate curat înainte de vopsire. Din interior sunt uneori acoperite cu plastic.

Cum au fost descoperite metalele

Este posibil ca oamenii să fi învățat cum să obțină metale întâmplător, atunci când metalele erau extrase din minerale prin încălzirea lor în cuptoare cu cărbune. Metalul pur este eliberat din compus în timpul reacției de reducere. Acțiunea furnalelor se bazează pe astfel de reacții. În jurul anului 4000 î.Hr Sumerienii (aflați mai multe în articolul „”) făceau coifuri și pumnale de aur, argint și cupru. În primul rând, oamenii au învățat să prelucreze cuprul, aurul și argintul, adică. metale nobile deoarece apar în forma lor pură. În jurul anului 3500 î.Hr Sumerienii au învățat să facă bronz - un aliaj de cupru și staniu. Bronzul este mai puternic decât metalele nobile. Fierul a fost descoperit mai târziu, deoarece sunt necesare temperaturi foarte ridicate pentru a-l extrage din compuși. Desenul din dreapta prezintă un topor de bronz (500 î.Hr.) și un vas sumerian din bronz.

Până în 1735, oamenii cunoșteau doar câteva metale: cupru, argint, aur, fier, mercur, staniu, zinc, bismut, antimoniu și plumb. Aluminiul a fost descoperit în 1825. În zilele noastre, oamenii de știință au sintetizat o serie de metale noi prin iradierea uraniului cu neutroni și alte particule elementare într-un reactor nuclear. Aceste elemente sunt instabile și se degradează foarte repede.