kim loại

Hoá HọC

2022

Chúng tôi giải thích kim loại là gì, cách chúng được phân loại và tính chất vật lý của chúng. Ví dụ về kim loại và phi kim loại là gì.

Kim loại là nguyên tố phong phú nhất trong Bảng tuần hoàn.

Kim loại là gì?

Trong lĩnh vực hóa học, được gọi là kim loại hoặc kim loại các yếu tố sau đó Bảng tuần hoàn được đặc trưng bởi trở thành trình điều khiển tốt của điện lực và từ nhiệt. Các nguyên tố này có tỷ trọng cao và nói chung là rắn ở nhiệt độ phòng (ngoại trừ thủy ngân). Nhiều, hơn nữa, có thể phản ánh nhẹ, mang lại cho chúng vẻ sáng bóng đặc trưng của chúng.

Kim loại là nguyên tố có nhiều nhất trong Bảng tuần hoàn và một số là nguyên tố phong phú nhất trong vỏ trái đất. Một phần của chúng thường được tìm thấy ở trạng thái có độ tinh khiết lớn hơn hoặc thấp hơn trong Thiên nhiên, mặc dù hầu hết là một phần của khoáng chất từ ​​lòng đất và phải được phân tách bằng con người để sử dụng chúng.

Kim loại có các liên kết đặc trưng được gọi là "liên kết kim loại”. Trong kiểu liên kết này, các nguyên tử kim loại liên kết với nhau theo cách mà hạt nhân nguyên tử của chúng liên kết với các electron hóa trị (điện tử nằm trong lớp vỏ điện tử cuối cùng, tức là các điện tử ngoài cùng), tạo thành một loại "đám mây" xung quanh nó. Như vậy, trong liên kết kim loại, các nguyên tử kim loại nằm rất gần nhau, và tất cả đều "nhúng" vào các điện tử hóa trị của chúng, tạo nên cấu trúc kim loại.

Mặt khác, kim loại có thể hình thành liên kết ion với các phi kim loại (ví dụ, clo và flo), dẫn đến sự tạo thành các muối. Loại liên kết này được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion khác dấu, trong đó kim loại tạo thành ion dương (cation) và phi kim loại tạo thành ion âm (anion). Khi các muối này hòa tan trong nước, chúng sẽ phân ly thành ion.

Ngay cả hợp kim của kim loại này với kim loại khác (hoặc với phi kim) tiếp tục là vật liệu kim loại, như trường hợp của thép và đồng, mặc dù chúng là hỗn hợp đồng nhất.

Kim loại đã phục vụ nhân loại từ thời xa xưa nhờ đặc tính lý tưởng của nó để tạo thành các công cụ, tượng hoặc cấu trúc các loại, do các tính chất vật lý đặc biệt của nó:

  • Tính dễ uốn. Khi bị nén, một số kim loại có thể tạo thành các tấm mỏng của vật liệu đồng nhất.
  • Độ dẻo. Khi chịu tác dụng của lực kéo, một số kim loại có thể tạo thành dây hoặc sợi vật liệu đồng nhất.
  • Sự bền bỉ. Có khả năng chống đứt gãy khi chịu tác động của lực lượng đột ngột (va đập, ngã, v.v.).
  • Độ bền cơ học. Khả năng chịu lực kéo, nén, xoắn, và các lực khác mà không bị ảnh hưởng kết cấu thể chất hoặc biến dạng.

Ngoài ra, độ sáng bóng của chúng làm cho chúng trở nên lý tưởng để rèn đồ trang sức và các yếu tố trang trí và khả năng dẫn điện tốt của chúng điện lực làm cho chúng không thể thiếu trong việc truyền tải dòng điện trong hệ thống hiện đại của điện.

Các loại kim loại

Magie (Mg) thuộc kim loại kiềm thổ.

Các nguyên tố kim loại có thể có nhiều loại khác nhau, theo đó chúng được nhóm trong Bảng tuần hoàn. Mỗi nhóm có các thuộc tính được chia sẻ:

  • Các kim loại kiềm. Chúng sáng bóng, mềm và rất dễ phản ứng trong điều kiện bình thường của Sức ép Y nhiệt độ (1 atm và 25º C), vì vậy chúng không bao giờ tinh khiết trong Thiên nhiên. Chúng có mật độ thấp và là chất dẫn nhiệt và dẫn điện tốt. Chúng cũng có nhiệt độ nóng chảy và điểm sôi thấp. Trong Bảng tuần hoàn, chúng chiếm nhóm I. Trong nhóm này cũng có hydro (không phải là kim loại).
  • Kim loại kiềm thổ. Chúng nằm trong nhóm II của Bảng tuần hoàn. Tên của nó xuất phát từ tính chất kiềm của các oxit của nó (trước đây được gọi là "đất"). Chúng thường cứng hơn và ít phản ứng hơn so với kiềm. Chúng sáng và dẫn nhiệt và điện tốt. Họ có thấp Tỉ trọng Y màu sắc.
  • Các kim loại chuyển tiếp. Hầu hết các kim loại đều thuộc loại đó. Chúng chiếm vị trí trung tâm của Bảng tuần hoàn và hầu như tất cả đều cứng, với Điểm nóng chảy Y sôi, và dẫn nhiệt và điện tốt.
  • Lanthanides. Còn được gọi là lanthanoids, chúng được gọi là "đất hiếm" của Bảng tuần hoàn, với các actinide tạo thành "các nguyên tố chuyển tiếp bên trong". Chúng là những nguyên tố rất giống nhau, và mặc dù có tên gọi như vậy nhưng chúng có rất nhiều trên bề mặt trái đất. Chúng có các hành vi từ tính (khi chúng tương tác với từ trường, ví dụ, từ trường điều đó tạo ra một nam châm) và quang phổ (khi bức xạ rơi vào chúng) rất đặc trưng.
  • Hoạt chất. Cùng với đất hiếm, chúng tạo thành "các nguyên tố chuyển tiếp bên trong", và rất giống nhau. Họ trình bày cao số nguyên tử và nhiều trong số chúng có tính phóng xạ ở tất cả các đồng vị của chúng, điều này khiến chúng cực kỳ hiếm trong tự nhiên.
  • Transactinides. Còn được gọi là "nguyên tố siêu nặng", chúng là những nguyên tố vượt quá trong số nguyên tử nặng nhất trong số các hoạt chất, lawrencio. Tất cả các đồng vị của các nguyên tố này có chu kỳ bán rã rất ngắn, đều là chất phóng xạ và được thu nhận bằng cách tổng hợp trong phòng thí nghiệm, do đó chúng có tên của các nhà vật lý chịu trách nhiệm tạo ra chúng.

Ví dụ về kim loại

Liti (Li) là một kim loại kiềm.
  • Kiềm Lithium (Li), natri (Na), kali (K), rubidi (Rb), xêzi (Cs), franxi (Fr).
  • Đất kiềm. Berili (Be), magiê (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và radium (Ra).
  • Các kim loại chuyển tiếp. Scandium (Sc), Titan (Ti), Vanadi (V), Crom (Cr), Mangan (Mn), Sắt (Fe), Coban (Co), niken (Không), đồng (Cu), kẽm (Zn), yttrium (Y), zirconi (Zr), niobi (Nb), molypden (Mo), tecneti (Tc), ruthenium (Ru), rhodi (Rh), paladi (Pd), bạc (Ag), cadmium (Cd), lutetium (Lu), hafnium (Hf), tantali (Ta), vonfram (W), rheni (Re), osmi (Os), iridium (Ir), platinum (Pd), vàng (Au), thủy ngân (Hg), lawrence (Lr), rutherfordium (Rf), dubnium (Db), seaborgium (Sg), bohrio (Bh), hasium (Hs), meitnerium (Mt), darmstadium (Ds), roentgenium (Rg), lớp vỏ bọc ngoài (Cn).
  • Đất hiếm. Lantan (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Terbium (Tb), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Thulium (Tm), Ytterbium (Yb), Lutetium (Lu).
  • Hoạt chất. Actinium (Ac), thorium (Th), protactinium (Pa), uranium (U), neptunium (Np), plutonium (Pu), americium (Am), curium (Cm), berkelium (Bk), californium (Cf), einsteinium (Es), fermium (Fm), mendelevium (Md), nobelium (No), lawrencio (Lr).
  • Transactinides. Rutherfordium (Rf), Dubnium (Db), Seaborgium (Sg), Bohrio (Bh), Hali (Hs), Meitnerium (Mt), Darmstadium (Ds), Roentgenium (Rg), Copernicium (Cn), Nihonium (Nh), flerovio (Fl), moscovio (Mc), ganmorio (Lv), teneso (Ts).

Phi kim loại là gì?

Các nguyên tố cần thiết cho sự sống hữu cơ là phi kim loại.

Phi kim là những nguyên tố có những tính chất rất khác với những tính chất của kim loại, mặc dù cũng có những hợp chất được gọi là kim loại, có những tính chất và đặc điểm trung gian giữa kim loại và phi kim loại. Dạng phi kim liên kết hóa trị khi chúng hình thành phân tử trong số họ. Những hợp chất này, không giống như kim loại, không phải là chất dẫn điện và nhiệt tốt, cũng không phải là chất sáng bóng.

Oxy, cacbon, hydro, nitơ, phốt pho và lưu huỳnh, là những nguyên tố cơ bản cho mạng sống, là một phần của các phi kim loại. Các nguyên tố phi kim loại này có thể ở thể rắn, lỏng hoặc khí.

Chúng chủ yếu được phân loại thành:

  • Halogens Flo (F), clo (Cl), brom (Br), iot (I), astate (At) và tenese (Ts).
  • khí trơ. Helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn), oganeson (Og).
  • Phi kim loại khác. Hydro (H), carbon (C), lưu huỳnh (S), selen (Se), nitơ (N), oxy (O) và phốt pho (P).
!-- GDPR -->