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Metaal
Zum Begriff 'Metall' im astrophysikalischen Sinne siehe Metall (Astronomie). Für Metall in der Heraldik siehe Tinktur (Heraldik).
Es Periodensystem mit 90 stabilen Elementen, von denen etwa 65 Elemente zu den Metallen gehören und nur wenige 25 Elemente Halbmetalle und metalloid Halbleiter, nichtmetallisch, Halogene und Edelgase sein
Glühend heißes Metall

In der Chemie, a Metall ein Chemisches Element von einem der folgenden Serie in dem Periodensystem der Elemente:

In dem Periodensystem sind all diese Elemente links von den Halbmetallen, oder Halbmetalle. Die Halbmetalle liegen auf einer diagonalen Linie, von bohren (B) zu ein Staat (Beim).

In dem Materialwissenschaften Darüber hinaus sind insbesondere Metallmischungen intermetallische Verbindungen und Legierungen, als Metall bezeichnet. Metalle sind dann alle Materialien mit, in fester oder flüssiger Form, mit den folgenden vier Eigenschaften Stoffeigenschaften:

Bekannte Metallsorten sind: Eisen, Aluminium, Kupfer, Chrom, Nickel, führen, Zink, Zinn, Gold, Silber- und Platin. Berühmt Legierungen: Stahl (beispielsweise rostfreier Stahl), Bronze-, Messing-, Elektrum und Lot.

Eigenschaften von Metallen

Chemische Eigenschaften

Die wichtigste metallische Eigenschaft der Materie ist ihre kleine Elektronegativität. Dadurch kleine Elektronegativität binden Sie die in a Kristallgitter angeordnete Metallatome binden ihre Elektronen nicht stark an die Atomkern. Es Kristallgitter Metalle bestehen daher aus positiv geladenen Ionen mit Leitungselektronen die sich zwischen ihnen bewegen. Dies erklärt die elektrische Leitfähigkeit von Metallen. Da sie leicht Elektronen abgeben, sind Metalle stark Reduzierstücke: im Redoxreaktionen Metallatome geben ihre freien Elektronen ab Oxidationsmittel, wo ein Salz- gebildet.

Nur Edelmetalle wie Gold und Silber kommen durch ihr Tief chemische Reaktivität im Reinen gründlich in der Natur bilden. Die meisten anderen Metalle müssen aus ihren Mineral extrahiert werden, beispielsweise Eisen aus eisenhaltigen Mineralien und Kupfer aus kupferhaltigen Mineralien; die Arbeit der Metallurgie. Metalle aus der Reihe der Alkalimetalle (wie Natrium) und Erdalkalimetalle (Magnesium) sind sehr reaktiv. Diese Metalle bilden 1 und 2 positiv geladen Ionen die die Elektronen aus ihrem entfernen s-schälen hat verloren. Salze dieser Metalle sind im Allgemeinen gut löslich in Wasser, insbesondere die Salze von Alkalimetallen. Die Ionen von Cäsium-137 und -135 und von Strontium-90, die als Nebenprodukt der radioaktiver Zerfall während der Generation von Kernenergie, daher bei Freisetzung leicht in die Umwelt gelangen.

Metalle, die nicht mit Sauerstoff und Wasser reagieren - keine Korrosion zeigen, ruft die Metallurgieedel. Base Metalle zeigen Korrosion. sehr unedel Metalle wie Natrium und Kalium reagieren sogar heftig mit Wasser. Sie spielen daher in der Materialwissenschaft (Metallwissenschaft) keine Rolle.

Das Übergangsmetalle von dem Platingruppe und Kupfergruppe sind relativ träge. Das Edelmetalle von Periode-5 und 6 dieser Gruppen, wie z Gold, Silber- und Platin, sind chemisch fast vollständig untätig. Sie reagieren genau wie die Edelgase praktisch ohne Substanz.

Physikalische und mechanische Eigenschaften

Weihwasserschale aus Metall für die Wand

Metalle haben eine Reihe von Eigenschaften körperlich und mechanisch Eigenschaften:

Diese Eigenschaften sind hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die Elektronen auf der äußeren Elektronenhülle sehr locker gebunden sein. In einem Metallkristall sind diese Valenzelektronen daher auch auf die Atome im Gesamten verteilt shared Kristallgitter, damit es eine gemeinsame Elektronen Wolke (Valenzband).

Eisen, Nickel, Kobalt und einige Metalllegierungen können magnetisiert.

Legierungen

EIN Legierung ist ein Metallgemisch. Eine Legierung kann auch Nichtmetalle enthalten. Legierungen werden hergestellt, um Metallen die gewünschten Eigenschaften zu verleihen, wie z Härte und Formbarkeit bereitstellen. In dem Bronzezeit (± 2000 - 1000 v. Chr.) wusste man schon, wie man aus Kupfer eine leichter zu bearbeitende Legierung herstellte Zinn hinzufügen. Diese Legierung heißt Bronze-.

Herstellung von Metall

Mit Ausnahme von Edelmetallen kommen Metalle in der Natur selten in reiner Form vor. Rein gefundenes Metall wird auch genannt gründlich Metall genannt. Metalle sind normalerweise abgebaut in Form von Erze, die im Metallurgie werden in die reine Metallform umgewandelt. Beispiele hierfür sind die Gewinnung von Gusseisen aus Eisenerz mittels Hochöfen oder die elektrochemische Umwandlung von Bauxit im Aluminium.

Eisen- und Nichteisenmetalle

Im Metallhandel wird zwischen Eisen- und Nichteisenmetallen unterschieden. Eisen und alle Eisenbasislegierungen, davon of Stahl die bekanntesten werden als eisenmetalle bezeichnet, die anderen metalle wie aluminium, gold und kupfer sind die nichteisenmetalle.

Ferromagnetismus

Während viele Metalle magnetisches Verhalten zeigen, werden nur wenige von einem Magneten direkt angezogen. Dieses Phänomen heißt Ferromagnetismus ("Eisen" von Eisen). Das bekannteste ferromagnetische Metall ist Eisen, aber auch Metalle wie Kobalt und Nickel diese Eigenschaft ausstellen.

Anwendungen

Eine Brücke mit einer Spannweite aus Metall

Metalle haben viele Anwendungen. Die nachfolgende Liste soll nur einen Eindruck von der Vielseitigkeit von Metallen vermitteln. Sie werden beispielsweise angewendet in:

Edel- und unedle Metalle

Die Metalle an der Spitze der Gruppe 1 der Periodensystem Stehen sind sehr unedel: sie reagieren sehr leicht, werden fließend oxidiert und komme deshalb nur als chemische Verbindung in der Natur für. Natrium und Kalium reagieren sehr heftig mit Wasser und bilden Wasserstoffgas und Wärme (oft mit Feuer Ergebnis) und muss in ihrem elementar Zustand werden unter gehalten Petroleum oder Mineralöl. Metalle der Gruppe 1 werden zum Alkali Metalle erwähnt.

Die Metalle der Gruppe 2 des Periodensystems sind weniger reaktiv: Sie reagieren viel weniger stark mit Wasser, kommen aber auch nicht in elementarer Form in der Natur vor. Beispiele sind: Magnesium, Kalzium, Barium und Strontium, von denen Kalzium das am wenigsten edelste der Reihe ist. Diese Gruppe von Metallen wird als bezeichnet Erdalkalimetalle. Auch Aluminium ist sehr basisch und reagiert leicht mit starken und schwachen Säuren und Base. Eisen ist auch relativ unbegründet: in Sauerstoff- und wässrig Umgebungen wird Eisen zu entsprechenden . oxidiert Eisenoxid. Dieses Phänomen ist bekannt als Rost.

Metalle können auch Halbedelsteine ​​sein, sie kommen manchmal als Element in der Natur vor, können aber auch relativ leicht in ionische Zustände übergehen. Einige Beispiele für Halbedelmetalle sind: Kupfer, führen, Nickel, Cadmium, Kobalt und Zink. Ein starkes (saures) Oxidationsmittel (wie z Schwefelsäure) erforderlich.

Sehr Edelmetalle kommen in der Natur meist als Element früher sind sie relativ selten und bilden weniger wahrscheinlich ein Salz. Edelmetalle in Salz umzuwandeln ist eine sehr starke Oxidationsmittel benötigt, wie Nitrosylchlorid im Königswasser. Beispiele sind: Silber-, Gold und Platin. In dieser Serie ist Silber am wenigsten und Gold am kostbarsten.

Der edle oder niedere Charakter eines Metalls kann sein elektrochemisch mit Dienst verbunden sein Standardelektrodenpotential: Metalle mit stark negativem Standardelektrodenpotential wie Lithium und Kalium werden sehr leicht oxidiert, während Metalle mit positivem Standardelektrodenpotential wie Gold und Silber sehr viel langsamer oxidiert werden.

Siehe auch

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