금속의 성질 물리적, 화학적 모두, 수많은 유물과 토목뿐만 아니라 다양한 문화와 축제의 장식 장식품의 건설에 열쇠입니다.
옛날부터 그들은 바위의 불투명도와 대조되는 매력적인 외모에 대한 호기심을 불러 일으켰습니다. 이러한 가장 중요한 특성 중 일부는 부식에 대한 높은 저항성, 낮은 밀도, 뛰어난 경도 및 인성 및 탄성입니다.
금속은 광택이 있고 보통은 은색 표면으로 언뜻보기에 알아볼 수 있습니다. 출처 : George Becker via Pexels.
화학 분야에서 그는 원자 적 관점에서 금속에 더 관심이 있습니다. 즉 유기 및 무기 화합물에 대한 이온의 거동입니다. 마찬가지로, 염은 매우 특정한 용도로 금속에서 제조 할 수 있습니다. 예를 들어 구리 및 금염.
그러나 처음으로 인류를 사로 잡은 것은 물리적 특성이었습니다. 일반적으로 내구성이 특징이며 귀금속의 경우 특히 그렇습니다. 따라서 금이나은을 닮은 모든 것은 가치있는 것으로 간주되었습니다. 동전, 보석, 보석, 사슬, 동상, 접시 등이 만들어졌습니다.
금속은 자연에서 가장 풍부한 원소입니다. 주기율표를 살펴보면 거의 모든 원소가 금속임을 증명할 수 있습니다. 덕분에 전자 장치 내에서 전류를 전도 할 수있는 재료를 사용할 수있었습니다. 즉, 그들은 기술의 동맥이며 건물의 뼈입니다.
금속의 물리적 특성
금속의 물리적 특성은 금속을 재료로 정의하고 구별하는 것입니다. 다른 물질에 의해 변형 될 필요는 없지만 가열, 변형, 연마 또는 단순히 보는 것과 같은 물리적 작용에 의해 변형됩니다.
광휘
대부분의 금속은 광택이 있으며 회색 또는 은색입니다. 몇 가지 예외가 있습니다. 수은은 검은 색, 구리는 붉은 색, 금색은 황금색, 오스뮴은 약간 푸르스름한 색조를 나타냅니다. 이 밝기는 금속 결합에 의해 전자적으로 비편 재화 된 표면과 광자의 상호 작용 때문입니다.
경도
금속은 알칼리성 금속 및 기타 금속을 제외하고는 단단합니다. 이것은 금속 막대가 닿는 표면을 긁을 수 있음을 의미합니다. 루비듐과 같은 알칼리 금속의 경우 너무 부드러워 손톱으로 긁어 낼 수 있습니다. 적어도 고기가 부식되기 전에는 요
가단성
금속은 일반적으로 다른 온도에서 가단성이 있습니다. 때렸을 때 그리고 파단이나 부서지지 않고 변형되거나 부서지면 금속은 가단성이며 가단성을 나타냅니다. 모든 금속이 가단성은 아닙니다.
연성
금속은 가단성 일뿐만 아니라 연성 일 수 있습니다. 금속이 연성 일 때 같은 방향으로 변형을 겪을 수 있으며 마치 실이나 철사처럼 될 수 있습니다. 금속이 케이블 바퀴에서 거래 될 수 있다고 알려진 경우, 우리는 그것이 연성 금속임을 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 구리 및 금 와이어.
합성 금 결정. Alchemist-hp (토론) www.pse-mendelejew.de
열 및 전기 전도도
금속은 열과 전기의 좋은 전도체입니다. 최고의 열 전도체 중에는 알루미늄과 구리가 있습니다. 전기를 가장 잘 전도하는 것은은, 구리 및 금입니다. 따라서 구리는 우수한 열 및 전기 전도성으로 업계에서 높이 평가되는 금속입니다.
구리선. 스콧에 하르트
울려 퍼짐
금속은 건전한 재료입니다. 두 개의 금속 부분을 치면 각 금속에 대해 특징적인 사운드가 생성됩니다. 금속의 전문가와 애호가들은 실제로 방출하는 소리로 구분할 수 있습니다.
높은 녹는 점과 끓는점
금속은 녹기 전에 고온을 견딜 수 있습니다. 텅스텐 및 오스뮴과 같은 일부 금속은 각각 3422ºC 및 3033ºC의 온도에서 녹습니다. 그러나 아연 (419.5ºC)과 나트륨 (97.79ºC)은 매우 낮은 온도에서 녹습니다.
무엇보다도 세슘 (28.44ºC)과 갈륨 (29.76ºC)은 최저 온도에서 녹는 물질입니다.
이 값으로부터 전기 아크가 용접 공정에 사용되는 이유와 강렬한 플래시가 발생하는 이유에 대한 아이디어를 얻을 수 있습니다.
반면에 높은 융점 자체는 모든 금속이 실온 (25 ° C)에서 고체임을 나타냅니다. 수은을 제외하고는 유일한 금속이며 액체 인 몇 안되는 화학 원소 중 하나입니다.
액체 형태의 수은. Bionerd
합금
이러한 물리적 특성은 아니지만 금속 원자가 합금을 생성하도록 적응할 수 있다면 금속은 서로 혼합 될 수 있습니다. 따라서 이들은 고체 혼합물입니다. 한 쌍의 금속은 다른 금속보다 쉽게 합금 할 수 있습니다. 그리고 실제로 일부는 그들 사이의 낮은 친 화성으로 인해 전혀 합금 될 수 없습니다.
구리는 주석과 함께 "혼합하여"청동을 형성합니다. 또는 아연으로 황동을 형성합니다. 합금은 금속만으로는 응용 분야에 필요한 특성을 충족 할 수없는 경우 여러 대안을 제공합니다. 한 금속의 가벼움과 다른 금속의 끈기를 결합하고 싶을 때처럼 말입니다.
화학적 특성
화학적 특성은 원자 고유의 성질이며, 금속이되는 것을 멈추고 다른 화합물 (산화물, 황화물, 염, 유기 금속 착물 등)이되기 위해 환경 외부의 분자와 상호 작용하는 방식입니다. 그런 다음 그들의 반응성과 구조에 관한 것입니다.
구조 및 링크
비금속 원소와 달리 금속은 분자 MM으로 그룹화되지 않고 외부 전자에 의해 결합 된 M 원자 네트워크로 분류됩니다.
이러한 의미에서 금속 원자는 그들을 감싸고있는“전자의 바다”에 의해 강하게 결합 된 채로 남아 있으며, 어디로 나 이동합니다. 즉, 그들은 비국 재화되고 공유 결합으로 고정되지 않지만 금속 결합을 구성합니다. 이 네트워크는 매우 질서 있고 반복적이므로 금속 결정이 있습니다.
크기가 다르고 결함이 가득한 금속 결정과 금속 결합은 금속의 관찰 및 측정 된 물리적 특성을 담당합니다. 그들이 다채롭고 밝고 좋은 지휘자이며 소리라는 사실은 모두 구조와 전자적 비 국소화 때문입니다.
원자가 다른 것보다 더 압축 된 결정이 있습니다. 따라서 금속은 납, 오스뮴 또는 이리듐처럼 밀도가 높을 수 있습니다. 또는 리튬처럼 가볍고 반응하기 전에 물에 떠있을 수도 있습니다.
부식
금속은 부식되기 쉽습니다. 그들 중 일부는 정상적인 조건 (귀금속)에서 예외적으로 저항 할 수 있습니다. 부식은 금속 표면의 점진적인 산화로, 결국 무너져서 광택 표면을 손상시키는 얼룩과 구멍 및 기타 바람직하지 않은 색상을 유발합니다.
티타늄 및 이리듐과 같은 금속은 형성된 산화물 층이 습기와 반응하지 않고 산소가 금속 내부로 침투하지 않기 때문에 부식에 대한 저항성이 높습니다. 그리고 가장 쉽게 부식되는 금속 중에는 철이 있는데, 그 녹은 갈색으로 눈에 띕니다.
환원제
일부 금속은 우수한 환원제입니다. 이것은 그들이 전자를 굶주린 다른 종에게 전자를 포기한다는 것을 의미합니다. 이 반응의 결과는 양이온이되는 것입니다. M n + , 여기서 n은 금속의 산화 상태입니다. 즉, 양전하로 다가 (1+보다 큼) 일 수 있습니다.
예를 들어, 알칼리 금속은 일부 산화물 또는 염화물을 줄이는 데 사용됩니다. 이것이 나트륨 Na에서 발생하면 원자가 전자 (그룹 1에 속하기 때문에)를 잃어 나트륨 이온 또는 양이온 Na + (1가)가됩니다.
칼슘, Ca (그룹 2)에서도 동일한 현상이 발생하는데, 이는 단 하나가 아닌 두 개의 전자를 잃고 2가 Ca 2+ 양이온으로 남아 있습니다 .
금속은 전기 양성 원소이기 때문에 환원제로 사용할 수 있습니다. 그들은 다른 종으로부터 전자를 얻는 것보다 전자를 포기할 가능성이 더 큽니다.
반동
전자가 전자를 잃는 경향이 있다고 말했듯이, 모든 반응 (또는 대부분)에서 결국 양이온으로 변환 될 것으로 예상됩니다. 이제 이러한 양이온은 음이온과 상호 작용하여 광범위한 화합물을 생성합니다.
예를 들어, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 수산화물 M (OH)를 형성하기 위해 물과 직접 (폭발적) 반응 N M에 의해 형성되고, N + 및 OH - 이온 , 또는에 의해 M-OH 결합을.
금속이 고온에서 산소와 반응하면 (예 : 불꽃에 닿는 것과 같은) M 2 O n 산화물 (Na 2 O, CaO, MgO, Al 2 O 3 등)으로 변환됩니다. 이것은 공기 중에 산소가 있기 때문입니다. 또한 질소와 일부 금속은 산화물과 질화물의 혼합물, M 3 N n (TiN, AlN, GaN, Be 3 N 2 , Ag 3 N 등)을 형성 할 수 있습니다.
금속은 강산과 염기의 공격을받을 수 있습니다. 첫 번째 경우에는 염이 얻어지고 두 번째 경우에는 다시 수산화물 또는 염기성 착물이 생성됩니다.
일부 금속을 덮는 산화물 층은 산이 금속을 공격하는 것을 방지합니다. 예를 들어, 염산은 모든 금속을 용해하여 각각의 수용성 금속 염화물을 형성 할 수 없습니다.
참고 문헌
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- Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. (제 4 판). Mc Graw Hill.
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