Hvad gør metaller så fantastisk?

alt, hvad der glitter

metaller som kobber, platin, sølv og guld er skinnende og glitter, når de poleres. Denne egenskab har et navn: glans. Luster er et mineralogisk udtryk, der bruges til at beskrive den måde, hvorpå lys interagerer med overfladen. Det indebærer også Udstråling, Glans eller glans. Du har måske bemærket , at overgangsmetalholdige forbindelser (hvor metallet ioniseres og således opfører sig som et ionisk fast stof) er farvestrålende; Lyseblå CuSO4, dyblilla KMnO4 eller levende grøn Cr2O3. Farve i overgangsmetallerne skyldes elektroniske overgange mellem D-niveau orbitaler. Lys, der rammer forbindelsen, forårsager en ophidselse i elektronerne, hvilket resulterer i, at elektronerne hopper til højere energitilstande. Når elektronerne slapper af, har de fotoner, der frigives, bølgelængde inden for den synlige del af det elektromagnetiske spektrum. For eksempel kan forbindelser fremstillet med vanadium være lilla (+2), grønlig (+3), blålig (+4) og gullig (+5) afhængigt af den særlige iltningstilstand af vanadium. (Vanadium navn kommer fra” Vanadis”, et af navnene på den nordiske gudinde for skønhed, efter elementets farvestrålende forbindelser.)

I ikke-ioniserede metaller er molekylære orbitaler i sammenhængende bevægelse på metaloverfladen. Denne fluiditet af metalelektroner betyder, at de molekylære orbitaler har variable, små huller, der konstant spytter lys ud over en række bølgelængder, hvilket giver dem en hvid glans. Kobber ser rødt ud, fordi det tilfældigvis fortrinsvis absorberer lys i den blå ende af spektret og udsender det i det røde. Yderligere relativistiske effekter får guld til at se gul ud.

sølv er det mest reflekterende element. Et tyndt lag på glas (kombineret med en beskyttende belægning for at forhindre pletter) bruges til at fremstille alle typer spejle, fra billige håndspejle til højpræcisionsspejle i rumteleskoper.

ligeledes skyldes magnetisme bevægelsen af elektronerne i materialet. Metallerne jern, kobolt og nikkel (alle magnetiske) har uparrede elektroner, der kan orienteres, så de roterer i overensstemmelse med hinanden og danner en dipol, der producerer den magnetiske opførsel. Sjældne jordarters metaller har endnu mere magnetisk opførsel, da de kan have op til 14 F-orbitale elektroner (i modsætning til overgangsmetaller’ 10 d-orbitale elektroner). Nogle udvides endda i nærvær af et magnetfelt, der danner grundlaget for elektroniske højttalere og summere.

metaller reagerer

bare fordi metaller er virkelig fleksible, betyder det ikke, at de ikke er reaktive. Elementer på venstre side af det periodiske system foretrækker at opgive deres elektroner for at danne ioniske forbindelser. Ren lithium, natrium, kalium og andre gruppe 1 metaller er så reaktive, at de opbevares væk fra luft eller vand. Men deres ioner udgør en stor del af elektrolytterne, som vores nerver har brug for for at transmittere elektriske signaler.

aluminium er også reaktivt, omend mindre voldsomt end Gruppe 1-elementer. Men det iltes så hurtigt, at det var ukendt som et element fra omkring 500 fvt indtil begyndelsen af 1800-tallet, selvom det er det mest rigelige metalliske element i jordskorpen. Når det lette, robuste, letlegerede metal blev afdækket, blev det værdsat mere end platin, bogstaveligt talt! Napoleon III serverede statsmiddage med aluminiumplader og bestik. Det blev også brugt som smykker og loft over det amerikanske Monument. Udviklingen i 1886 af en elektrolysebaseret procedure af den amerikanske kemiker og opfinder Charles Martin Hall og den franske videnskabsmand Paul Heroult (arbejder uafhængigt) gjorde endelig aluminium Let at opnå og devaluerede det.

ingen tvivl om, at metaller er vidunderlige. Læs mere på den nationale Kemi uge hjemmeside.