mi teszi a fémeket olyan csodálatossá?

minden, ami csillog

a fémek, mint a réz, platina, ezüst és arany fényesek és csillognak, amikor csiszolják. Ennek a tulajdonságnak neve van: csillogás. A csillogás egy ásványtani kifejezés, amelyet arra használnak, hogy leírják a fény kölcsönhatását a felülettel. Ez ragyogást, fényt vagy ragyogást is jelent. Lehet, hogy észrevette, hogy az átmeneti fémtartalmú vegyületek (amelyekben a fém ionizált és így Ionos szilárd anyagként viselkedik) élénk színűek; élénkkék CuSO4 , mélylila KMnO4 vagy élénkzöld Cr2O3. Az átmeneti fémek színe a D-szintű pályák közötti elektronikus átmenetekből származik. A vegyületet eltaláló fény gerjesztést okoz az elektronokban, ami azt eredményezi, hogy az elektronok magasabb energiaállapotba ugranak. Ahogy az elektronok ellazulnak, a felszabaduló fotonok hullámhossza az elektromágneses spektrum látható részén belül van. Például a vanádiummal előállított vegyületek lehetnek lilás (+2), zöldes (+3), kékes (+4) és sárgás (+5), a vanádium sajátos oxidációs állapotától függően. (Vanádium neve a “Vanadis” – ból származik, amely a skandináv szépség istennőjének egyik neve, az elem élénk színű vegyületei után.)

nem ionizált fémekben a molekuláris pályák folyamatos mozgásban vannak a fém felületén. A fém elektronok ezen folyékonysága azt jelenti, hogy a molekuláris pályák változó, kis résekkel rendelkeznek, amelyek folyamatosan visszaköpik a fényt egy hullámhosszon, fehér fényt adva nekik. A réz vörösnek tűnik, mert előfordul, hogy előnyösen elnyeli a fényt a spektrum kék végén, és a vörösben bocsátja ki. További relativisztikus hatások miatt az arany sárgának tűnik.

Az ezüst a leginkább fényvisszaverő elem. Az üveg vékony rétegét (védőbevonattal kombinálva, hogy megakadályozzák a szennyeződést) mindenféle tükör készítésére használják, az olcsó kézi tükröktől az űrteleszkópok nagy pontosságú tükréig.

Hasonlóképpen, a mágnesesség az anyagban lévő elektronok mozgásából származik. A fémek vas, kobalt és nikkel (minden mágneses) párosítatlan elektronokkal rendelkeznek, amelyek orientálhatók úgy, hogy egymáshoz igazodva forogjanak, dipólust képezve, amely a mágneses viselkedést eredményezi. A ritkaföldfémek mágneses viselkedése még nagyobb, mivel akár 14 F-orbitális elektronjuk is lehet (szemben az átmeneti fémek 10 d-orbitális elektronjával). Néhányan még mágneses mező jelenlétében is kibővülnek, ami az elektronikus hangszórók és hangjelzők alapját képezi.

A fémek reagálnak

csak azért, mert a fémek valóban rugalmasak, nem jelenti azt, hogy nem reagálnak. A periódusos rendszer bal oldalán lévő elemek inkább feladják elektronjaikat, ionos vegyületeket képeznek. A tiszta lítium, nátrium, kálium és más 1.csoportba tartozó fémek annyira reaktívak, hogy levegőtől vagy víztől távol tárolják őket. De ionjaik az elektrolitok nagy részét teszik ki, amelyekre idegeinknek szükségük van az elektromos jelek továbbításához.

Az alumínium szintén reaktív, bár kevésbé hevesen, mint az 1.csoport elemei. De olyan gyorsan oxidálódik, hogy ie 500 körül az 1800-as évek elejéig ismeretlen volt elemként, annak ellenére, hogy ez a földkéreg leggyakoribb fémes eleme. Miután a könnyű, erős, könnyen ötvözhető fémet feltárták, szó szerint jobban értékelték, mint a platinát! III. Napóleon állami vacsorákat szolgált fel alumínium tányérokkal és evőeszközökkel. Ékszerként is használták, és lezárták a Washington emlékművet. Az amerikai kémikus és feltaláló, Charles Martin Hall és Paul Heroult (önállóan dolgozó) 1886-os elektrolízis-alapú eljárás kifejlesztése végül megkönnyítette az alumínium megszerzését, ezáltal leértékelve azt.

nem kétséges, hogy a fémek csodálatosak. Tudjon meg többet a Nemzeti kémiai hét honlapján.