Hva Gjør Metaller Så Fantastisk?

Alt som glitrer

Metaller som kobber, platina, sølv og gull er skinnende og glitter når polert. Denne egenskapen har et navn: glans. Luster er et mineralogisk begrep som brukes for å beskrive måten lyset interagerer med overflaten. Det innebærer også utstråling, glans eller glans. Du har kanskje lagt merke til at overgangsmetallholdige forbindelser (der metallet er ionisert og dermed oppfører seg som et ionisk fast stoff) er fargerike; lyseblå CuSO4, dyplilla KMnO4 eller levende grønn Cr2O3. Farge i overgangsmetallene skyldes elektroniske overganger mellom d-nivå orbitaler. Lys som treffer forbindelsen forårsaker en eksitasjon i elektronene, noe som resulterer i at elektronene hopper til høyere energitilstander. Når elektronene slapper av, har fotonene som frigjøres bølgelengde innenfor den synlige delen av det elektromagnetiske spektret. For eksempel kan forbindelser laget med vanadium være lilla (+2), grønn (+3), blåaktig (+4) og gulaktig (+5) avhengig av den spesielle oksidasjonstilstanden til vanadium. (Vanadiums navn kommer fra «Vanadis», et av navnene På den Norrøne gudinnen for skjønnhet, etter elementets fargerike forbindelser.)

i ikke-ioniserte metaller er molekylorbitaler i sammenhengende bevegelse på metalloverflaten. Denne fluiditeten av metallelektroner betyr at molekylorbitalene har variable, små hull som hele tiden spytter lys tilbake over en rekke bølgelengder, noe som gir dem en hvit glans. Kobber ser rødt ut fordi det fortrinnsvis absorberer lys i den blå enden av spekteret og avgir det i rødt. Ytterligere relativistiske effekter gjør at gull ser gul ut.

Sølv Er Det mest reflekterende elementet. Et tynt lag på glass (kombinert med et beskyttende belegg for å hindre anløpe) brukes til å lage alle typer speil, fra billig hånd speil til høy presisjon speil plass teleskoper.

på samme måte kommer magnetisme fra bevegelsen av elektronene i materialet. Metallene jern, kobolt og nikkel (alle magnetiske) har uparede elektroner som kan orienteres slik at de spinner i samsvar med hverandre og danner en dipol, som produserer magnetisk oppførsel. Sjeldne jordmetaller har enda mer magnetisk oppførsel, da de kan ha opptil 14 f-orbitale elektroner (i motsetning til overgangsmetaller’ 10 d-orbitale elektroner). Noen utvider seg selv i nærvær av et magnetfelt, som danner grunnlaget for elektroniske høyttalere og buzzers.

Metaller reagerer

Bare fordi metaller er veldig fleksible betyr ikke at de ikke er reaktive. Elementer på venstre side av det periodiske bordet foretrekker å gi opp sine elektroner, for å danne ioniske forbindelser. Rent litium, natrium, kalium og Andre Gruppe 1-metaller er så reaktive at de lagres vekk fra luft eller vann. Men deres ioner utgjør en stor del av elektrolyttene våre nerver trenger for å overføre elektriske signaler.

Aluminium er også reaktivt, om enn mindre voldsomt Enn Gruppe 1-elementer. Men det oksiderer så raskt at det var ukjent som et element fra rundt 500 F. KR. til tidlig på 1800-tallet, selv om Det er det mest tallrike metalliske elementet I Jordskorpen. Når det lette, robuste, lettlegerte metallet ble avdekket, ble det verdsatt mer enn platina, bokstavelig talt! Napoleon III serverte statlige middager med aluminiumsplater og bestikk. Det ble også brukt som smykker og avkortet Washington Monument. 1886-utviklingen av en elektrolysebasert prosedyre av Amerikansk kjemiker Og oppfinner Charles Martin Hall og fransk forsker Paul Heroult (arbeider uavhengig) gjorde det enkelt å få tak i aluminium og dermed devaluere det.

ingen tvil om at metaller er fantastiske. Finn ut mer på National Chemistry Week nettside.