co sprawia, że metale są tak cudowne?

wszystko, co błyszczy

metale takie jak miedź, platyna, srebro i złoto są błyszczące i błyszczące po polerowaniu. Ta cecha ma nazwę: połysk. Połysk to termin mineralogiczny używany do opisania sposobu, w jaki światło wchodzi w interakcję z powierzchnią. Oznacza to również blask, połysk lub blask. Być może zauważyłeś, że związki zawierające metale przejściowe (w których metal jest zjonizowany , a tym samym zachowuje się jak jonowe ciało stałe) są jaskrawo kolorowe; Jasnoniebieski CuSO4, głęboko fioletowy KMnO4 lub żywy zielony Cr2O3. Kolor w metalach przejściowych wynika z elektronicznych przejść między orbitalami poziomu D. Światło uderzające w związek powoduje wzbudzenie elektronów, co powoduje, że elektrony przeskakują do wyższych stanów energetycznych. Gdy elektrony się rozluźniają, uwalniane fotony mają długość fali w widocznej części widma elektromagnetycznego. Na przykład związki wykonane z wanadu mogą być fioletowe (+2), zielonkawe (+3), niebieskawe (+4) i żółtawe (+5) w zależności od konkretnego stanu utleniania wanadu. (Nazwa wanadu pochodzi od „Vanadis”, jednej z nazw nordyckiej bogini piękna, po jaskrawo zabarwionych związkach pierwiastka.)

w metalach niejonizowanych orbitale molekularne są w ciągłym ruchu na powierzchni metalu. Ta płynność elektronów metali oznacza, że orbitale molekularne mają zmienne, małe szczeliny stale wypluwające światło z powrotem w zakresie długości fal, nadając im biały połysk. Miedź wygląda na czerwoną, ponieważ zdarza się, że preferencyjnie absorbuje światło na niebieskim końcu widma i emituje je na Czerwono. Dodatkowe efekty relatywistyczne sprawiają, że złoto wydaje się żółte.

srebro jest najbardziej odblaskowym elementem. Cienka warstwa na szkle (w połączeniu z powłoką ochronną zapobiegającą matowieniu) jest używana do wykonywania wszystkich rodzajów luster, od niedrogich luster ręcznych do precyzyjnych luster teleskopów kosmicznych.

podobnie magnetyzm wynika z ruchu elektronów w materiale. Metale żelazo, kobalt i nikiel (wszystkie magnetyczne) mają niesparowane elektrony, które mogą być zorientowane tak, że wirują w zgodzie ze sobą tworząc dipol, który wytwarza zachowanie magnetyczne. Metale ziem rzadkich mają jeszcze bardziej magnetyczne zachowanie, ponieważ mogą mieć do 14 elektronów orbitalnych F (w przeciwieństwie do metali przejściowych 10 elektronów orbitalnych d). Niektóre rozszerzają się nawet w obecności pola magnetycznego, tworząc podstawę dla elektronicznych głośników i brzęczyków.

Metale reagują

to, że metale są naprawdę elastyczne, nie oznacza, że nie są reaktywne. Pierwiastki po lewej stronie układu okresowego wolą rezygnować ze swoich elektronów, tworząc związki jonowe. Czysty lit, sód, potas i inne metale grupy 1 są tak reaktywne, że są przechowywane z dala od powietrza lub wody. Ale ich jony stanowią dużą część elektrolitów, których nasze nerwy potrzebują do przesyłania sygnałów elektrycznych.

aluminium jest również reaktywne, choć mniej gwałtownie niż pierwiastki z grupy 1. Ale utlenia się tak szybko, że był nieznany jako pierwiastek od około 500 pne do początku 1800 roku, mimo że jest to najliczniejszy pierwiastek metaliczny w skorupie ziemskiej. Kiedy odkryto lekki, wytrzymały, łatwy do stopu metal, był ceniony bardziej niż platyna, dosłownie! Napoleon III serwował państwowe obiady z aluminiowymi talerzami i sztućcami. Był również używany jako Biżuteria i zwieńczył Pomnik Waszyngtona. Opracowanie procedury opartej na elektrolizie w 1886 roku przez amerykańskiego chemika i wynalazcę Charlesa Martina Halla i francuskiego naukowca Paula Heroulta (pracującego niezależnie) sprawiło, że aluminium stało się łatwe do uzyskania, dewaluując je.

bez wątpienia metale są cudowne. Dowiedz się więcej na stronie internetowej Narodowego Tygodnia chemii.