Periyodik tablo, fiziksel özelliklerine göre sınıflandırılmış doğal kimyasal elementleri sunan bir organizasyon şeklidir. Sahip olduğu en önemli gruplardan biri de tablonun ortasında ve sol tarafında yer alan ve özellikleri birbirine çok benzeyen metallerdir . Daha sonra bu öğelere, türlerine ve işlevlerine daha yakından bakın.
Metaller nelerdir?
Kimya alanında metaller, topraktan çıkarılan veya alaşımlardan üretilen, esas olarak mükemmel ısı ve elektrik iletkenleri olmalarıyla karakterize edilen elementlerdir . Ayrıca yoğunluğu yüksektir, cıva hariç oda sıcaklığında katıdırlar ve tuzları çözündüğünde pozitif elektrik yüklü iyonlar oluştururlar.
Dünya üzerinde en çok bulunan elementlerden biri olduğu ve dolayısıyla periyodik tabloda en çok sayıda bulunduğu söylenebilir. Ek olarak, birçoğu toprak mineralleriyle karışmış olsa da, yüksek saflıkta bulunurlar, bu nedenle insan eliyle çıkarılmaları gerekir. Opaktırlar, kristal yapıya sahiptirler ve cilalandıktan sonra ışığı yansıtacak şekilde cilalanabilirler.
Ana metal türleri
Periyodik tablo, periyot adı verilen yatay satırlara ve grup adı verilen dikey sütunlara bölünmüştür. Bu gruplamalar aynı kümeye ait elemanların benzer özelliklere sahip olduğunu bilmeyi mümkün kılar. Ancak metallerde aşağıdaki türleri elde edebilirsiniz :
- Geçişli : D grubu olarak adlandırılan gruba girerler ve sayıları en fazladır. Sertlikleri, yüksek elektrik iletkenlikleri ve yüksek erime noktalarıyla tanınırlar.
- Alkali : Alkali metaller , Periyodik Tablonun I. Grubunda yer alan Fransiyum, Sezyum, Rubidyum, Potasyum, Sodyum ve Lityumdur. Çok duyarlı, yumuşak, parlak, mükemmel iletkenler olmaları ve doğaları gereği asla saf olmamaları ile karakterize edilirler.
- Alkali toprak metaller : Periyodik Tablonun II. grubuna ait olan Baryum, Stronsiyum, Kalsiyum, Magnezyum, Berilyum ve Radyumdur. Daha düşük kimyasal reaktiviteye sahiptir, ancak daha fazla sertliğe sahiptir. Mükemmel iletkenlerdir, düşük yoğunluğa ve düşük parlaklığa sahiptirler.
- Lantanitler : “Nadir Topraklar” olarak da bilinen, periyodik sistemin VI. periyodunda yer alan ve aktinitlerle birlikte iç geçiş elementlerinin bir parçası olanlardır. Manyetik ve spektral davranışlara sahiptirler.
- Aktinitler : Bunlar radyoaktif ve ağır metallerdir , dolayısıyla bunları doğada kolayca bulmak nadirdir; örneğin Uranyum, Aktinyum ve Neptunyum. Nadir Toprakların bir parçasıdırlar ve iç geçiş unsurlarını tamamlarlar.
- Transaktinititler : Atom numarası açısından en ağır aktinitleri aştıkları için sözde süper ağır elementleri ifade eder. Bunu laboratuvarda görebiliyoruz, radyoaktifler ve hızlı bir bozunma süresine sahipler.
Bu elementlerin tamamı doğada bulunmaktadır ancak saf hallerinde bulunmaları pek olası değildir. Örneğin en çok bulunan metal olan demir hematit, manyetit ve oksitte bulunduğundan indirgeme yönteminin kullanılması gerekir.
metallerin özellikleri
Metaller çok eski zamanlardan beri insan faaliyetlerinde, özellikle de hayatı kolaylaştıran aletlerin yapımında mevcut olmuştur. Endüstrinin farklı yönlerinde kullanılmalarına izin veren niteliklere sahiptirler. Bu çok yönlülüğe izin veren özellikler şunlardır:
fiziksel
Metallerin fiziksel özellikleri arasında şunları sayabiliriz:
- Dövülebilirlik: Basınca maruz kaldığında istenilen şekli alabilme özelliğine sahiptir.
- İletkenlik: Elektronların içlerinden kolayca geçmesine izin verdikleri için mükemmel ısı ve elektrik iletkenleridirler.
- Süneklik: Bir ip veya iplik haline gelinceye kadar kuvvet uygulanarak yeterince uzatılabilmesini sağlayan esneme yeteneğidir.
- Tokluk: Ani bir kuvvet veya darbe aldığında gösterdiği, deformasyonunu veya kopmasını önleyen direnci ifade eder.
kimyasal
Farklı endüstrilerde kullanılan en dikkate değer kimyasal özelliklerinden bazıları şunlardır:
- Alaşım yapabilme yeteneği : Diğer elementlerle karıştırılarak yeni yapılar oluşturulabilir.
- Oksijen varlığında oksit olarak reaksiyona girerler .
- Son enerji seviyesinde atom numaralarına göre 1, 2 veya 3 elektron bulunabilir. Bu niteliği katyonların oluşmasını sağlar ve bunlar indirgeyici ajanlardır.
- Su ve tuzlarla reaksiyona girerek asit oluştururlar.
mekanik
Fizikle ilgili olsa da metallerin mekanik özellikleri mukavemete yöneliktir. Bunlar şu şekilde özetlenmiştir:
- Dayanıklılık: Dış kuvvetlere kırılmadan karşı koyabilme yeteneğine sahiptirler.
- Plastisite: Dış kuvvetler tarafından dönüştürüldükten sonra şeklini koruyabilme yeteneğini ifade eder.
- Kırılganlık : Bir metalin belirli bir tür dış basınca maruz kaldığında ne kadar kolay kırılabileceğini vurgular.
- Rijitlik: Bir metalin, Newton’un üçüncü yasasıyla tanımlanan bir iç kuvvet olan stres varlığında deforme olmaya karşı direnç kapasitesidir.
Manyetik özellik olarak bilinen bir yetenek vardır, yani diğer metallere karşı çekme veya itme kuvvetlerine sahiptirler. Bir örnek nikel, demir, kobalt ve bunların alaşımlarıdır.
Metallerin işlevleri ve kullanımları
Metaller modern yaşamın her alanında kullanılmakta olup kökenleri insanlığın başlangıcına kadar uzanmaktadır. Bu nedenle basit süslemelerden tıp sektörüne kadar kullanımları mümkündür. En önemli uygulamalarından bazıları şunlardır:
- Otomotiv endüstrisinde araba, uçak, tren, motosiklet ve bisiklet yapımında.
- İnsanların yaşam kalitesini artırmaya yönelik her türlü alet ve mutfak eşyalarının imalatı . Örneğin, diğerlerinin yanı sıra bilgisayarların, telefonların, sivil inşaat yapılarının oluşturulmasında.
- Elektrik elemanlarının imalatında ve elektrik enerjisinin taşınmasında kullanılır.
- Tarımsal alanda gübre üretimi, toprağın kapasitesinin artırılması açısından önemlidir.
- Tıpta şifa verici, antibakteriyel özellikleri vardır ve bazıları metabolik süreçlerde yer alır.
Özetle metaller , özellikleri ve karakteristikleri her türlü fonksiyona uyum sağlayan doğal elementlerdir. Laboratuvar düzeyinde kimyasal reaksiyonları kolaylaştıran ve bunların yaşam kalitesini iyileştirecek şekilde dönüştürülmesine olanak tanıyan farklı türleri vardır.