Lihat sekeliling sebentar… Berapa banyak benda logam yang boleh anda lihat? Biasanya apabila kita memikirkan logam, kita memikirkan bahan yang berkilat dan tahan lama. Walau bagaimanapun, ia juga terdapat dalam makanan kita dan dalam badan kita. Mari lihat senarai lengkap logam yang diketahui sains, pelajari sifat asasnya dan ketahui sebab ia begitu istimewa.
Apakah itu logam?
Unsur yang kehilangan elektron dengan mudah, yang berkilat (reflektif), mudah dibentuk (boleh dibentuk kepada bentuk lain), dan dianggap sebagai konduktor haba dan elektrik yang baik dipanggil logam. Ia adalah penting untuk cara hidup kita, kerana ia bukan sahaja sebahagian daripada struktur dan teknologi, tetapi juga penting untuk pengeluaran hampir semua item. Logam adalah walaupun dalam tubuh manusia. Melihat pada label ramuan multivitamin, anda akan melihat berdozen sebatian disenaraikan.
Anda mungkin tidak tahu bahawa unsur-unsur seperti natrium, kalsium, magnesium dan zink adalah penting untukkehidupan, dan jika mereka tidak hadir dalam tubuh kita, kesihatan kita boleh berada dalam bahaya yang serius. Sebagai contoh, kalsium penting untuk tulang yang sihat, magnesium untuk metabolisme. Zink meningkatkan fungsi sistem imun, manakala zat besi membantu sel darah membawa oksigen ke seluruh badan. Walau bagaimanapun, logam dalam badan kita berbeza daripada logam dalam sudu atau jambatan keluli kerana ia telah kehilangan elektron. Ia dipanggil kation.
Logam juga mempunyai sifat antibiotik, jadi pegangan tangan dan pemegang di tempat awam selalunya dibuat daripada unsur-unsur ini. Adalah diketahui bahawa banyak alat diperbuat daripada perak untuk menghalang pertumbuhan bakteria. Sambungan tiruan diperbuat daripada aloi titanium, yang menghalang jangkitan dan menjadikan penerima lebih kuat.
Logam dalam jadual berkala
Semua unsur dalam sistem berkala Dmitri Mendeleev dibahagikan kepada dua kumpulan besar: logam dan bukan logam. Yang pertama adalah yang paling banyak. Kebanyakan unsur adalah logam (biru). Bukan logam dalam jadual ditunjukkan pada latar belakang kuning. Terdapat juga kumpulan unsur yang dikelaskan sebagai metaloid (merah). Semua logam dikumpulkan di sebelah kiri meja. Ambil perhatian bahawa hidrogen dikumpulkan dengan logam di sudut kiri atas. Walaupun begitu, ia dianggap bukan logam. Walau bagaimanapun, sesetengah saintis berteori bahawa mungkin terdapat hidrogen logam dalam teras planet Musytari.
Ikatan Logam
Banyak kualiti yang mengagumkan dan bergunaSuatu unsur mempunyai kaitan dengan cara atom-atomnya bersambung antara satu sama lain. Ini mewujudkan sambungan tertentu. Interaksi logam atom membawa kepada penciptaan struktur logam. Setiap contoh elemen ini dalam kehidupan seharian, daripada kereta hingga duit syiling dalam poket, termasuk sambungan logam.
Semasa proses ini, atom logam berkongsi elektron luarnya secara sama rata antara satu sama lain. Elektron yang mengalir di antara ion bercas positif dengan mudah memindahkan haba dan elektrik, menjadikan unsur-unsur ini sebagai pengalir haba dan elektrik yang baik. Wayar kuprum digunakan untuk bekalan kuasa.
Tindak balas logam
Kereaktifan merujuk kepada kecenderungan unsur untuk bertindak balas dengan bahan kimia dalam persekitarannya. Dia berbeza. Sesetengah logam, seperti kalium dan natrium (dalam lajur 1 dan 2 jadual berkala), bertindak balas dengan mudah dengan banyak bahan kimia yang berbeza dan jarang ditemui dalam bentuk unsur tulennya. Kedua-duanya biasanya hanya wujud dalam sebatian (terikat kepada satu atau lebih unsur lain) atau sebagai ion (versi bercas bagi bentuk unsurnya).
Sebaliknya, terdapat logam lain, ia juga dipanggil perhiasan. Emas, perak dan platinum tidak begitu reaktif dan biasanya berlaku dalam bentuk tulennya. Logam ini kehilangan elektron lebih mudah daripada bukan logam, tetapi tidak semudah logam reaktif seperti natrium. Platinum secara relatifnyatidak reaktif dan sangat tahan terhadap tindak balas dengan oksigen.
Sifat Elemen
Apabila anda mempelajari abjad di sekolah rendah, anda mendapati bahawa semua huruf mempunyai set sifat unik mereka sendiri. Contohnya, ada yang mempunyai garis lurus, ada yang mempunyai lengkung, dan yang lain mempunyai kedua-dua jenis garisan. Perkara yang sama boleh dikatakan mengenai unsur-unsur. Setiap daripada mereka mempunyai set unik sifat fizikal dan kimia. Sifat fizikal ialah kualiti yang wujud dalam bahan tertentu. Berkilat atau tidak, sejauh mana ia mengalirkan haba dan elektrik, pada suhu apa ia cair, betapa padatnya ia.
Sifat kimia termasuk kualiti yang diperhatikan apabila ia bertindak balas terhadap pendedahan kepada oksigen jika ia terbakar (betapa sukarnya bagi mereka untuk mengekalkan elektron semasa tindak balas kimia). Elemen yang berbeza boleh berkongsi sifat yang sama. Sebagai contoh, besi dan kuprum adalah kedua-dua unsur yang mengalirkan elektrik. Walau bagaimanapun, mereka tidak mempunyai sifat yang sama. Sebagai contoh, apabila besi terdedah kepada udara lembap, ia berkarat, tetapi apabila tembaga terdedah kepada keadaan yang sama, ia memperoleh salutan hijau tertentu. Sebab itu Patung Liberty berwarna hijau dan tidak berkarat. Ia diperbuat daripada tembaga, bukan besi).
Organisasi unsur: logam dan bukan logam
Fakta bahawa unsur-unsur mempunyai beberapa sifat biasa dan unik membolehkan ia diisih ke dalam carta yang bagus dan kemas yangdipanggil jadual berkala. Ia menyusun unsur berdasarkan nombor atom dan sifatnya. Jadi, dalam jadual berkala, kita dapati elemen dikumpulkan bersama yang mempunyai sifat sepunya. Besi dan tembaga adalah rapat antara satu sama lain, kedua-duanya adalah logam. Besi dilambangkan dengan simbol "Fe" dan kuprum dilambangkan dengan simbol "Cu".
Kebanyakan unsur dalam jadual berkala adalah logam dan ia cenderung berada di sebelah kiri jadual. Mereka dikumpulkan bersama kerana mereka mempunyai sifat fizikal dan kimia tertentu. Sebagai contoh, logam adalah padat, berkilat, ia adalah konduktor haba dan elektrik yang baik, dan ia mudah kehilangan elektron dalam tindak balas kimia. Sebaliknya, bukan logam mempunyai sifat yang bertentangan. Mereka tidak tumpat, tidak mengalirkan haba dan elektrik, dan cenderung untuk mendapatkan elektron daripada memberikannya. Apabila kita melihat jadual berkala, kita melihat bahawa kebanyakan bukan logam dikumpulkan di sebelah kanan. Ini adalah unsur seperti helium, karbon, nitrogen dan oksigen.
Apakah logam berat?
Senarai logam agak banyak. Sebahagian daripada mereka boleh terkumpul di dalam badan dan tidak membahayakan, seperti strontium semulajadi (formula Sr), yang merupakan analog kalsium, kerana ia secara produktif disimpan dalam tisu tulang. Manakah antara mereka yang dipanggil berat dan mengapa? Pertimbangkan empat contoh: plumbum, kuprum, merkuri dan arsenik.
Di manakah terletaknya unsur-unsur ini dan bagaimana ia mempengaruhi alam sekitar dan kesihatan manusia? beratlogam adalah logam, sebatian semula jadi yang mempunyai ketumpatan yang sangat tinggi berbanding dengan logam lain - sekurang-kurangnya lima kali ganda ketumpatan air. Mereka adalah toksik kepada manusia. Walaupun dos yang kecil boleh membawa kepada akibat yang serius.
- Plumbum. Ia adalah logam berat yang beracun kepada manusia terutamanya kanak-kanak. Keracunan dengan bahan ini boleh menyebabkan masalah saraf. Walaupun ia pernah sangat menarik kerana fleksibiliti, ketumpatan tinggi, dan keupayaan untuk menyerap sinaran berbahaya, plumbum telah dihapuskan secara berperingkat dalam banyak cara. Logam lembut dan perak yang terdapat di Bumi ini berbahaya kepada manusia dan terkumpul di dalam badan dari semasa ke semasa. Perkara yang paling teruk ialah anda tidak boleh menyingkirkannya. Ia duduk di sana, terkumpul dan secara beransur-ansur meracuni badan. Plumbum adalah toksik kepada sistem saraf dan boleh menyebabkan kerosakan otak yang teruk pada kanak-kanak. Ia digunakan secara meluas pada tahun 1800-an untuk mencipta solek dan sehingga tahun 1978 digunakan sebagai salah satu bahan dalam pewarna rambut. Hari ini, plumbum digunakan terutamanya dalam bateri besar, sebagai perisai sinar-X atau sebagai penebat untuk bahan radioaktif.
- Tembaga. Ia adalah logam berat berwarna coklat kemerahan yang mempunyai banyak kegunaan. Tembaga masih merupakan salah satu konduktor elektrik dan haba terbaik, dan banyak wayar elektrik diperbuat daripada logam ini dan ditutup dengan plastik. Syiling, kebanyakannya perubahan kecil, juga dibuat daripada unsur sistem berkala ini. Keracunan kuprum akut jarang berlaku, tetapi seperti plumbum, ia boleh terkumpul dalam tisu, akhirnya membawa kepada ketoksikan. Orang yang terdedah kepada sejumlah besar habuk kuprum atau kuprum juga berisiko.
- Merkuri. Logam ini adalah toksik dalam apa jua bentuk malah boleh diserap oleh kulit. Keunikannya terletak pada fakta bahawa ia adalah cecair pada suhu bilik, kadang-kadang dipanggil "perak cepat". Ia boleh dilihat dalam termometer kerana, sebagai cecair, ia menyerap haba, menukar isipadu dengan walaupun perbezaan suhu yang sedikit. Ini membolehkan merkuri naik atau turun dalam tiub kaca. Memandangkan bahan ini ialah neurotoksin yang kuat, banyak syarikat beralih kepada termometer alkohol berwarna merah.
- Arsenik. Dari zaman Rom sehingga era Victoria, arsenik dianggap sebagai "raja racun" dan juga "racun raja." Sejarah penuh dengan contoh yang tidak terkira banyaknya tentang kedua-dua diraja dan rakyat biasa melakukan pembunuhan untuk kepentingan peribadi, menggunakan sebatian arsenik yang tidak berbau, tidak berwarna dan tidak berasa. Walaupun semua pengaruh negatif, metaloid ini juga mempunyai kegunaannya, walaupun dalam perubatan. Contohnya, arsenik trioksida ialah ubat yang sangat berkesan yang digunakan untuk merawat penghidap leukemia promyelocytic akut.
Apakah itu logam berharga?
Logam berharga ialah logam yangmungkin jarang atau sukar diperoleh, dan sangat berharga dari segi ekonomi. Apakah senarai logam yang berharga? Terdapat tiga kesemuanya:
- Platinum. Walaupun refraktorinya, ia digunakan dalam barang kemas, elektronik, kereta, proses kimia dan juga perubatan.
- Emas. Logam berharga ini digunakan untuk membuat barang kemas dan syiling emas. Walau bagaimanapun, ia mempunyai banyak kegunaan lain. Ia digunakan dalam perubatan, pembuatan dan peralatan makmal.
- Perak. Logam mulia ini berwarna putih keperakan dan sangat mudah ditempa. dalam bentuk tulennya agak berat, ia lebih ringan daripada plumbum, tetapi lebih berat daripada tembaga.
Logam: jenis dan sifat
Kebanyakan unsur boleh dianggap sebagai logam. Mereka dikumpulkan di tengah di sebelah kiri meja. Logam ialah alkali, alkali tanah, peralihan, lantanida dan aktinida.
Mereka semua mempunyai beberapa persamaan, ini adalah:
- pepejal pada suhu bilik (tidak termasuk merkuri);
- biasanya berkilat;
- takat lebur tinggi;
- pengalir haba dan elektrik yang baik;
- kapasiti pengionan rendah;
- keelektronegatifan rendah;
- lentur (boleh mengambil bentuk tertentu);
- plastik (boleh ditarik ke dalam wayar);
- ketumpatan tinggi;
- bahan yang kehilangan elektron dalam tindak balas.
Senarai logam yang diketahui sains
- lithium;
- berilium;
- natrium;
- magnesium;
- aluminium;
- kalium;
- kalsium;
- scandium;
- titanium;
- vanadium;
- chrome;
- mangan;
- besi;
- kob alt;
- nikel;
- tembaga;
- zink;
- gallium;
- rubidium;
- strontium;
- yttrium;
- zirkonium;
- niobium;
- molibdenum;
- technetium;
- ruthenium;
- rhodium;
- paladium;
- perak;
- kadmium;
- indium;
- copernicus;
- cesium;
- barium;
- tin;
- besi;
- bismut;
- lead;
- merkuri;
- tungsten;
- emas;
- platinum;
- osmium;
- hafnium;
- germanium;
- iridium;
- niobium;
- rhenium;
- antimoni;
- thallium;
- tantalum;
- Perancis;
- livermorium.
Secara keseluruhan, kira-kira 105 unsur kimia diketahui, kebanyakannya adalah logam. Yang terakhir adalah unsur yang sangat biasa dalam alam semula jadi, yang berlaku dalam bentuk tulen dan sebagai sebahagian daripada pelbagai sebatian.
Logam berlaku di dalam perut bumi, ia boleh didapati dalam pelbagai badan air, dalam komposisi badan haiwan dan manusia, dalam tumbuhan dan juga di atmosfera. Dalam jadual berkala, mereka terletak bermula dengan litium (logam dengan formula Li) danberakhir dengan livermorium (Lv). Meja terus diisi semula dengan unsur baharu, dan kebanyakannya adalah logam.
