KLASIFIKACIJA METALA iz periodnog sustava

The metali su obilniji elementi na periodni sustav elemenata. Karakterizira ih: dobri vodiči topline i električne energije, čvrsti na sobnoj temperaturi s izuzetkom žive koja je tekuća) i imaju sposobnost odbijanja svjetlosti pa predstavljaju sjaj karakteristična.

Ali ovaj sjajni skup elemenata predstavljen je poredan u periodnom sustavu u različitim skupinama ili obiteljima koji odražavaju njihove sličnosti i razlike. U ovoj ćemo lekciji od UČITELJA vidjeti što klasifikacija metala i koja su obilježja i svojstva različitih skupina definiranih u ovoj klasifikaciji.

Kao što smo već spomenuli, metali su glavni elementi periodni sustav elemenata. Distribuiraju se u dva sjajna momka koji uključuju, u svakom slučaju, razne podtipove koji su grupirani u obitelji različitih blokova periodnog sustava.

U nastavku donosimo kratki prikaz ove klasifikacije, koji ćemo detaljnije razviti u sljedećim odjeljcima.

• 1. Reprezentativni metali: s blok periodnog sustava.
• 1.1. Obitelj alkalni metali
• 1.2. Obitelj zemnoalkalijski metali
instagram story viewer
• 2. Prijelazni metali: blok d periodnog sustava.
• 3. Unutarnji prijelazni metali: blok f periodnog sustava.
• 3.1. Lantanidi: elementi 6. razdoblja tablice.
• 3.2. Aktinidi: elementi sedmog razdoblja tablice.
• 4. Post-prijelazni metali: p blok periodnog sustava.

Reprezentativni elementi ili glavni elementi su oni elementi koji jesu obilnije prirode. Među metalnim elementima reprezentativni su elementi metala blok s, to jest alkalni elementi (obitelj 1 periodnog sustava) i zemnoalkalijski elementi (obitelj 2 periodnog sustava).

U ove dvije skupine nalazimo vrlo reaktivne elemente, sa jakom tendencijom oksidacije (gube svoje elektrone iz valentne ljuske), pa su stoga snažni reduktori ostalih elemenata. U prirodi se nalaze u obliku ionskih soli vrlo topljivih u vodi, oksidima ili hidroksidima (jake baze).

Alkalni metali (skupina 1 periodnog sustava)

• Alkalni metali predstavljaju 5% zemljine kore. Natrij (Na) i kalij (K) oni su najzastupljeniji.
• Oni su sjajni elementi srebrnastog izgleda, male gustoće, mekani metali i vrlo reaktivni. Zbog visoke reaktivnosti u prirodi se ne nalaze u svom čistom stanju. Tačke ključanja ili isparavanja alkalnih metala relativno su niske i oni su dobri vodiči topline i električne energije.
• S gledišta njihove elektroničke konfiguracije, oni su elementi koji predstavljaju a pojedinačni elektron zauzimajući s orbitu svoje valentne ljuske. Imaju kombiniranu snagu 1 (valencija) i oksidacijski broj +1. Oni pokazuju veliku tendenciju da izgube elektron iz najudaljenije ljuske da bi stvorili katione.
• Kao bioelementi, alkalni metali razvijaju a važna uloga u živim organizmima, posebno natrij i kalij, koji igraju temeljnu ulogu u prijenosu živaca, a u slučaju kalija i u regulaciji enzimske aktivnosti.
• Ti metali imaju višestruka primjena u industriji. Na primjer, litij (Li) se koristi za proizvodnju aluminijskih legura visoke čvrstoće, u keramičkoj proizvodnji ili kao dijelovi baterija. Također se koristi u medicinu, jer je sastavnica živčanog sustava, a njegov nedostatak uzrokuje psihijatrijske bolesti.

Bilješka: Skupina 1 periodnog sustava također uključuje vodik, koji nije metal.

Zemnoalkalijski metali (skupina 2 periodnog sustava):

• Zemnoalkalijski metali predstavljaju 4% sastava zemljine kore. Posebno ih ima u izobilju kalcij (Ca) i magnezij (Mg).
• Poput alkalnih metala, i ti metali vrlo su reaktivni pa ih u slobodnom obliku nema u prirodi.
• Iako imaju slična fizikalno-kemijska svojstva kao alkalni metali, oni su obično tvrđi i manje reaktivni od alkalnih metala. Niske su gustoće a tvrdoće i tališta veće od alkalnih metala.
• Sa stajališta elektronske konfiguracije, karakteriziraju ih predstaviti s orbitalu ispunjene valentne ljuske (odnosno zauzeti parom elektrona). Stoga imaju kombiniranu snagu 2 (valencija) i oksidacijski broj +2. Lako reagiraju s halogenima (skupina 17 periodnog sustava), stvarajući ionske soli.
• Vaša uloga kao sastojci živih organizama posebno je važan u slučaju kalcija (Ca) i magnezija (Mg). Joni magnezija i kalcija najzastupljeniji su ioni u morskoj vodi, zajedno s kloridnim ionom (Cl^-).
• 99% kalcija u našem tijelu nalazi se u kosturu, ali u ionskom obliku ima temeljnu ulogu u prijenosu živaca, živčano-mišićnoj funkciji i regulaciji enzimski.
• Magnezij u svom ionskom obliku obavlja važne biološke funkcije u živim organizmima, uključujući najistaknutija, njegova temeljna uloga u biljnoj fotosintezi kao komponenta klorofil.
• Industrijska primjena zemnoalkalijskih metala raznolika je. Najvažnije su uporaba kalcija kao komponente cementa, upotreba magnezija za razradu požara umjetno, kao premaz željeznih struktura radi sprečavanja oksidacije ili kao sastavni dio legura i čelika svjetlo.

Unutar klasifikacije metala moramo govoriti o prijelaznim metalima ili metalima iz blok d, su najbrojnija skupina metala i grupirani su u ukupno 10 grupa ili obitelji periodnog sustava.

• Većina prijelaznih metala ima karakteristike slične reprezentativnim metalima: dobri su vodiči topline i električne energije i odbija svjetlost.
• Pokazuju veliku varijabilnost u pogledu tvrdoće i vrelišta i tališta, ali općenito jesu tvrđe i imaju više tališta i vrelišta od alkalnih metala i alkalne zemlje.
• Od kemijsko gledište karakteriziraju ih: imaju više koordinacijskih brojeva (valencija) ili oksidacijska stanja, obično su dobri katalizatori (sposobnost povećanja ili smanjenja brzine kemijskih reakcija) i stvaraju spojeve u boji i imaju sposobnost tvore koordinacijske komplekse (kemijski spojevi s metalnim ionom u središtu, pričvršćeni na niz liganada raspoređenih na njihovim oko). Iz tog razloga prijelazni metali tvore katione različitih naboja.
• Gustoća je vrlo varijabilna u ovom bloku elemenata, od stroncija male gustoće do osmijuma (Os), koji je element s najvećom gustoćom u periodnom sustavu.
• Ako pogledamo elektroničku konfiguraciju prijelaznih metala, oni se odlikuju prezentiranjem djelomično ispunjene d orbitale. Ispunjavanje orbitala u ovom bloku periodnog sustava predstavlja niz nepravilnosti, koje ogledaju se u višestrukim oksidacijskim brojevima koje su metali stekli u ovom bloku tablice periodična.

Željezo (Fe) i titan (Ti): obilniji prijelazni metali

• Željeza je najviše i predstavlja oko 5% težine zemljine kore. Rijetko ga možemo pronaći u svom elementarnom obliku u prirodi, gdje se obično nalazi kako tvori okside i karbonate.
• Čisto željezo ima malo koristi, ali njegove legure s drugim tvarima imaju višestruku primjenu. Korisni oblici željeznih legura su kovano željezo (to je slitina željeza koju karakterizira nizak udio ugljika i visok udio željeza. Ima svojstvo da se može vruće oblikovati i stvrdnuti pri brzom hlađenju), lijevano željezo (koje je također poznato kao naziv sivog lijeva ili lijevanog željeza, to je slitina željeza, silicija i ugljika koja sadrži male količine mangana, fosfora i sumpor; u kojima je ugljik u obliku grafita) i čelik (pročišćena legura željeza i ugljika).
• Ostali prijelazni metali koji se široko koriste u industriji su bakar i srebro. Uz to, mnogi prijelazni metali koriste se u industriji kao katalizatori kemijskih reakcija.
• Na biološkoj razini željezo u svom ionskom obliku ima temeljnu ulogu u transport kisika, budući da je dio aktivnog centra hemoglobina i mioglobina.

Unutarnji prijelazni metali ili metali blok fZovu ih i rijetke zemlje. Grupirani su u dvije obitelji elemenata: lantanidi i aktinidi. Oni su oni metalni elementi u kojima se nalaze elektroni koji zauzimaju f orbitale. Elementi skupine lantanida djelomično su zauzeli f orbitale razine 4, a aktinidi one razine 5.

Lantanidi ili lantanoidi

• Oni su 15 elemenata unutarnje tranzicije koji su dio razdoblje 6 periodnog sustava elemenata.
• Ova skupina elemenata ima zajednička karakteristična svojstva. Je o mekani metali i sjaj srebra, Njegova vodljivost topline i električne energije relativno je niska u usporedbi s drugim metalima. Oni su metali manje gustoće od prijelaznih metala.
• U prirodi se nalaze u malim udjelima, čineći dio mnogih minerali. Lantanidi imaju visoku sposobnost magnetiziranja ili magnetiziranja, a karakterizirani su i luminiscencijom njihovih kationa.
• Lantanidi imaju višestruka primjena u industriji u proizvodnji jakih trajnih magneta, punjivih baterija i proizvodnji supravodljivih materijala. Imaju višestruku primjenu u optici (proizvodnja fluorescentnih cijevi i svjetiljki, zaslona s tekućim kristalima i lasera). Također se koriste kao katalizatori za kemijske reakcije ili kao pigmenti.

Aktinidi ili aktinoidi

• Oni su 15 elemenata koji čine razdoblje 7 periodnog sustava.
• Mnogi od njih su umjetno sintetizirani, ali se u prirodi nalaze i u vrlo malim omjerima.
• Oni pokazuju ponašanje slično ponašanju prijelaznih metala (blok d) i različito od ponašanja lantanida. Kao i u slučaju mnogih metala, oni imaju karakterističan srebrnasti sjaj.
• Kao grupa, njihova važnost leži u činjenici da su svi oni radioaktivni elementi. Odnosno, radi se o elementima čije se jezgre nestabilno raspadaju, oslobađajući energiju (nuklearnu energiju) i daju druge kemijske elemente s stabilnijom jezgrom. Svi izotopi elemenata iz ove skupine su radioaktivni i imaju kratko poluvrijeme. U prirodi su najzastupljeniji aktinidi uran (U) i torij (Th).