Metali

Metali

Atomi metala tvore pravilnu rešetkastu strukturu.

Kemija

Ključne riječi

metal, kovinska rešetka, metalna veza, željezo, aluminij, cink, bakar, srebro, zlato, natrij, kalcij, Fe, Al, Zn, Cu, Ag, Au, Na, Ca, metalna atomska jezgra, delokalizirani elektroni, kristalna rešetka, Kockasta rešetka s centralnom točkom u prostoru, Šesterokutna metalni rešetkasti, kockasta rešetka sa središnjom točkom na površini, električna provodljivost, svjetlo metala, teški metal, ruda, toplinska provodljivost, korozija, feritni magneti, čelik, amfoterno, legura aluminija i željeza, željezna rudača, boksit, sfalerit, puhački, legura, kuprit, nakit, plemeniti metal, aqua regia, karat, elektroliza rastaljenih spojeva, kemija

Povezani dodatci

3D modeli

Željezo (Fe)

Željezo (Fe)

Podaci

Molarna masa: 55,85 g/mol

Talište: 1538 °C

Vrelište: 2861 °C

Gustoća: 7,86 g/cm³

Karakteristike

Željezo je kemijski element koji pripada 8. skupini periodnog sustava elemenata. U svom čistom obliku je sjajan, mekan metal srebrnastosive boje. Čisto se željezo jednostavno obrađuje pri visokoj temperaturi. Ima feromagnetska svojstva i dobar je vodić topline i struje. Standardni elektrodni potencijal mu je negativan. Kada je izložen vlažnom zraku hrđa. U dodiru s vatrom željezni prah iskri. Željezo reagira s razrjeđenim kiselinama pri čemu proizvodi vodikov plin. Međutim, njegovu površinu ne nagrizaju koncentrirane kiseline (tzv. pasivnost metala).

Pojava (u prirodi), proizvodnja

Željezo je jedan od najrasprostranjenijih elemenata na Zemlji, no, rijetko ga se nalazi u čistom obliku, osim u meteoritima. Obično ga se nalazi u obliku ruda, kao što su magnetit, hematit ili limonit. Željezo se proizvodi iz željeznih ruda (tzv. željezna metalurgija).

Upotreba

Željezo se koristi u raznim industrijama i jedna je od sirovina u proizvodnji čelika. Važnu ulogu ima i u živim organizmima pa tako i ljudskom. Npr. u sastavu je hemoglobina, molekule koja u krvi kralježnjaka prenosi kisik. Nedostatak žejeza u ljudskom tijelu uzrokuje anemiju.

Aluminij (Al)

Aluminij (Al)

Podaci

Molarna masa: 26,98 g/mol

Talište: 660 °C

Vrelište: 2519 °C

Gustoća: 2,7 g/cm³

Karakteristike

Aluminij je kemijski element koji pripada 3. skupini periodnog sustava elemenata. Lagan je i rastegljiv metal srebrnastobijele boje. Zahvaljujući sloju oksida na površini metala, aluminij ne korodira na zraku. Reagira i s razrjeđenim kiselinama i bazama, tj. amfoteran je. U termitnoj reakciji reducira željezni oksid do željeza pri temperaturi od 2000°C.

Pojava (u prirodi), proizvodnja

Aluminij se u prirodi ne nalazi u čistom obliku. Česti su međutim njegovi spojevi, npr. mineral korund, čiji su prozirni primjerci poznati kao drago kamenje rubin i safir.

Proizovdi se iz rude boksita, u aluminijskim topionicama.

Uptreba

Aluminij i njegove legure imaju široku primjenu u različitim industrijama. Upotrebljava se u proizvodnji električnih žica, lima, folija, vozila i građevinskog materijala. Topivi aluminijski spojevi mogu biti otrovni za ljudsko tijelo, stoga bi se kuhinjski pribor od aluminija trebao izbjegavati.

Cink (Zn)

Cink (Zn)

Podaci

Molarna masa: 65,3 g/mol

Talište: 419,5 °C

Vrelište: 907 °C

Gustoća: 7,14 g/cm³

Karakteristike

Cink je kemijski element koji pripada 12. skupini periodnog sustava elemenata. Težak je metal plavkaste boje. Heksagonalne je strukture i lako taljiv. Na površini se jasno vide veliki kristali. Zahvaljujući sloju oksida na površini metala, cink ne korodira na zraku. Otapa se u razrjeđenim kiselinama i bazama stvarajući vodik. Kada se smjesu cinka u prahu i sumpora u prahu zagrijava na plamenu ona eksplodira.

Pojava (u prirodi), proizvodnja

Cink se u prirodi ne nalazi u čistom obliku, već samo u rudama. Važnije su rude sfalerit (ZnS) i cinkov oksid (ZnO). Cink se proizvodi iz njegovih sulfidnih ruda pećenjem rude, a nasatali cinkov oksid reducira s ugljičnim monoksidom.

Uporaba

Cink se često koristi kao sredstvo protiv korozije. Pocinčani čelik se izrađuje prekrivanjem čeličnih ploča slojem cinka.

Cink se također koristi i u baterijama, kao i u proizvodnji mesinga, jedne od njegovih legura.

Cink je u živim organizmima pristutan kao element u tragovima: važan je za život u manjim količinama, ali je otrovan u većim.

Bakar (Cu)

Bakar (Cu)

Podaci

Molarna masa: 63,5 g/mol

Talište: 1084,5 °C

Vrelište: 2562 °C

Gustoća: 8,96 g/cm³

Karakteristike

Bakar je kemijski element koji pripada 11. skupini periodnog sustava elemenata. Kristalizira u plošno centriranu kubičnu rešetku. Mekan je i težak metal crvenkastonarančaste boje, rastegljiv je i savitljiv (kovan) te se lako rasteže u tanke žice. Kada je izložen vlažnom zraku na površini mu se stvara zelenkast sloj, tzv. patina ili bazni acetat bakra. Bakar ne reagira s vodom, razrjeđenim kiselinama ili bazama, reagira samo s oksidativnim kiselinama. Lako stvara legure s drugim metalima. Najpoznatije legure su mesing, bronca i nikal-srebro (novo srebro).

Pojava (u prirodi), proizvodnja

U prirodi se bakar nalazi u čistom obiku (elementarnom obliku) i u mineralima. U najvažnije rude ubrajamo azurit i kuprit. Može ga se proizvesti u redukcijskoj reakciji.

Upotreba

Bakar je važan metal u proizvodnji električnih žica i kablea, lima i razne opreme. Njegove su legure također važne u industriji. Bakar je bitan za sve žive organizme jer predstavlja građevni element enzima.

Metalni bakar nije otrovan, ali njegovi ionski spojevi jesu. Stoga, se često koriste kao fungicidi i pesticidi.

Srebro (Ag)

Srebro (Ag)

Podaci

Molarna masa: 107,8 g/mol

Talište: 962 °C

Vrelište: 2162 °C

Gustoća: 10,5 g/cm³

Karakteristike

Srebro je kemijski element koji pripada 11. skupini periodnog sustava elemenata (tzv. bakrena grupa). Kristalizira u plošno centriranu kubičnu rešetku. Bijeli je, izrazito sjajan metal; mekši od bakra, ali tvrđi od zlata. Srebro u prahu je crne boje.

Srebro ima najjaču električnu i toplinsku vodljivost i reflektivnost od svih metala. Također je jedan od najrastezljivijih i najsavitljivijih (najkovnijih) metala.

Srebro je izrazito stabilno, ali gubi boju (tamni) kada je izloženo zraku ili vodi koja sadržava sumporovodik. Nije topljivo u razrjeđenim kiselinama, ali se lako topi u vrućoj koncentriranoj dušičnoj kiselini ili sumpornoj kiselini. Lako stvara legure s drugim metalima.

Pojava (u prirodi), proizvodnja

U prirodi se srebro može naći u čistom obliku i u rudama koje sadržavaju sumpor, arsen, antimon ili klor, kao što su argentit (Ag₂S) i srebrov klorid (AgCl). Najčešće se srebro dobiva kao nusproizvod tijekom obrade ruda drugih metala koje sadrže srebro (olovo, bakar, cink).

Upotreba

Srebro ima antifugalna i antibakterijska svojstva. Ima širok raspon primjene: srebro se većinom koristi u izradi nakita i kovanica, kao i u stomatologiji, fotografiji i elektronici.

Nekolicina njegovih spojeva koristi se u medicini, npr. srebrni nitrat u liječenju bradavica (kauterizacija) i za dezinfakciju. U prošlosti se srebro koristilo u izradu fotografija.

Zlato (Au)

Zlato (Au)

Podaci

Molarna masa: 169,9 g/mol

Talište: 1064,2 °C

Vrelište: 2856 °C

Gustoća: 19,3 g/cm³

Karakteristike

Zlato je kemijski element koji pripada 11. skupini periodnog sustava elemenata (tzv. bakrena grupa). Kristalizira u plošno centriranu kubičnu rešetku. Žut je i izrazito sjajan mekani metal, koji se lako rasteže. Zlato je najrastezljiviji i najsavitljiviji (najkovniji) metal. Dobar je električni i toplinski vodič. Vrlo je stabilan plemeniti metal, ne tamni (ne mijenja boju) kada je izložen zraku ili vodi i ne reagira s većinom tvari. Također ne reagira s većinom kiselina, ali je topivo u zlatotopki, koja predstavlja mješavinu koncentrirane dušićne kiseline i klorovodične kiseline u omjeru 1:3.

Pojava (u prirodi), proizvodnja

U prirodi se zlato pojavljuje u čistom obliku no zbog svoje mekoće, a da bi bilo trajnije, čini legure. Finoća legure, tj. omjer mase zlata naspram drugih metala određuje se karatima. Čisto zlato je 24-karatno.

Upotreba

Velika količina zlata upotrebljava se u proizvodnji nakita, ali se koristi također i u drugim industrijama, npr. elektroničkoj i prehrambenoj industriji te medicini. U brojnim zemljama rezerve zlata služe za očuvanje valute.

Natrij (Na)

Natrij (Na)

Podaci

Molarna masa: 23 g/mol

Talište: 97,72 °C

Vrelište: 883 °C

Gustoća: 0,97 g/cm³

Karakteristike

Natrij je kemijski element koji pripada 1. skupini periodnog sustava elemenata (tzv. alkalijski metali). Kristalizira u prostorno centriranu kubičnu rešetku. Natrij je srernkasto bijeli metal s plavim sjajem. Jako je mekan i lako ga se reže nožem. Dobro provodi električnu struju.

Natrij je izrazito reaktivan i lako reagira s većinom tvari. S vodome reagira egzotermalno. Zbog toga ga se mora čuvati u tekućem, bezvodnom parafinu ili tekućem bezvodnom mineralnom ulju.

Pojava (u prirodi), proizvodnja

U prirodii se natrij ne nalazi u čistom obliku, već samo u spojevima. Najvažniji i najčešći spoj je natrijev klorid, tj. kuhinjska sol. Natrij se proizvodi elektrolizom rastaljenog natrijeva klorida.

Upotreba

Natrij se često koristi u proizvodnji sapuna i pročišćavanju rastajenih metala. Natrij je neophodna hranjiva tvar za životinje, uključujući i ljude, zbog svoje uloge u stvaranju živčanih impulsa i u održavanju elektrolitske ravnoteže i ravnoteže tekućine.

Kalcij (Ca)

Kalcij (Ca)

Podaci

Molarna masa: 40,08 g/mol

Talište: 842 °C

Vrelište: 1484 °C

Gustoća: 1,55 g/cm³

Karakteristike

Kalcij je kemijski element koji pripada 2. skupini periodnog sustava elemenata (tzv. zemnoalkalijski metali). Kristalizira u plošno centriranu kubičnu rešetku. Mekan je i lagan metal sivkaste boje.; izložen zraku gubi sjaj i ubrzo tvori kalcijev oksid. Gori intenzivnim narančastim plamenom i pritom tvori bijeli prah (CaO). Reagira s vodom i s razrjeđenim kiselinama pri čemu nastaje vodikov plin.

Pojoava (u prirodi), proizvodnja

Zbog svoje visoke reaktivnosti, kalcij se u prirodi pojavljuje samo u spojevima. On je peti najobilniji element u Zemljinoj kori. Najvažniji minerali su kalcit, dolomit i gips.

Kalcij je osnovan za žive organizme: izgrađuje kosti, a u obliku kalcijeva fosfata nalazi se u puževim kučicama, ljušturi (kučištu) školjaka i koralja.

Proizvodi se elektrolizom rastaljenog kalcijeva klorida.

Upotreba

Kalcij je jedna od vitalnih komponenti živih organizma zbog toga što njegove soli daju kostima tvrdoću i krutost. Također ima bitnu ulogu u održavanju ravnoteže elektrolita u tijelu i odgovoran je za pravilan rada mišića. U industriji se koristi kao učinkovito redukcijsko sredstvo i kao osnovni metal za legure. Nekolicina njegovih minerala, kao što su gips i vapnenac, imaju bitnu ulogu u građevinskoj industriji, medicini i poljoprivredi.

Naracija

Povezani dodatci

Heksagonalna metalna rešetka

Metali koji formiraju heksagonalne metalne rešetke su kruti i teško obradivi.

Plošno centrirana kubična rešetka

Plošno centrirana kubična rešetka dopušta najčvršći spoj metalnih atoma.

Prostorno centrirana kubična rešetka

Najmanje gusto pakirana kristalna struktura

Talionica aluminija

U talionicama se od glinice elektrolizom proizvodi aluminij.

Zlatna groznica (19. stoljeće)

Najznačajnija eksploatacija rudnika zlata je počela 1848. godine u Kaliforniji, blizu San Franciska.

Željezna industrija (početni stupanj)

U visokim pećima se iz željezne rude proizvodi sirovo željezo.

Željezna industrija (srednji stupanj)

Sirovo željezo proizvodi se od željezne rude u visokim pećima.

Dizajniranje kuhinjskog namještaja - koordinatni sustav u prostoru

Kompjuterski model kuhinjskog namještaja će nas upoznati sa upotrebom koordinatnog sustava.

Toplinsko istezanje mostova

Dužina metalne konstrukcije mosta se mijenja s temperaturom.

Truba

Truba ili trublja je limeno puhačko glazbalo koje u toj porodici izvodi najviše tonove.

Eiffelov toranj (Pariz, 1889)

Toranj od željezne mreže izgrađen povodom Svjetske izložbe 1889. godine postao je simbol francuske prijestolnice.

Od kamenog do željeznog doba

Animacija nam prikazuje razvoj sjekire kroz različita arheološka razdoblja.

Proizvodja amonijaka (Haber-Boschov proces)

Amonijak se proizvodi od dušika i vodika na visokoj temperaturi, pod tlakom, sa željeznim katalizatorom.

Prostorni koordinatni sustav (Kartezijev koordinatni sustav)

Kartezijev koordinatni sustav sa dijagramima i zadaćama za razvijanje percepcije prostora.

Srebrov bromid (AgBr)

Bijela kristalna tvar, raspada se na svjetlu.

Srebrov klorid (AgCl)

Bijela kristalna tvar, raspada se na svjetlu.

Srebrov nitrat (AgNO₃)

Jedan od osnovnih sirovina klasičnih fotografskih postupaka.

Added to your cart.