金属

金属

金属原子は正の格子構造を構成します。

化学

キーワード

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関連のエクストラ

シーン

鉄 (Fe)

鉄 (Fe)

情報

モル質量: 55.85 g/mol

融点: 1,538 °C

沸点: 2,861 °C

密度: 7.86 g/cm³

特徴

は第8族元素に属する金属元素です。純粋な形で光沢のあり、銀のさらような灰色で、比較的に柔らかい金属です。体心立方結晶構造があります。純粋な鉄は高温で作業しやすいです。強磁性体を持ち、熱と電気の良導体です。負の標準電極電位がある金属です。湿気が多い空気の影響で鉄がさびます。粉末状の鉄を火に入れると、花火のように輝いています。鉄は希酸と反応し、水素ガスが発生します。鉄の表面は濃酸によって不動態化されます。

産出と生産

鉄は地球上最も多く見つかる元素の一つです。しかし、純粋な形では珍しくて、隕石にのみ発見されます。一般的に磁鉄鉱、赤鉄鉱、褐鉄鉱など鉱石に含まれています。鉄は鉱石を使って生産されます(鉄冶金)。

利用

鉄は様々な産業に利用され、鉄鋼生産の原料物質の一つです。人を含む生物においても重要な役割があります。例えば、哺乳類の血液の中で酸素を運送するヘモグロビンの抗生物質の一つです。鉄の欠乏は人の体に貧血を起こします。

アルミニウム (Al)

アルミニウム (Al)

情報

モル質量: 26.98 g/mol

融点: 660 °C

沸点: 2,519 °C

密度: 2.7 g/cm³

特徴

アルミニウムは第13族元素(ホウ素族元素)に属する金属元素です。色が銀のような白であり、延性のある軽金属です。表面には隣接する酸化アルミニウムの層があるので、空気に当てると腐食しません。濃度が低い希酸と希塩基とも反応する両性の元素です。テルミット反応で、2000°Cの温度で酸化鉄を鉄に還元します。

産出と生産

アルミニウムは純粋な形で自然に見つかりません。しかし、コランダムなど化合物によく見られます。

ボーキサイトという原鉱を使ってアルミニウム製錬所で生産されます。

利用

アルミニウムとその合金は様々な産業に利用されています。電線金属薄板、箔、自動車と建物の部品の生産にも利用されています。溶解性のあるアルミニウム化合物は人に対して有毒なので、アルミニウム製の調理器具の使用を抑えて方が安全です。

亜鉛 (Zn)

亜鉛 (Zn)

情報

モル質量: 65.3 g/mol

融点: 419.5 °C

沸点: 907 °C

密度: 7.14 g/cm³

特徴

亜鉛は第12族元素(亜鉛族元素)に属する金属元素です。蒼白の重金属です。容易に溶解し、六方晶系構造があります。表面には結晶が見られます。表面に形成される酸化亜鉛層のため、空気に当てると腐食しません。水素ガスが発生したながら酸と塩基にも反応します。粉末状の亜鉛と粉末硫黄の混合物に火をつけると、爆発します。

産出と生産

亜鉛は自然に純粋の形ではなく、鉱石のみで見つかります。最も重要な鉱石として 閃亜鉛鉱(ZnS)、と紅亜鉛鉱(ZnO)。亜鉛は硫化鉱を焙焼し、発生する酸化物を炭素で還元します。

利用

亜鉛は防食用にも使われています。亜鉛めっき鋼は鋼板を一層の亜鉛で覆って生産されます。

亜鉛は乾電池の生産に使われています。最も知られている合金の一つは黄銅です。

亜鉛は生物にとって少量に必要な微量元素であり、大量では有毒です。

銅 (Cu)

銅 (Cu)

情報

モル質量: 63.5 g/mol

融点: 1,084.5 °C

沸点: 2,562 °C

密度: 8.96 g/cm³

特徴

は第11族元素(銅族元素)に属する金属元素です。面心立方結晶構造で結晶化します。赤みがかかったオレンジ色で、柔らかい重金属です。延性のあり、打ち延ばしできる金属です。薄いワイヤーに簡単に伸ばせます。湿気を含む空気に触れると、表面に緑色の層が形成されます;この層は緑青と呼ばれています。銅は水で反応を起こしません;濃度が低い酸と塩基には溶解しません;酸化性酸のみと反応を起こしません。他の金属と容易に合金を形成しません;最も知られている合金は黄銅、青銅と洋銀です。

産出と生産

銅は純粋な形で、そして鉱物としても自然に見つかります。最も重要な鉱石はアジュライトと赤銅鉱です。還元反応によって生産されます。

利用

銅は電線とケーブル、金属薄板と様々な付属品の生産に使われています。銅の合金も産業において重要な役割があります。

金属銅有毒ではありませんが、そのイオン化合物が毒性です。そのため、これらの物質は防カビ剤農業用殺虫剤として使われています。

銀 (Ag)

銀 (Ag)

情報

モル質量: 107.8 g/mol

融点: 962 °C

沸点: 2,162 °C

密度: 10.5 g/cm³

特徴

は第11族元素(銅族元素)に属する金属元素です。面心立方結晶構造で結晶化します。銀は白くて、光沢のある金属です;銅より柔らかくて、金より硬い金属です。延性のあり、打ち延ばしできる金属です。粉末状の銀は黒いです。

銀の電気と熱伝導性が最も良い金属です。反応性が低いです。湿気を多く含む、あるいは硫化水素を含む空気に当てると黒くなります。希酸に溶解しないが、高温の濃硝酸、あるいは硫酸で溶けます。他の金属と容易に合金を形成します。

産出と生産

銀は純粋な形で、そして鉱石に見つかります。硫黄、ヒ素、アンチモン、あるいは塩素を含む鉱石、例えば輝銀鉱 (Ag₂S)と 角銀鉱(AgCl)に発見されます。最も多くの銀は他の金属(鉛、銅と亜鉛)も含む鉱石から様々な方法で生産されます。

利用

金属銀は抗真菌抗細菌の特徴があります。幅広く利用されています:銀は主に宝石類とコインを作るとき、そして歯科、写真撮影業と電子工学においても使われています。

多くの化合物はに使われています。例えば、硝酸銀は主に焼灼剤と殺菌剤特徴して使用されています。 ハロゲン化銀は過去で写真撮影に使われていました。

金 (Au)

金 (Au)

情報

モル質量: 196.9 g/mol

融点: 1064.2 °C

沸点: 2,856 °C

密度: 19.3 g/cm³

特徴

は第11族元素(銅族元素)に属する金属元素です。面心立方結晶構造で結晶化します。金は黄色で、光沢のある軟質金属であり、表面が傷付きやすいです。金は最も延性のあり、打ち延ばしできる金属です。電気と熱伝導性が最も良い金属です。安定している貴金属です:空気に、あるいは水に当てると変化せず、多くの物質と反応を起こしません。多くの酸とは反応を起こしません。しかし、濃度が高い 濃硝酸と濃塩酸の混合液(1:3)である王水には溶けます。

産出と生産

自然には純粋な形で見つかりますが、柔らかいため合金にすることが多いです。合金の純度、所謂他の金属に比較して金の割合がカラットで表示されます。純粋の金は24カラットです。

利用

宝石類の生産に大量の金が使われていますが、電子工学医学食品産業など他の産業にも使用されています。多くの国は通貨を守るために、金準備が持っています。

ナトリウム (Na)

ナトリウム (Na)

情報

モル質量: 23 g/mol

融点: 97.72 °C

沸点: 883 °C

密度: 0.97 g/cm³

特徴

ナトリウムは第1族元素(アルカリ金属)に属する金属元素です。体心立方結晶構造で結晶化されます。 ナトリウムは青っぽい光沢がある銀白色の軽金属です。とても柔らかくて、ナイフで切れる金属です。導電率が良いです。

ナトリウムは最も多い物質と反応を起こし、還元的な金属です。激しく反応を起こします。以上の理由で、液体状で無水のパラフィン、あるいは液体状で無水の鉱油に保管できます。

産出と生産

ナトリウムは純粋な形ではなく、化合物のみに見られます。この中で最も重要なのは一般的な塩である塩化ナトリウムです。ナトリウムは溶解した塩化ナトリウム電気分解によって生産されます。

利用

ナトリウムは石鹸の製造、そして溶解した金属の浄化に使われています。ナトリウムは人を含めて動物のために不可欠の栄養物質の一つです。神経インパルスの発生電解質平衡体液平衡維持において重要な役割があります。

カルシウム (Ca)

カルシウム (Ca)

情報

モル質量: 40.08 g/mol

融点: 842 °C

沸点: 1,484 °C

密度: 1.55 g/cm³

特徴

カルシウムは第1族元素(アルカリ土類金属)に属する金属元素です。面心立方結晶構造で結晶化します。カルシウムは灰色で、柔らかい軽金属です。空気に当てると、光沢を失い、酸化カルシウムを形成します。火をつけると、輝かしい光で白い粉(CaO)になります。水素を形成しながら水と希酸と反応を起こします。

産出と生産

反応性が高いため、自然において化合物のみに見つかります。地球の地殻には五番目に多く含まれている元素です。最も重要な鉱物として方解石、白雲石石こうが述べられています。

カルシウムは生物に不可欠の元素です:骨の構成成分であり、貝殻とサンゴにもリン酸カルシウムとして含まれています。

溶解した塩化カルシウムの電気分解を通じて生産されます。

利用

カルシウムは生物の最も重要な構成成分の一つです。その塩はに硬さを提供します。体の電解質平衡の維持と筋肉の正しい機能において重要な役割があります。工業で強い還元剤と金属の合金に基礎としても使われています。石こうと石灰岩などの鉱物は建築産業医学農業においても利用されています。

ナレーション

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