Pozrite sa na chvíľu okolo seba… Koľko kovových vecí môžete vidieť? Zvyčajne, keď myslíme na kovy, myslíme na látky, ktoré sú lesklé a odolné. Nachádzajú sa však aj v našom jedle a v našom tele. Poďme sa pozrieť na úplný zoznam kovov, ktoré veda pozná, naučíme sa ich základné vlastnosti a zistíme, prečo sú také výnimočné.
Čo sú kovy?
Prvky, ktoré ľahko strácajú elektróny, ktoré sú lesklé (reflexné), tvárne (dajú sa tvarovať do iných tvarov) a považujú sa za dobré vodiče tepla a elektriny, sa nazývajú kovy. Sú kľúčové pre náš spôsob života, keďže nie sú len súčasťou štruktúr a technológií, ale sú nevyhnutné aj pre výrobu takmer všetkých predmetov. Kov je dokonca aj v ľudskom tele. Pri pohľade na etiketu so zložkou multivitamínu uvidíte uvedené desiatky zlúčenín.
Možno ste nevedeli, že prvky ako sodík, vápnik, horčík a zinok sú nevyhnutné preživot, a ak chýbajú v našom tele, naše zdravie môže byť vážne ohrozené. Napríklad vápnik je nevyhnutný pre zdravé kosti, horčík pre metabolizmus. Zinok zlepšuje funkciu imunitného systému, zatiaľ čo železo pomáha krvným bunkám prenášať kyslík do celého tela. Kovy v našom tele sa však od kovu v lyžičke alebo oceľovom mostíku líšia tým, že stratili elektróny. Nazývajú sa katióny.
Kovy majú tiež antibiotické vlastnosti, takže zábradlia a madlá na verejných miestach sú často vyrobené z týchto prvkov. Je známe, že mnohé nástroje sú vyrobené zo striebra, aby sa zabránilo rastu baktérií. Umelé kĺby sú vyrobené zo zliatin titánu, ktoré zabraňujú infekcii a zároveň posilňujú príjemcu.
Kovy v periodickej tabuľke
Všetky prvky v periodickom systéme Dmitrija Mendelejeva sú rozdelené do dvoch veľkých skupín: kovy a nekovy. Prvý je najpočetnejší. Väčšina prvkov sú kovy (modré). Nekovy v tabuľke sú zobrazené na žltom pozadí. Existuje aj skupina prvkov, ktoré sú klasifikované ako metaloidy (červené). Všetky kovy sú zoskupené na ľavej strane tabuľky. Všimnite si, že vodík je zoskupený s kovmi v ľavom hornom rohu. Napriek tomu je považovaný za nekovový. Niektorí vedci sa však domnievajú, že v jadre planéty Jupiter môže byť kovový vodík.
Kovové lepenie
Mnoho úžasných a užitočných vlastnostíPrvok súvisí s tým, ako sa jeho atómy navzájom spájajú. To vytvára určité spojenia. Kovová interakcia atómov vedie k vytvoreniu kovových štruktúr. Každý výskyt tohto prvku v každodennom živote, od auta po mince vo vrecku, obsahuje kovové spojenie.
Počas tohto procesu atómy kovu zdieľajú svoje vonkajšie elektróny rovnomerne medzi sebou. Elektróny prúdiace medzi kladne nabitými iónmi ľahko prenášajú teplo a elektrinu, vďaka čomu sú tieto prvky také dobrými vodičmi tepla a elektriny. Na napájanie sa používajú medené drôty.
Reakcie kovov
Reaktivita sa vzťahuje na tendenciu prvku reagovať s chemikáliami vo svojom prostredí. Je iná. Niektoré kovy, ako napríklad draslík a sodík (v stĺpcoch 1 a 2 periodickej tabuľky), ľahko reagujú s mnohými rôznymi chemikáliami a len zriedka sa vyskytujú vo svojej čistej, elementárnej forme. Obidva zvyčajne existujú iba v zlúčeninách (naviazané na jeden alebo viacero iných prvkov) alebo ako ióny (nabitá verzia ich elementárnej formy).
Na druhej strane existujú aj iné kovy, nazývajú sa aj šperky. Zlato, striebro a platina nie sú veľmi reaktívne a zvyčajne sa vyskytujú v čistej forme. Tieto kovy strácajú elektróny ľahšie ako nekovy, ale nie tak ľahko ako reaktívne kovy, ako je sodík. Platinový relatívnenereaktívny a veľmi odolný voči reakciám s kyslíkom.
Vlastnosti prvku
Keď ste na základnej škole študovali abecedu, zistili ste, že všetky písmená majú svoj vlastný jedinečný súbor vlastností. Napríklad, niektoré mali rovné čiary, niektoré mali krivky a iné mali oba typy čiar. To isté možno povedať o prvkoch. Každý z nich má jedinečný súbor fyzikálnych a chemických vlastností. Fyzikálne vlastnosti sú vlastnosti, ktoré sú vlastné určitým látkam. Lesklé alebo nie, ako dobre vedie teplo a elektrinu, pri akej teplote sa topí, aká je hustota.
Chemické vlastnosti zahŕňajú tie vlastnosti, ktoré sa pozorujú, keď reagujú na vystavenie kyslíku, ak horia (ako ťažké bude pre nich udržať si svoje elektróny počas chemickej reakcie). Rôzne prvky môžu mať spoločné vlastnosti. Napríklad železo a meď sú prvky, ktoré vedú elektrinu. Nemajú však rovnaké vlastnosti. Napríklad, keď je železo vystavené vlhkému vzduchu, hrdzavie, ale keď je meď vystavená rovnakým podmienkam, získava špecifický zelený povlak. Preto je Socha slobody zelená a nie je hrdzavá. Je vyrobený z medi, nie železa).
Organizácia prvkov: kovy a nekovy
Skutočnosť, že prvky majú niektoré spoločné a jedinečné vlastnosti, im umožňuje zoradiť ich do peknej, prehľadnej tabuľky, ktoránazývaná periodická tabuľka. Organizuje prvky na základe ich atómového čísla a vlastností. Takže v periodickej tabuľke nájdeme prvky zoskupené, ktoré majú spoločné vlastnosti. Železo a meď sú blízko seba, oba sú kovy. Železo je označené symbolom "Fe" a meď je označená symbolom "Cu".
Väčšina prvkov v periodickej tabuľke sú kovy a majú tendenciu byť na ľavej strane tabuľky. Sú zoskupené, pretože majú určité fyzikálne a chemické vlastnosti. Kovy sú napríklad husté, lesklé, sú dobrými vodičmi tepla a elektriny a pri chemických reakciách ľahko strácajú elektróny. Naproti tomu nekovy majú opačné vlastnosti. Nie sú husté, nevedú teplo a elektrinu a majú tendenciu skôr získavať elektróny, ako ich rozdávať. Keď sa pozrieme na periodickú tabuľku, vidíme, že väčšina nekovov je zoskupená vpravo. Sú to prvky ako hélium, uhlík, dusík a kyslík.
Čo sú ťažké kovy?
Zoznam kovov je pomerne početný. Niektoré z nich sa môžu hromadiť v tele a neškodia, ako napríklad prírodné stroncium (vzorec Sr), čo je analóg vápnika, pretože sa produktívne ukladá v kostnom tkanive. Ktoré z nich sa nazývajú ťažké a prečo? Zvážte štyri príklady: olovo, meď, ortuť a arzén.
Kde sa tieto prvky nachádzajú a ako ovplyvňujú životné prostredie a ľudské zdravie? Ťažkýkovy sú kovové, prirodzene sa vyskytujúce zlúčeniny, ktoré majú v porovnaní s inými kovmi veľmi vysokú hustotu – najmenej päťnásobok hustoty vody. Pre človeka sú toxické. Aj malé dávky môžu viesť k vážnym následkom.
- Vodo. Je to ťažký kov, ktorý je toxický pre ľudí, najmä deti. Otrava touto látkou môže viesť k neurologickým problémom. Hoci bolo kedysi veľmi atraktívne vďaka svojej pružnosti, vysokej hustote a schopnosti pohlcovať škodlivé žiarenie, olovo sa v mnohých smeroch postupne vyraďovalo. Tento mäkký, striebristý kov nachádzajúci sa na Zemi je nebezpečný pre ľudí a časom sa v tele hromadí. Najhoršie je, že sa toho nemôžete zbaviť. Sedí tam, hromadí sa a postupne otrávi telo. Olovo je toxické pre nervový systém a u detí môže spôsobiť vážne poškodenie mozgu. Bol široko používaný v roku 1800 na vytvorenie make-upu a až do roku 1978 sa používal ako jedna zo zložiek farby na vlasy. Dnes sa olovo používa predovšetkým vo veľkých batériách, ako röntgenové štíty alebo ako izolácia pre rádioaktívny materiál.
- Meď. Je to červenohnedý ťažký kov, ktorý má mnohoraké využitie. Meď je stále jedným z najlepších vodičov elektriny a tepla a mnohé elektrické drôty sú vyrobené z tohto kovu a pokryté plastom. Z tohto prvku periodického systému sa vyrábajú aj mince, väčšinou drobné. Akútna otrava meďou je zriedkavá, ale podobne ako olovo sa môže hromadiť v tkanivách, čo môže viesť k toxicite. Ohrození sú aj ľudia, ktorí sú vystavení veľkému množstvu medi alebo medeného prachu.
- Ortuť. Tento kov je toxický v akejkoľvek forme a môže byť dokonca absorbovaný pokožkou. Jeho jedinečnosť spočíva v tom, že je pri izbovej teplote tekutý, niekedy sa mu hovorí „rýchle striebro“. V teplomere ho možno vidieť, pretože ako kvapalina absorbuje teplo a mení objem aj pri najmenšom rozdiele teplôt. To umožňuje, aby ortuť stúpala alebo klesala v sklenenej trubici. Keďže táto látka je silný neurotoxín, mnohé spoločnosti prechádzajú na červeno sfarbené alkoholové teplomery.
- Arzén. Od rímskych čias až do viktoriánskej éry bol arzén považovaný za „kráľa jedov“a tiež „jed kráľov“. História je prešpikovaná nespočetnými príkladmi kráľovských aj obyčajných ľudí, ktorí páchali vraždy pre osobný zisk, pričom používali zlúčeniny arzénu, ktoré boli bez zápachu, farby a chuti. Napriek všetkým negatívnym vplyvom má aj tento metaloid svoje využitie, dokonca aj v medicíne. Napríklad oxid arzenitý je veľmi účinný liek používaný na liečbu ľudí s akútnou promyelocytovou leukémiou.
Čo je to drahý kov?
Vzácny kov je kov, ktorýmôžu byť zriedkavé alebo ťažko dostupné a ekonomicky veľmi cenné. Aký je zoznam drahých kovov? Celkovo sú tri:
- Platinum. Napriek svojej žiaruvzdornosti sa používa v šperkoch, elektronike, automobiloch, chemických procesoch a dokonca aj v medicíne.
- Zlato. Tento drahý kov sa používa na výrobu šperkov a zlatých mincí. Má však mnoho ďalších využití. Používa sa v medicíne, výrobe a laboratórnych zariadeniach.
- Striebro. Tento ušľachtilý kov je striebristo bielej farby a je veľmi tvárny. vo svojej čistej forme je dosť ťažký, je ľahší ako olovo, ale ťažší ako meď.
Kovy: typy a vlastnosti
Väčšinu prvkov možno považovať za kovy. Sú zoskupení v strede na ľavej strane stola. Kovy sú alkalické kovy, kovy alkalických zemín, prechodné kovy, lantanoidy a aktinidy.
Všetky majú pár vecí spoločných, toto sú:
- tuhá pri izbovej teplote (okrem ortuti);
- zvyčajne lesklé;
- vysoký bod topenia;
- dobrý vodič tepla a elektriny;
- nízka ionizačná kapacita;
- nízka elektronegativita;
- poddajný (schopný zaujať daný tvar);
- plast (možno vtiahnuť do drôtu);
- vysoká hustota;
- látka, ktorá pri reakciách stráca elektróny.
Zoznam kovov, ktoré veda pozná
- lítium;
- berylium;
- sodík;
- magnesium;
- hliník;
- draslík;
- kalcium;
- scandium;
- titanium;
- vanád;
- chrome;
- mangán;
- železo;
- cob alt;
- nikel;
- meď;
- zinc;
- gallium;
- rubidium;
- strontium;
- yttrium;
- zirkónium;
- niób;
- molybdén;
- technetium;
- ruthenium;
- rhodium;
- paládium;
- strieborná;
- cadmium;
- indium;
- copernicus;
- cesium;
- barium;
- tin;
- železo;
- bizmut;
- lead;
- mercury;
- tungsten;
- zlato;
- platinum;
- osmium;
- hafnium;
- germanium;
- iridium;
- niób;
- rhenium;
- antimón;
- thallium;
- tantalum;
- francúzština;
- livermorium.
Celkovo je známych asi 105 chemických prvkov, z ktorých väčšinu tvoria kovy. Posledne menované sú v prírode veľmi bežným prvkom, ktorý sa vyskytuje v čistej forme aj ako súčasť rôznych zlúčenín.
Kovy sa vyskytujú v útrobách zeme, možno ich nájsť v rôznych vodných plochách, v zložení tiel zvierat a ľudí, v rastlinách a dokonca aj v atmosfére. V periodickej tabuľke sa nachádzajú počnúc lítiom (kovom so vzorcom Li) akončiace na livermorium (Lv). Stôl sa stále dopĺňa o nové prvky a väčšinou sú to kovy.
