Metais são um grupo de elementos que possuem propriedades únicas como condutividade elétrica, alta transferência de calor, coeficiente de resistência positivo, brilho característico e ductilidade relativa. Este tipo de substância é simples em termos de compostos químicos.
Classificação por grupos
Os metais estão entre os materiais mais utilizados pela humanidade ao longo de sua história. A maioria deles está localizada nas camadas intermediárias da crosta terrestre, mas também existem aqueles que estão escondidos nas profundezas dos depósitos das montanhas.
No momento, os metais ocupam a maior parte da tabela periódica (94 dos 118 elementos). Dos grupos oficialmente reconhecidos, vale destacar os seguintes grupos:
1. Alcalinas (lítio, potássio, sódio, frâncio, césio, rubídio). Quando em contato com a água, formam hidróxidos.
2. Terra alcalina (cálcio, bário, estrôncio, rádio). Diferem em densidade e dureza.
3. Luz (alumínio, chumbo, zinco, gálio, cádmio, estanho, mercúrio). Freqüentemente usado em ligas devido à baixa densidade.
4. transitório (urânio,ouro, titânio, cobre, prata, níquel, ferro, cob alto, platina, paládio, etc.). Eles têm um estado de oxidação variável.
5. Semimetais (germânio, silício, antimônio, boro, polônio, etc.). Eles têm uma rede covalente cristalina em sua estrutura.
6. Actinídeos (amerício, tório, actínio, berquélio, cúrio, férmio, etc.).
7. Lantanídeos (gadolínio, samário, cério, neodímio, lutécio, lantânio, érbio, etc.).
Vale ress altar que existem metais na crosta terrestre e aqueles que não são definidos em grupos. Estes incluem magnésio e berílio.
Compostos nativos
Na natureza, existe uma classe separada de codificação cristal-química. Esses elementos incluem metais nativos. Estes são minerais que não estão relacionados entre si. Na maioria das vezes, metais nativos na natureza são formados como resultado de processos geológicos.
45 substâncias são conhecidas no estado cristalino na crosta terrestre. A maioria deles é extremamente rara na natureza, daí seu alto custo. A participação desses elementos é de apenas 0,1%. Deve-se notar que encontrar esses metais também é um processo trabalhoso e caro. Baseia-se no uso de átomos com camadas estáveis e elétrons.
Metais nativos também são chamados de nobres. Eles são caracterizados pela inércia química e estabilidade dos compostos. Estes incluem ouro, paládio, platina, irídio, prata, rutênio, etc. O cobre é mais frequentemente encontrado na natureza. O ferro no estado nativo está presente principalmente em depósitos de montanha na forma de meteoritos. pelo maiselementos raros do grupo são chumbo, cromo, zinco, índio e cádmio.
Funções Básicas
Quase todos os metais em condições normais são duros e resistentes. A exceção é o frâncio e o mercúrio, metais alcalinos. A temperatura de fusão para todos os elementos do grupo é diferente. Seu alcance varia de -39 a +3410 graus Celsius. O tungstênio é considerado o mais resistente ao derretimento. Seus compostos perdem sua resistência apenas em temperaturas acima de +3400 C. Chumbo e estanho devem ser diferenciados de metais facilmente fundidos.
Além disso, os elementos são divididos de acordo com a densidade (leve e pesado) e plasticidade (duro e macio). Todos os compostos metálicos conduzem eletricidade muito bem. Esta propriedade é devido à presença de redes cristalinas com elétrons ativos. Cobre, prata e alumínio têm a condutividade máxima, o sódio tem uma condutividade um pouco menor. Vale a pena notar as altas propriedades térmicas dos metais. A prata é considerada o melhor condutor de calor, o mercúrio é o pior.
Metais no meio ambiente
Na maioria das vezes, esses elementos podem ser encontrados na forma de compostos e minérios. Metais na natureza formam sulfitos, óxidos, carbonatos. Para purificar os compostos, primeiro é necessário isolá-los da composição do minério. O próximo passo será a liga e o processamento final.
Na metalurgia industrial, os minérios ferrosos e não ferrosos são diferenciados. Os primeiros são construídos com base em compostos de ferro, os segundos em outros metais. Platina, ouro e prata são considerados metais preciosos. A maioria deles está na crosta terrestre. No entantoem menor grau, a água do mar também representa uma pequena proporção.
Existem elementos nobres até mesmo em organismos vivos. Uma pessoa contém cerca de 3% de compostos metálicos. Na maior parte, o corpo contém sódio e cálcio, que atuam como eletrólitos intercelulares. O magnésio é necessário para o funcionamento normal do sistema nervoso central e da massa muscular, o ferro é bom para o sangue, o cobre é bom para o fígado.
Encontrando compostos metálicos
A maioria dos elementos está localizada sob a camada superior do solo em todos os lugares. O metal mais comum na crosta terrestre é o alumínio. Sua porcentagem varia dentro de 8,2%. Encontrar o metal mais comum na crosta terrestre não é difícil, pois ocorre na forma de minérios.
O ferro e o cálcio são um pouco menos comuns na natureza. Sua porcentagem é de 4,1%. Em seguida vêm magnésio e sódio - 2,3% cada, potássio - 2,1%. Os restantes metais na natureza não ocupam mais de 0,6%. Vale ress altar que magnésio e sódio podem ser extraídos igualmente tanto no solo quanto na água do mar.
Os elementos metálicos na natureza são encontrados na forma de minérios ou em estado nativo, como cobre ou ouro. Existem substâncias que precisam ser obtidas a partir de óxidos e sulfetos, por exemplo, hematita, caulim, magnetita, galena, etc.
Produção de metal
O procedimento para extrair elementos se resume a extrair minerais. Encontrar metais na natureza na forma de minérios é o processo mais simples e comum na indústria em geral. Para pesquisadepósitos cristalinos, equipamentos geológicos especiais são usados para analisar a composição de substâncias em um determinado pedaço de terra. Mais raramente, a presença de metais na natureza é reduzida a um método banal subterrâneo a céu aberto.
Após a mineração, inicia-se a etapa de enriquecimento, quando o concentrado de minério é separado do mineral original. Umedecimento, corrente elétrica, reações químicas, tratamento térmico são usados para distinguir os elementos. Na maioria das vezes, a liberação do minério metálico ocorre como resultado da fusão, ou seja, aquecimento com recuperação.
Mineração de alumínio
A metalurgia não ferrosa está envolvida neste processo. Em termos de consumo e produção, é líder entre outros ramos da indústria pesada. O metal mais comum na crosta terrestre é muito procurado no mundo moderno. Em termos de produção, o alumínio perde apenas para o aço.
Acima de tudo, este elemento é usado nas indústrias de aviação, automotiva e elétrica. Vale ress altar que o metal mais comum na crosta terrestre também pode ser obtido por meios "artificiais". Para tal reação química, as bauxitas são necessárias. Eles formam alumina. Ao combinar essa substância com eletrodos de carbono e sal fluoretado sob a ação de uma corrente elétrica, obtém-se o mais puro minério de alumínio.
A China é o país líder entre os produtores desse componente. Até 18,5 milhões de toneladas de metal são fundidas anualmente. A associação russo-suíça UC RUSAL é líder em uma classificação similar de mineração de alumínio.
Uso de metais
Todos os elementos do grupo são duráveis, impermeáveis e relativamente resistentes à temperatura. É por isso que os metais são tão comuns na vida cotidiana. Hoje eles são usados para fazer fios elétricos, resistores, eletrodomésticos e utensílios domésticos.
Os metais são materiais ideais para construção e ferramentas. Na construção, são utilizadas ligas puras e combinadas. Na engenharia e na aviação, as principais conexões são de aço e ligas mais duras.
