KOVY: HISTORIE, VLASTNOSTI, TYPY, POUŽITÍ, PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Tyto kovy jsou tvořeny skupiny prvků, které jsou umístěny na levé straně, s výjimkou vodíku, nekovové periodické tabulky. Kovy tvoří asi 75% chemických prvků, takže lze říci, že velká část přírody je v přírodě kovová.

Kovy, které člověk zpočátku zpracovával v pravěku, byly následující: zlato, stříbro, měď, cín, olovo a železo. Důvodem byla skutečnost, že byli ve svém rodném stavu, nebo proto, že se dali snadno vyrobit užitečné předměty.

Kovové prvky v modré barvě. Metalloidy v zelené a nekovové v hnědé

Zdá se, že kouzlo je, že z hromádek hornin a minerálů lze získat lesklá a stříbrná těla (s určitými důležitými a výjimečnými výjimkami). Tak je tomu v případě bauxitu a hliníku, z jehož hlinitých hornin se tento redukovaný kov získává v listech nebo stříbrných papírech.

Kovy jsou rámcem průmyslových odvětví; jeho kabeláž, reaktory, jednotky, kontejnery jsou nějakým způsobem vyrobeny z kovů a jejich slitin.

První mince, zbraně, nářadí, brnění byly vyrobeny z kovů, které se později použily při výrobě vozidel, jízdních kol, lodí, letadel, počítačů, mimo jiné v moderním životě.

Dějiny

Věk mědi

Metalurgická expanze - Zdroj: Metalurgical diffusion.svg v rámci mezinárodní licence Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0

V roce 9000 př.nl byly na Blízkém východě vyrobeny první kované měděné kovové předměty, když člověk objevil, že kladivá měď zvýšila její pevnost a odolnost a použila ji k výrobě nožů. Toto je doba mědi.

Bylo zjištěno, že měď může být získána zahříváním modrých minerálů, jako je corvellite a malachit (4000-3000 BC).

Chalcolitské období je období, které předchází době bronzové, odpovídající 5 000 až 3 000 př. Nl. Člověk začal experimentovat s fúzí a tavením mědi, aby získal měď kovanou z oxidu mědi.

Doba bronzová (3 000 - 1 500 př. Nl)

Materiály z doby bronzové - Zdroj: Gaguilella na základě mezinárodní licence Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0.

Člověk pravděpodobně náhodou začal vyrábět slitiny, původně z mědi a arsenu a později s mědí a cínem, aby získal bronz na Blízkém východě.

Bronzové předměty, odpovídající této době, obsahovaly 87% mědi, 11% cínu a malá množství železa, arsenu, niklu, olova a antimonu.

Doba železná (700 př.nl)

Muž využil své zkušenosti s výrobou kované mědi pro výrobu kovaného železa na Blízkém východě. Ve stejném časovém období došlo k granulaci etruského prášku, Itálie.

Nejstarší známá výroba oceli, slitiny železa a uhlíku, se projevila v kusech kovu na archeologickém místě v Anatolii (1800 př.nl)

Kolem nl 1122, v neznámé datum a místo, byla zavedena litina. V roce 1440 nl byl vyroben Velký zvon Pekingu v Číně. Téměř o tři století později, v roce 1709 nl, se roztavené železo vyrábí za použití koksu jako paliva.

V roce 1779 byla v Anglii používána litina jako architektonický materiál. V 1855, Henry Bessenir používal surové železo jako surovina získat jemnou ocel. Angličtina Clark a Wood (1872) patentovali slitinu, v současné době považovanou za nerezovou ocel.

Fyzikální vlastnosti kovů

Bronz těchto starobylých zvonů ukazuje užitečnost kovů pro ozdobné nebo náboženské účely. Zdroj: Pxhere.

Mezi některé fyzikální vlastnosti kovů máme:

-Kovy jsou lesklé a jsou schopné odrážet světlo.

- Obecně jsou dobrými vodiči elektřiny a tepla.

-Mají vysoké teploty tání a varu.

- Jsou kujní, to znamená, že mohou být kladivem vyrobeni tenké plechy.

-Jsou tažné, s nimi můžete vyrábět dráty nebo vlákna velmi malého průměru.

-Předkládají se v pevném stavu, s výjimkou rtuti, která je při pokojové teplotě kapalná, a gallia, které se roztaví jen tak, že jej stlačíte mezi ruce. Na následujícím obrázku vidíte kontejner rtuti:

-Jsou to neprůhledná těla, jejich tenké listy nejsou kříženy světlem.

-Jsou velmi tvrdí, kromě sodíku a draslíku, který lze řezat nožem.

-Mají vysokou hustotu, přičemž osmium a iridium mají nejvyšší hustotu a lithium má nejnižší hustotu.

Chemické vlastnosti kovů

Mezi některé z chemických vlastností kovů patří:

- Mají tendenci ztratit elektrony a vytvářet kovové kationty, M ^{n +}, kde n označuje jejich oxidační číslo, které se pouze u kovů alkalických kovů a kovů alkalických zemin shoduje s jejich valenčním číslem.

-Jeho elektronegativita je nízká.

- Korodují a dochází k poškození oxidací.

- Vytváření základních oxidů při reakci s kyslíkem. Tyto oxidy ve spojení s vodou tvoří hydroxidy kovů. Oxidy kovů reagují s kyselinami za vzniku solí a vody.

-Jsou to dobré redukční látky, protože se vzdávají svých elektronů.

Kovové typy

Kovy se dělí na následující: alkalické, alkalicko-zemité, post-přechodné, přechodné a tzv. Vzácné zeminy.

Alkalické kovy

V přírodě se obvykle nenacházejí volné, protože se snadno oxidují. Ve své vnější orbitální skořápce mají suborbitál ¹, takže mají oxidační stav +1. Jsou to kovy, které exotermicky reagují s vodou a silně se snižují.

Kovy alkalických zemin

Jsou to kujné a tvárné kovy. Atomy prvků v této skupině mají konfiguraci s ², takže se mohou vzdát dvou elektronů a jejich oxidační stav je +2. S výjimkou berylia jsou oxidovatelné při vystavení vzduchu.

Post-přechodné kovy

Jsou to kovy takzvaného p bloku, které se nacházejí mezi přechodnými kovy a metaloidy v periodické tabulce.

Prvky skupiny 3 mají oxidační stavy +1 a +3 jako nejběžnější, ačkoli hliník má pouze oxidační stav +3. Část post-přechodných kovů je také součástí skupin 14 a 15.

D. Přechodné kovy

Tvoří skupinu, která se nachází mezi elementy tvořícími bázi a prvky tvořícími kyselinu. Atomové orbitaly d a f jsou neúplné a vyplňují se. Ačkoli termín přechodné kovy se týká přechodných kovů.

Přechodné kovy mají více než jeden oxidační stav. Mají vyšší teploty tání a varu než jiné skupiny kovů. Přechodné kovy jsou velmi heterogenní skupinou kovů, mezi které patří mimo jiné železo, chrom, stříbro atd.

Vzácné zeminy

Vzácná zemská ruda

Tato skupina kovů se skládá z prvků skandia a yttria a prvků řady lanthanidů a aktinidů. Termín „vzácné zeminy“ označuje skutečnost, že se nenacházejí v přírodě v čistých stavech a jsou napadnutelné kyselinami.

Aplikace

Alkalické kovy

Lithium se používá jako médium pro přenos tepla v některých jaderných reaktorech. Používá se v některých suchých bateriích a akumulátorech světla. Chlorid lithný a bromid lithný jsou hygroskopické sloučeniny používané v průmyslových procesech sušení a klimatizace.

Sodík se používá v metalurgii kovů, jako je titan a zirkonium. Používá se při veřejném osvětlení sodíkových výbojek. Chlorid sodný (NaCl) se používá jako aromata potravin a pro konzervaci masa.

Kovy alkalických zemin

Hořčík byl použit ve fotografii jako bleskové světlo a v ohňostrojích. Baryum je složkou slitin, které se používají v zapalovacích svíčkách kvůli snadnosti prvku emitovat elektrony. Soli baria se používají k omezení poškození rentgenového záření desek v gastrointestinálním traktu.

Vápník se používá k odstranění rozpuštěných nečistot v roztavených kovech a při odstraňování odpadních plynů ve vakuových zkumavkách. Je součástí sádry, materiálu použitého při stavbě a léčbě zlomenin kostí.

Post-přechodné kovy

Hliník, protože se jedná o lehký kov, se používá při konstrukci letadel a lodí. Používá se také při výrobě četných kuchyňských potřeb. Používá se jako surovina při výrobě dezodorantů, které omezují pocení.

Gallium se používá ve vysokoteplotních tranzistorech a teploměrech. Izotop ⁶⁷ Ga se v medicíně používá k léčbě některých melanomů. Olovo se používá při konstrukci baterií a při ochraně před ionizujícím zářením.

Přechodné kovy

Měď se používá ve vodovodních potrubích, chladničkách a klimatizačních systémech. Používá se také jako součást mechanismu rozptylu tepla počítačů. Používá se při vedení elektrického proudu, v elektromagnetech a při barvení brýlí.

Nikl se používá k výrobě nerezové oceli, stejně jako pro kytarové struny a dobíjecí baterie. Používá se také při galvanizaci při ochraně kovů. Používá se ve slitinách nalezených v částech vozidla, jako jsou ventily, ložiska a brzdy.

Nikl se dlouho používá při výrobě mincí.

Zinek se používá k ochraně kovů proti korozi při výrobě mosazi. Oxid zinečnatý a síran zinečnatý se používají při výrobě fólií používaných na střechách, okapech a svodech.

Chrom se používá k ochraně kovů před korozí a dává jim lesk. Používá se jako katalyzátor v syntéze amoniaku (NH ₃). Oxid chromitý se používá k ochraně dřeva.

Vzácné zeminy

Scandium se používá ve slitinách s hliníkem pro letecké komponenty. Je to aditivum v rtuťových výbojkách.

Lanthanum se používá v brýlích s vysokým indexem lomu odolných vůči alkáliím. Kromě toho se používá při výrobě objektivů pro fotoaparáty a jako katalyzátor katalytického krakování pro ropné rafinerie.

Cerium se používá jako chemické oxidační činidlo. Kromě toho se používá k dodávání žlutého zbarvení do skla a keramiky, jakož i katalyzátoru pro samočisticí pece.

Příklady kovových prvků

Alkalický

Sodík (Na), draslík (K), cesium (Cs), lithium (Li) a rubidium (Ru).

Zásadité zemité

Berylium (Be), hořčík (Mg), vápník (Ca), stroncium (Sr), baryum (Ba) a radium (Ra).

Po přechodu

Hliník (Al), gallium (Ga), Indium (In), thallium (Tl), cín (Sn) a olovo (Pb).

Přechodné

Titan (Ti), vanad (V), chrom (Cr), mangan (Mn), železo (Fe), kobalt (Co), nikl (Ni), měď (Cu), zinek (Zn), zirkonium (Zr), niob (Nb), molybden (Mo), palladium (Pd), stříbro (Ag), wolfram (W), rhenium (Re), osmium (Os), iridium (Ir), Platina (Pt), zlato (Au) a rtuť (Hg).

Vzácné zeminy

Scandium (Sc), yttrium (Y), lantan (La), cer (Ce), praseodym (Pr), neodym (Nd), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb) a lutetium (Lu).

Reference

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (5. října 2019). Kovy versus nekovy. Obnoveno z: thinkco.com
4. Kovy a jejich vlastnosti - fyzikální a chemické.. Obnoveno z: csun.edu
5. Jonathan Maes. (2019). 18 Různé typy kovů (fakta a použití). Obnoveno z: makeitfrommetal.com