Rozhlédněte se na vteřinu kolem sebe… Kolik kovových věcí vidíte? Obvykle, když myslíme na kovy, myslíme na látky, které jsou lesklé a odolné. Nacházejí se však také v naší potravě a v našem těle. Pojďme se podívat na úplný seznam kovů, které věda zná, naučíme se jejich základní vlastnosti a zjistíme, proč jsou tak výjimečné.
Co jsou kovy?
Prvky, které snadno ztrácejí elektrony, které jsou lesklé (reflexní), tvárné (lze tvarovat do jiných tvarů) a jsou považovány za dobré vodiče tepla a elektřiny, se nazývají kovy. Jsou zásadní pro náš způsob života, protože nejsou pouze součástí konstrukcí a technologií, ale jsou také nezbytné pro výrobu téměř všech předmětů. Kov je dokonce i v lidském těle. Když se podíváte na etiketu multivitaminové složky, uvidíte desítky uvedených sloučenin.
Možná jste nevěděli, že prvky jako sodík, vápník, hořčík a zinek jsou nezbytné proživot, a pokud chybí v našem těle, naše zdraví může být vážně ohroženo. Například vápník je nezbytný pro zdravé kosti, hořčík pro metabolismus. Zinek zlepšuje funkci imunitního systému, zatímco železo pomáhá krevním buňkám přenášet kyslík po celém těle. Kovy v našich tělech se však od kovu ve lžíci nebo ocelovém můstku liší tím, že ztratily elektrony. Říká se jim kationty.
Kovy mají také antibiotické vlastnosti, takže zábradlí a madla na veřejných místech jsou často vyrobena z těchto prvků. Je známo, že mnoho nástrojů je vyrobeno ze stříbra, aby se zabránilo růstu bakterií. Umělé klouby jsou vyrobeny ze slitin titanu, které zabraňují infekci a zároveň posilují příjemce.
Kovy v periodické tabulce
Všechny prvky v periodickém systému Dmitrije Mendělejeva jsou rozděleny do dvou velkých skupin: kovy a nekovy. První je nejpočetnější. Většina prvků jsou kovy (modrá). Nekovy v tabulce jsou zobrazeny na žlutém podkladu. Existuje také skupina prvků, které jsou klasifikovány jako metaloidy (červená). Všechny kovy jsou seskupeny na levé straně stolu. Všimněte si, že vodík je seskupen s kovy v levém horním rohu. Navzdory tomu je považován za nekovový. Někteří vědci se však domnívají, že v jádru planety Jupiter může být kovový vodík.
Kovové lepení
Mnoho úžasných a užitečných vlastnostíPrvek má co do činění s tím, jak se jeho atomy navzájem spojují. Vznikají tak určitá spojení. Kovová interakce atomů vede k vytvoření kovových struktur. Každý výskyt tohoto prvku v každodenním životě, od auta po mince v kapse, obsahuje kovové spojení.
Během tohoto procesu atomy kovu sdílejí své vnější elektrony rovnoměrně mezi sebou. Elektrony proudící mezi kladně nabitými ionty snadno přenášejí teplo a elektřinu, díky čemuž jsou tyto prvky tak dobrými vodiči tepla a elektřiny. Pro napájení se používají měděné dráty.
Reakce kovů
Reaktivita se vztahuje k tendenci prvku reagovat s chemikáliemi ve svém prostředí. Ona je jiná. Některé kovy, jako je draslík a sodík (ve sloupcích 1 a 2 periodické tabulky), snadno reagují s mnoha různými chemikáliemi a jen zřídka se vyskytují ve své čisté, elementární formě. Oba obvykle existují pouze ve sloučeninách (vázaných k jednomu nebo více dalším prvkům) nebo jako ionty (nabitá verze jejich elementární formy).
Na druhou stranu existují i jiné kovy, říká se jim také šperky. Zlato, stříbro a platina nejsou příliš reaktivní a obvykle se vyskytují v čisté formě. Tyto kovy ztrácejí elektrony snadněji než nekovy, ale ne tak snadno jako reaktivní kovy, jako je sodík. Platina relativněnereaktivní a velmi odolný vůči reakcím s kyslíkem.
Vlastnosti prvku
Když jste na základní škole studovali abecedu, zjistili jste, že všechna písmena mají svou vlastní jedinečnou sadu vlastností. Například některé měly rovné čáry, některé křivky a jiné měly oba typy čar. Totéž lze říci o živlech. Každý z nich má jedinečný soubor fyzikálních a chemických vlastností. Fyzikální vlastnosti jsou vlastnosti vlastní určitým látkám. Lesklé nebo ne, jak dobře vede teplo a elektřinu, při jaké teplotě taje, jak je husté.
Chemické vlastnosti zahrnují vlastnosti, které jsou pozorovány, když reagují na vystavení kyslíku, pokud hoří (jak obtížné pro ně bude udržet si své elektrony během chemické reakce). Různé prvky mohou sdílet společné vlastnosti. Například železo a měď jsou prvky, které vedou elektřinu. Nemají však stejné vlastnosti. Například, když je železo vystaveno vlhkému vzduchu, rezaví, ale když je měď vystavena stejným podmínkám, získává specifický zelený povlak. Proto je Socha svobody zelená a není rezavá. Je vyrobena z mědi, nikoli železa).
Organizace prvků: kovy a nekovy
Skutečnost, že prvky mají některé společné a jedinečné vlastnosti, umožňuje jejich třídění do pěkné, úhledné tabulky, kteránazývaná periodická tabulka. Organizuje prvky na základě jejich atomového čísla a vlastností. V periodické tabulce tedy najdeme prvky seskupené dohromady, které mají společné vlastnosti. Železo a měď jsou blízko sebe, oba jsou kovy. Železo je označeno symbolem "Fe" a měď je označena symbolem "Cu".
Většina prvků v periodické tabulce jsou kovy a mají tendenci být na levé straně tabulky. Jsou seskupeny, protože mají určité fyzikální a chemické vlastnosti. Kovy jsou například husté, lesklé, jsou dobrými vodiči tepla a elektřiny a při chemických reakcích snadno ztrácejí elektrony. Naproti tomu nekovy mají opačné vlastnosti. Nejsou husté, nevedou teplo a elektřinu a mají tendenci elektrony spíše získávat, než rozdávat. Když se podíváme na periodickou tabulku, vidíme, že většina nekovů je seskupena vpravo. Jsou to prvky jako helium, uhlík, dusík a kyslík.
Co jsou těžké kovy?
Seznam kovů je poměrně početný. Některé z nich se mohou hromadit v těle a neškodí, jako přírodní stroncium (vzorec Sr), což je analog vápníku, protože se produktivně ukládá v kostní tkáni. Které z nich se nazývají těžké a proč? Zvažte čtyři příklady: olovo, měď, rtuť a arsen.
Kde se tyto prvky nacházejí a jak ovlivňují životní prostředí a lidské zdraví? Těžkýkovy jsou kovové, přirozeně se vyskytující sloučeniny, které mají ve srovnání s jinými kovy velmi vysokou hustotu – nejméně pětinásobek hustoty vody. Pro člověka jsou toxické. I malé dávky mohou vést k vážným následkům.
- Vůdce. Je to těžký kov, který je toxický pro lidi, zejména pro děti. Otrava touto látkou může vést k neurologickým problémům. Ačkoli bylo kdysi velmi atraktivní díky své pružnosti, vysoké hustotě a schopnosti absorbovat škodlivé záření, bylo olovo v mnoha ohledech vyřazeno. Tento měkký, stříbřitý kov nalezený na Zemi je pro člověka nebezpečný a v těle se časem hromadí. Nejhorší je, že se toho nelze zbavit. Sedí tam, hromadí se a postupně otravuje tělo. Olovo je toxické pro nervový systém a u dětí může způsobit vážné poškození mozku. To bylo široce používáno v roce 1800 k vytvoření make-upu a až do roku 1978 bylo používáno jako jedna z přísad do barvy na vlasy. Dnes se olovo používá především ve velkých bateriích, jako rentgenové štíty nebo jako izolace pro radioaktivní materiál.
- Měď. Je to červenohnědý těžký kov, který má mnoho využití. Měď je stále jedním z nejlepších vodičů elektřiny a tepla a mnoho elektrických drátů je vyrobeno z tohoto kovu a potaženo plastem. Z tohoto prvku periodického systému se vyrábí také mince, většinou drobné. Akutní otrava mědí je vzácná, ale stejně jako olovo se může hromadit v tkáních, což nakonec vede k toxicitě. Ohroženi jsou také lidé, kteří jsou vystaveni velkému množství mědi nebo měděného prachu.
- Merkur. Tento kov je toxický v jakékoli formě a může být dokonce absorbován pokožkou. Jeho jedinečnost spočívá v tom, že je při pokojové teplotě tekutý, někdy se mu říká „rychlé stříbro“. V teploměru je vidět, protože jako kapalina pohlcuje teplo a mění objem i při sebemenším rozdílu teplot. To umožňuje rtuti stoupat nebo klesat ve skleněné trubici. Jelikož je tato látka silným neurotoxinem, mnoho společností přechází na červeně zbarvené alkoholové teploměry.
- Arsen. Od římských dob až do viktoriánské éry byl arsen považován za „krále jedů“a také za „jed králů“. Historie je prošpikována bezpočtem příkladů, kdy královské i prosté občany páchaly vraždy pro osobní prospěch, za použití sloučenin arsenu, které byly bez zápachu, barvy a chuti. Přes všechny negativní vlivy má i tento metaloid své využití, a to i v lékařství. Například oxid arsenitý je velmi účinný lék používaný k léčbě lidí s akutní promyelocytární leukémií.
Co je drahý kov?
Vzácný kov je kov, kterýmohou být vzácné nebo obtížně dostupné a ekonomicky velmi cenné. Jaký je seznam drahých kovů? Jsou celkem tři:
- Platinum. Navzdory své žáruvzdornosti se používá ve šperkařství, elektronice, automobilech, chemických procesech a dokonce i v medicíně.
- Zlato. Tento drahý kov se používá k výrobě šperků a zlatých mincí. Má však mnoho dalších využití. Používá se v lékařství, výrobě a laboratorním vybavení.
- Stříbro. Tento ušlechtilý kov má stříbřitě bílou barvu a je velmi tvárný. ve své čisté formě je docela těžký, je lehčí než olovo, ale těžší než měď.
Kovy: typy a vlastnosti
Většinu prvků lze považovat za kovy. Jsou seskupeni uprostřed na levé straně stolu. Kovy jsou alkalické kovy, kovy alkalických zemin, přechodné kovy, lanthanoidy a aktinidy.
Všechny mají několik věcí společných, tyto jsou:
- pevné při pokojové teplotě (kromě rtuti);
- obvykle lesklé;
- vysoký bod tání;
- dobrý vodič tepla a elektřiny;
- nízká ionizační kapacita;
- nízká elektronegativita;
- poddajný (schopný zaujmout daný tvar);
- plast (lze zatáhnout do drátu);
- vysoká hustota;
- látka, která při reakcích ztrácí elektrony.
Seznam kovů známých vědě
- lithium;
- berylium;
- sodík;
- magnesium;
- hliník;
- draslík;
- vápník;
- scandium;
- titan;
- vanad;
- chrome;
- mangan;
- železo;
- cob alt;
- nikl;
- měď;
- zinc;
- gallium;
- rubidium;
- strontium;
- yttrium;
- zirkonium;
- niob;
- molybden;
- technetium;
- ruthenium;
- rhodium;
- palladium;
- silver;
- kadmium;
- indium;
- copernicus;
- cesium;
- barium;
- tin;
- železo;
- bismut;
- lead;
- mercury;
- tungsten;
- zlato;
- platinum;
- osmium;
- hafnium;
- germanium;
- iridium;
- niob;
- rhenium;
- antimon;
- thallium;
- tantalum;
- francouzština;
- livermorium.
Celkem je známo asi 105 chemických prvků, z nichž většinu tvoří kovy. Ty jsou v přírodě velmi běžným prvkem, který se vyskytuje jak v čisté formě, tak jako součást různých sloučenin.
Kovy se vyskytují v útrobách Země, lze je nalézt v různých vodních plochách, ve složení těl zvířat i lidí, v rostlinách a dokonce i v atmosféře. V periodické tabulce se nacházejí počínaje lithiem (kovem se vzorcem Li) akončící na livermorium (Lv). Stůl je nadále doplňován o nové prvky a většinou se jedná o kovy.
