Explicamos o que são os metais, como são classificados e as propriedades que possuem. Além disso, quais são suas características, exemplos e muito mais.
O que são metais?
De todos os elementos químicos conhecidos, metais ou elementos metálicos são aqueles que compartilham uma série de características fundamentais:
- Eles são bons condutores térmicos e elétricos
- Eles têm altas densidades.
- Geralmente são sólidos à temperatura ambiente (com exceção do mercúrio).
- Quase todos eles refletem luz (fótons), obtendo um brilho muito característico.
Os elementos metálicos são os mais abundantes na homem , por meio de processos físicos de mistura, fundição e moldagem , é conhecido como metalurgia. É um dos principais alicerces da engenharia.
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Como os metais se originaram?
Em seus estágios iniciais, o Universo era composto de hidrogênio e hélio , dois gases leves.
Esses dois gases se fundem em reações nucleares nos centros das estrelas .
Como resultado , enormes quantidades de energia são produzidas e os núcleos atômicos mais pesados também são compostos de novos elementos estáveis.
É assim que os elementos metálicos se formaram gradualmente no coração das estrelas.
Esses elementos pesados, como o ferro (Fe), estão empilhados dentro da estrela .
Sua presença retarda a reação atômica à medida que fica sem combustível, causando a morte da estrela. Quando ele finalmente explode (uma supernova), ele envia esses elementos para os vários cantos da galáxia ao seu redor.
Em um ambiente mais terrestre, sabemos que os metais vêm do interior do nosso planeta , pois é precisamente formado por eles. O
Os elementos metálicos são classificados em diferentes tipos, conforme aparecem na Tabela Periódica dos Elementos. Cada grupo apresenta propriedades exclusivas.
- Metais alcalinos . São brilhantes, macios e muito reativos em condições normais de pressão e temperatura, razão pela qual nunca estão em estado puro. Eles têm baixas densidades e são bons condutores de calor e eletricidade .
- Metais alcalinos terrestres. Seu nome vem do fato de seus óxidos (antes chamados de “terrosos”) possuírem propriedades alcalinas. São mais duros e menos reativos que os alcalinos, brilhantes e bons condutores de calor e eletricidade, além de possuírem baixa densidade e muitas vezes cores.
- Metais de transição. A maioria dos metais são transitórios. Quase todos são duros, possuem alto ponto de fusão e ebulição, além de boa condução de calor e eletricidade.
- Lantanídeos. Chamados de lantanóides ou “terras raras”, eles formam os “elementos de transição interna” junto com os actinídeos. Eles são elementos muito semelhantes entre si e muito abundantes na superfície terrestre. Eles têm comportamentos magnéticos únicos.
- Actinides. Metais com alto número atômico, muitos deles radioativos em todos os seus isótopos. Eles são extremamente raros na natureza.
- Transactinides. Esses são metais “superpesados”, que excedem o actinídeo mais pesado em número atômico: lawrence (103). Todos os seus isótopos têm meia-vida muito curta, pois são altamente radioativos e só foram obtidos por síntese em laboratório.
Propriedades físicas dos metais
Os metais têm propriedades físicas particulares, como:
- Maleabilidade. Muitos metais, quando submetidos à compressão, podem formar chapas finas e homogêneas do mesmo material .
- Ductilidade. Muitos metais, quando sujeitos à tensão, formam fios ou fios homogêneos de material.
- Tenacidade. Esse é o nome dado à capacidade de resistir à fratura, quando o metal é submetido a forças repentinas, como solavancos ou quedas. Quanto mais resistente um metal, menos sujeito a quebrá-lo.
- Força mecânica. Este é o nome dado à capacidade de suportar tração, compressão, torção e outras forças semelhantes, sem abrir mão de sua estrutura física (deformação).
- Condutividade. A capacidade de um metal de permitir que uma corrente de elétrons passe por sua superfície (eletricidade) ou energia térmica (calor).
Elos de metal
A dureza dos metais se deve a um tipo de ligações atômicas características de suas formações naturais . São ligações metálicas (entre átomos de um mesmo elemento metálico) ou ligações iônicas (por empréstimo de elétrons com outros átomos metálicos ou não).
Essas ligações metálicas unem os átomos do mesmo tipo de metal , formando estruturas regulares de forma definida e geralmente sólidas. Os átomos assim ligados permitem o movimento livre de elétrons de e para átomos vizinhos, razão pela qual os metais são tão bons condutores elétricos.
Para que servem os metais?
Esses itens têm sido úteis para a humanidade desde os tempos antigos . Suas propriedades físicas os tornam ideais para a criação de ferramentas fortes e resistentes, estátuas ou estruturas arquitetônicas de todos os tipos.
Devido à sua resistência mecânica, têm sido utilizados na fabricação de máquinas e peças resistentes a grandes forças. De lanças e escudos a retroescavadeiras e computadores pessoais , os metais têm sido um grande aliado da humanidade.
Por outro lado, seu brilho os torna ideais para forjar joias e ornamentos , pelo menos no que diz respeito a metais preciosos. O mesmo acontece com sua boa condução de eletricidade, o que os torna indispensáveis em sistemas eletrônicos e de informática.
Importância biológica dos metais
Eles não são elementos orgânicos , ou seja, não são uma parte direta das estruturas moleculares da vida (como os não metais). No entanto, são essenciais para a continuidade da vida , uma vez que muitas reações orgânicas os requerem e suas propriedades exclusivas.
Por exemplo, os sistemas nervoso e neural requerem metais condutores , como lítio e ferro, embora em proporções muito modestas. Da mesma forma, a condução do oxigênio no sangue se dá graças à hemoglobina, proteína que possui átomos de ferro.
Ligas
As ligas são misturas homogêneas de metais . Neles, não ocorre reação química e, portanto, não há formação de ligações metálicas. Por outro lado, cada liga adiciona as propriedades dos diferentes componentes da mistura .
Ligas são métodos físicos de união de metais ou metais e não metais , realizados em altas temperaturas. É assim que novos materiais são obtidos, por exemplo:
- Steel . Liga de ferro e carbono e outros elementos em menor grau.
- Bronze. Cobre e estanho.
- Latão. Zinco e cobre.
- Duralumínio. Alumínio e cobre.
- Aço inoxidável. Níquel e cromo são adicionados à liga de aço.
Metalóides
Também conhecidos como semimetais, são elementos que apresentam um comportamento intermediário entre metais e não metais , possuindo propriedades de ambos. Por exemplo, eles são melhores condutores do que não metais, mas piores do que metais. Além disso, eles tendem a imitar a reação dos metais quando se juntam com átomos não metálicos.
Siga em: Metalóides
Diferenças com não metais
Os elementos não metálicos são essenciais para a vida orgânica e, em sua maioria, pertencem aos chamados halogênios , gases nobres e outros diversos grupos da Tabela Periódica. Eles diferem dos metais porque:
- Eles não são bons condutores de calor ou eletricidade.
- Eles não são brilhantes.
- Geralmente ligações covalentes , não dependentes de ionização.
Exemplos de metais
- Alcalino Lítio (Li), sódio (Na), potássio (K), rubídio (Rb), césio (Cs), frâncio (Fr).
- Terras alcalinas. Berílio (Be), magnésio (Mg), cálcio (Ca), estrôncio (Sr), bário (Ba) e rádio (Ra).
- Metais de transição. Escândio (Sc), Titânio (Ti), Níquel (Ni), Cobre (Cu), Ósmio (Os), Platina (Pt), Cádmio (Cd), Prata (Ag), Mercúrio (Hg).
- Terras raras. Lantânio (La), Cério (Ce), Praseodímio (Pr), Neodímio (Nd), Promécio (Pm), Samário (Sm), Európio (Eu), Gadolínio (Gd), Térbio (Tb), Itérbio (Yb).
- Actinides. Actínio (Ac), urânio (U), plutônio (Pu), amerício (Am), nobélio (Não), Lawrence (Lr).
- Transactinides. Rutherfordio (Rf), bohrio (Bh), hassio (Hs), muscovio (Mc), oganesón (Og).
