Μέταλλα

Οι τρόποι με τους οποίους τα μέταλλα μοιάζουν (ιδιότητες των μετάλλων)

Τα περισσότερα μέταλλα είναι σκληρά, γυαλιστερά, αισθάνονται βαριά και λιώνουν μόνο όταν θερμαίνονται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες . Τα κομμάτια του μετάλλου θα κάνουν έναν ήχο σαν καμπάνα όταν χτυπηθούν με κάτι βαρύ (είναι ηχηρά). Η θερμότητα και ο ηλεκτρισμός μπορούν εύκολα να περάσουν μέσα από ένα μέταλλο (είναι αγώγιμα). Ένας σβώλος μετάλλου μπορεί να χτυπηθεί σε λεπτό φύλλο (είναι εύπλαστο) ή μπορεί να τραβηχτεί σε λεπτά σύρματα (είναι όλκιμο). Το μέταλλο είναι δύσκολο να διαλυθεί (έχει υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό) ή να συντριβεί (έχει υψηλή αντοχή σε θλίψη). Αν πιέσετε ένα μακρύ, λεπτό κομμάτι μετάλλου, αυτό θα λυγίσει, όχι θα σπάσει (είναι ελαστικό). Εκτός από το καίσιο, τον χαλκό και τον χρυσό, τα μέταλλα έχουν ουδέτερο, ασημένιο χρώμα.

Δεν έχουν όλα τα μέταλλα αυτές τις ιδιότητες. Ο υδράργυρος, για παράδειγμα, είναι υγρός σε θερμοκρασία δωματίου, ο μόλυβδος είναι πολύ μαλακός και η θερμότητα και ο ηλεκτρισμός δεν περνούν μέσα από το σίδηρο τόσο καλά όσο μέσα από το χαλκό.

Χρήση μετάλλων

Τα μέταλλα είναι πολύ χρήσιμα για τους ανθρώπους. Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εργαλείων επειδή είναι ισχυρά και εύκολα στη διαμόρφωση. Ο σίδηρος και ο χάλυβας έχουν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή γεφυρών, κτιρίων ή πλοίων.

Ορισμένα μέταλλα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή αντικειμένων όπως τα νομίσματα επειδή είναι σκληρά και δεν φθείρονται γρήγορα. Για παράδειγμα, ο χαλκός (που είναι γυαλιστερός και έχει κόκκινο χρώμα), το αλουμίνιο (που είναι γυαλιστερό και λευκό), ο χρυσός (που είναι κίτρινος και γυαλιστερός), το ασήμι και το νικέλιο (επίσης λευκά και γυαλιστερά).

Ορισμένα μέταλλα, όπως ο χάλυβας, μπορούν να γίνουν αιχμηρά και να παραμείνουν αιχμηρά, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή μαχαιριών, τσεκουριών ή ξυραφιών.

Τα σπάνια μέταλλα με υψηλή αξία, όπως ο χρυσός, το ασήμι και η πλατίνα, χρησιμοποιούνται συχνά για την κατασκευή κοσμημάτων. Τα μέταλλα χρησιμοποιούνται επίσης για την κατασκευή συνδετήρων και βιδών. Τα σκεύη που χρησιμοποιούνται για το μαγείρεμα μπορεί να είναι κατασκευασμένα από χαλκό, αλουμίνιο, χάλυβα ή σίδηρο. Ο μόλυβδος είναι πολύ βαρύς και πυκνός και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έρμα στα πλοία για να μην αναποδογυρίζουν ή για να προστατεύει τους ανθρώπους από την ιονίζουσα ακτινοβολία.

Μια γέφυρα στη Ρωσία κατασκευασμένη από μέταλλο, πιθανότατα σίδηρο ή χάλυβα.

Κράματα μετάλλων

Πολλά πράγματα που είναι κατασκευασμένα από μέταλλα μπορεί, στην πραγματικότητα, να είναι κατασκευασμένα από μείγματα τουλάχιστον ενός μετάλλου με άλλα μέταλλα ή με μη μέταλλα. Αυτά τα μείγματα ονομάζονται κράματα. Μερικά κοινά κράματα είναι τα εξής:

• Χάλυβας (σίδηρος και άνθρακας) (Ο άνθρακας είναι μη μέταλλο)
• Ορείχαλκος (χαλκός και ψευδάργυρος)
• Χαλκός (χαλκός και κασσίτερος)
• Duralumin (αλουμίνιο και χαλκός)
• Οπλομέταλλο (χαλκός, κασσίτερος και ψευδάργυρος)

Οι άνθρωποι άρχισαν για πρώτη φορά να κατασκευάζουν πράγματα από μέταλλο πριν από 9000 χρόνια, όταν ανακάλυψαν πώς να παίρνουν χαλκό από το []μετάλλευμά του. Στη συνέχεια έμαθαν πώς να φτιάχνουν ένα σκληρότερο κράμα, τον χαλκό, προσθέτοντας κασσίτερο στον χαλκό. Πριν από περίπου 3000 χρόνια, ανακάλυψαν τον σίδηρο. Προσθέτοντας μικρές ποσότητες άνθρακα στον σίδηρο, διαπίστωσαν ότι μπορούσαν να φτιάξουν ένα ιδιαίτερα χρήσιμο κράμα - τον χάλυβα.

Μέταλλα στη χημεία

Στη χημεία, το μέταλλο είναι μια λέξη για μια ομάδα χημικών στοιχείων που έχουν ορισμένες ιδιότητες. Τα άτομα ενός μετάλλου είναι εύκολο να χάσουν ένα ηλεκτρόνιο και να γίνουν θετικά ιόντα ή κατιόντα. Με αυτόν τον τρόπο, τα μέταλλα δεν μοιάζουν με τα άλλα δύο είδη στοιχείων - τα μη μεταλλικά και τα μεταλλοειδή. Τα περισσότερα στοιχεία του περιοδικού πίνακα είναι μέταλλα.

Στον περιοδικό πίνακα, μπορούμε να σχεδιάσουμε μια τεθλασμένη γραμμή από το στοιχείο βόριο (σύμβολο Β) έως το στοιχείο πολώνιο (σύμβολο Po). Τα στοιχεία από τα οποία διέρχεται αυτή η γραμμή είναι τα μεταλλοειδή. Τα στοιχεία που βρίσκονται πάνω και δεξιά αυτής της γραμμής είναι τα μη μεταλλικά. Τα υπόλοιπα στοιχεία είναι τα μέταλλα.

Οι περισσότερες από τις ιδιότητες των μετάλλων οφείλονται στο γεγονός ότι τα άτομα του μετάλλου δεν συγκρατούν πολύ σφιχτά τα ηλεκτρόνιά τους. Κάθε άτομο διαχωρίζεται από τα άλλα με ένα λεπτό στρώμα ηλεκτρονίων σθένους.

Ωστόσο, ορισμένα μέταλλα είναι διαφορετικά. Ένα παράδειγμα είναι το μέταλλο νάτριο. Είναι μαλακό, λιώνει σε χαμηλή θερμοκρασία και είναι τόσο ελαφρύ που επιπλέει στο νερό. Οι άνθρωποι δεν πρέπει να το δοκιμάσουν αυτό όμως, γιατί μια άλλη ιδιότητα του νατρίου είναι ότι εκρήγνυται όταν αγγίζει το νερό.

Τα περισσότερα μέταλλα είναι χημικά σταθερά και δεν αντιδρούν εύκολα, αλλά ορισμένα αντιδρούν. Τα αντιδραστικά είναι τα αλκαλικά μέταλλα όπως το νάτριο (σύμβολο Na) και τα μέταλλα αλκαλικών γαιών όπως το ασβέστιο (σύμβολο Ca). Όταν τα μέταλλα αντιδρούν, συχνά αντιδρούν με οξυγόνο. Τα οξείδια των μετάλλων είναι βασικά. Τα οξείδια των μη μετάλλων είναι όξινα.

Οι ενώσεις, οι οποίες έχουν άτομα μετάλλων συνδυασμένα με άλλα άτομα για να σχηματίσουν μόρια, είναι ίσως οι πιο κοινές ουσίες στη Γη. Για παράδειγμα, το μαγειρικό αλάτι είναι μια ένωση νατρίου.

Μέταλλα στην ιστορία

Η χρήση των μετάλλων λέγεται ότι είναι αυτό που κάνει τους ανθρώπους να διαφέρουν από τα ζώα. Πριν χρησιμοποιήσουν μέταλλα, οι άνθρωποι έφτιαχναν εργαλεία από πέτρες, ξύλο και οστά ζώων. Αυτή η εποχή αποκαλείται σήμερα Λίθινη Εποχή.

Κανείς δεν γνωρίζει πότε βρέθηκε και χρησιμοποιήθηκε το πρώτο μέταλλο. Πιθανώς ήταν ο λεγόμενος αυτοφυής χαλκός, ο οποίος μερικές φορές βρίσκεται σε μεγάλους όγκους στο έδαφος. Οι άνθρωποι έμαθαν να τον φτιάχνουν σε χάλκινα εργαλεία και άλλα πράγματα, αν και για μέταλλο είναι αρκετά μαλακός. Έμαθαν την τήξη για να πάρουν χαλκό από κοινά μεταλλεύματα. Όταν ο χαλκός έλιωνε στη φωτιά, οι άνθρωποι μάθαιναν πώς να φτιάχνουν ένα κράμα που ονομάζεται χαλκός, το οποίο είναι πολύ πιο σκληρό και ισχυρότερο από το χαλκό. Οι άνθρωποι έφτιαχναν μαχαίρια και όπλα από χαλκό. Αυτή η εποχή στην ανθρώπινη ιστορία, μετά το 3300 π.Χ. περίπου, συχνά αποκαλείται Εποχή του Χαλκού, δηλαδή η εποχή των χάλκινων εργαλείων και όπλων.

Γύρω στο 1200 π.Χ. κάποιοι άνθρωποι έμαθαν να κατασκευάζουν σιδερένια εργαλεία και όπλα. Αυτά ήταν ακόμη πιο σκληρά και ισχυρά από το χαλκό και αυτό ήταν πλεονέκτημα στον πόλεμο. Η εποχή των σιδερένιων εργαλείων και όπλων ονομάζεται σήμερα Εποχή του Σιδήρου . Τα μέταλλα υπήρξαν πολύ σημαντικά στην ανθρώπινη ιστορία και τον πολιτισμό. Ο σίδηρος και το ατσάλι ήταν σημαντικά για την κατασκευή μηχανών. Ο χρυσός και ο άργυρος χρησιμοποιήθηκαν ως χρήμα προκειμένου οι άνθρωποι να μπορούν να συναλλάσσονται, δηλαδή να ανταλλάσσουν αγαθά και υπηρεσίες σε μεγάλες αποστάσεις.

Ένας όγκος καθαρού χαλκού που βρέθηκε ως εγγενής χαλκός

Μέταλλα στην αστρονομία

Στην αστρονομία, μέταλλο είναι κάθε στοιχείο εκτός από το υδρογόνο ή το ήλιο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτά τα δύο στοιχεία (και μερικές φορές το λίθιο) είναι τα μόνα που σχηματίζονται έξω από τα αστέρια. Στον ουρανό, ένα φασματόμετρο μπορεί να δει τα σημάδια των μετάλλων και να δείξει στον αστρονόμο τα μέταλλα σε ένα αστέρι.

Σχετικές σελίδες

• Μεταλλουργία
• Χρήματα
• Εξόρυξη
• Χρυσή βιασύνη
• Ιστορία