Mi az a fém? Ennek az anyagnak a természete az ősidők óta érdekelt. Eddig körülbelül 96 fémfajtát fedeztek fel. Jellemzőikről és tulajdonságaikról a cikkben fogunk beszélni.
Mi az a fém?
A periódusos rendszerben a legtöbb elem a fémekre vonatkozik. Jelenleg csak 96 fajukat ismeri az ember. Mindegyiknek megvannak a maga sajátosságai, amelyek közül sokat még nem vizsgáltak.
Mi az a fém? Ez egy egyszerű anyag, amelyet magas elektromos és hővezető képesség, pozitív hőmérsékleti vezetőképességi együttható jellemez. A legtöbb fém nagy szilárdságú, rugalmas és kovácsolható. Az egyik megkülönböztető jegy a fémes fényesség.
A "fém" szó jelentése a görög metálionhoz kapcsolódik, ahol azt jelenti, hogy "kiásni a földből", valamint "enyém, enyém". Az orosz terminológiába I. Péter uralkodása alatt a német nyelvből (German Metall) került, amelybe a szó a latinból került át.
Fizikai tulajdonságok
A fémelemek általában jó hajlékonysággal rendelkeznek, kivéve az ónt, cinket és mangánt. Sűrűség szerint fényre oszlanak(alumínium, lítium) és nehéz (ozmium, volfrám). A legtöbbnek magas az olvadáspontja, általános tartománya -39 Celsius-fok a higany esetében és 3410 Celsius-fok a wolfram esetében.
Normál körülmények között a higany és a francium kivételével minden fém szilárd. Keménységük mértékét a Moss skála pontjaiban határozzuk meg, ahol a maximum 10 pont. Tehát a legkeményebb a wolfram és az urán (6,0), a legpuhább a cézium (0,2). Sok fém ezüstös, kékes és szürke árnyalatú, csak néhány sárgás és vöröses.
A mobil elektronok kristályrácsaikban vannak, aminek köszönhetően kiváló elektromos áram- és hővezetők. Ezzel a legjobban az ezüst és a réz működik. A higany hővezető képessége a legalacsonyabb.
Kémiai tulajdonságok
A fémeket kémiai tulajdonságaik szerint számos csoportra osztják. Köztük van alkáli-, alkáliföldfém-, fény-, aktínium- és aktinidák, lantán és lantanidok, félfémek. A magnézium és a berillium külön található.
A fémek általában redukálószerként működnek a nemfémeknél. Különböző tevékenységekkel rendelkeznek, így az anyagokra adott reakciók nem azonosak. A legaktívabbak az alkálifémek, könnyen kölcsönhatásba lépnek hidrogénnel, vízzel.
Bizonyos körülmények között a fémek oxigénnel való kölcsönhatása szinte mindig megtörténik. Csak az arany és a platina nem reagál rá. Más fémekkel ellentétben nem reagálnak a kénnel és a klórral sem. Az alkáli csoport oxidálódiknormál környezetben, a többit magas hőmérsékletnek kitéve.
A természetben lenni
A természetben a fémek főleg ércekben vagy vegyületekben találhatók meg, például oxidokban, sókban, karbonátokban. Használat előtt hosszas tisztítási lépéseken mennek keresztül. Sok fém kíséri az ásványi lelőhelyeket. Tehát a kadmium a cinkércek része, a szkandium és a tantál az ón mellett található.
Csak az inert, azaz inaktív fémek találhatók meg azonnal tiszta formájukban. Alacsony oxidációs és korróziós érzékenységük miatt elnyerték a nemesi címet. Ezek közé tartozik az arany, a platina, az ezüst, a ruténium, az ozmium, a palládium stb. A nemesfémek nagyon képlékenyek, és a késztermékekben jellegzetes fényes fényűek.
A fémek körülöttünk vannak. Nagy mennyiségben találhatók meg a földkéregben. A leggyakoribb az alumínium, a vas, a nátrium, a magnézium, a kalcium, a titán és a kálium. A tengervízben (nátrium, magnézium) találhatók, az élő szervezetek részei. Az emberi szervezetben a fémek a csontokban (kalcium), a vérben (vas), az idegrendszerben (magnézium), az izmokban (magnézium) és más szervekben találhatók.
Tanulás és használat
Az ókori civilizációk tudták, mi az a fém. Az ie 3-4 évezredre visszanyúló egyiptomi régészeti leletek között nemesfémekből készült tárgyakat találtak. Az első ember felfedezte az aranyat, rezet, ezüstöt, ólmot, vasat, ónt, higanyt. Ékszereket, szerszámokat, rituális tárgyakat és fegyvereket készítettek belőlük.
A középkorban antimont, arzént, bizmutot, cinket fedeztek fel. Gyakran kaptak mágikus tulajdonságokat, amelyeket a kozmoszhoz, a bolygók mozgásához kapcsoltak. Az alkimisták számos kísérletet végeztek abban a reményben, hogy a higanyt vízzé vagy arannyá alakítják. Fokozatosan nőtt a felfedezések száma, és a 21. századra az összes eddig ismert fémet felfedezték.
Ma már az élet szinte minden területén használják. A fémekből ékszereket, felszereléseket, hajókat, autókat készítenek. Épületek, bútorok és különféle apró alkatrészek építésére szolgáló keretek készítésére használják.
Kiváló elektromos vezetőképessége nélkülözhetetlenné tette a fémet a vezetékek gyártásához, neki köszönhetjük, hogy elektromos áramot használunk.
