KOVY: HISTÓRIA, VLASTNOSTI, TYPY, POUŽITIA, PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026

Tieto kovy sú tvorené skupiny prvkov, ktoré sú umiestnené na ľavej strane, s výnimkou vodíka, nekovové periodickej tabuľky. Kovy tvoria asi 75% chemických prvkov, takže je možné povedať, že veľká časť prírody je kovovej povahy.

Kovy, ktoré človek pôvodne spracovával v praveku, boli tieto: zlato, striebro, meď, cín, olovo a železo. Dôvodom bola skutočnosť, že boli vo svojom pôvodnom stave, alebo preto, že sa dali ľahko vyrobiť užitočné objekty.

Kovové prvky v modrej farbe. Metalloidy v zelenej a nekovové v hnedej farbe

Zdá sa, že zázrak je, že z hromady hornín a minerálov je možné získať lesklé a strieborné telieska (s určitými dôležitými a výnimočnými výnimkami). To je prípad bauxitu a hliníka, z ktorého hlinitých hornín sa tento redukovaný kov získava v listoch alebo strieborných papieroch.

Kovy sú priemyselným rámcom; jeho káble, reaktory, jednotky, kontajnery sú nejakým spôsobom vyrobené z kovov a ich zliatin.

Prvé mince, zbrane, náradie, brnenie boli vyrobené z kovov, ktoré sa neskôr použili na výrobu vozidiel, bicyklov, člnov, lietadiel, počítačov, okrem iných základných predmetov v modernom živote.

histórie

Meď Vek

Metalurgická expanzia - Zdroj: Metalurgical diffusion.svg na základe medzinárodnej licencie Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0

V roku 9000 pred Kristom boli na Blízkom východe vyrobené prvé kovové predmety z medeného kovu, keď človek zistil, že kladivá meď zvýšila svoju pevnosť a odolnosť a použila ju na výrobu nožov. Toto je doba medi.

Zistilo sa, že meď sa môže získať zahrievaním modrých minerálov, ako je napríklad korvellit a malachit (4000 - 3 000 pnl).

Chalcolitské obdobie je časové obdobie, ktoré predchádza dobe bronzovej, čo zodpovedá 5 000 až 3 000 pred Kristom. Človek začal experimentovať s fúziou a tavením medi, aby získal meď kovanú z oxidu medi.

Doba bronzová (3 000 - 1 500 pnl)

Materiály z doby bronzovej - Zdroj: Gaguilella pod medzinárodnou licenciou Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0.

Človek pravdepodobne náhodou začal vyrábať zliatiny, najskôr s meďou a arzénom a neskôr s meďou a cínom, aby získal bronz na Blízkom východe.

Bronzové predmety, ktoré zodpovedali tejto dobe, obsahovali 87% medi, 11% cínu a malé množstvá železa, arzénu, niklu, olova a antimónu.

Doba železná (700 pnl)

Svoje skúsenosti využil pri výrobe kujnej medi na výrobu kujného železa na Blízkom východe. V tom istom časovom období došlo k granulácii etruského prášku v Taliansku.

Najstaršia známa výroba ocele, zliatiny železa a uhlíka, sa prejavila v kusoch kovu na archeologickom mieste v Anatólii (1800 pred Kr.)

Okolo roku 1122 bola v neznámom termíne a na mieste zavedená liatina. V roku 1440 nl sa vyrobil Veľký Peking v Číne. O takmer tri storočia neskôr, v roku 1709 nl, sa roztavené železo vyrába s použitím koksu ako palivového materiálu.

V roku 1779 sa v Anglicku používala liatina ako architektonický materiál. V roku 1855 Henry Bessenir použil surové železo ako surovinu na výrobu mäkkej ocele. Anglický Clark a Wood (1872) patentovali zliatinu, v súčasnosti považovanú za nehrdzavejúcu oceľ.

Fyzikálne vlastnosti kovov

Bronz týchto starobylých zvonov ukazuje užitočnosť kovov na okrasné alebo náboženské účely. Zdroj: Pxhere.

Medzi niektoré fyzikálne vlastnosti kovov patrí:

-Kovy sú lesklé a sú schopné odrážať svetlo.

- Všeobecne sú dobrými vodičmi elektriny a tepla.

-Majú vysoké teploty topenia a varu.

- Sú kujné, to znamená, že môžu byť zatĺkané na výrobu tenkých plechov.

- Sú tažné, s ktorými môžete vyrábať drôty alebo vlákna veľmi malého priemeru.

- Sú prítomné v pevnom stave, s výnimkou ortuti, ktorá je v kvapalnom stave pri izbovej teplote, a gália, ktoré sa topí len stláčaním medzi rukami. Na nasledujúcom obrázku vidíte kontajner s ortuťou:

- Sú to nepriehľadné telá, ich tenké listy nie sú prekrížené svetlom.

- Sú veľmi tvrdé, okrem sodíka a draslíka, ktoré je možné rezať nožom.

-Majú vysokú hustotu, pričom osmium a irídium majú najvyššiu hustotu a lítium má najnižšiu hustotu.

Chemické vlastnosti kovov

Medzi niektoré z chemických vlastností kovov patrí:

- Majú tendenciu strácať elektróny a vytvárať katióny kovov, ^{Mn +} , kde n znamená ich oxidačné číslo, ktoré sa zhoduje iba s ich kovmi s alkalickými kovmi a kovmi alkalických zemín.

- Elektronické aktivity sú nízke.

- Korodujú a zažívajú oxidačné poškodenie.

- Vytváranie zásaditých oxidov pri reakcii s kyslíkom. Tieto oxidy v kombinácii s vodou tvoria hydroxidy kovov. Oxidy kovov reagujú s kyselinami za vzniku solí a vody.

- Sú to dobré redukčné činidlá, pretože sa vzdávajú elektrónov.

Druhy kovov

Kovy sa delia na: alkalické, alkalicko-zemité, post-prechodné, prechodné a tzv. Vzácne zeminy.

Alkalické kovy

Zvyčajne sa v prírode nenachádzajú voľné, pretože sa ľahko oxidujú. Majú vo svojom vonkajšom orbitálnom plášti suborbitál ¹ , takže majú oxidačný stav +1. Sú to kovy, ktoré exotermicky reagujú s vodou a silne sa znižujú.

Kovy alkalických zemín

Sú to kujné a tvárné kovy. Atómy prvkov v tejto skupine majú to ² konfiguráciu , takže môžu vzdať dva elektróny a ich oxidačné stav je 2. S výnimkou berýlia sú pri vystavení vzduchu oxidovateľné.

Post-prechodné kovy

Sú to kovy takzvaného p bloku, ktoré sa nachádzajú medzi prechodnými kovmi a metaloidmi v periodickej tabuľke.

Prvky skupiny 3 majú najbežnejšie oxidačné stavy +1 a +3, hoci hliník má oxidačný stav +3. Súčasťou post-prechodných kovov sú aj niektoré zo skupín 14 a 15.

Prechodné kovy d

Tvoria skupinu, ktorá sa nachádza medzi prvkami tvoriacimi bázu a prvkami tvoriacimi kyselinu. Atómové orbitály d a f sú neúplné a plnia sa. Hoci pojem prechodné kovy označuje prechodné kovy, d.

Prechodné kovy majú viac ako jeden oxidačný stav. Majú vyššie teploty topenia a varu ako iné skupiny kovov. Prechodné kovy sú veľmi heterogénnou skupinou kovov, medzi ktoré patria okrem iného železo, chróm, striebro atď.

Vzácne zeminy

Vzácna zemná ruda

Táto skupina kovov sa skladá z prvkov skandium a ytrium a prvkov zo série lantanoidov a aktinidov. Termín „vzácne zeminy“ sa vzťahuje na skutočnosť, že sa nenachádzajú v prírode v čistých stavoch a sú napadnuteľné kyselinami.

aplikácia

Alkalické kovy

Lítium sa v niektorých jadrových reaktoroch používa ako médium na prenos tepla. Používa sa v niektorých suchých batériách a ľahkých akumulátoroch. Chlorid lítny a bromid lítny sú hygroskopické zlúčeniny používané v priemyselných procesoch sušenia a klimatizácie.

Sodík sa používa v metalurgii kovov, napríklad titánu a zirkónia. Používa sa na verejné osvetlenie v sodíkových oblúkových lampách. Chlorid sodný (NaCl) sa používa ako aromatická prísada do potravín a na konzervovanie mäsa.

Kovy alkalických zemín

Horčík sa vo fotografii používal ako blesk a pri ohňostrojoch. Barium je zložka zliatin, ktoré sa používajú v zapaľovacích sviečkach kvôli ľahkosti prvku emitovať elektróny. Soli bária sa používajú na obmedzenie rôntgenového poškodenia platní v gastrointestinálnom trakte.

Vápnik sa používa na odstránenie rozpustených nečistôt v roztavených kovoch a na odstránenie odpadových plynov vo vákuových trubiciach. Je súčasťou omietky, materiálu používaného pri stavbe a pri liečbe zlomenín kostí.

Post-prechodné kovy

Hliník, pretože ide o ľahký kov, sa používa pri stavbe lietadiel a lodí. Používa sa tiež pri výrobe mnohých kuchynských potrieb. Používa sa ako surovina pri výrobe dezodorantov, ktoré obmedzujú potenie.

Gálium sa používa vo vysokoteplotných tranzistoroch a teplomeroch. Izotop ⁶⁷ Ga sa v medicíne používa na liečbu niektorých melanómov. Olovo sa používa pri konštrukcii batérií a pri ochrane pred ionizujúcim žiarením.

Prechodné kovy

Meď sa používa vo vodovodných potrubiach, chladničkách a klimatizačných systémoch. Používa sa tiež ako súčasť mechanizmu rozptylu tepla v počítačoch. Používa sa pri vedení elektrického prúdu, v elektromagnetoch a pri farbení skiel.

Nikel sa používa na výrobu nehrdzavejúcej ocele, ako aj na gitarové struny a nabíjateľné batérie. Používa sa tiež pri galvanizácii pri ochrane kovov. Používa sa v zliatinách nachádzajúcich sa v častiach vozidiel, ako sú ventily, ložiská a brzdy.

Nikel sa už dlho používa pri výrobe mincí.

Zinok sa používa na ochranu kovov pred koróziou, pri výrobe mosadze. Oxid zinočnatý a síran zinočnatý sa používajú pri výrobe fólií používaných na strechách, odkvapoch a zvodoch.

Chróm sa používa na ochranu kovov proti korózii a dáva im lesk. Používa sa ako katalyzátor v syntéze amoniaku (NH ₃ ). Oxid chromitý sa používa na ochranu dreva.

Vzácne zeminy

Scandium sa používa v zliatinách s hliníkom pre letecké komponenty. Je to prísada do ortuťových výbojok.

Lanthanum sa používa v sklách s vysokým indexom lomu odolných voči alkáliám. Okrem toho sa používa pri výrobe šošoviek fotoaparátov a ako katalyzátor katalytického krakovania pre ropné rafinérie.

Cer sa používa ako chemické oxidačné činidlo. Ďalej sa používa na dodanie žltého zafarbenia v skle a keramike, ako aj ako katalyzátor pre samočistiace pece.

Príklady kovových prvkov

alkalický

Sodík (Na), draslík (K), cézium (Cs), lítium (Li) a rubídium (Ru).

alkalické zemité

Berýlium (Be), horčík (Mg), vápnik (Ca), stroncium (Sr), bárium (Ba) a rádium (Ra).

Post-prechodnej

Hliník (Al), gálium (Ga), Indium (In), tálium (Tl), cín (Sn) a olovo (Pb).

prechodný

Titán (Ti), vanád (V), chróm (Cr), mangán (Mn), železo (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), meď (Cu), zinok (Zn), zirkónium (Zr), niób (Nb), molybdén (Mo), paládium (Pd), striebro (Ag), volfrám (W), rénium (Re), osmium (Os), irídium (Ir),

Platina (Pt), zlato (Au) a ortuť (Hg).

Vzácne zeminy

Scandium (Sc), ytrium (Y), lantán (La), cer (Ce), praseodym (Pr), neodým (Nd), samárium (Sm), europium (Eu), gadolínium (Gd), holmium (Ho), erbium (Er), tulium (Tm), ytterbium (Yb) a luténium (Lu).

Referencie

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
2. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (5. októbra 2019). Kovy verzus nekovy. Získané z: thinkco.com
4. Kovy a ich vlastnosti - fyzikálne a chemické. , Obnovené z: csun.edu
5. Jonathan Maes. (2019). 18 Rôzne typy kovov (fakty a použitia). Získané z: makeitfrommetal.com