Pin
Send
Share
Send


Horká kovová práce od kováře

Tradičně, termín kov (z řeckého slova metalon) byl aplikován na chemický prvek, který má lesklý povrch a je dobrým vodičem tepla a elektřiny. Tyto vlastnosti se však mohou lišit od jednoho kovu k druhému. Více nedávno, chemici uznali, že hlavní rozlišovací vlastnosti kovu jsou (a) schopnost jeho atomů ztratit některé z jejich nejvzdálenějších elektronů za vzniku kationtů, a (b) propojení jeho atomů tzv. Kovovými vazbami.

Kovy tvoří jednu ze tří skupin prvků - další dva jsou nekovy a metaloidy. Tyto skupiny se vyznačují ionizačními a vazebnými vlastnostmi. Na periodické tabulce odděluje kovy od nekovů diagonální čára nakreslená od boru (B) k polonium (Po). Prvky na této lince jsou metaloidy, někdy nazývané polokovy; prvky vlevo dole jsou kovy; prvky vpravo nahoře jsou nekovy. V přírodě jsou nekovy hojnější než kovy, ale většina prvků v periodické tabulce jsou kovy. Některé známé kovy jsou hliník, vápník, měď, zlato, železo, olovo, hořčík, platina, stříbro, titan, uran a zinek.

Kovy a jejich slitiny jsou velmi užitečné jak pro estetické, tak pro praktické účely. Zatímco některé se používají pro šperky a umělecká díla, mnoho z nich slouží jako stavební materiály pro budovy, mosty, dopravní prostředky a průmyslové stroje. Některé, jako například měď, se používají jako vodiče v elektrických kabelech; další, jako platina a palladium, jsou katalyzátory chemických reakcí. Wolfram se používá ve vláknech žárovek; uran a plutonium se používají v jaderných zbraních a jaderných elektrárnách. Kovové ionty navíc hrají významnou roli v biologických procesech, jako jsou funkce enzymů, transport kyslíku a zdraví zubů a kostí.

Vlastnosti

Všechny kovy, s výjimkou rtuti, jsou pevné látky při pokojové teplotě. Kromě toho mají barvy kovů tendenci sahat od stříbřitě bílé po šedou - dvě výjimky jsou měď a zlato. Jak je uvedeno výše, kovy mají tendenci být lesklé (lesklé) a dobré vodiče tepla a elektřiny. Chová se také dobře. Kromě toho jsou obvykle tažné a tvárné - to znamená, že je lze snadno natáhnout na dráty a rozbít na listy. Na druhou stranu tuhé nekovy jsou obecně křehké, postrádají lesk a jsou izolátory.

Kovy se obvykle považují za tvrdé látky s vysokou hustotou a teplotou tání. Je však třeba poznamenat, že existují kovy, které jsou měkké, s nízkou hustotou a s nízkou teplotou tání, ale také jsou docela reaktivní a zřídka se s nimi setkáváme v jejich elementární, kovové formě. Například lithium, sodík a draslík jsou méně husté než voda a jsou také vysoce reaktivní. Na druhé straně některé z nejhustších kovů jsou osmium, iridium, platina a zlato. Teplota tání cesia je pouze 28,4 ° C, ale teplota wolframu je až 3 422 ° C.

Vlastnost elektrické vodivosti je hlavně proto, že každý atom vyvíjí pouze volné držení svých nejvzdálenějších elektronů, nazývaných valenční elektrony). Čistý kov může být tedy považován za mříž pozitivně nabitých iontů (kationtů) obklopených oblakem delokalizovaných elektronů.

Většina kovů je chemicky nestabilní a reaguje s kyslíkem ve vzduchu za vzniku oxidů. Časová stupnice reakce se může lišit v závislosti na kovu. Alkalické kovy (ve skupině 1 periodické tabulky) reagují nejrychleji, následují kovy alkalických zemin (ve skupině 2). Kovy přechodu - jako je železo, měď, zinek a nikl - oxidují mnohem déle. Například, draslík hoří v sekundách, ale železo se zhrdne postupně po dlouhou dobu, v závislosti na převládajících podmínkách prostředí.

Ostatní kovy, jako je palladium, platina a zlato, s atmosférou vůbec nereagují. Některé kovy vytvářejí na svém povrchu bariérovou vrstvu oxidu, kterou nemohou proniknout další molekuly kyslíku. Zachovávají si tak lesklý vzhled a dobrou vodivost po mnoho desetiletí. Příklady jsou hliník a titan. Oxidy kovů jsou bazické (na rozdíl od oxidů nekovů, které jsou kyselé).

Kovové kationty se kombinují s nekovovými anionty za vzniku solí. Některé běžné třídy solí jsou uhličitany, sulfidy, sírany, křemičitany, chloridy, dusičnany a fosfáty. Mnoho minerálů nalezených v přírodě jsou soli.

Základní kovy

V alchymii termín obecný kov byl používán jako označení pro obyčejné a levné kovy, kreslit kontrast s drahé kovy jako je zlato a stříbro. Dlouhodobým cílem alchymistů byla přeměna základních kovů na drahé kovy.

V chemii dnes tento termín obecný kov se používá neformálně k označení kovu, který relativně snadno oxiduje nebo koroduje a variabilně reaguje se zředěnou kyselinou chlorovodíkovou (HCl) za vzniku vodíku. Příklady zahrnují železo, nikl, olovo a zinek. Také měď je považována za základní kov, protože relativně snadno oxiduje, i když nereaguje s HC1. Kovy, které odolávají oxidaci nebo korozi, se nazývají ušlechtilé kovy, které také bývají vzácnými kovy.

Mince v minulosti odvozovaly svou hodnotu především z obsahu drahých kovů. Většina moderních měn jsou však peníze na peníze, které mají status zákonného platidla. Tento přístup umožňuje výrobu mincí z obecných kovů.

Drahé kovy

Zlatý nugget

A drahé kovy je vzácný kovový chemický prvek s vysokou a trvalou ekonomickou hodnotou. Nejznámější drahé kovy jsou zlato a stříbro. Ačkoli oba mají průmyslová použití, oni jsou lépe známí pro jejich použití v umění, klenoty a ražení mincí. Mezi další drahé kovy patří kovy skupiny platiny: ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium a platina, z nichž je platina nejvíce obchodovanou. Plutonium a uran mohou být také považovány za drahé kovy.

Chemicky jsou drahé kovy méně reaktivní než většina prvků. Mají vysoký lesk a vyšší teploty tání než jiné kovy. Historicky byly drahé kovy důležité jako měna, ale nyní se považují hlavně za investiční a průmyslové komodity. Investice do zlata a stříbra jsou často považovány za zajištění proti inflaci a hospodářskému poklesu.

Bullion

500 gramový stříbrný prut vyrobený společností Johnson Matthey

Drahé kovy v hromadné formě jsou známé jako drahokamy a obchodují se na komoditních trzích. Kovové kovy mohou být odlévány do ingotů nebo raženy na mince. Definiční atribut drahých kovů je, že je oceňován spíše svou hmotností a čistotou než nominální hodnotou jako penězi.

Americká platinová orelská mince

Mnoho národů máta mincí bullion, z nichž nejslavnější je pravděpodobně zlatý jihoafrický Krugerrand. Ačkoli nominálně vydané jako zákonné platidlo, nominální hodnota těchto mincí jako měny je daleko pod hodnotou jejich hodnoty jako drahých kovů. Například Spojené státy vytěží zlatou minci (American Gold Eagle) na nominální hodnotu 50 $ obsahující 1 trojskou unci (31,1035 g) zlata. V lednu 2006 měla tato mince hodnotu 550 USD jako drahých kovů.

Ražba mincí drahých kovů národními vládami jim kromě jejich hodnoty drahých kovů dává určitou numismatickou hodnotu a zároveň potvrzuje jejich čistotu. Úroveň čistoty se v jednotlivých zemích liší. Některé mince drahých kovů, jako je kanadský zlatý javorový list, jsou k dispozici v čistotě až 99,99%. Povšimněte si, že 100% čistých drahých kovů není možné, protože absolutní čistoty vytěžených a rafinovaných kovů lze přistupovat pouze asymptoticky.

Jednou z největších zlatých mincí na světě je 10 000 australských dolarových mincí, které se skládají z plného kilogramu (kg) čistého zlata 99,9%. Čína však vyrobila omezené množství mincí (méně než 20 kusů), které přesahují 260 trojských uncí (8 kg) zlata.

Mince stříbrných drahých kovů se staly populární u sběratelů mincí kvůli jejich relativní dostupnosti. Na rozdíl od většiny emisí zlata a platiny, které jsou oceňovány na základě převládajících trhů, jsou emise stříbra častěji oceňovány jako sběratelské předměty - mnohem vyšší, než je jejich skutečná hodnota drahých kovů.

Stav drahých kovů

Zlaté cihly od Bank of Sweden

Daný kov je drahocenný pokud je to vzácné. Pokud se procesy těžby nebo rafinace zlepší nebo pokud budou objeveny a využity nové zásoby, hodnota takového kovu klesá.

Zajímavým případem běžného vzácného kovu je hliník. Je to jeden z nejběžnějších kovů Země, ale když se poprvé objevil, bylo velmi obtížné oddělit se od jeho rud. Na chvíli byl hliník považován za cennější než zlato a na výstavě Universelle (1855) byly vedle francouzských korunovačních klenotů vystaveny hliníkové tyče. Napoleon Bonaparte prý používal hliníkové talíře pro své nejuznávanější hosty při večeři. Její cena však začala klesat a úplně se zhroutila, když byla v roce 1886 objevena snadná metoda extrakce, Hall-Héroultův proces.

Slitiny

An slitina "Sloučenina" je kombinací dvou nebo více chemických prvků, z nichž alespoň jeden je kov a kde výsledný materiál má kovové vlastnosti. Příklady slitin jsou ocel (železo a uhlík), mosaz (měď a zinek), bronz (měď a cín) a dural (hliník a měď). Výsledná kovová látka má obecně vlastnosti výrazně odlišné od vlastností jejích složek.

Slitina se dvěma složkami se nazývá a binární slitina; jeden se třemi je a ternární slitina; jeden se čtyřmi je a kvartérní slitina. Slitiny speciálně určené pro vysoce náročné aplikace, jako jsou proudové motory, mohou obsahovat více než deset prvků. Když slitina obsahuje rtuť, nazývá se to amalgám.

Slitina „zdědí“ vlastnosti prvků, z nichž byla vyrobena, ale obvykle je navržena tak, aby měla vlastnosti více žádoucí než vlastnosti jejích složek. Například ocel je pevnější než železo, jedna z jejích hlavních součástí.

Na rozdíl od čistých kovů nemá většina slitin ostrý bod tání. Místo toho mají rozmezí tání, ve kterém se materiál stává směsí pevné a kapalné fáze. Teplota, při které začíná tání, se nazývá solidusa to, při kterém je tání kompletní, se nazývá Liquus. Pro většinu párů prvků je však určitý poměr, který má jediný bod tání, a to se nazývá a eutektický směs.

V praxi jsou některé slitiny pojmenovány podle jejich primární složky. Například 14 karátového (58 procent) zlata je slitina zlata s dalšími prvky. Podobně stříbro používané v klenotech a hliník používaný jako konstrukční materiál jsou slitiny.

Astronomie

Ve specializovaném použití astronomie a astrofyziky, termín “kov” je často používán v odkazu na nějaký prvek jiný než vodík nebo hélium - to zahrnuje látky jak chemicky nekovový jako neon, fluor a kyslík. Vzhledem k tomu, že teploty hvězdných těles neumožňují prakticky žádnou pevnou nebo kapalnou hmotu a při teplotách, které rozkládají téměř všechny chemické vazby, může existovat jen malá normální chemie, pojem „kov“ ​​označuje materiály produkované typem jaderné reakce zvané proces s trojím heliem.

Použití

Na základě svých vlastností mají kovy široké využití. Například na základě jejich pevnosti a tvrdosti se mnoho kovů a jejich slitin používá jako konstrukční materiály pro budovy, mosty, průmyslové stroje, železniční tratě, automobily, vlaky, lodě, letadla, kosmické lodě atd. Řada kovů, jako je platina a palladium, jsou dobrými katalyzátory pro chemické reakce. Drahé kovy, zejména zlato a stříbro, se používají v klenotnictví a ozdobných předmětech. Amalgamy se používají v zubních výplních. Měď, hojný kov, je velmi dobrým vodičem elektřiny a je široce používán pro elektrické vedení. Wolfram se svou vysokou teplotou tání je vhodný pro použití ve vláknech žárovek. Uran a plutonium jsou radioaktivní materiály používané pro jaderné zbraně a jaderné elektrárny, které vyrábějí elektřinu. V biologických systémech hrají kovové ionty řadu důležitých rolí, jako jsou funkce enzymů, transport kyslíku hemoglobinem (který obsahuje železo) a zdraví kostí a zubů (které vyžadují ionty vápníku).

Viz také

  • Periodická tabulka, prvky hlavní skupiny
  • Přechodový kov
  • Vnitřní přechodový kov
  • Obrábění kovů
  • Kovová vazba
  • Hutnictví

Pin
Send
Share
Send