Rieles

Metales ( lat. metallum de otro griego. metallon - mina, mina [1] ) - un grupo de elementos químicos que, en forma de sustancias simples en condiciones normales , tienen propiedades metálicas características , como alta conductividad térmica y eléctrica , positivo coeficiente de temperatura de resistencia , alta ductilidad , maleabilidad y brillo metálico característico.

Clasificación

De los 118 elementos químicos descubiertos en 2019, a menudo se clasifican como metales (no existe una única definición química generalmente aceptada, por ejemplo, los semimetales y los semiconductores no siempre se clasifican como metales):

6 elementos en el grupo de metales alcalinos : Li , Na , K , Rb , Cs , Fr ;

6 en el grupo de los metales alcalinotérreos : Ca , Sr , Ba , Ra ; así como Mg y Be ;

38 en el grupo de metales de transición :

— Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn;
— Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd;
— Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg;
— Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn;

7 en el grupo de los metales ligeros : Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi;

7 en el grupo de los semimetales [2] : B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po;

14 en el grupo lantánido + lantano (La):
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu;

14 en el grupo de los actínidos (no se han estudiado las propiedades físicas de todos los elementos) + actinio (Ac):
Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr .

El hidrógeno metálico también tiene propiedades metálicas , obtenido a presiones ultra altas y temperaturas ultra bajas; se supone que esta modificación alotrópica del hidrógeno puede ser metaestable y conservar sus propiedades en condiciones normales [3] [4] [5] . Sin embargo, el hidrógeno no está clasificado como metal.

Así, más de 90 elementos de todos los descubiertos pueden pertenecer a los metales.

En astrofísica , el término "metal" puede tener un significado diferente y referirse a todos los elementos químicos más pesados que el helio (ver metalicidad ) .

Además, en física, los metales, como conductores , se oponen a los semiconductores y dieléctricos (ver también Semimetal ) [6] .

Algunos grupos/familias de metales (según diferentes clasificaciones)

Metales por propiedades químicas

Alcalino (por ejemplo: Litio , Sodio , Potasio )
Tierras alcalinas (por ejemplo: calcio , estroncio , bario )
- Otros que a menudo se denominan alcalinotérreos: berilio , magnesio
Transicional (por ejemplo: uranio , titanio , hierro , níquel , cobalto , molibdeno , tungsteno , platino )
Post-transicional :
- Luz (por ejemplo: Aluminio , Estaño )

Metales por propiedades físicas y sectores de la economía

Pesado (por ejemplo: Plomo , Cobre , Mercurio , Cadmio , Cobalto )
Refractario (por ejemplo: molibdeno , tungsteno )
No ferrosos (por ejemplo: plomo , cobre , estaño , zinc , níquel )
Precioso : Oro , Plata y metales del grupo del platino.

Origen de la palabra "metal"

La palabra " metal " se toma prestada del idioma alemán . Se observa en "Herbal" de Nikolai Lyubchanin, escrito en 1534: " ... el oro y la plata superan a todos los metales ". Finalmente fue asimilado en la era petrina. Originalmente tenía el significado general de " mineral , mena , metal"; la distinción entre estos conceptos ocurrió en la era de M. V. Lomonosov [7] .

El metal es un cuerpo ligero que se puede forjar. Encontramos solo seis cuerpos de este tipo: oro, plata, cobre, estaño, hierro y plomo. Se dividen en metales altos y simples; cuya diferencia radica en el hecho de que es imposible quemar los altos en cenizas con un fuego sin la ayuda de otras materias, sino que, por el contrario, los simples se convierten en cenizas a través de una de sus fuerzas.
...
El arsénico, el antimonio, el bismuto, el zinc y el mercurio son venerados como semimetales.MV Lomonosov

La palabra alemana " metall " se toma prestada del latín , donde " metalum " es " mío , metal". El latín, a su vez, se toma prestado del idioma griego ( μεταλλον - " mío , mío "). [ocho]

Estar en la naturaleza

La mayoría de los metales están presentes en la naturaleza en forma de minerales y compuestos. Forman óxidos , sulfuros , carbonatos y otros compuestos químicos. Para obtener metales puros y su uso posterior, es necesario separarlos de los minerales y realizar la purificación. Si es necesario, se lleva a cabo la aleación y otros procesos de metales. La ciencia de la metalurgia se ocupa del estudio de este . La metalurgia distingue minerales metálicos ferrosos (a base de hierro ) y no ferrosos (el hierro no está incluido en su composición, solo unos 70 elementos químicos). El oro, la plata y el platino también son metales preciosos (nobles) . Además, están presentes en pequeñas cantidades en el agua de mar y en los organismos vivos (desempeñando un papel importante).

Se sabe que el 3% del cuerpo humano se compone de metales [9] . Sobre todo en el cuerpo el calcio (en los huesos ) y el sodio , actuando como electrolito en el líquido intersticial y el citoplasma. El magnesio se acumula en los músculos y el sistema nervioso , el cobre en el hígado , el hierro en la sangre .

Producción de metales

preparación de minerales

Los metales se extraen de la tierra en el proceso de minería . Los minerales extraídos sirven como una fuente relativamente rica de elementos esenciales. Para determinar la ubicación de los minerales en la corteza terrestre , se utilizan métodos de búsqueda especiales, que incluyen la exploración y la investigación de depósitos de minerales. Los depósitos de mineral se desarrollan a cielo abierto o a cielo abierto y métodos subterráneos o de mina . A veces se utiliza un método combinado (a cielo abierto y subterráneo) para desarrollar depósitos de mineral.

Después de la extracción de minerales, generalmente se someten a beneficio . Al mismo tiempo, uno o más componentes útiles se aíslan de las materias primas minerales iniciales: concentrado (s) de mineral, mezclas y relaves . En los procesos de enriquecimiento se aprovechan las diferencias entre los minerales del componente útil y la roca estéril en densidad, susceptibilidad magnética, mojabilidad, conductividad eléctrica, tamaño, forma de grano, propiedades químicas, etc.

trabajando con mineral

Del mineral extraído y enriquecido, los metales se extraen, por regla general, mediante reducción química o electrolítica. En pirometalurgia , se utilizan altas temperaturas para convertir el mineral en materias primas metálicas; en hidrometalurgia , la química del agua se utiliza para el mismo propósito. Los métodos utilizados dependen del tipo de metal y del tipo de contaminación.

Cuando un mineral metálico es un compuesto iónico de un metal y un no metal, generalmente se somete a fundición (calentamiento con un agente reductor) para extraer el metal puro. Muchos metales comunes, como el hierro , el cobre y el estaño , se funden utilizando carbono como agente reductor. Algunos metales, como el aluminio y el sodio , no tienen ningún agente reductor económicamente viable y se recuperan mediante electrólisis . [10] [11]

Los minerales de sulfuro no se refinan directamente a metal puro, sino que se queman en el aire para convertirlos en óxidos.

Propiedades físicas de los metales

Dureza

Todos los metales (excepto el mercurio y, condicionalmente, Francia ) en condiciones normales se encuentran en estado sólido , sin embargo, tienen diferente dureza . La siguiente tabla muestra la dureza de algunos metales en la escala de Mohs .

La dureza de algunos metales en la escala de Mohs: [12]

Dureza	Metal
0.2	Cesio
0.3	Rubidio
0.4	Potasio
0.5	Sodio
0.6	Litio
1.2	indio
1.2	talio
1.25	Bario
1.5	Estroncio
1.5	Galio
1.5	Estaño
1.5	Guiar
1.5	Mercurio (TV)
1.75	Calcio
2.0	Cadmio
2.25	Bismuto
2.5	Magnesio
2.5	Zinc
2.5	Lantano
2.5	Plata
2.5	Oro
2.59	Itrio
2.75	Aluminio
3.0	Cobre
3.0	Antimonio
3.0	torio
3.17	Escandio
3.5	Platino
3.75	Cobalto
3.75	Paladio
3.75	Circonio
4.0	Hierro
4.0	Níquel
4.0	Hafnio
4.0	Manganeso
4.5	Vanadio
4.5	Molibdeno
4.5	Rodio
4.5	Titanio
4.75	Niobio
5.0	iridio
5.0	Rutenio
5.0	tantalio
5.0	tecnecio
5.0	Cromo
5.5	Berilio
5.5	Osmio
5.5	renio
6.0	Tungsteno
6.0	β-uranio

Punto de fusión

Los puntos de fusión de los metales puros oscilan entre -39°C (mercurio) y 3410°C ( tungsteno ). El punto de fusión de la mayoría de los metales (a excepción de los álcalis) es alto, sin embargo, algunos metales, como el estaño y el plomo , pueden fundirse en una estufa eléctrica o de gas convencional .

Densidad

Según la densidad , los metales se dividen en ligeros (densidad 0,53 ÷ 5 g/cm³) y pesados (5 ÷ 22,5 g/cm³). El metal más ligero es el litio (densidad 0,53 g/cm³). Actualmente es imposible nombrar el metal más pesado, ya que las densidades del osmio y el iridio , los dos metales más pesados, son casi iguales (alrededor de 22,6 g/cm³, exactamente el doble de la densidad del plomo), y es extremadamente difícil calcular su exacta densidad: para ello, es necesario purificar completamente los metales, porque cualquier impureza reduce su densidad.

Plasticidad

La mayoría de los metales son dúctiles, lo que significa que un alambre de metal se puede doblar sin romperse. Esto se debe al desplazamiento de las capas de átomos metálicos sin romper el enlace entre ellos. Los más plásticos son el oro, la plata y el cobre . El oro se puede usar para hacer láminas con un grosor de 0,003 mm, que se usa para dorar productos. Sin embargo, no todos los metales son plásticos. El alambre de zinc o estaño cruje cuando se dobla; el manganeso y el bismuto no se doblan en absoluto durante la deformación , sino que se rompen inmediatamente . La plasticidad también depende de la pureza del metal; Por lo tanto, el cromo muy puro es muy dúctil, pero contaminado incluso con impurezas menores, se vuelve quebradizo y más duro. Algunos metales, como el oro, la plata, el plomo, el aluminio y el osmio, pueden crecer juntos, pero esto puede llevar décadas.

Conductividad eléctrica

Todos los metales conducen bien la electricidad ; esto se debe a la presencia en sus redes cristalinas de electrones móviles que se mueven bajo la acción de un campo eléctrico . La plata, el cobre y el aluminio tienen la conductividad eléctrica más alta ; por esta razón, los dos últimos metales se utilizan con mayor frecuencia como material de alambre . El sodio también tiene una conductividad eléctrica muy alta; se conocen intentos de utilizar conductores de sodio en forma de tubos de acero inoxidable de paredes delgadas llenos de sodio en equipos experimentales. Debido a la baja gravedad específica del sodio, con igual resistencia, los "alambres" de sodio son mucho más livianos que el cobre e incluso algo más livianos que el aluminio.

Conductividad térmica

La alta conductividad térmica de los metales también depende de la movilidad de los electrones libres. Por tanto, la serie de conductividades térmicas es similar a la serie de conductividades eléctricas, y el mejor conductor del calor, como la electricidad, es la plata. El sodio también encuentra uso como buen conductor del calor; Es ampliamente conocido, por ejemplo, el uso de sodio en las válvulas de los motores de automóviles para mejorar su refrigeración.

El bismuto y el mercurio tienen la conductividad térmica más baja.

Color

El color de la mayoría de los metales es aproximadamente el mismo: gris claro con un tinte azulado. El oro, el cobre y el cesio son de color amarillo, rojo y amarillo claro, respectivamente. El osmio tiene un color azul bien definido.

Interacción con sustancias simples

A nivel electrónico externo, la mayoría de los metales tienen una pequeña cantidad de electrones (1-3), por lo que en la mayoría de las reacciones actúan como agentes reductores (es decir, “regalan” sus electrones).

Reacciones con sustancias simples

Todos los metales reaccionan con el oxígeno excepto el oro y el platino. La reacción con la plata se produce a altas temperaturas, pero prácticamente no se forma óxido de plata (II), ya que es térmicamente inestable. Dependiendo del metal, la salida puede ser óxidos , peróxidos , superóxidos :

{\mathsf {4Li+O_{2}=2Li_{2}O}}

óxido de litio

{\mathsf {2Na+O_{2}=Na_{2}O_{2}}}

peróxido de sodio

{\mathsf {K+O_{2}=KO_{2))}

superóxido de potasio

Para obtener óxido a partir de peróxido, el peróxido se reduce con un metal:

{\mathsf {Na_{2}O_{2}+2Na=2Na_{2}O))

Con metales de actividad media y baja, la reacción ocurre cuando se calienta:

{\mathsf {3Fe+2O_{2}=Fe_{3}O_{4}}}

{\mathsf {2Hg+O_{2}=2HgO}}

{\mathsf {2Cu+O_{2}=2CuO}}

Solo los metales más activos reaccionan con el nitrógeno, solo el litio interactúa a temperatura ambiente, formando nitruros :

{\mathsf {6Li+N_{2}=2Li_{3}N}}

Cuando se calienta:

{\mathsf {2Al+N_{2}=2AlN}}

{\mathsf {3Ca+N_{2}=Ca_{3}N_{2))}

Todos los metales reaccionan con el azufre excepto el oro y el platino.

El hierro reacciona con el azufre cuando se calienta para formar sulfuro :

{\mathsf {Fe+S=FeS}}

Solo los metales más activos reaccionan con el hidrógeno, es decir, los metales de los grupos IA y IIA, excepto el Be. Las reacciones se llevan a cabo al calentarse, con formación de hidruros . En las reacciones, el metal actúa como agente reductor, el estado de oxidación del hidrógeno es −1:

{\mathsf {2Na+H_{2}=2NaH}}

{\matemáticas{Mg+H_{2}=MgH_{2))}

Solo los metales más activos reaccionan con el carbono. En este caso se forman acetilenuros o metanuros . Los acetiluros reaccionan con agua para dar acetileno , los metanuros dan metano .

{\mathsf {2Na+2C=Na_{2}C_{2))}

{\mathsf {Na_{2}C_{2}+2H_{2}O=2NaOH+C_{2}H_{2}}}

Interacción de ácidos con metales

Los metales reaccionan de manera diferente con los ácidos. Los metales en la serie de actividad electroquímica de los metales (ERAM) hasta el hidrógeno interactúan con casi todos los ácidos.

La interacción de ácidos no oxidantes con metales en la serie eléctrica de actividad de los metales al hidrógeno

Se produce una reacción de sustitución, que también es una reacción redox:

{\mathsf{Mg+2HCl=MgCl_{2}+H_{2}\flecha arriba))

{\mathsf {2Al+2H_{3}PO_{4}=2AlPO_{4}+3H_{2}\flecha arriba ))

La interacción del ácido sulfúrico concentrado H 2 SO 4 con metales

Los ácidos oxidantes también pueden interactuar con los metales que se encuentran en el ERAM después del hidrógeno:

{\mathsf {Cu+2H_{2}SO_{4}=CuSO_{4}+SO_{2}\flecha arriba +2H_{2}O))

Un ácido muy diluido reacciona con un metal según el esquema clásico:

{\mathsf {Mg+H_{2}SO_{4}=MgSO_{4}+H_{2}\flecha arriba ))

A medida que aumenta la concentración de ácido, se forman varios productos:

{\mathsf {Mg+2H_{2}SO_{4}=MgSO_{4}+SO_{2}\flecha arriba +2H_{2}O))

{\mathsf {3Mg+4H_{2}SO_{4}=3MgSO_{4}+S\downarrow +4H_{2}O))

{\mathsf {4Mg+5H_{2}SO_{4}=4MgSO_{4}+H_{2}S\flecha arriba +4H_{2}O))

Reacciones para ácido nítrico (HNO 3 )

{\mathsf {Cu+4HNO_{3}(60\%)=Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\flecha arriba +2H_{2}O))

{\mathsf {3Cu+8HNO_{3}(30\%)=3Cu(NO_{3})_{2}+2NO\flecha arriba +4H_{2}O))

Al interactuar con metales activos, existen aún más opciones de reacción:

{\mathsf {Zn+4HNO_{3}(60\%)=Zn(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\flecha arriba +2H_{2}O))

{\mathsf {3Zn+8HNO_{3}(30\%)=3Zn(NO_{3})_{2}+2NO\flecha arriba +4H_{2}O))

{\mathsf {4Zn+10HNO_{3}(20\%)=4Zn(NO_{3})_{2}+N_{2}O\flecha arriba +5H_{2}O))

{\mathsf {5Zn+12HNO_{3}(10\%)=5Zn(NO_{3})_{2}+N_{2}\flecha arriba +6H_{2}O))

{\mathsf {4Zn+10HNO_{3}(3\%)=4Zn(NO_{3})_{2}+NH_{4}NO_{3}+3H_{2}O))

Aleación

La aleación es la introducción de elementos adicionales en la masa fundida que modifican las propiedades mecánicas, físicas y químicas del material base.

Estructura electrónica

Todos los metales tienen un enlace débil de electrones de valencia ( electrones en el nivel de energía exterior) con el núcleo . Debido a esto, la diferencia de potencial creada en el conductor conduce a un movimiento similar a una avalancha de electrones (llamados electrones de conducción ) en la red cristalina . Una colección de tales electrones se refiere a menudo como un gas de electrones . Además de los electrones, la contribución a la conductividad térmica la realizan los fonones (vibraciones reticulares). La plasticidad se debe a una pequeña barrera de energía para el movimiento de dislocaciones y el cambio de planos cristalográficos. La dureza se puede explicar por un gran número de defectos estructurales (átomos intersticiales, vacantes , etc.).

Debido al fácil retorno de los electrones, es posible la oxidación de los metales, lo que puede provocar corrosión y una mayor degradación de las propiedades. La capacidad de oxidación se puede reconocer por la serie de actividad de los metales . Este hecho confirma la necesidad de utilizar metales en combinación con otros elementos ( una aleación , el más importante de los cuales es el acero ), su aleación y el uso de diversos recubrimientos.

Para una descripción más correcta de las propiedades electrónicas de los metales, es necesario utilizar la mecánica cuántica . En todos los sólidos con suficiente simetría , los niveles de energía de los electrones de los átomos individuales se superponen y forman bandas permitidas , y la banda formada por los electrones de valencia se denomina banda de valencia . El enlace débil de los electrones de valencia en los metales conduce al hecho de que la banda de valencia en los metales resulta ser muy amplia, y todos los electrones de valencia no son suficientes para llenarla por completo.

La característica fundamental de tal zona parcialmente llena es que incluso con un voltaje mínimo aplicado, comienza el reordenamiento de los electrones de valencia en la muestra, es decir, fluye una corriente eléctrica .

La misma alta movilidad de los electrones conduce a una alta conductividad térmica, así como a la capacidad de reflejar la radiación electromagnética (que da a los metales un brillo característico).

Estructura de los metales

Ningún metal puede prepararse en un estado absolutamente puro. Técnicamente, los metales "puros" pueden contener hasta varios porcentajes de impurezas, y si estas impurezas son elementos con bajo peso atómico (por ejemplo, carbono , nitrógeno u oxígeno ), entonces, en términos de porcentajes atómicos, el contenido de estas impurezas puede ser muy grande. . Las primeras pequeñas cantidades de impurezas en el metal generalmente ingresan al cristal como una solución sólida. Hay dos tipos principales de soluciones sólidas :

el primero, cuando los átomos de impureza son mucho más pequeños que los átomos metálicos del solvente, los átomos disueltos se ubican en la red del solvente a lo largo de los intersticios o "vacíos". La formación de tales soluciones sólidas (soluciones sólidas intersticiales) casi siempre va acompañada de una expansión de la red del solvente, y en la vecindad de cada átomo disuelto hay una distorsión local de la red;
la segunda, cuando los átomos de la impureza y del solvente tienen aproximadamente el mismo tamaño, se forma una solución sólida de sustitución, en la que los átomos del elemento disuelto reemplazan a los átomos del solvente, de modo que los átomos de ambos tipos ocupan lugares en los sitios del elemento común. enrejado. En tales casos, también hay una región distorsionada alrededor de cada átomo disuelto, y si la red se expandirá o contraerá en este caso depende de los tamaños relativos de los átomos del solvente y el soluto [13] .

Para la mayoría de los metales, los elementos más importantes que forman soluciones sólidas intersticiales son hidrógeno, boro, carbono, nitrógeno y oxígeno. La presencia de dislocaciones siempre conduce a la aparición de distancias interatómicas anormalmente grandes o pequeñas. En presencia de impurezas, cada dislocación está rodeada por una "atmósfera" de átomos de impurezas. Las atmósferas de impureza "pin" las dislocaciones, porque como resultado del movimiento de las dislocaciones, se formará una nueva configuración con mayor energía. Los límites entre los cristales también son regiones con distancias interatómicas anómalas y, por lo tanto, también disuelven átomos de impurezas más fácilmente que las regiones de cristales no distorsionadas.

Con un aumento en el contenido de impurezas, los átomos disueltos también ingresan a la mayor parte del cristal, pero todavía hay un exceso de impurezas a lo largo de los límites de los granos y alrededor de las dislocaciones. Cuando el contenido de impurezas supera el límite de solubilidad, aparece una nueva fase, que puede ser un soluto, una fase intermedia o un compuesto. En tales casos, los límites entre las fases pueden ser de dos tipos. En el caso general, la estructura cristalina de las partículas de impureza es muy diferente de la estructura del metal solvente, por lo que las redes de dos fases no pueden transformarse entre sí, formando una estructura continua. En tales casos, se forman capas con una estructura irregular (distorsionada) en los límites de fase. La aparición de energía superficial libre está asociada con la formación de límites, pero la energía de deformación de la red del solvente es relativamente baja. En tales casos, se dice que estas partículas se emiten de forma incoherente.

En varios casos, las distancias interatómicas y la estructura cristalina del metal solvente y las partículas de impureza son tales que algunos planos pueden conectarse entre sí, formando una estructura continua. Luego dicen que las partículas de la segunda fase se separan coherentemente y, dado que la conjugación de las redes nunca es absolutamente exacta, se forma una región fuertemente tensionada alrededor del límite. En los casos en que la energía de deformación es demasiado alta para esto, los cristales vecinos pueden contactar de tal manera que en este caso aparecen regiones de deformación elástica en las capas límite y aparecen dislocaciones en la interfaz misma. En tales casos, se dice que las partículas se separan de forma semicoherente [14] .

Con un aumento de la temperatura, debido a un aumento en la amplitud de las vibraciones atómicas, se puede formar un defecto en la red cristalina, que se denomina vacante o "agujero". La difusión de vacantes es uno de los mecanismos para la formación de dislocaciones [15] .

Como regla general, la cristalización del metal ocurre por sobreenfriamiento con la formación de una estructura dendrítica . A medida que los cristales dendríticos crecen, entran en contacto y se forman varios defectos estructurales. En la mayoría de los casos, el metal se solidifica de modo que la primera porción de los cristales contiene menos impurezas que las posteriores. Por lo tanto, por regla general, las impurezas se concentran en los límites de grano, formando estructuras estables [16] .

Aplicaciones de los metales

Materiales estructurales

Los metales y sus aleaciones son uno de los principales materiales estructurales de la civilización moderna. Esto viene determinado principalmente por su alta resistencia , uniformidad e impermeabilidad a líquidos y gases . Además, al cambiar la formulación de las aleaciones, se pueden cambiar sus propiedades en un rango muy amplio.

Materiales eléctricos

Los metales se utilizan tanto como buenos conductores de la electricidad (cobre, aluminio) como materiales de alta resistencia para resistencias y elementos de calentamiento eléctrico ( nicromo , etc.).

Materiales instrumentales

Los metales y sus aleaciones se utilizan ampliamente para la fabricación de herramientas (su parte de trabajo). Básicamente, se trata de aceros para herramientas y aleaciones duras . El diamante , el nitruro de boro y la cerámica también se utilizan como materiales para herramientas .

La historia del desarrollo de las ideas sobre los metales

El conocimiento del hombre con los metales comenzó con el oro , la plata y el cobre , es decir, con los metales que se encuentran en estado libre sobre la superficie de la tierra; posteriormente, se les unieron metales que se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza y se aíslan fácilmente de sus compuestos: estaño , plomo , hierro y mercurio . Estos siete metales eran familiares para la humanidad en la antigüedad. Entre los artefactos del antiguo Egipto hay artículos de oro y cobre que, según algunas fuentes, pertenecen a una época alejada entre 3000 y 4000 años antes de Cristo. mi.

El zinc , el bismuto , el antimonio y, a principios del siglo XVIII, el arsénico se agregaron a los siete metales conocidos solo en la Edad Media . Desde mediados del siglo XVIII, el número de metales descubiertos ha ido creciendo rápidamente y llega a 65 a principios del siglo XX y a 96 a principios del siglo XXI.

Ninguna de las industrias químicas ha contribuido tanto al desarrollo del conocimiento químico como los procesos asociados a la producción y procesamiento de metales; los momentos más importantes de la historia de la química están conectados con su historia. Las propiedades de los metales son tan características que ya en épocas más antiguas el oro, la plata, el cobre, el plomo, el estaño, el hierro y el mercurio constituían un grupo natural de sustancias homogéneas, y el concepto de "metal" pertenece a los conceptos químicos más antiguos. Sin embargo, los puntos de vista sobre su naturaleza en una forma más o menos definida aparecen solo en la Edad Media entre los alquimistas . Cierto, las ideas de Aristóteles sobre la naturaleza: la formación de todo lo que existe a partir de los cuatro elementos (fuego, tierra, agua y aire) ya indicaba la complejidad de los metales; pero estas ideas eran demasiado vagas y abstractas. Para los alquimistas, el concepto de la complejidad de los metales y, como resultado de esto, la creencia en la capacidad de transformar un metal en otro, de crearlos artificialmente, es el concepto principal de su cosmovisión.

Solo Lavoisier aclaró el papel del aire durante la combustión y demostró que la ganancia en el peso de los metales durante la cocción proviene de la adición de oxígeno del aire a los metales, y así estableció que el acto de quemar metales no es la desintegración en elementos, sino que, por el contrario, un acto de combinación, la cuestión de la complejidad de los metales se decidió negativamente. Los metales fueron asignados a elementos químicos simples, debido a la idea básica de Lavoisier de que los cuerpos simples son aquellos de los que no era posible aislar otros cuerpos. Con la creación del sistema periódico de elementos químicos por parte de Mendeleev , los elementos de los metales tomaron el lugar que les correspondía en él.

Véase también

Notas

↑ Diccionario de palabras extranjeras. - M .: " idioma ruso ", 1989. - 624 p. ISBN 5-200-00408-8
↑ Estrictamente hablando, debido a las propiedades químicas anfóteras , los semimetales ( metaloides ) son un grupo separado, no relacionado ni con los metales ni con los no metales; Se pueden atribuir al grupo de metales solo condicionalmente.
↑ Ranga P. Dias, Isaac F. Silvera. Observación de la transición Wigner-Huntington a hidrógeno metálico // Ciencia . — 2017-01-26. — P. eaal1579 . — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203 . -doi : 10.1126 / ciencia.aal1579 . Archivado desde el original el 15 de febrero de 2017.
↑ En, Geología . Los científicos finalmente han creado hidrógeno metálico , Geología IN . Archivado desde el original el 30 de enero de 2017. Consultado el 28 de enero de 2017.
↑ En los EE. UU., los científicos realizaron un experimento histórico. Recibieron hidrógeno metálico (7 de enero de 2017). Archivado el 12 de noviembre de 2020. Consultado el 3 de junio de 2022.
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Literatura

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Enlaces

Serie de actividad electroquímica de los metales.
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Tl , Co , Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H 2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au

Tabla periódica
Dmitri Ivanovich Mendeleiev Ley periódica Grupos de elementos
Formatos	corto por bloques Extendido engrandecido Configuraciones electronicas Electronegatividad Alternativa Isótopos de elementos
Listas de artículos por	...Nombre ... Etimologías ...hora de apertura ...estados de oxidación ... Dureza ... Prevalencia en el hombre : oligoelementos macronutrientes organógenos ... El valor de los potenciales electroquímicos estándar
Grupos	una 2 3 cuatro 5 6 7 ocho 9 diez once 12 13 catorce quince dieciséis 17 Dieciocho
Períodos	una 2 3 cuatro 5 6 7 ocho
Familias de elementos químicos	no metales Semimetales (metaloides) Rieles elementos intransitivos metales de transición Metales posteriores a la transición metales de transicion interna lantánidos actínidos transuranio metales de supertransición metales ligeros Metales pesados Elementos superpesados (transactinoides) metales refractarios metales del grupo del platino metales nobles Metales no ferrosos elementos radiactivos elementos artificiales Items raros extraños elementos de la Tierra Oligoelementos Elementos monoisotópicos Elementos poliisotópicos
Bloque de tabla periodica	elementos s p-elementos elementos d elementos f g-elementos
Otro	Contracción de lantánidos contracción actinoide Elementos previstos Símbolos de elementos químicos lista
tabla periodica Categoría: Sistema periódico Portal: Química {{ Sistema periódico de elementos }}

diccionarios y enciclopedias	Gran danés gran noruego gran ruso Gran soviet (1 ed.) Brockhaus y Efron Pequeño Brockhaus y Efron Britannica (en línea) Treccani universalis
En catálogos bibliográficos	NDL : 00565895 NKC : ph114995

Metalurgia

Conceptos generales Rieles Aleación Redistribución metalúrgica Trabajos de hierro y acero Complejo metalúrgico Metalúrgico Historia de la producción y uso del hierro.

Industrias

Por tipo de producto	metalurgia ferrosa Metalurgia no ferrosa metalurgia de tierras raras Metalurgia de metales radiactivos
Por proceso principal	hidrometalurgia pirometalurgia Metalurgia de polvos Metaltermia
Por tipo de energía utilizada	electrometalurgia metalurgia de plasma
Para metal fundido	Aluminio Cobre

Procesos centrales

Preparación de materias primas para la fusión.	aglomeración Aglomeración granulación briquetaje Procesión de coca
Producción de hierro	proceso de dominio Soplado de alto horno explosión caliente Reducción directa de hierro
Producción de acero	proceso de conversión proceso de hogar abierto proceso de Bessemer proceso de tomás Pudelado Refinación de oxigas Procesamiento secundario de acero aleación Desoxidación de metales Desulfuración
Procesos de metalurgia no ferrosa	Aluminotermia proceso molinero refinación
Formación de metales	Laminación Prensado Dibujo Forjar Estampado broche
Procesos generales y relacionados	metalurgia al vacío Tratamiento térmico de metales Fundición Soldadura Corrosión

Unidades principales

Preparación de materias primas para la fusión.	máquina de sinterización tostadora prensa de briquetas batería de coque
Fundición	Alto horno Convertidor horno de hogar abierto horno de arco de acero horno de inducción horno vanyukov Crisol
Fundición	MCP Moho
Formación de metales	taller de laminación Floreciente losa Prensa Voloka Estampilla
Auxiliar	aspiradora Mezclador

Principales productos
y materiales .

Materias primas y productos semielaborados	Concentrado metalúrgico Aglomerado gránulos Caliza Lima fundentes Chatarra Coca Carbón Combustible de carbón pulverizado coque de petroleo Ferroaleaciones Briquetas de hierro caliente Florecer
Productos	Hierro fundido Acero Lingote metales negros
Auxiliar	escoria granular Mate

disciplinas cientificas

Otro

Metalurgia (editorial)

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