Metallid

Metallid on keemilised elemendid, millel on vabu elektrone ja mis tahkes olekus moodustavad niinimetatud metallivõre, mis annab neile omase metalse läike ning hea elektri- ja soojusjuhtivuse. Metallid on enamasti ka hästi sepistatavad. Metallid on nt kuld, raud, alumiinium jne.

Poolmetallide ja mittemetallide kõrval on metallid üks kolmest suurest elementide rühmast, mis erinevad ionisatsiooni ja keemilise sidemega seotud omaduste poolest. Metallide rühm on keemiliste elementide suurim rühm.

Perioodilisussüsteemis eristab metalle ja mittemetallide diagonaal, mis kulgeb boorist (B) polooniumini (Po). Diagonaali peale jäävad elemendid on poolmetallid ehk metalloidid; üles paremale jäävad mittemetallid.

Üsna vabalt liikuvad elektronid annavad metallidele võime juhtida hästi nii elektrit kui ka soojust. Kasutuses olevaist metallidest on parimad elektri- ja soojusjuhid hõbe ja vask, küllaltki head on ka kuld ja alumiinium. Suurema elektritakistusega metallid soojenevad elektrivoolu toimel. Üks tuntumaid kõrge elektritakistusega sulameid on nikroom (nikli ja kroomi sulam).

Metalliline sideRedigeeri

  Pikemalt artiklis Metalliline side

Metalliline side on keemilise sideme tüüp, mis moodustub negatiivsete vabade elektronide ja positiivsete metallioonide vastastikuse tõmbumise tulemusena metallis. Vabad elektronid põhjustavad metallide elektri- ja soojusjuhtivust ning plastilisust.

Metallide pingeridaRedigeeri

Metallide pingerida on metallide (ka vesiniku) järjestus keemilise aktiivsuse (redutseerimisvõime) järgi vesilahustes kulgevates reaktsioonides.

Metallilised omadusedRedigeeri

Keemilise elemendi võime loovutada oma väliskihi elektrone, st käituda redutseerijana.

Tüüpiline ehitusRedigeeri

Tahked metallid on kristalsed ained. Metalli kristallvõres ehk metallivõres paiknevad aatomid üksteisele võimalikult lähedal, nii et nende väliskihi elektronorbitaalid osaliselt kattuvad. Metalli aatomites on väliskihi elektronid suhteliselt nõrgalt seotud. Seetõttu saavad elektronid kergesti liikuda ühe aatomi orbitaalilt teise aatomi orbitaalile (st ühe aatomi juurest teise aatomi juurde) ja nii üle kogu metallikristalli. Väliskihi elektronid muutuvad seega kõigile aatomitele ühiseks, sidudes omavahel kõiki aatomeid metallikristallis. Ühiste väliskihi elektronide abil moodustunud keemilist sidet metallides nimetatakse metalliseks sidemeks.

Füüsikalised omadusedRedigeeri

Enamik metallide füüsikalisi omadusi on tingitud metallilisest sidemest.

Metallidel kui lihtainetel on teatud füüsikalised omadused. Nad on tavaliselt läikivad, suure tihedusega, venitatavad, sepistatavad, kõrge sulamistemperatuuriga ja kõvad ning juhivad hästi elektrit ja soojust. Need omadused tulenevad eelkõige sellest, et metalliaatomi väliskihi elektronid (valentselektronid) ei ole aatomiga tugevalt seotud. See on tingitud nende madalast ionisatsioonienergiast.

Keemilised omadusedRedigeeri

Enamik metalle on keemiliselt aktiivsed. Eriti aktiivsed on leelismetallid ja leelismuldmetallid, mis kuuluvad perioodilisussüsteemi kahte vasakpoolsesse rühma. Keemilise inertsuse tõttu on omamoodi erand väärismetallid. Metallide keemilist aktiivsust väljendab nn pingerida. Enamik metalle tõrjub lahjendatud hapetest vesinikku välja.

Metallid loodusesRedigeeri

Väheseid metalle (eelkõige väärismetalle) leidub looduses ehedana, st lihtainena. Enamik metalle esineb looduses ühenditena (mineraalidena) mitmesugustes maakides. Maagid koosnevad enamasti mitmest ainest, sisaldades peale vajaliku metalliühendi ka kõrvalaineid.

Metallilise elemendi esinemine looduses sõltub tema omadustest. Pikka aega kestnud looduslikes protsessides on elemendid moodustanud väga püsivaid ühendeid.

Kõige aktiivsemad metallid esinevad looduses eelkõige mitmesuguste sooladena. Leelismetallid esinevad sageli kloriididena, leelismuldmetallid ja magneesium aga karbonaatide või sulfaatidena, sest need on vähem lahustuvad kui kloriidid. Vähem aktiivsetele metallidele on iseloomulikud oksiidsed mineraalid. Looduses kõige levinumad metallilised elemendid (alumiinium ja raud) moodustavad oksiidseid mineraale. Rauda leidub looduses nii raud(III)oksiidina kui ka raud(II)oksiidi- ja raud(III)-segaoksiidina. Osa metallilisi elemente esineb looduses sulfiididena, näiteks PbS (pliiläik) ja ZnS (tsinkläik).

Metallide tähtsamaid mineraaleRedigeeri