Indledning til kemi

Termer

• duktileKan trækkes eller strækkes i tynd tråd ved mekanisk kraft uden at knække.
• ledendeKan lede elektrisk strøm eller varme.
• metalEt af en række kemiske grundstoffer i det periodiske system, der danner en metalbinding med andre metalatomer; generelt skinnende, noget formbart og hårdt, ofte en leder af varme og elektricitet

Et metal kan henvise til et grundstof, en forbindelse eller en legering, der er en god leder af både elektricitet og varme. Eksempler på metaller omfatter guld, natrium, kobber, jern og mange andre grundstoffer. Metaller er normalt formbare, duktile og skinnende.

Metalers massefylde

Metaller består typisk af tætpakkede atomer, hvilket betyder, at atomerne er anbragt som tætpakkede kugler. I et metal mister atomerne let elektroner for at danne positive ioner (kationer). Disse ioner er omgivet af de-lokaliserede elektroner, som er ansvarlige for ledningsevnen. Det fremstillede faste stof holdes sammen af elektrostatiske vekselvirkninger mellem ionerne og elektronskyen, som kaldes metalbindinger.

Metaller er skinnende og glansfulde med en høj tæthed. De har meget høje smelte- og kogepunkter, fordi de metalliske bindinger er meget stærke, så atomerne er uvillige til at bryde fra hinanden til en væske eller gas.

Metalers ledningsevne

Metaller er generelt ledende, med høj elektrisk ledningsevne og høj termisk ledningsevne. Typisk er de formbare og duktile og deformeres under spænding uden at spalte. Hvis man f.eks. slår på et metal med en hammer, vil det “bule” metallet, men ikke splintre det i stykker.

Metalers elektriske og termiske ledningsevne skyldes, at deres ydre elektroner er delokaliserede. Det betyder, at elektronerne ikke er låst fast på et enkelt atom, men kan bevæge sig frit i hele metallet. Metaller kan ses som en samling af atomer indlejret i et hav af elektroner, som er meget mobile. Dette er meget medvirkende til metallets ledningsevne.

Metaller er normalt tilbøjelige til at danne kationer ved elektrontab. Et eksempel er reaktionen med luftens ilt til dannelse af oxider over forskellige tidsskalaer (jern ruster over år, mens kalium brænder på sekunder). Overgangsmetallerne (f.eks. jern, kobber, zink og nikkel) er langsommere til at oxidere, fordi de danner et passiverende oxidlag, der beskytter det indre. Andre metaller, som palladium, platin og guld, reagerer slet ikke med atmosfæren. Nogle metaller danner et barrierelag af oxid på deres overflade, som ikke kan gennemtrænges af yderligere iltmolekyler. Som følge heraf bevarer de deres skinnende udseende og gode ledningsevne i mange årtier (som aluminium, magnesium, nogle ståltyper og titanium).