Od 118 elementov, ki jih pozna človek, je 94 kovin. To so elementi, ki tvorijo preproste snovi z značilnim sijajem, visoko plastičnostjo in kovljivostjo. Katere druge lastnosti imajo kovine? V katere skupine so razdeljeni? Odkrijmo.
Kovine in njihove lastnosti
Opisovanje kovin ni enostavno. Težko jih je primerjati z drugimi elementi ali snovmi, ki jih poznamo v sodobnem svetu. V standardnem smislu je kovina trdna siva snov z močnim leskom. Toda vse je veliko bolj zapleteno. Večina jih je res sivih, a odtenki so pri vsakem različni. Galij je modrikast, bizmut je rožnat, baker je svetlo rdeč, toda cezij, stroncij in zlato imajo rumen odtenek.
Kovine se zelo razlikujejo glede na stopnjo manifestacije svojih lastnosti. Toda obstajajo lastnosti, ki jih združujejo. Kovine relativno zlahka oddajajo elektrone na zunanji nivo, saj so šibko vezane na jedro atoma. Njihovo notranjo strukturo predstavlja kristalna mreža, zato so v normalnih pogojih vsi trdni. Edina izjema je živo srebro, ki se strdi šele pri temperaturah pod -38,83°C.
Kovine so odlični prevodniki toplote in električne energije. Mnogi od njih so zelo plastični, kot so zlato, baker, čisti krom, srebro. Lahko se upognejo ali zmečkajo, ne da bi se zlomile. Drugi so precej krhki (mangan, kositer, bizmut).
Kovinske skupine
Pod enakimi pogoji se kovine obnašajo različno, kar lahko vidimo že na primeru živega srebra. Zelo zlahka postane tekoč, vendar se vse snovi ne obnašajo enako. Glede na tališče ločimo topljive in ognjevzdržne kovine. Slednji vključujejo volfram, tantal, renij, molibden. Topijo se pri temperaturah nad 2000 °C.
Ločimo tudi težke in lahke kovine. Težki - svinec, kadmij, kob alt, živo srebro, baker, vanadij, imajo veliko atomsko težo (več kot 50) in visoko gostoto. Pljuča so ravno nasprotna. Sem spadajo aluminij, galij, indij. Litij je najlažji, z gostoto 0,533 g/cm³ in atomsko maso 3, V periodnem sistemu ločimo tudi alkalno skupino kovin (litij, natrij, kalij, rubidij). Precej enostavno reagirajo z vodo, da tvorijo topno alkalijo ali hidroksid. Vsi so zelo aktivni, mehki in veliko lažji od vode. Obstajajo tudi zemeljskoalkalijske kovine (kalcij, barij, stroncij), alkalije z vodo že tvorijo njihove okside ali zemlje. So trše in niso tako aktivne kot alkalne.
Na podlagi različnih lastnosti kovin jih delimo tudi na:
- prehodni.
- Po prehodu.
- barvna.
- črna.
- Lantanidi.
- Aktinide.
- Noble.
- kovine platinaste skupine.
- redke zemlje.
žlahtne kovine
Kovine pogosto delujejo kot reducenti v kemičnih reakcijah. Ko se odpovejo svojim elektronom, so podvrženi jedkim procesom, ki jih uničijo. Pod delovanjem oksidantov na njihovi površini nastanejo oksidi, hidroksidi, ki jih popularno imenujemo rja.
Veliko kovin je podvrženih takšnim postopkom. Uničevalci zanje so lahko plini in različne tekočine. Vendar pa obstaja ločen razred kovin, ki so praktično odporne na oksidacijo in rjo. To so plemenite kovine. Vsi so tudi redki in dragoceni. Njihove cene se gibljejo od 300 USD (srebro) do 70.000 USD (rodij) na kilogram.
Plemenite so zlato, srebro in kovine platinske skupine: platina, rutenij, osmij, paladij, iridij, rodij. Platina, paladij, zlato in srebro so zelo plastični, vendar ne prenesejo previsokih temperatur. Preostale plemenite kovine so prav tako ognjevzdržne, saj se talijo od 2334°C (rutenij) do 3033°C (osmij).
Vsi so odporni na vodo in zrak, vendar lahko reagirajo z bolj agresivnimi snovmi. Srebro se na primer zlahka raztopi v dušikovi kislini in potemni, ko pride v stik z jodom. Mimogrede, s pomočjo joda lahko preverite, ali je izdelek res srebrn.
Biti v naravi
Kovine so na našem planetu zelo razširjene. v obliki soli inspojine, ki jih najdemo v morski vodi. Predvsem pa je poln magnezija (0,12 %) in kalcija (1,05 %). Najpogostejša kovina v zemeljski skorji je aluminij. Predstavlja približno 8% njegove celotne mase. Vsebuje tudi veliko železa (4,1 %), kalcija (4 %), natrija (2,3 %), magnezija (2,3 %), kalija (2,1 %).
Toda kovine niso prisotne samo v zunanjem okolju. Prisotni so v vsakem živem organizmu, odgovorni so za številne vitalne funkcije. Človeško telo vsebuje približno 3% kovin. Železo v krvi pomaga hemoglobinom pri vezavi kisika in izmenjavi z ogljikovim dioksidom. Magnezij se nahaja v mišicah in živčnem sistemu. Sodeluje pri sintezi beljakovin, je odgovoren za sprostitev mišic, zavira vzbujanje živčnih končičev.
Za nas najbolj nujne: magnezij, železo, natrij, kalcij, kalij, cink, baker, kob alt, mangan in molibden. Kovine se nahajajo v kosteh, v možganih, v tkivih drugih organov. Dobimo jih iz vode in hrane in nenehno moramo dopolnjevati njihove zaloge. Ob pomanjkanju teh elementov telo ne deluje pravilno, vendar tudi njihov presežek ni dober.
Prijava
Ljudje so se naučili uporabljati kovine na skoraj vseh področjih svojega življenja. Iz njih so izdelani konstrukcijski materiali, žice, elektrotehnika, posoda. Nestabilni radioaktivni elementi, kot so uran, kalifornij, polonij, so našli uporabo v jedrski energiji in proizvodnji orožja.
Lahke in močne kovine se uporabljajo v vesoljski tehnologiji in avtomobilski industriji. Uporabljajo se različni elementifarmacevtska, živilska in tekstilna industrija. Uporabljajo se za izdelavo nakita, gospodinjskih predmetov, pa tudi zdravil in medicinskih instrumentov. Litij se na primer uporablja kot antidepresiv, zlato je vključeno v zdravila za artritis in tuberkulozo. Titan in tantal se uporabljata v kirurgiji za izdelavo protez in zamenjavo poškodovanih delov telesa.
