Metallide füüsikalised omadused

10. klass > Keemia > 2. Metallid

Enamikele metallidele on iseloomulikeks omadusteks hea soojus- ja elektrijuhtivus, plastilisus, suur tihedus, kõrge sulamis- ja keemistemperatuur, metalne läige ning hõbevalge värvus. Need omadused iseloomustavad enamus metalle, kuid mitte kõiki. Lähemalt on vaadatud erinevaid metallidele iseloomulikke füüsikalisi omadusi ja erandeid allpool.

Hõbevalge värvus. Enamus metalle on hõbevalge värvusega, eranditeks on kuld ja tseesium, mis on kuldse värvusega ning vask, mis on punaka värvusega. Metallide erinev värvus tuleneb metalli kristallvõre ehitusest – erinevad metallid neelavad erinevat värvi valgust. Värvuse järgi jaotatakse metallid kahte rühma – mustmetallid ning värvilised metallid. Mustmetallideks loetakse rauda ja tema sulameid ning ülejäänud metallid on värvilised metallid.

Plaatina näeb välja nagu raud, kuid tegelikult on hinnaline väärismetall

Plaatina näeb välja nagu raud, kuid tegelikult on hinnaline väärismetall

Plastilisus on omane kõikidele metallidele. Metalle saab painutada ning venitada, ilma et nad katki läheksid. Metallide plastilisus tuleneb metallilisest sidemest. Metalli aatomid saavad üksteise suhtes liikuda, ilma et metalliline side katkeks – metalli aatomite vahel olev elektrongaas hoiab aatomeid koos. Kõige plastilisemateks metallideks loetakse vaske, hõbedat ja kulda.

Hea soojus- ja elektrojuhtivus on omane kõikidele metallidele. See omadus on metallides olemas tänu metallilisele sidemele – väliskihi elektronid ei ole seotud ühe aatomiga, vaid saavad aatomite vahel liikuda. Kõige paremad soojus- ja elektrijuhid on hõbe ja vask.

Hõbedast valmistatud kaablid on ühed parimad elektrijuhid

Hõbedast valmistatud kaablid on ühed parimad elektrijuhid

Tiheduse järgi jaotatakse metallid kahte rühma – kergmetallid ja raskmetallid. Kergmetallideks loetakse neid, metalle, mille tihedus on väiksem kui 5 g/cm3. Kõige kergem metall on liitium (tihedus 0,53 g/cm3) ning kõige raskem metall osmium (tihedus ligikaudu 22,6 g/cm3). Enamus metalle on raskmetallid, kergmetallid asuvad perioodilisustabelis I-IIIA rühmas. Ainuke laialt kasutuses olev kergmetall on alumiinium.

Alumiiniumist valmistatud joogipurk

Alumiiniumist valmistatud joogipurk

Sulamistemperatuuri järgi jagatakse metalle kergsulavateks ja rasksulavateks. Enamus metalle on rasksulavad, kõige kõrgema sulamistemperatuuriga on volfram, millest tehakse ka lambi hõõgniite. Kõige madalama sulamistemperatuuriga on elavhõbe (sulamistemperatuur -39 oC), mis on toatemperatuuril vedelas olekus. Madalal temperatuuril sulavad ka tseesium ja gallium.

Elavhõbe on juba toatemperatuuril vedelas olekus

Elavhõbe on juba toatemperatuuril vedelas olekus