Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Naar inhoud springen
Wikipediade vrije encyclopedie
Zoeken

Metaal

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Voor de term 'metaal' in de astrofysische betekenis, zieMetaal (astronomie). Voor metaal in de heraldiek, zieTinctuur (heraldiek).
Hetperiodiek systeem der elementen met 90 stabiele elementen, waarvan ongeveer 65 elementen tot de metalen behoren en slechts een kleine 25 elementenmetalloïden en metalloïdehalfgeleiders,niet-metalen,halogenen enedelgassen zijn
Gloeiend heet metaal

In de scheikunde is eenmetaal een van de 62scheikundig elementen uit een van de volgendereeksen in hetperiodiek systeem der elementen:

In hetperiodiek systeem bevinden al deze elementen zich links van de semi-metalen, ofmetalloïden. De metalloïden liggen op een diagonale lijn, vanboor (B) totastaat (At).

In demateriaalkunde worden daarnaast ook metaalmengsels, met nameintermetallische verbindingen enlegeringen, als metaal aangeduid. Metalen zijn dan allematerialen met, in vaste of vloeibare vorm, de volgende vier karakteristiekemateriaaleigenschappen:

Bekende metaalsoorten zijn:ijzer,aluminium,koper,chroom,nikkel,lood,zink,tin,goud,zilver enplatina. Bekendelegeringen:staal (bijvoorbeeldinox),brons,messing,elektrum ensoldeersel.

Eigenschappen van metalen

[bewerken |brontekst bewerken]

Chemische eigenschappen

[bewerken |brontekst bewerken]

De belangrijkste metaaleigenschap is de lageelektronegativiteit. Door deze lage elektronegativiteitbinden de in eenkristalrooster gerangschikte metaalatomen hunelektronen niet sterk aan deatoomkern. Hetkristalrooster van metalen bestaat daardoor uit positief geladenionen met geleidingselektronen, devalentie-elektronen, die er los tussen bewegen. Dit verklaart deelektrische geleidbaarheid van metalen. Doordat ze gemakkelijk elektronen afstaan zijn metalen sterkereductoren: inredoxreacties staan metaalatomen hun vrije elektronen af aanoxidatoren, waarbij eenzout gevormd wordt.

Alleen edelmetalen als goud en zilver komen door hun lagechemische reactiviteit in zuiveregedegen vorm in de natuur voor. De meeste andere metalen moeten uit hunmineraal gewonnen worden, bijvoorbeeld ijzer uitijzerhoudende mineralen en koper uitkoperhoudende mineralen; het werk van demetallurgie. Metalen uit de reeksen van de alkalimetalen (zoalsnatrium) en aardalkalimetalen (magnesium) zijn zeer reactief. Deze metalen vormen 1+ en 2+ positief geladenionen die de elektronen uit huns-schillen kwijt zijn. Zouten van deze metalen zijn over het algemeen goedoplosbaar in water, vooral de zouten van alkalimetalen. De ionen vancesium-137 en-135 en vanstrontium-90, die als bijproduct gevormd worden bij hetradioactief verval tijdens de opwekking vankernenergie, verspreiden zich daarom gemakkelijk in het milieu als ze vrijkomen.

Metalen die niet reageren met zuurstof en water en geencorrosie vertonen, noemt demetaalkundeedel.Onedele metalen vertonen corrosie.Zeer onedele metalen als natrium enkalium reageren zelfs heftig met water. In de materiaalkunde (metaalkunde) spelen ze dan ook geen rol.

Deovergangsmetalen uit deplatinagroep enkopergroep zijn relatief inert. Deedelmetalen uitperiode-5 en6 van deze groepen, zoalsgoud,zilver enplatina, zijn chemisch vrijwel vollediginert. Ze reageren net als deedelgassen met vrijwel geen enkele stof.

Een verschijnsel dat bij metalen op kan treden:metaalhaartjes, dit zijn zeer kleine haarvormige uitgroeiingen,monokristallen van bepaalde metalen, zoalstin,zink encadmium.

Fysische en mechanische eigenschappen

[bewerken |brontekst bewerken]
Metalen wijwaterbakje voor aan de wand

Metalen hebben een aantal kenmerkendefysische enmechanische eigenschappen:

Deze eigenschappen zijn hoofdzakelijk het gevolg van het feit dat deelektronen op de buitensteelektronenschil zeer los gebonden zijn. In een metaalkristal worden dezevalentie-elektronen dan ook gedeeld over de atomen in het volledigekristalrooster, zodat sprake is van een gemeenschappelijkeelektronenwolk (valentieband).

IJzer, nikkel, kobalt en enkele metaallegeringen kunnen wordengemagnetiseerd.

Legeringen

[bewerken |brontekst bewerken]

Eenlegering is een mengsel van metalen. Een legering kan ook wel niet-metalen bevatten. Legeringen worden geproduceerd om aan metalen de gewenste eigenschappen, zoalshardheid ensmeedbaarheid te verschaffen. In debronstijd (± 2000 - 1000 voor Chr.) wist men reeds hoe men van koper een legering kon maken die gemakkelijker te bewerken was door ertin aan toe te voegen. Deze legering heetbrons.

Productie van metaal

[bewerken |brontekst bewerken]

Met uitzondering van edelmetalen worden metalen in de natuur zelden in zuivere vorm gevonden. Zuiver aangetroffen metaal wordt ook welgedegen metaal genoemd. Metalen worden meestalgedolven in de vorm vanertsen, die in demetallurgie worden omgezet in de zuivere metaalvorm. Voorbeelden hiervan zijn de winning van gietijzer uit ijzererts door middel vanhoogovens of de elektrochemische omzetting vanbauxiet inaluminium.

Ferro- en non-ferrometalen

[bewerken |brontekst bewerken]

In de metaalhandel wordt onderscheid gemaakt tussen de ferrometalen en non-ferrometalen. IJzer en alle legeringen op basis van ijzer, waarvanstaal de bekendste is, worden ferrometalen genoemd, de overige metalen, zoals aluminium, goud en koper, zijn de non-ferrometalen.

Ferromagnetisme

[bewerken |brontekst bewerken]

Hoewel veel metalen magnetisch gedrag vertonen, worden er maar een paar soorten direct aangetrokken door een magneet. Dit verschijnsel heetferromagnetisme ("ferro" van ijzer). Het bekendste ferromagnetische metaal isijzer, maar ook metalen alskobalt ennikkel vertonen deze eigenschap.

Toepassingen

[bewerken |brontekst bewerken]
Een brug met een overspanning van metaal

Metalen hebben zeer veel toepassingen. Onderstaande lijst dient enkel om een indruk te geven van de veelzijdigheid van metalen. Zo worden zij toegepast in:

Edele en onedele metalen

[bewerken |brontekst bewerken]

De metalen die vooraan in groep 1 van hetperiodiek systeem staan zijn zeer onedel: ze reageren zeer gemakkelijk, worden vlotgeoxideerd en komen daardoor ook alleen maar alschemische verbinding in de natuur voor. Natrium en kalium reageren zeer heftig met water onder vorming vanwaterstofgas enwarmte (vaak metbrand tot gevolg), en moeten in hunelementaire toestand bewaard worden onderpetroleum ofminerale olie. De metalen uit groep 1 worden dealkalimetalen genoemd.

De metalen uit groep 2 van het periodiek systeem zijn minderreactief: ze reageren veel minder uitgesproken met water, maar komen ook niet in elementaire vorm voor in de natuur. Voorbeelden zijn:magnesium,calcium,barium enstrontium, waarvan calcium het minst edel uit die reeks is. Deze groep metalen worden aangeduid als deaardalkalimetalen. Ook aluminium is onedel en reageert gemakkelijk met zowel sterke als zwakkezuren enbasen. IJzer is relatief onedel: inzuurstof- enwaterrijke omgevingen wordt ijzer geoxideerd tot overeenkomstigeijzeroxide. Dit verschijnsel staat bekend alsroest.

Metalen kunnen ook halfedel zijn, ze komen soms in de vrije natuur als element voor, maar kunnen ook nog redelijk makkelijk in ionaire toestand over gaan. Enkele voorbeelden van halfedele metalen zijn:koper,lood,nikkel,cadmium,kobalt enzink. Om deze metalen te doen overgaan in oplossing is een sterke (zure) oxidator (zoalszwavelzuur) nodig.

Zeer edele metalen komen meestal in de natuur alselement voor, ze zijn relatief zeldzaam en vormen minder snel een zout. Om edele metalen te doen overgaan in een zout is een zeer sterkeoxidator nodig, zoalsnitrosylchloride inkoningswater. Voorbeelden zijn:zilver,goud enplatina. In deze reeks is zilver het minst en goud het meest edel.

Het edele dan wel onedele karakter van een metaal kan opelektrochemische wijze in verband worden gebracht met diensstandaardelektrodepotentiaal: metalen met een sterk negatieve standaardelektrodepotentiaal, zoals lithium en kalium, worden zeer vlot geoxideerd, terwijl metalen met een positieve standaardelektrodepotentiaal, zoals goud en zilver, veel moeizamer geoxideerd worden.

Zie ook

[bewerken |brontekst bewerken]
Mediabestanden
Zie de categorieMetals vanWikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.
WikiWoordenboek
Zoekmetaal op in hetWikiWoordenboek.
Overgenomen van "https://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Metaal&oldid=70132677"
Categorie:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp