Metal Nedir ? Metallerin Yapısı ve Özellikleri

Metal Nedir ? Metallerin Yapısı ve Özellikleri

Metal hakkında detaylı bilgilere göz atın. Metal nedir, Metallerin fiziksel özellikleri, kimyasal özellikleri, metal bağı ve yapısı hakkında bilgileri okumanın keyfini çıkartın.

Metal Nedir ?

Metal Nedir ?
Metal Nedir ?

Metal, ısıyı ve elektriği iyi ileten, kendi özgü bir maden parlaklığı olan ve bazik oksitler verebilen maddeye verilen isimdir.

En eski çağlardan beri, metaller, ametellerden ayırt edilmiştir. Metallerin elektron yitirmeye eğilimleri vardı, bundan dolayı ametallerden ayrılırlar. Az ya da çok kolaylıkla yükseltgenirler ve bu nedenle az ya da çok indirgendirler. Metal oksitler, hidroksitler gibi baziktir. Bunların kükürt ya da klorla verdikleri bileşikler iyonik bileşiklerdir. Bilinen yüz kadar elementten 82’si meral olarak kabul edilir. Elementleri sınıflandırma çizelgesinde, alüminyum, polonyum “köşegeni”, metalleri ametallerden ayırır (hidrojen dışında). Bu köşegenin çevresinde bulunan elementler, çeşitli alotrop biçimlerindendir, bazılarıysa metal yapısındadır.

Metallerin, özel bir parlaklığı, büyük bir yansıma gücü, iyi bir ısı ve elektrik iletme yeteneklerinin yanı sıra ilgi çekici mekanik özellikleri vardır.

Metallerin Yapısı ve Metal Bağı

Billur Yapısı: Metallerin çoğu, son derece sıkı yapılı yalın düzenlerde billurlaşırlar. En yaygın olan düzenler şunlardır.

  • Merkez yüzlü kübik düzen, bakır, alüminyum, gümüş, altın, polonyum, nikel, platin ve y-demir.
  • Tıkız Altıgen Düzen, krom, moliblen, tungsten ve a-demir

Bilinen diğer düzenler daha az yaygındır.

Metal Bağı

Metallerin özgün nitelikleri, özellikle de elektriksel, mekanik ve magnetik özelliklerini açıklamalıdır. Bir sodyum billuru, sodyum atomlarından oluşur; her atom, yalnızca tek bir değerlik elektronuna sahiptir ve 8 komşu atoma bağlıdır.

Demek ki, yerleşik bağlar söz konusu değildir. Değerlik elektronu kolaylıkla çekirdekten koparılabilir; pozitif iyonlar bir küpün köşelerinde ve merkezinde yer alırlar, elektronlar billur içinde iyonların boş bıraktığı küçük aralıklarda yer değiştirebilirler.

Buna göre, n tane atomun sağladığı n tane elektron, eşdeğer biçimde bu n tane atoma da aittir. Bu serbest elektronların, pozitif iyon ağının içine alan bir elektron bulutu oluşturdukları düşünülür. Ama, bu elektronlar, billurdan kendiliğinden çıkamazlar, iyonların pozitif yükleri tarafından çekilirler. Elektronları meralden çıkarmak için önemli miktarda, sözgelimi, bir ısı ya da ışık enerjisi sağlamak gerekir (termoelektronik ve fotoelektirik etkisi)

Metalin Fiziksel Özellikleri

Elektrik İletkenliği: Bir metalin iki noktası arasında bir potansiyel farkı uygulandığında, elektronlar, en yüksek potansiyelli noktaya kaymalarına neden olan elektrik kökenli kuvvetlerin etkisi altında kalırlar.

Bir sürtünme kuvvetine benzeyen direnç bunları frenler ve sabit bir akım şiddetiyle belirginleşen dinamik bir denge durumu kurulur. Elektronların yer değiştirmesi pozitif iyonlar tarafından ve özellikle bunların denge durumu, çevresindeki titreşimleri tarafından engellenir.

Sıcaklık artarken, düzensizlik, ısıl çalkantı nedeniyle artar ve direnç yükselir. Buna karşılık, düşük sıcaklıklarda tümüyle de ortadan kalkabilir. Katışkı maddelerin bulunması ya da billur bozuklukları gibi ağdaki bütün düzensizlikler bir direnç artışına neden olurlar.

Magnetik Özellikle: Bu özellikleri taşıyan maddeler arasında şunlar sayılabilir; Bir mıknatıs tarafından hafifçe itilen diamagnetik maddeler (bakır, gümüş, altın, bizmut); bir mıknatısın hafifçe çektiği paramagnetik maddeler (alkaliler ve ferromagnetik omayan geçiş metalleri); bir mıknatıs tarafından güçlü biçimde çekilen ferromagnetik maddeler (demir, kobalt, nikel, gadolinyum ve disprosyum).

Isıl Özellikler: Katılar da, atomlar ve iyonlar denge durumlarının çevresinde titreşirler; sıcaklık artığında titreşimin genliği ve billurun enerjisi artar. Sıcaklık 1 derece arttığında, birim kütle tarafından soğurulan titreşim enerjisine kütle ısısı adı verilir. Bu enerji mutlak sıfırda sıfırdır ve sıcaklık yeterli miktarda arttığında, atom molünde 25,1 joule’a doğru yönelir.

Sıcaklık değişimleri, billur yapısında değişikliklere yol açar. Bu allotrop olarak nitelenen değişimler, belirli sıcaklıklarda gerçekleşir. Sözgelimi demir 910 dereceye kadar merkez kübik yap, 910-1 390 derece arasında merkez yüklü kübik yapı ve 1 390 dereceden 1 535 dereceye kadar ergime sıcaklığı, yeniden merkez kübik yapı gösterir.

Metalin Mekanik Özellikleri

Metallerin mekanik özelliklerinden başlıcaları arasında sertlik (sızmaya direnç), dayanıklılık (çekmeye direnç), bozulabilirlik (çarpmaya direnç), telleşebilirlik (tel oluşturmaya yatkınlık) ve dövülebilirlik (ince yapraklar oluşturmaya yatkınlık) sayılabilir.

Bu özellikler, metal dokusuyla, yani billuru oluşturmak için mikrobillurların birbirine karşıma biçimiyle yakından ilgilidir. Merak, yeterli bir zorlanmanın etkisinde kalınca, biçimi bozulur. Hafif zorlanmalarda bu biçim bozulması enektir, bir başka değişle bu zorlanmalar kalktığında, metal ilk biçimini alır.

Şiddetli zorlamada ise metalin biçimi kolayca bozulur ve bu bozulma kalıcıdır. Bunu nedeni, çok ince yaprakların birbirine göre kaymalarıdır.

Metallerin Kimyasal Özellikleri

Metallerin, katyonlar vererek elektronlar yitirme eğilimleri vardır. Bunlar, başvuru kaynağı olarak alınan hidrojen elektrota oranla ölçülmüş artan potansiyel düzenine göre sınıflandırılır. Metaller, potansiyelleri ne kadar düşük olursa o kadar indirgendirler (örneğin, lidtyum).

En az yükseltgenen metallere soy metaller denir (gümüş, rodyum, platin, palladyum ve altın). Bu sınıflandırma, Thenard ve Regnault’unkini bütünler ve belirgenleştirir.

Metallerin bütün kimyasal özellikleri bunların redoks (yükseltgenme-indir-genme) potansiyelleriyle açıklanır. Böylelikle, potansiyelleriyle sıfırdan küçük olan metaller, hidroklorik asit gibi yükseltgen asitlerden etkilenir.

Bazı metaller (demir, platin, palladyum, vb.) katalizör olarak çok kullanılmazlar. Metaller, doğal olarak oligo-element biçiminde canlı yapıların bileşimlerine ve metabolizmalarına girerler.

Metaller ile ilgili diğer makaleleri inceleyin.

Leave a Reply