Spændingsrækken og metallers egenskaber

13. Fremstilling af metallerØvelse: ”Spændingsrækken” og ”Ståluld”

Langt de fleste grundstoffer er metaller. I periodesystemet findes de til venstre, mens ikke – metallerne er i det øverste, højre hjørne. De grudstoffer der ligger på grænsen, kaldes halvmetaller. De har både metal og ikke – metalegenskaber. De egenskaber der bestemmer, at et grundstof er et metal er at metallerne har metalglans, elektrisk og varmeledningsevne og danner positive ioner. De frie halvmetaller har ofte de samme egenskaber som metaller, dvs. At de fx har metalglans. Deres elektriske ledningsevne stiger imidlertid med stigende temperatur, mens den er faldende for metaller. De ikke-metalliske grundstoffer er generelt dårlige ledere af varme og elektrisk strøm. Mange af ikke-metallerne er gasser ved stuetemperatur. En del af faste stoffer og et enkelt af de ikke-metalliske grundstoffer, nemlig brom, er flydende ved stuetemperatur.Metallers opbygning: Metallernes elektriske ledningsevne, varmeledningsevne og metalglans skyldes, at metaller har elektroner med stor bevægelsesfrihed. Ved høj temperatur findes alle metaller som frie atomer på gasform, og ved afkøling bliver alle metaller først flydende og dernæst faste stoffer. Det sker ved at metalatomerne ordner sig i en krystalstruktur. Når atomerne nærmer sig hinanden vil først de yderste atomorbitaler overlappe , senere de næstyderste, men komprimeringen standser inden de inderste atomorbitaler overlapper. De inderste elektroner deltager derfor ikke i metalbindingen, og det er derfor de yderste elektroner – valenselektroner – der giver metallets dets egenskab. Mange metaller har forskellig elektronstruktur,og det er derfor ikke overraskende at der er forskelligt fra metal til metal, hvor mange elektroner der indgår i det ufyldte energibånd og dermed indgår i systemet af delokaliserede elektroner. Det er disse elektroner, der binder atomerne sammen. Jo flere delokaliserede elektroner, desto stærkere bliver bindingen mellem atomerne.