Metali i nemetali

Analizirajuci uzorke Mjesečevih stijena u kemijskom laboratoriju, znanstvenici su došli do zanimljivog otkrića. Ustanovili su da Mjesečeve stijene i Zemljina kora sadrže iste kemijske elemente.

Danas je poznato više od 100 kemijskih elementa. Ti elementi, u elementarnom stanju ili u kemijskim spojevima, izgrađuju svijet oko nas. Neke kemijske elemente, primjerice, zlato ili bakar, poznajemo i upotrebljavamo od davnina. Najveci broj novih elemenata otkriven je u posljednjih 200 godina. Kemijski elementi do rednoga broja 92 u periodnom sustavu elemenata pronađeni su u prirodi. Elementi višega rednoga broja dobiveni su u laboratorijima. Kemijski elementi razvrstani su u tri skupine: metali, polumetali i nemetali.

U svakodnevnome životu koristimo se mnogobrojnim predmetima koji sadrže metal ili su u potpunosti od njega izrađeni. U njihovoj izradi najčešće se rabi željezo, bakar, aluminij, cink, olovo itd., ali i plemeniti metali poput zlata i srebra.

U skupini metala: a) zlato i b) bakar izdvajaju se bojom, a c) živa agregacijskim stanjem.

U periodnom sustavu metali čine najbrojniju skupinu elemenata, a od ostalih elemenata jasno se razlikuju po nekoliko fizikalnih svojstava. Pri sobnoj temperaturi gotovo su svi čvrste tvari srebrnosive boje. Dobri su vodiči električne struje i topline. Većina metala može se kovati, izvlačiti u žice i valjati u limove. Neprozirni su i u obliku najtanjih listića, a na obasjanoj glatkoj površini zrcale karakterističnim sjajem. Metale najčešce dobivamo iz ruda jer samo poneke pronalazimo u elementarnom stanju, npr. zlato, srebro, platinu i bakar.

Pogledajte videozapis o bakru i doznajte nove informacije o ovome metalu.

Rude su smjese stijena koje sadrže mineral iz kojega se kemijskim postupcima dobiva metal (kovina).

Pogledajte videozapis Kemijski element: Aluminij i odgovorite potom na postavljena pitanja.

Ivo je s ocem otišao stolaru naručiti prozore. Od ponuđenih drvenih, plastičnih i aluminijskih okvira ocu su se najviše svidjeli zadnji. – Oni su ipak od metala – rekao je – otporni su i ne zahtijevaju skupo održavanje. – Da, tata, ali moraš razmišljati i o drugim svojstvima aluminija – nadovezao se Ivo i naveo nekoliko tvrdnji. Izdvoji točne.

Pri normalnim okolnostima nemetali su plinovite ili čvrste tvari, izuzev broma koji je tekućina. Osim elemenata 18. skupine, u plinovitom agregacijskom stanju su još vodik, kisik, dušik, fluor i klor. Nemetali nemaju metalni sjaj i ne vode električnu struju, osim ugljika u obliku grafita. Gustoća im je uglavnom manja u odnosu na metale.

Za razliku od metala, većinu nemetala u prirodi pronalazimo u elementarnome stanju. Nemetali u elementarnome stanju najzastupljeniji su u atmosferi. Izuzmemo li vodu i ugljikov (IV) oksid, mogli bismo reći da je zrak homogena smjesa elementarnih tvari nekoliko nemetala. U čovjekovu organizmu, ali i u organizmu svih drugih živih bića, prevladavaju spojevi nemetala.

Pozorno pogledajte videozapis Koji se kemijski elementi nalaze u čovjekovu tijelu? i doznajte više o njegovoj građi.

Kisik je najzastupljeniji element u ljudskome tijelu. Bez kisika nema života – to je već opće poznata činjenica. Znaš li zašto je poželjno držati biljke u prostorijama gdje boravimo?

Pri standardnim uvjetima (p = 100 000 Pa; T = 273,15 K) kisik je u plinovitom agregacijskom stanju, bez boje, mirisa i okusa, teži od zraka.

Kisik se otapa u vodi što omogućuje život u morima, rijekama, jezerima i dr. Na topljivost kisika utječe temperatura vode. S povećanjem temperature vode topljivost kisika se smanjuje.

Volumni udio kisika u zraku nije se mijenjao milijunima godina. Uspostavljena je ravnoteža između njegova nastajanja u procesu fotosinteze i potrošnje disanjem aerobnih organizama.

Pozorno pogledajte videozapis Kisik i uočite važnost kisika za život na Zemlji.

Raznolikost povezivanja atoma možemo pratiti i u elementarnim tvarima. Tako se atomi kisika povezuju na dva načina pri čemu nastaju molekule dviju elementarnih tvari: kisika i ozona. Molekulu kisika čine dva, a molekulu ozona tri atoma kisika.

Ozon je reaktivniji od kisika jer su molekule ozona nestabilnije i lako se razgrađuju na molekule i reaktivne atome kisika. Pritom oslobođeni atomi kisika pogubno djeluju na sav živi svijet. Ozon se zbog toga primjenjuje kao djelotvorno sredstvo za sterilizaciju objekata i izvrstan je izbjeljivač mnogih organskih tvari.