Metaller ve Ametaller, Metallerin Özellikleri, Ametallerin Özell

2008-01-26 10:08:00

KARIŞIMLAR:İki veya daha fazla maddenin kendi özelliklerini kaybetmeyerek,rasgele miktarlarda bir araya gelip oluşturdukları,fiziksel yöntemlerle bileşenlerine ayrılabilen maddelere  Karışım  denir.Karışımlar ikiye ayrılır:

1)ÇÖZELTİLER:İki veya daha fazla maddenin birbirleri içinde iyonlar veya moleküller halinde dağılmasıyla oluşan,her yerinde aynı özelliği gösteren tek görünüşlü karışımlara denir. Çözelti-

ler ikiye ayrılır:

a)Elektrolit Çöz:Yapısında (+) ve (-) iyon bulunduran çözeltilerdir.Elektrik akımını iletirler.Asit

baz,tuzların sulu çözeltileri,sodalı su elektrolittir.

b)Elektrolit Olmayan Çöz:Yapısında (+) ve (-) iyon bulunmayan çözeltilerdir.Elektrik akımını iletmezler.Şekerli su,alkollü su elektrolit değildir.

2)HETEROJEN KARIŞIMLAR:Her yerinde aynı özelliği göstermeyen çok görünüşlü karışım-

lara denir.Heterojen karışımlar üçe ayrılır:

a)Emilsüyon:Sıvı-sıvı heterojen karışımlardır.        ÖR:Zeytinyağı-su,benzin-su karışımları...

b)Süspansüyon:Katı-sıvı heterojen karışımlardır.   ÖR:Naftalin-su,kum-su,talaş-su....

c)Aerosol:Gaz-sıvı heterojen karışımlardır.             ÖR:Sprey,deodorant,parfüm,sis...

SAF MADDE:Her yerinde aynı özelliği gösteren,aynı cins atom veya moleküllerden oluşan, belirli erime,kaynama,donma noktaları ve yoğunlukları olan,belli ayırt edici özelliklere madde-

lere   Saf Madde  denir.Saf maddeler ikiye ayrılır:

1)BİLEŞİK:İki veya daha fazla elementin kendi özelliklerini kaybederek belirli oranlarda kimyasal yollarla birleşen,formüllerle gösterilen ve yine kimyasal yöntemlerle bileşenlerine ay-

rılabilen yeni özellikteki saf maddeye Bileşik denir.Bileşikler ikiye ayrılır:

a)İyonik Bağlı Bileşik:Metal-ametal atomları arasında oluşan bileşiktir.

b)Kovalent Bağlı Bileşik:Ametal-ametal atomları arasında oluşan bileşiktir.

Asitler:H2SO4  (Sülfürik asit)

Bazlar:NaOH  (Sodyum Hidroksit)

Tuzlar:NaCl    (Sodyum Klorür)

Organik Bileşikler:C2H5OH  (Alkol)

2)ELEMENT:Aynı cins atomlardan oluşan ,fiziksel veya kimyasal yollarla kendinden daha basit maddelere ayrıştırılamayan,sembollerle gösterilen saf maddelere Element denir. Elementler üçe ayrılır:

 

Yatay Kaydırma:            1) METALLER                                                                        

                                         

       Yüksek ısıl ve elektriksel iletkenlik, “metal parlaklığı” denen özel bir parlaklık,biçim değiştirmeye karşı bir yatkınlık ve katyon oluşturmaya karşı belirgin bir eğilim göstermesiyle ayırt edilen,çoğunlukla normal sıcaklık ve basınç altında katı halde bulunan,bazik oksitler verme eğilimi gösteren ,kendine özgü fiziksel ve kimyasal özellikleri olan basit elementlerden

her biri metaldir.Bunlara maden de denir.Bütün elementlerden yaklaşık 70 kadarı metaldir.

       Bazı metallerin adları ,sembolleri ve değerlikleri şunlardır:

                                            METALİN ADI                                   SEMBOLÜ                                   DEĞERLİĞİ

                                                 Lityum                                               Li                                                +1

                                                 Berilyum                                            Be                                               +2

                                                 Sodyum                                             Na                                              +1

                                                 Magnezyum                                       Mg                                              +2

                                                 Potasyum                                          K                                                 +1

                                                 Kalsiyum                                            Ca                                              +2

                                                 Alüminyum                                         Al                                                +3

                                                 Gümüş                                               Ag                                          (+1,+2)

                                                 Altın                                                   Au                                          (+1,+2)

                                                 Demir                                                 Fe                                           (+2,+3)

      Metaller değişik özellikleri bakımından çeşitli şekillerde sınıflandırılır.

·          Metaller,katışıksız metaller (metal elementler) ve alaşımlar (metal elementlerden oluşan karışımlar) olarak iki sınıfa ayrılabilir.

    Katışıksız metaller:Demir(Fe) , bakır(Cu)...

    Alaşımlar:Tunç (erimiş bakır ve kalay karıştırılarak yapılır),pirinç (erimiş bakır ve çinko karıştırılarak yapılır)...

      Altın ve platin ile bir oranda bakır ve gümüş dışındaki metaller doğada katışıksız halde ender bulunur.Metallerin çoğu doğada cevher halinde bulunur;metallerin oksijen,kükürt ve karbon gibi başka maddelerle kimyasal olarak birleşmiş halde bulunduğu kayaç ya da toprak kütlesine cevher denir.Metali cevherinden çıkarmanın iki ana yöntemi vardır.En yaygın kullanılan yöntem, “ergitme” olarak da adlandırılan eriterek ayırma yöntemidir;bu yöntemde cevher, büyük fırınların içinde, genellikle karbon ile birlikte ısıtılarak eritilir.Ama bazen metal-

ler elektroliz yoluyla da ayrılabilir.

·          Thenard tarafından yapılan aşağıdaki sınıflandırma,oksijenin ve suyun etkileri üzerine kurulmuştur:

    1-Suyu soğukta ayrıştıran,oksitleri,sülfürleri ve karbonatları çözünen tek değerli metaller: Lityum,sodyum,potasyum,rubidyum,sezyum.

    2-Suyu soğukta ayrıştıran,karbonatları çözünmeyen iki değerli metaller:Kalsiyum,stronsiyum

baryum.

    3-Suyu kaynar haldeyken ayrıştıran ve oksidi hidrojen tarafından indirgenmeyen metaller: Magnezyum,alüminyum.

    4-Kızıl derecede,su buharını tersinir bir tepkimeyle ayrıştıran metaller:Çinko,manganez,krom demir,nikel,kobalt.

    5-Kızıl derecede oksitlenen,fakat su buharını ayrıştırmayan  ve oksitleri kavrulunca metal açığa çıkmayan metaller:Kurşun,bakır.

    6-Oksitleri ısıtılınca metali açığa çıkararak ayrışan metaller:Cıva,gümüş.

    7-Oksitlenemeyen metaller:Altın,platin,palladyum,iridyum,rodyum ve  rutenyum.

·          Metaller özgül ağırlıklarına göre iki gruba ayrılırlar:

     1-Ağır metaller:Atom  kütleleri yüksek olan (Özgül ağırlığı beşten yukarı olanlara) ağır metaller denir.Bakır,kurşun,cıva,kadmiyum,manganez,çinko,altın vb. gibi geniş bir element dizisini kapsayan ağır metallerin tümü,doğal çevrelerde zayıf derişimlerde bulunur ve farklı kimyasal özellikleri olan uyumsuz bir grup oluşturur.

     2-Hafif metaller:Özgül ağırlıkları beşten aşağı olan metallerle  hafif metaller  denir. Alüminyumü,potasyum,sodyum...

·          Metaller, elementler tablosunda kolaylıkla bulunabilen birkaç büyük aileye ayrılabilir.

     1-Alkali metaller:1A kolonunda yer alır,gümüş beyazı renginde ve mükemmel indirgen olan bu metaller,kuvvetli bazik hidroksitler oluşturma özelliğiyle ayırt edilir.Metal parlaklıkları ve ilginç ısıl ve elektriksel özellikleri vardır.Bileşiklerinde sadece +1 değerlik alırlar.

     2-Toprak alkali metaller:2A kolonunda toplanmıştır;çok tepkin olan bu elementlerin metal parlaklığı ve üstün elektriksel ve ısıl özellikleri vardır.Alkali metallerden daha serttirler. Bileşiklerinde sadece +2 değerlik alırlar.

     3-Geçiş metalleri:Elementler tablosunda yatay çizgilerde toplanmıştır;bu elementler elektron katmanlarının,yeğlemeli olarak dış katmanlardan başka  katmanlarda gerçekleşen dolmasıyla ayırt edilir.Bunlar “B” gruplarıdır.

     4-Toprak metalleri:Bor hariç hepsi metaldirler.Bileşiklerinde sadece +3 değerlik alırlar. Son yörüngelerinde 3 elektron bulunur.

·          Metaller hava,ısı ve kimyasal maddelerin etkisi karşısında değişikliğe uğrayıp uğra-

dıklarına göre  de sınıflandırılır.

     1-Soy metaller:Altın,platin ve gümüş gibi bazı metaller nemli hava ve arı oksijen içinde,oda sıcaklığında olduğu gibi,yüksek derecede ısıtılmakla da hiçbir değişikliğe uğramazlar.Özellikle altın ve platin kimyasal etkenlerden hiç zarar görmez.Bu çeşit metallere soy metaller denir.

     2-Yarısoy metaller:Nikel,kalay,krom ve cıva gibi bir kısmı ise oda sıcaklığında,nemli hava ve oksijenden etki görmezler.Ancak çok ısıtıldıklarında oksitlenirler.İşte bu gibi metallere yarısoy metaller denir.Metallerin oksijenle birleşmesi olayına oksitlenme,meydana gelen metal ve oksijen bileşiğine de oksit denir.

Yatay Kaydırma:       METALLERİN 
      ÖZELLİKLERİ     3-Soy olmayan metaller:Demir,kurşun,çinko gibi metaller ise,oda sıcaklığındaki nemli havada paslanırlar.Üst kısımlarında oksit veya oksitle beraber karbonat bileşiminde bir pas katmanı oluşur.Bu türlü metallere soy olmayan metaller denir.

 

 

 

 

         Isıyı ve elektriği iyi iletirler.Periyodik tabloda geçiş metalleri arasında yer almayan basit metallerin ısı ve elektrik iletkenliklerinin çok yüksek olması olgusu en iyi biçimde serbest elektron kuramıyla açıklanır.Bir kristale elektrik akımı verdiğimizde  elektronların,kristaldeki bağ türüne bağlı hareket kazanmaları ile ya iletkenlik oluşur veya elektronlar elektrik akımı altında hiç hareket edemezler,o zaman da kristallerde  yalıtkanlık özelliği meydana gelir.Metal atomları arasında metalik bağ vardır.Metaller iç yapıları bakımından diğer elementlerden farklıdırlar.Billursu yapıları vardır,yani çoğu küp ve altıgen prizma biçiminde oluşurlar.Billur yapı ve güçlü bağ metallere elektriği iletme,sertlik,çekmeye ve darbeye karşı direnç,esneklik, dövülgenlik,tel haline gelebilme,yeterli bir kuvvet uygulandığında kırılmadan biçim değiştirme gibi fiziksel özellikler verir.Metallerde elektrik akımı iletkenliği değerlik elektronlarının hare-

ketliliği ile ilgilidir.Metallerin son yörüngelerinde az sayıda elektron ve bu elektronların hareket edebileceği boş değerlik orbitalleri vardır.Elektronların bu değerlik orbitallerinde hareketli olarak,bir elektrona birden fazla atoma ait olma özelliği kazandırır.Metal kararlı yapı kazanır. Metalin atomları,değerlik elektronlarının ortaklaşa kullanılmasıyla bir iyon kafesi halinde olu-

şurlar;bu değerlik elektronları serbest ya da kısmen serbest bir elektron bulutu meydana getirir;bu bulut da metal bağı ile elektriksel ve ısıl iletkenlikten sorumludur.Metallerde atomlar kristal yapı içinde birbirlerine çok yakın biçimde yığışmıştır ve böylece ısının iletimini sağla-

yan titreşimler bir atomdan öbürüne kolayca aktarılarak bütün yapı boyunca iletilir.Genellikle yoğun,suda ve adi çözücülerde çözünmeyen yeterli kalınlıktayken saydam olmayan cisimlerdir. Parlatıldıkları zaman,üzerlerine gelen ışık ışınlarının hemen hepsini yansıtarak “metal parlaklı-

ğı” denen özel bir parıltı gösterirler.Fakat pek ince toz haline getirilince parlaklıklarını kaybe-

derler.Tozlar külçe şekline konulduğunda,yeniden parlaklık kazanırlar.Metallerin opaklığı serbest elektronların gelen ışık fotonlarını kolaylıkla soğurmalarından kaynaklanır.Yüksek yansıtma gücü ise ,elektronların temel enerji düzeylerine düştüklerinde bu enerjiyi yeniden yayımlamalarından ileri gelir.Sarı renkli altın ve kırmızımsı bakırın dışındaki bütün metaller kütle durumundayken gümüşümsü ya da grimsidir.Toz durumuna getirildiklerinde genellikle siyahımsı bir renk alırlar.Oda sıcaklığında,katı halde bulunma kuralının tek istisnası cıvadır. Yeterli bir kuvvet uygulayarak,metal cisimleri kırmadan şeklini değiştirmek mümkündür. Gerçekten de metaller,sertlik,çekmeye ve darbeye karşı direnç,esneklik,dövülgenlik,tel haline gelebilme gibi bazı özellikler taşır.Tellere ayrılabilme yassılatılabilme özelliği tıkız (kompakt) yapıdan ve yapıdaki billurların belirli bir plana göre birbirleri üzerinden kayabilmelerinden ileri gelir.Metaller sıcakken merdanelerin arasından geçirilerek ya da dövülerek istenen biçime getirilebilir.İki veya daha çok sayıda,metal ile metal ve hatta ametalden,bir amaç için yapılan ve metalik özellik gösteren katı karışıma “alaşım” denir.Alaşımların özellikleri,kendilerini meyda-

na getiren metal türlerine ve bunların miktarına göre değişir.Metallerin dayanıklılığı ve sertliği iki biçimde denetlenebilir ya da belirlenebilir;bunlardan biri alaşımlama,öbürü ise ısıl işlem uygulamasıdır.Metaller katışıksız haldeyken genellikle yumuşak ve dayanıksızdır;bunlar başka metallerle alaşımlanarak (karıştırılarak) daha dayanıklı ve sert hale getirilebilir.Metallerin katı-

şıksız olarak kullanıldıkları kimi yerler varsa da,bunlardan çoğunlukla alaşım durumunda yararlanılır.Altın ve platinden başkası tabiatta arı halde olmayıp,çoğunlukla oksit (oksijenli), sülfür(kükürtlü) ve karbonat gibi bileşikler halinde aynı zamanda taş,toprak ve başka maddeler-

le karışık olarak bulunur.İşte metal elde etmeye yarayan böyle bileşiklere “filiz” denir.Metal atomlarını en dış kabuklarındaki elektron sayısı,dolu bir kabuktaki elektron sayısının yarısından daha azdır.Bu özellikleri nedeniyle metaller birbirleriyle kolay bileşik oluşturmazlar,buna karşı-

lık dış kabuklarında görece daha çok sayıda değerlik(valans)elektronu bulunan oksijen,kükürt gibi ametallerle kolayca tepkimeye girerler.Ametallerle girdikleri tepkimelerde aralarında oluşan bağa iyonik bağ denir.Her metalin sabit bir erime sıcaklığı vardır.En düşük erime nokta-

sı olan metal cıvadır(-39C);öte yandan ender bulunan bir metal olan sezyum 29C’de erir. (tere-

yağıyla hemen hemen aynı sıcaklıkta) ve normal koşullarda havayla temas ettiğinde derhal tutuşur.Tungsten 3.400C’ye kadar ısıtılmadıkça erimez;onun için bu metal elektrik ampullerin-

deki filaman denen ince tellerin yapımında kullanılır.Bütün metaller,yeterince yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtıldıklarında kaynar.Örneğin tungsten ancak 5.930C’de (hemen hemen Güneş

in yüzeyindeki sıcaklıkta) kaynar.Metal atomları katı bir yapı oluşturacak biçimde bir araya geldiklerinde,her atom sabit sayıda elektron verir ve böylece geriye artı yüklü bir iyon kalır. Metaller,elektron vererek iyon oluşturma yeteneklerine göre sıralanabilir;en kolay elektron verenler en etkin olanlardır.Bu tür bir sıralamaya etkinlik dizisi ya da elektrokimyasal dizi denir.En etkin metaller olan potasyum ve sodyum dizinin başında,en az etkin metal olan altın ise dizinin sonunda yer alır.Metaller,son yörüngelerinde(1,2,3 gibi)az sayıda elektron bulundur-

dukları için bileşiklerinde (+) pozitif değerliklidir.Metalik bağın hep aynı ve kararlı kalışı,meta-

lin pozitif elektrik yüklü iyonları ile negatif elektrik yüklü elektronlar arasındaki karşılıklı elek-

trostatik çekim gücüne bağlıdır.Canlıların yapısında az miktarlarda bulunurlar.Metallerin çoğuna (Na,Mg,Fe,Zn gibi)asitler etki eder.Bunun sonucunda tuz oluşur ve hidrojen gazı açığa çıkar.Hidrojenli olmayan bir bileşiğin elektrolizi yapıldığı zaman,katotta toplanan element daima bir metaldir. Metallerin hidrojenli bileşikleri hiçbir zaman asitler olamaz.Bir maddenin oksijenli bileşikleri arasında hiç olmazsa bir tanesi,asitler üzerine etki ederek bir tuz ve su verme özelliğine sahiptir. Yani bazik oksit fonksiyonu vardır. Hidrojen,arsenik,antimon,titan, kalay gibi bazı elementler bu özelliklerin yalnız bir kısmını gösterir.Bunlar metaller ve ametaller arasında geçiş elementleridir.Metallerin çoğu güçlü bir mekanik dirence sahiptir. Özgül ağırlıkları(yoğunlukları)çok çeşitlidir.Bir metalin özgül ağırlığı o metalin ağırlığının suyunkiyle karşılaştırılarak tanımlamak için kullanılır.Örneğin demirin özgül ağırlığı 7,8’dir; yani demirin ağırlığı suyunkinin neredeyse 8 katıdır.En düşük özgül ağırlığa sahip olan metal lityum(0,53gr/cm3),en yüksek özgül ağırlığa sahip metal ise osmiyumdur(22,49gr/cm3). Herhangi bir işte kullanılacak metalin seçimi çoğunlukla özgül ağırlıklarına yoğunluklarına bakılarak yapılır;örneğin kurşun,terazi ağırlıklarının yapımında,alüminyum ve magnezyum alaşımları ise uçak parçalarının yapımında kullanılır.   

471
0
0
Yorum Yaz