Metallerin Özellikleri

METALLERİN ÖZELLİKLERİ

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 hareketliliği 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 oluşurlar; 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 sağlayan 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 parlaklığı” denen özel bir parıltı gösterirler Fakat pek ince toz haline getirilince parlaklıklarını kaybederler 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 meydana 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 katışıksız 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 maddelerle 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 karşılık 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 noktası olan metal cıvadır (-39C); öte yandan ender bulunan bir metal olan sezyum 29C’de erir (tereyağıyla hemen hemen aynı sıcaklıkta) ve normal koşullarda havayla temas ettiğinde derhal tutuşur


Tungsten 3400C’ye kadar ısıtılmadıkça erimez; onun için bu metal elektrik ampullerindeki filaman denen ince tellerin yapımında kullanılır Bütün metaller, yeterince yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtıldıklarında kaynar Örneğin tungsten ancak 5930C’de (hemen hemen Güneşin 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 olanlardırBu tür bir sıralamaya etkinlik dizisi ya da elektrokimyasal dizi denirEn 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 bulundurdukları için bileşiklerinde (+) pozitif değerliklidir Metalik bağın hep aynı ve kararlı kalışı, metalin pozitif elektrik yüklü iyonları ile negatif elektrik yüklü elektronlar arasındaki karşılıklı elektrostatik 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 gösterirBunlar 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


AMETALLER

Metal olmayan, normal koşullarda katıdan başka sıvı ya da gaz durumunda bulunabilen, tel ve levha biçimine gelemeyen, elektrik ve ısıyı iletmeyen (bir tür C kristali olan grafit dışında) ve elementler tablosunun sağ tarafında yer alan elementlerdir Ametallere uzun bir süre, metalsiler (metali andıran) adı verilmiştir; oysa günümüzde metalsiler terimi, hem metal, hem de ametal özelliği taşıyan elementleri belirtmek için kullanılmaktadır Bazı ametaller, sembolleri ve değerlikleri şunlardır:

Ametalin AdıSembolüDeğerliği


Karbon C (+4,-4)Azot N -3Fosfor P -3Oksijen O -2Kükürt S -2Flor F -1Klor Cl -1Brom Br -1İyot İ -1Selenyum Se -2
__________________

__________________