Metaller: Egenskaber, eksempler, legeringer og metallurgi

De fleste metaller er hårde, blanke, de føles tunge og smelter kun, når de opvarmes ved meget høje temperaturer. Klumper af metal giver en klokkelignende lyd fra sig, når de rammes af noget tungt (de er sonoristiske). Varme og elektricitet kan let passere gennem et metal (det er ledende). En klump metal kan slås til en tynd plade (det er formbart) eller trækkes til tynde tråde (det er duktilt). Metal er svært at trække fra hinanden (det har en høj trækstyrke) eller smadre (det har en høj trykstyrke). Hvis man trykker på et langt, tyndt stykke metal, vil det bøje sig, men ikke knække (det er elastisk). Med undtagelse af cæsium, kobber og guld har metaller en neutral, sølvfarvet farve.

Det er ikke alle metaller, der har disse egenskaber. Kviksølv er f.eks. flydende ved stuetemperatur, bly er meget blødt, og varme og elektricitet passerer ikke lige så godt gennem jern som gennem kobber.

Metaller er meget nyttige for mennesker. De bruges til at fremstille værktøj, fordi de er stærke og lette at forme. Jern og stål er blevet brugt til at lave broer, bygninger og skibe.

Nogle metaller bruges til at fremstille genstande som f.eks. mønter, fordi de er hårde og ikke slides hurtigt ned. For eksempel kobber (som er skinnende og rødt), aluminium (som er skinnende og hvidt), guld (som er gult og skinnende) samt sølv og nikkel (som også er hvidt og skinnende).

Nogle metaller, som f.eks. stål, kan gøres skarpe og forblive skarpe, så de kan bruges til at lave knive, økser og barberblade.

Sjældne metaller med høj værdi som guld, sølv og platin bruges ofte til at fremstille smykker. Metaller bruges også til at fremstille skruer og skruer. Gryder, der bruges til madlavning, kan være fremstillet af kobber, aluminium, stål eller jern. Bly er meget tungt og tæt og kan bruges som ballast i både for at forhindre, at de vælter, eller for at beskytte mennesker mod ioniserende stråling.

Mange ting, der er lavet af metaller, kan i virkeligheden være lavet af blandinger af mindst ét metal med enten andre metaller eller med ikke-metaller. Disse blandinger kaldes legeringer. Nogle almindelige legeringer er:

• Stål (jern og kulstof) (kulstof er et ikke-metal)
• Messing (kobber og zink)
• Bronze (kobber og tin)
• Duralumin (aluminium og kobber)
• Gunmetal (kobber, tin og zink)

Menneskene begyndte først at fremstille ting af metal for over 9000 år siden, da de opdagede, hvordan de kunne få kobber ud af dets []malm. Derefter lærte de at lave en hårdere legering, bronze, ved at tilsætte tin til kobberet. For ca. 3000 år siden opdagede de jern. Ved at tilsætte små mængder kulstof til jern fandt de ud af, at de kunne lave en særlig nyttig legering - stål.

I kemi er metal en betegnelse for en gruppe kemiske grundstoffer, der har visse egenskaber. Det er let for et metals atomer at miste en elektron og blive til positive ioner eller kationer. På denne måde er metaller ikke som de to andre slags grundstoffer - ikke-metaller og metalloider. De fleste grundstoffer i det periodiske system er metaller.

I det periodiske system kan vi tegne en zigzaglinje fra grundstoffet bor (symbol B) til grundstoffet polonium (symbol Po). De grundstoffer, som denne linje går igennem, er metalloiderne. De grundstoffer, der ligger over og til højre for denne linje, er ikke-metallerne. Resten af grundstofferne er metallerne.

De fleste af metallernes egenskaber skyldes, at atomerne i metallet ikke holder fast i deres elektroner særlig tæt. Hvert atom er adskilt fra de andre af et tyndt lag af valenselektroner.

Nogle metaller er dog anderledes. Et eksempel er metallet natrium. Det er blødt, smelter ved en lav temperatur og er så let, at det flyder på vand. Folk bør dog ikke prøve dette, for en anden egenskab ved natrium er, at det eksploderer, når det rører ved vand.

De fleste metaller er kemisk stabile og reagerer ikke let, men nogle reagerer dog. De reaktive metaller er alkalimetaller som natrium (symbol Na) og jordalkalimetaller som calcium (symbol Ca). Når metaller reagerer, reagerer de ofte med ilt. Oxider af metaller er basiske. Oxider af ikke-metaller er sure.

Forbindelser, hvor metalatomer er kombineret med andre atomer for at danne molekyler, er sandsynligvis de mest almindelige stoffer på Jorden. F.eks. er blandsalt en forbindelse af natrium.

Brugen af metaller siges at være det, der adskiller mennesker fra dyr. Før de brugte metaller, lavede menneskene redskaber af sten, træ og dyreknogler. Dette kaldes nu for stenalderen.

Ingen ved, hvornår det første metal blev fundet og brugt. Det var sandsynligvis det, der kaldes naturligt kobber, som nogle gange findes i store klumper på jorden. Folk lærte at lave kobberværktøj og andre ting af dette kobber, selv om det er ret blødt af et metal at være. De lærte at smelte kobber fra almindelige malme. Når kobber blev smeltet over ild, lærte man at lave en legering kaldet bronze, som er meget hårdere og stærkere end kobber. Man fremstillede knive og våben af bronze. Denne periode i menneskets historie efter ca. 3300 f.Kr. kaldes ofte bronzealderen, dvs. bronzeværktøjernes og -våbenes tid.

Omkring år 1200 f.Kr. lærte nogle mennesker at fremstille værktøj og våben af jern. Disse var endnu hårdere og stærkere end bronze, og det var en fordel i krig. Tiden med jernredskaber og -våben kaldes i dag jernalderen . Metaller har været meget vigtige i menneskets historie og civilisation. Jern og stål var vigtige i fremstillingen af maskiner. Guld og sølv blev brugt som penge for at give folk mulighed for at handle, dvs. udveksle varer og tjenesteydelser over store afstande.

I astronomi er et metal et hvilket som helst andet grundstof end hydrogen eller helium. Det skyldes, at disse to grundstoffer (og nogle gange lithium) er de eneste grundstoffer, der dannes uden for stjerner. På himlen kan et spektrometer se tegn på metaller og vise astronomen, hvilke metaller der findes i en stjerne.

• Metallurgi
• Penge
• Minedrift
• Guldfeber
• Historie