Metalle

Die Gleichartigkeit von Metallen (Eigenschaften von Metallen)

Die meisten Metalle sind hart, glänzend, sie fühlen sich schwer an und schmelzen nur, wenn sie bei sehr hohen Temperaturen erhitzt werden. Metallklumpen erzeugen einen glockenartigen Klang, wenn sie mit etwas Schwerem geschlagen werden (sie sind sonor). Wärme und Elektrizität können ein Metall leicht durchdringen (es ist leitfähig). Ein Metallklumpen kann zu einem dünnen Blech geschlagen werden (es ist formbar) oder zu dünnen Drähten gezogen werden (es ist duktil). Metall lässt sich schwer auseinanderziehen (es hat eine hohe Zugfestigkeit) oder zerschlagen (es hat eine hohe Druckfestigkeit). Wenn Sie auf ein langes, dünnes Metallstück drücken, wird es sich biegen, nicht brechen (es ist elastisch). Mit Ausnahme von Cäsium, Kupfer und Gold haben Metalle eine neutrale, silberne Farbe.

Nicht alle Metalle haben diese Eigenschaften. Quecksilber zum Beispiel ist bei Raumtemperatur flüssig, Blei ist sehr weich, und Wärme und Elektrizität gehen nicht so gut durch Eisen wie durch Kupfer.

Verwendung von Metallen

Metalle sind für die Menschen sehr nützlich. Sie werden zur Herstellung von Werkzeugen verwendet, weil sie stark und leicht zu formen sind. Eisen und Stahl wurden zur Herstellung von Brücken, Gebäuden oder Schiffen verwendet.

Einige Metalle werden zur Herstellung von Gegenständen wie Münzen verwendet, weil sie hart sind und sich nicht schnell abnutzen. Zum Beispiel Kupfer (das glänzend und rot gefärbt ist), Aluminium (das glänzend und weiß ist), Gold (das gelb und glänzend ist) und Silber und Nickel (ebenfalls weiß und glänzend).

Einige Metalle, wie Stahl, können scharf gemacht werden und bleiben scharf, so dass sie zur Herstellung von Messern, Äxten oder Rasiermessern verwendet werden können.

Seltene Metalle mit hohem Wert, wie Gold, Silber und Platin, werden häufig zur Herstellung von Schmuckstücken verwendet. Metalle werden auch zur Herstellung von Befestigungselementen und Schrauben verwendet. Zum Kochen verwendete Töpfe können aus Kupfer, Aluminium, Stahl oder Eisen hergestellt werden. Blei ist sehr schwer und dicht und kann als Ballast in Booten verwendet werden, um diese am Umkippen zu hindern, oder um Menschen vor ionisierender Strahlung zu schützen.

Eine Brücke in Russland aus Metall, wahrscheinlich aus Eisen oder Stahl.

Legierungen von Metallen

Viele Dinge, die aus Metallen bestehen, können in der Tat aus Mischungen von mindestens einem Metall mit anderen Metallen oder mit Nichtmetallen bestehen. Diese Mischungen werden als Legierungen bezeichnet. Einige gebräuchliche Legierungen sind:

• Stahl (Eisen und Kohlenstoff) (Kohlenstoff ist ein Nichtmetall)
• Messing (Kupfer und Zink)
• Bronze (Kupfer und Zinn)
• Duraluminium (Aluminium und Kupfer)
• Rotguss (Kupfer, Zinn und Zink)

Die Menschen begannen vor über 9000 Jahren, Dinge aus Metall herzustellen, als sie entdeckten, wie man Kupfer aus seinem []Erz gewinnen kann. Dann lernten sie, wie man eine härtere Legierung, Bronze, herstellt, indem man dem Kupfer Zinn hinzufügt. Vor etwa 3000 Jahren entdeckten sie Eisen. Indem sie dem Eisen geringe Mengen Kohlenstoff zusetzten, fanden sie heraus, dass sie eine besonders nützliche Legierung herstellen konnten - Stahl.

Metalle in der Chemie

In der Chemie ist Metall ein Wort für eine Gruppe von chemischen Elementen, die bestimmte Eigenschaften haben. Es ist leicht, dass die Atome eines Metalls ein Elektron verlieren und zu positiven Ionen oder Kationen werden. Auf diese Weise sind Metalle nicht wie die beiden anderen Arten von Elementen - die Nichtmetalle und die Metalloide. Die meisten Elemente des Periodensystems sind Metalle.

Im Periodensystem können wir eine Zickzacklinie vom Element Bor (Symbol B) zum Element Polonium (Symbol Po) ziehen. Die Elemente, durch die diese Linie verläuft, sind die Metalloide. Die Elemente, die sich über und rechts von dieser Linie befinden, sind die Nichtmetalle. Die restlichen Elemente sind die Metalle.

Die meisten Eigenschaften von Metallen sind darauf zurückzuführen, dass die Atome im Metall nicht sehr fest an ihren Elektronen haften. Jedes Atom ist durch eine dünne Schicht von Valenzelektronen von den anderen getrennt.

Einige Metalle sind jedoch anders. Ein Beispiel ist das Metall Natrium. Es ist weich, schmilzt bei niedriger Temperatur und ist so leicht, dass es auf Wasser schwimmt. Man sollte dies jedoch nicht versuchen, denn eine weitere Eigenschaft von Natrium ist, dass es bei Berührung mit Wasser explodiert.

Die meisten Metalle sind chemisch stabil und reagieren nicht leicht, aber einige reagieren doch. Die reaktiven Metalle sind die Alkalimetalle wie Natrium (Symbol Na) und die Erdalkalimetalle wie Kalzium (Symbol Ca). Wenn Metalle reagieren, reagieren sie oft mit Sauerstoff. Die Oxide von Metallen sind basisch. Die Oxide von Nichtmetallen sind sauer.

Verbindungen, bei denen Metallatome mit anderen Atomen zu Molekülen verbunden sind, sind wahrscheinlich die am weitesten verbreiteten Substanzen auf der Erde. Zum Beispiel ist Kochsalz eine Verbindung von Natrium.

Metalle in der Geschichte

Die Verwendung von Metallen soll das sein, was Menschen von Tieren unterscheidet. Bevor sie Metalle verwendeten, stellten die Menschen Werkzeuge aus Steinen, Holz und Tierknochen her. Heute nennt man dies die Steinzeit.

Niemand weiß, wann das erste Metall gefunden und verwendet wurde. Es handelte sich wahrscheinlich um das so genannte einheimische Kupfer, das manchmal in großen Klumpen auf dem Boden gefunden wird. Die Menschen lernten, daraus Kupferwerkzeuge und andere Dinge herzustellen, obwohl es für ein Metall ziemlich weich ist. Sie lernten das Schmelzen, um Kupfer aus gewöhnlichen Erzen zu gewinnen. Als Kupfer über Feuer geschmolzen wurde, lernten die Menschen, wie man eine Legierung namens Bronze herstellt, die viel härter und stärker als Kupfer ist. Die Menschen stellten Messer und Waffen aus Bronze her. Diese Zeit in der Menschheitsgeschichte, nach etwa 3300 v. Chr., wird oft als Bronzezeit bezeichnet, d. h. als die Zeit der Werkzeuge und Waffen aus Bronze.

Um das Jahr 1200 v. Chr. lernten einige Menschen, eiserne Werkzeuge und Waffen herzustellen. Diese waren noch härter und stärker als Bronze, und das war im Krieg ein Vorteil. Die Zeit der eisernen Werkzeuge und Waffen wird heute als Eisenzeit bezeichnet. Metalle waren in der menschlichen Geschichte und Zivilisation sehr wichtig. Eisen und Stahl waren wichtig für die Herstellung von Maschinen. Gold und Silber wurden als Geld verwendet, um den Menschen den Handel zu ermöglichen, d.h. den Austausch von Waren und Dienstleistungen über große Entfernungen.

Ein Klumpen reinen Kupfers als natives Kupfer gefunden

Metalle in der Astronomie

In der Astronomie ist ein Metall ein beliebiges anderes Element als Wasserstoff oder Helium. Das liegt daran, dass diese beiden Elemente (und manchmal auch Lithium) die einzigen sind, die sich außerhalb von Sternen bilden. Am Himmel kann ein Spektrometer die Zeichen von Metallen sehen und dem Astronomen die Metalle in einem Stern zeigen.

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