ما هو المعدن؟ لطالما كانت طبيعة هذه المادة موضع اهتمام منذ العصور القديمة. تم اكتشاف حوالي 96 نوعًا من المعادن حتى الآن. سنتحدث عن خصائصها وخصائصها في المقال.
ما هو المعدن؟
يشير أكبر عدد من العناصر في الجدول الدوري إلى المعادن. حاليًا ، لا يعرف الإنسان سوى 96 نوعًا منها. كل واحد منهم له خصائصه الخاصة ، وكثير منها لم تتم دراسته بعد.
ما هو المعدن؟ هذه مادة بسيطة تتميز بموصلية كهربائية وحرارية عالية ، معامل درجة حرارة موجبة للتوصيل. تتمتع معظم المعادن بقوة عالية وليونة ويمكن تشكيلها. من السمات المميزة وجود لمعان معدني
يرتبط معنى كلمة "معدن" باليونانية métallion ، حيث تعني "الحفر من الأرض" ، وكذلك "ملكي ، ملكي". وصلت إلى المصطلحات الروسية في عهد بطرس الأول من اللغة الألمانية (ميتال الألمانية) ، والتي انتقلت إليها الكلمة من اللاتينية.
الخصائص الفيزيائية
العناصر المعدنية عادة ما تتمتع بليونة جيدة ، باستثناء القصدير والزنك والمنغنيز. حسب الكثافة ، يتم تقسيمهم إلى ضوء(الألمنيوم والليثيوم) والثقيلة (الأوزميوم والتنغستن). معظمها لديها نقطة انصهار عالية ، مع نطاق عام يتراوح من -39 درجة مئوية للزئبق إلى 3410 درجة مئوية للتنغستن.
في ظل الظروف العادية ، تكون جميع المعادن باستثناء الزئبق والفرنسيوم صلبة. يتم تحديد درجة صلابتها في نقاط على مقياس موس ، حيث يكون الحد الأقصى 10 نقاط. لذلك ، فإن أصعبها هو التنجستن واليورانيوم (6.0) ، والأكثر نعومة هو السيزيوم (0.2). العديد من المعادن لها صبغات فضية ومزرق ورمادي ، والقليل منها أصفر ومحمر.
الإلكترونات المتنقلة موجودة في شبكاتها البلورية ، وبفضلها تعتبر موصلات ممتازة للتيار الكهربائي والحرارة. الفضة والنحاس يعملان بشكل أفضل مع هذا. الزئبق لديه أدنى موصلية حرارية.
الخصائص الكيميائية
تنقسم المعادن إلى عدة مجموعات حسب خصائصها الكيميائية. من بينها القلوية ، والأرض القلوية ، والضوء ، والأكتينيوم والأكتينيدات ، واللانثانم واللانثانيدات ، ونصف المعادن. تم العثور على المغنيسيوم والبريليوم بشكل منفصل.
كقاعدة عامة ، تعمل المعادن كعوامل مختزلة لغير المعادن. لديهم أنشطة مختلفة ، وبالتالي فإن ردود الفعل على المواد ليست هي نفسها. الأكثر نشاطًا هي الفلزات القلوية ، فهي تتفاعل بسهولة مع الهيدروجين والماء.
في ظل ظروف معينة ، يحدث تفاعل المعادن مع الأكسجين دائمًا تقريبًا. فقط الذهب والبلاتين لا يتفاعلون معها. كما أنها لا تتفاعل مع الكبريت والكلور على عكس المعادن الأخرى. تتأكسد المجموعة القلوية لالبيئة العادية والباقي عند تعرضها لدرجات حرارة عالية
التواجد في الطبيعة
في الطبيعة ، توجد المعادن بشكل أساسي في الخامات أو المركبات ، مثل الأكاسيد والأملاح والكربونات. يمرون بخطوات تنظيف طويلة قبل استخدامها. العديد من المعادن تصاحب الرواسب المعدنية. لذلك ، الكادميوم جزء من خامات الزنك ، سكانديوم والتنتالوم ملاصقة للقصدير.
فقط المعادن الخاملة ، أي المعادن غير النشطة ، توجد على الفور في شكلها النقي. نظرًا لقلة تعرضهم للأكسدة والتآكل ، فقد فازوا بلقب النبلاء. وتشمل هذه الذهب ، والبلاتين ، والفضة ، والروثينيوم ، والأوزميوم ، والبلاديوم ، وما إلى ذلك. المعادن النبيلة مطيلة للغاية ولها لمعان مميز في المنتجات النهائية.
المعادن في كل مكان حولنا. توجد بكميات كبيرة في قشرة الأرض. والأكثر شيوعًا هي الألمنيوم والحديد والصوديوم والمغنيسيوم والكالسيوم والتيتانيوم والبوتاسيوم. توجد في مياه البحر (الصوديوم والمغنيسيوم) ، وهي جزء من الكائنات الحية. في جسم الإنسان ، توجد المعادن في العظام (الكالسيوم) والدم (الحديد) والجهاز العصبي (المغنيسيوم) والعضلات (المغنيسيوم) وأعضاء أخرى.
التعلم والاستخدام
عرفت الحضارات القديمة ما هو المعدن. من بين الاكتشافات الأثرية المصرية التي يعود تاريخها إلى 3-4 آلاف عام قبل الميلاد ، تم العثور على أشياء مصنوعة من المعادن الثمينة. اكتشف الرجل الأول الذهب والنحاس والفضة والرصاص والحديد والقصدير والزئبق. تم استخدامهم لصنع المجوهرات والأدوات والأدوات الطقسية والأسلحة.
في العصور الوسطى ، تم اكتشاف الأنتيمون والزرنيخ والبزموت والزنك. غالبًا ما تم إعطاؤهم خصائص سحرية مرتبطة بالكون وحركة الكواكب. أجرى الكيميائيون العديد من التجارب على أمل تحويل الزئبق إلى ماء أو ذهب. ازداد عدد الاكتشافات تدريجياً ، وبحلول القرن الحادي والعشرين ، تم اكتشاف جميع المعادن المعروفة حتى الآن.
الآن يتم استخدامها في جميع مجالات الحياة تقريبًا. تستخدم المعادن لصنع المجوهرات والمعدات والسفن والسيارات. يتم استخدامها لصنع إطارات لتشييد المباني والأثاث والأجزاء الصغيرة المختلفة.
التوصيل الكهربائي الممتاز جعل المعدن لا غنى عنه في صناعة الأسلاك ، فبفضله نستخدم التيار الكهربائي.
