Proč se kov taví?

Od snídaňových lžiček přes mobilní telefony až po mince: každý den používáme předměty, které obsahují kov. A i když je to pevný materiál, může se také roztavit.

Všechny pevné látky se mohou roztavit při určité teplotě – teplotě tání. Poté změní svůj takzvaný stav agregace z pevného na kapalný (nebo s dalším zahříváním na bod varu do plynného stavu). Pro každou látku platí jiný bod tání. Kovy tají při velmi rozdílných teplotách v závislosti na jejich chemickém složení – například cesium taje při vyšších pokojových teplotách, wolfram taje pouze při teplotě přes 3000 stupňů Celsia. To také znamená, že existují velmi odlišné kovy. Existují však některé vlastnosti, které všechny kovy sdílejí: Atom kovu se skládá z kladně nabitého atomového jádra a záporně nabitého povlaku, elektronů. Aby se vyvinuly kovové vlastnosti, musí se spojit mnoho atomů kovů. Jediný atom železa tedy ještě není kov. Mezi kovové vlastnosti patří například elektronická vodivost, což znamená, že jednotlivé atomy sdílejí své elektrony a ty se mohou snadno pohybovat mezi atomovými těly. Dalšími typickými vlastnostmi jsou převážně stříbřitě lesklý povrch a jeho dobrá deformovatelnost. V přírodě se vyskytuje jen několik čistých kovů, tedy důstojných: příkladem je zlato, rtuť a stříbro. Většina kovů se nachází v chemických sloučeninách, rudách, například vázaných kyslíkem. Použitelné kovy, jako je železo, musí být vyráběny chemicky. Jedná se o velmi složitý proces, protože vyžaduje hodně energie ve formě tepla nebo elektřiny. Proto je také důležité, abychom oceňovali a recyklovali kov jako materiál.

Co se stane chemicky, když se kov roztaví? Můžete to ilustrovat na skupině dětí. Předpokládejme, že je venku zima a děti se chtějí zahřát. Co děláš? Pohybují se spolu jako mláďata tučňáků čekající na rodiče v chladu polárního ledu. To je také případ kovů: když je kov studený a je pod bodem tání, jednotlivé atomy tvořící kov jsou si velmi blízké. V tomto pevném agregačním stavu tvoří atomy pevný řád, jsou kvazi seřazeny. Jakmile se děti zahřejí, znovu se od sebe vzdálí. Stejné je to s kovy: rigidní řád se ztrácí, atomy se pohybují, kov se začíná tát a stává se tekutým. Když se kov znovu ochladí,

Existují však některé látky, včetně kovů, které reagují se vzduchem dříve, než dosáhnou bodu tání. Příkladem toho je lithium nebo dřevo, které „hoří“ na vzduchu, což je patrné z různých jevů: lithium mění barvu na povrchu v důsledku tvorby oxidu lithného a nitridu tam, zatímco dřevo se vznítí nad určitou teplotu. Železo také reaguje se vzduchem, i když velmi pomalu, a vytváří rez. Železo se oxiduje a kyslík se redukuje. To znamená, že kyslík odebírá elektrony ze železa, čímž železo ztrácí své kovové vlastnosti …

Železo však lze proti této reakci chránit vzduchem, například smícháním (= legováním) s jinými kovy a nekovy za účelem výroby nerezové oceli. Mimochodem, ocel je velmi různorodý kov: existuje více než 2000 druhů oceli s různými vlastnostmi. Ocel může být neuvěřitelně odolná – vzpomeňte si například na letadlo: Může stát hodiny v tropické zemi celé hodiny v prudkém vedru a o pár minut později musí vydržet minus 60 stupňů Celsia ve výšce 10 000 metrů. Jedná se o teplotní rozdíly přes 100 stupňů. Kovy jsou fascinující, protože tvoří přibližně 80 procent všech chemických prvků a mají tak odlišné vlastnosti. Například olovo: je to těžký kov, ale zároveň je tak měkký, že ho můžete poškrábat jako vosk nebo použít jako těsnění potrubí. Kovy mají širokou škálu barev od načervenalé (měděné), žluté (zlaté) nebo stříbřité. Mimochodem, stříbro je nejvíce reflexní kov. Proto bývala zrcátka stříbrná. Kromě toho stříbro také velmi dobře vede elektřinu a teplo. V případě kovů existují také takzvané supravodiče, které vedou elektřinu bez odporu, tj. Ztráty třením. Problém je v tom, že je to možné pouze při velmi nízkých teplotách, tj. Pod mínus 200 stupňů. Kovy jsou samozřejmě také velmi oblíbené jako šperky. Mimochodem, termín kov pochází z řeckého slova métallon, což znamená důl nebo šachta. To pravděpodobně popisuje místo, kde byly nalezeny kovy. Starověké nálezy mincí a šperků dokazují,