Metaal

Een metaal is een scheikundig element uit een van de volgende reeksen in het periodiek systeem der elementen:

In het periodiek systeem bevinden deze elementen zich alle links van de semi-metalen, of metalloïden. De metalloïden liggen op een diagonale lijn, van boor (B) tot polonium (Po).

Enkele algemeen bekende metaalsoorten zijn: ijzer, aluminium, koper, chroom, nikkel, lood, zink, tin, goud en zilver.

Eigenschappen van metalen

Chemische eigenschappen

Het belangrijkste kenmerk van metalen is hun kleine elektronegativiteit. Door deze kleine elektronegativiteit binden ze elektronen niet sterk aan de kern en vormen daardoor gemakkelijk positief geladen ionen en kunnen ze reageren met stoffen die negatief geladen ionen vormen, waarbij een zout gevormd wordt.

De meeste metalen zijn chemisch stabiel. Echter, metalen uit de reeksen van de alkalimetalen (bijvoorbeeld natrium) en aardalkalimetalen (bijvoorbeeld magnesium) zijn zeer reactief.

De edelmetalen, bijvoorbeeld goud, zilver, platina, zijn chemisch vrijwel inert. Zij reageren met vrijwel geen enkele stof.

Fysische eigenschappen

Metalen hebben een aantal kenmerkende fysische eigenschappen:

ze hebben meestal een glimmend uiterlijk
ze zijn zwaar (hebben een hoge dichtheid)
ze hebben een hoge taaiheid en zijn pletbaar.
ze hebben meestal een hoog smeltpunt (Met uitzondering van kwik (Hg) zijn alle metalen vaste stoffen bij kamertemperatuur)
ook zijn ze goede geleiders van warmte en elektriciteit.

Deze eigenschappen zijn hoofdzakelijk het gevolg van de losse binding van de buitenste elektronenschil van de metalen zodat in de praktijk de metaal atomen ingebed zijn in een gemeenschappelijke elektronenwolk.

IJzer, nikkel en enkele andere metalen en legeringen kunnen magnetisch gemaakt worden. Zie hiervoor ferromagnetisme.

Legeringen

Een legering is een mengsel van metalen. Een legering kan ook wel niet-metalen bevatten. Legeringen worden geproduceerd om aan metalen de gewenste eigenschappen, zoals hardheid en smeedbaarheid te verschaffen. In de bronstijd (± 2000 - 1000 voor Chr.) wist men reeds hoe men van koper een legering kon maken die gemakkelijker te bewerken was door er tin aan toe te voegen. Deze legering heet brons.

Productie van metaal

Metalen worden in de natuur zelden in zuivere vorm gevonden. Metalen worden gedolven in de vorm van ertsen, die vervolgens worden omgezet in de zuivere metaalvorm. Voorbeelden hiervan zijn de winning van gietijzer uit ijzererts door middel van hoogovens of de elektrochemische omzetting van bauxiet in aluminium.

Ferro en non-ferro

In de metaalhandel wordt onderscheid gemaakt tussen de ferrometalen (ijzer en legeringen op basis van ijzer, zoals staal) en non-ferrometalen (bijvoorbeeld aluminium en koper).

Toepassingen

Metalen hebben zeer veel toepassingen. Voor meer informatie, zie de artikelen over de afzonderlijke metalen. De nu volgende opsomming dient slechts om een indruk te geven van de veelzijdigheid van metalen. Metalen worden toegepast in:

constructies, machines en vervoermiddelen;
verpakkingsmateriaal zoals blik voor conserven, drank en verf;
elektrische verbindingen (koperdraad);
kwikbarometers en thermometers;
magneten;
pigmenten (lood, cadmium);
ballast in de kiel van schepen, of als contragewicht;
projectielen en slagwapens;
chemische katalysatoren;
kunstvoorwerpen;
belegging (edelmetalen) en betaalmiddel;
geneesmiddel (lithium);
vergif (arsenicum).

Zie ook