Chemická vazba
Chemická vazba (4/6) · 9:28

Kovy a kovové vlastnosti Jak se liší kovy od ostatních látek?

Navazuje na Periodickou tabulku prvků.
V tomto videu bych chtěl prodiskutovat, co znamená, když se řekne kov nebo kovový. Nejdřív pojďme vybrat kovy, na které narážíme každodenně, nebo které si představíme, když se řekne, že je něco kovové. Příklady kovů, které nás napadnou, když řekneme kov, jsou např. železo, nikl, měď, stříbro, nebo zlato nebo hliník, aspoň mě napadnou tyto kovy. Tyhle všechny jsem už viděl a všechny mi přijdou jako kovy, ale zaměřme se na to, co o nich víme - na jejich vlastnosti a na vlastnosti dalších prvků, které jsou kovové. Takže co je typické, když se řekne kovový? Jedna z věcí je to, že jsou obvykle lesklé. Třpytí se, když na ně zasvítí světlo. Nemají matnou barvu. Prostě vypadají kovově. Jsou označovány jako kovové. Mají totiž kovový lesk. Další typická vlastnost je vysoká hustota. Když vezmu kus kovu a pustím jej do vody, tak vím, že se bude potápět a ne plavat na hladině. Dále víme, že se taví za vyšších teplot a že jsou pevné za pokojové teploty. Pevné za pokojové teploty. Tohle je pravda o všech kovech až na jednu výjimku a to rtuť, která je lesklá, ale za pokojové teploty, jak asi víte, je tekutá. Další věc, která mě napadne ve vztahu s kovy, je to, že z nich jdou vyrábět věci. Dají se různě ohýbat a tvarovat. Představte si hliníkovou fólii. Mohu ji ohnout, protože se nezlomí. Mohu ji tvarovat a ohýbat. I s železem mohu udělat to samé, budu sice potřebovat velký tlak, ale dá se ohýbat, tvarovat, a to samé platí pro zlato, stříbro a měď, které můžete tvarovat do šperků. Pokud na něj zatlačíte, tak se spíš ohnou než zlomí anebo se prostě oddělí. Takže přidám tvárnost. Jsou tvarovatelné. Další vlastnost, co mě napadne ve spojení s kovy, je jejich elektrická vodivost. Vedou elektrický proud. Kov najdete tehdy, když se podíváte dovnitř přístrojů a uvidíte dráty, které možná budou z mědi, nebo některé součástky budou z jiného kovu a to třeba ze zlata, stříbra nebo jakéhokoliv jiného kovu. Takže toto jsou některé z vlastností, které spojujeme s kovy. A teď se zamysleme, co se děje na atomové úrovni a dává kovům tyto typické vlastnosti. Když tak přemýšlím, tak vezmu třeba blok mědi. Představme si blok mědi na atomové úrovni. Řekněme, že tohle je jádro mědi a má svůj oblak elektronů. Vlastně nemá oblak elektronů, má jen všechny elektrony v různých orbitalech. O oblaku elektronů si řekneme za chvíli, ale toto je jeden určitý mrak elektronů. Takže tohle je elektronový mrak. A elektrony v tom mraku „skáčou“ podle určité pravděpodobnosti výskytu. Anebo určité možnosti přeskoků, že toto se odehrává kdekoli v tom oblaku. Představme si velký pevný blok mědi. Představte několik těchto oblaků. Představte si jich několik, všechny pohromadě, a všechny budou v pevném bloku mědi. Co umožňuje kovům být tvarovatelné a mít volný pohyb elektronů, je to, že atomy chtějí sdílet elektrony a to každý s každým. Představme si, že tohle je jeden a tohle druhý atom a že sdílí nějaké elektrony, což způsobuje vodivost a umožňuje to takzvané „skákání“. Pokud ty elektrony nejsou pevně spojené a změníte elektrický náboj… Řekněme, že jej změníte tak, aby tato strana byla více negativní, a tato strana více pozitivní, tak elektrony se budou chtít dostat pryč od stejných elektronů a dostat ke kladným protonům. Pokud jsou řekněme volně vázané, tak se mohou pohybovat od jednoho mraku k druhému. A tak skončíte s tzv. oblakem elektronů. Sepíšu to. Máte oblak elektronů, který je vodivý, a proto je tolik drátů z mědi. Oblak elektronů je také to, díky čemu jsou tvarovatelné. Pokud by někdo začal silně tlačit tímto směrem a někdo začal tlačit tímto směrem, tak neohebné věci by se natrhly a zlomily třeba v tomto bodě. Jenže díky tomuto oblaku elektronů se pouze ohnou. Tato část se může trochu ohnout dolů a tato část naopak nahoru, ale nezlomí se, prostě se nezlomí. Kovovost způsobuje vůle atomů sdílet elektrony mezi sebou a tvořit oblak elektronů, takže vám radím: pozastavte si toto video a promyslete si, které prvky na periodické tabulce jsou tohoto oblaku schopny neboli které jsou schopné sdílet elektrony mezi sebou. Je to stejný princip jako princip ionizace a elektronegativity. Pozastavte si video. Předpokládám, že jste to zkusili. Takže které prvky jsou pravděpodobně schopné sdílet elektrony? Když se podíváme na levou stranu periodické tabulky prvků, třeba na první skupinu, tak vidíme že mají pouze jeden valenční elektron. Bylo by pro ně těžké získat elektrony, aby zformovaly oblak elektronů. Pokud se ale zbaví toho jednoho elektronu, tak se stanou daleko stabilnějšími. Takže se elektronů chtějí zbavit a tyhle prvky napravo jsou velmi blízko. Vezměme třeba halogeny. Ty jsou jeden elektron daleko od dokončení mraku. Jsou chamtivé, chtějí ten elektron, proto mají sklon být elektronegativní a vzácné plyny nejsou ani jedno, nechtějí sdílet elektrony s žádným prvkem. Jsou samy o sobě velmi stabilní. Další věc, o které jsme mluvili je to, že když ve skupině jdeme dolů, tak se atomy tolik zvětšují, zvětšují a zvětšují, takže nejvzdálenější 55. elektron v cesiu bude daleko volněji vázán, protože je daleko vzdálenější než třetí elektron v lithiu. Takže prvky vlevo dole mají velmi nízkou ionizační energii, takže není potřeba velké množství energie na odštěpení elektronu. Díky čemuž budou velmi pravděpodobně předávat elektrony, a budou vykazovat silně kovové vlastnosti. Silné vlastnosti kovů. A tyhle vpravo nahoře se budou chovat opačně. Nebudou pravděpodobně předávat elektrony, jsou elektronegativní, mají vysokou ionizační energii. A tak méně svými vlastnostmi připomínají kovy. Tuším, že něco vás právě napadlo. Začali jsme s prvky, na které narážíme každodenně, a které si spojujeme s kovy a nyní jsme u takových, které jsou ještě více kovové, jenže co třeba vápník? Pokaždé jsem si pod vápníkem představil, a tuším, že spousta dalších lidí to má stejně, křídovitou látku, bílou křídovitou látku, velmi pevnou, ne moc ohýbatelnou, ani kovovou, ani vedoucí elektrický proud. Podle toho, co jsem vám řekl, by tohle bylo více kovové než třeba hliník. Připomeňme si, že co si představujete, není čistý vápník - ta křídovitá hmota je uhličitan vápenatý. Tohle je čistý vápník. Je lesklý a má i ostatní kovové vlastnosti, takže v podstatě všechny tyhle prvky jsou vysoce kovové a tyto jsou skoro nekovové, takže nejspíš tušíte, že většina periodické tabulky se skládá z kovů. Takže pokud hliník je kov, tak všechny tyto prvky jsou jsou více kovové než ostatní. A tedy všechno zde jsou kovy. Takže bloky s, d a f jsou všechno kovy, k tomu ještě velká část p bloku je považována za kovy. Někdy jsou označeny jako kovům podobné a pouze tato část periodické tabulky není považována za kovy. To dává smysl. Vzácné plyny, jsou to plyny, nejsou vůbec reaktivní, nevážou se, takže ani nevytváří strukturu schopnou vytvářet elektronový oblak. Ostatní na této straně, dokonce i uhlík, když vytvoří mřížku ze svých atomů, tak nevede elektrický proud a není tvarovatelný. Pokud vezmeme něco jako diamant, nebo třeba samotný diamant, tak to je dobrý příklad. Každopádně doufám, že už víte něco o kovových vlastnostech a trendech v periodické tabulce. Vysoká kovovost a směrem vpravo nahoru se kovovost snižuje a snižuje.
video