LOGAM: SEJARAH, SIFAT, JENIS, KEGUNAAN, CONTOH - KIMIA - 2026

The logam dibentuk oleh sekumpulan elemen yang terletak di sebelah kiri, kecuali hidrogen bukan logam, daripada Jadual Berkala. Logam merupakan kira-kira 75% unsur kimia, sehingga dapat dikatakan bahawa sebahagian besar alam semula jadi bersifat logam.

Logam yang pada mulanya diproses manusia dalam prasejarah adalah seperti berikut: emas, perak, tembaga, timah, timah dan besi. Ini disebabkan oleh fakta bahawa mereka berada di negara asalnya atau kerana mereka mudah diproses untuk membuat objek yang berguna.

Unsur logam dalam warna biru. Metalloid berwarna hijau dan bukan logam berwarna coklat

Nampaknya suatu keajaiban bahawa dari timbunan batu dan mineral, badan berkilat dan perak dapat diekstrak (dengan pengecualian penting dan luar biasa). Seperti halnya bauksit dan aluminium, dari mana tanah liatnya menggegarkan logam berkurang ini diperoleh dalam kepingan atau kertas perak.

Logam adalah kerangka industri; pengkabelan, reaktor, unit, bekasnya, semuanya terdiri daripada logam dan aloi mereka.

Syiling, senjata, alat, perisai pertama dibuat dengan logam, yang kemudian digunakan dalam pembuatan kenderaan, basikal, kapal, kapal terbang, komputer, antara objek penting lain dalam kehidupan moden.

Sejarah

Zaman Tembaga

Pengembangan metalurgi - Sumber: Penyebaran metalurgi.svg di bawah lesen Antarabangsa Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0

Pada tahun 9000 SM, benda logam tembaga palsu pertama dibuat di Timur Dekat, ketika manusia mendapati bahawa tembaga pemalu meningkatkan kekuatan dan ketahanannya, menggunakannya untuk membuat pisau. Ini adalah Zaman Tembaga.

Didapati bahawa tembaga dapat diperoleh dengan memanaskan mineral biru, seperti corvellite dan malachite (4000-3000 SM).

Zaman Chalcolithic adalah jangka waktu yang menjelang Zaman Gangsa, bersamaan dengan 5.000-3.000 SM. Manusia mula bereksperimen dengan peleburan dan peleburan tembaga, untuk mendapatkan tembaga yang ditempa dari tembaga oksida.

Zaman Gangsa (3.000-1.500 SM)

Bahan dari Zaman Gangsa - Sumber: Gaguilella di bawah lesen Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 Antarabangsa.

Manusia mungkin secara tidak sengaja mula membuat aloi, pada mulanya dengan tembaga dan arsenik, dan kemudian dengan tembaga dan timah, untuk mendapatkan gangsa di Timur Dekat.

Artikel gangsa, sesuai dengan waktu ini, memiliki 87% tembaga, 11% timah, dan sejumlah kecil besi, arsenik, nikel, timah dan antimoni.

Zaman Besi (700 SM)

Lelaki itu menggunakan pengalamannya dalam pembuatan tembaga tempa untuk pengeluaran besi tempa di Timur Dekat. Dalam jangka masa yang sama, granulasi serbuk Etruscan berlaku, Itali.

Pengeluaran keluli yang paling awal diketahui, aloi besi dan karbon, ditunjukkan dalam kepingan logam di sebuah tapak arkeologi di Anatolia (1800 SM)

Sekitar tahun 1122 M, pada tarikh dan tempat yang tidak diketahui, besi tuang diperkenalkan. Pada tahun 1440 M, Lonceng Besar Beijing, China, dihasilkan. Hampir tiga abad kemudian, pada tahun 1709 Masihi, besi cair dihasilkan menggunakan kok sebagai bahan bakar.

Pada tahun 1779, besi tuang digunakan di England sebagai bahan seni bina. Pada tahun 1855, Henry Bessenir menggunakan besi babi sebagai bahan mentah untuk mendapatkan baja ringan. The Clark dan Kayu Inggeris (1872) mempatenkan aloi, yang kini dianggap sebagai keluli tahan karat.

Sifat fizikal logam

Gangsa lonceng kuno ini menunjukkan kegunaan logam untuk tujuan hiasan atau keagamaan. Sumber: Pxhere.

Antara sifat fizikal logam yang kita ada:

-Metal kelihatan berkilat dan mampu memantulkan cahaya.

- Secara amnya, mereka adalah pengalir elektrik dan haba yang baik.

-Mereka mempunyai lebur dan takat didih yang tinggi.

-Mereka mudah ditempa, iaitu, mereka boleh dipalu untuk menghasilkan kepingan nipis.

-Mereka mulur, dengan mereka anda boleh mengeluarkan wayar atau serat dengan diameter yang sangat kecil.

-Mereka disajikan dalam keadaan pejal, kecuali merkuri, yang berada dalam keadaan cair pada suhu bilik, dan gallium, yang mencair hanya dengan meremasnya di antara tangan anda. Pada gambar berikut, anda dapat melihat bekas merkuri:

-Mereka adalah badan legap, kepingan nipisnya tidak disilangkan oleh cahaya.

-Mereka sangat keras, kecuali natrium dan kalium, yang boleh dipotong dengan pisau.

-Mereka mempunyai ketumpatan tinggi, dengan osmium dan iridium mempunyai ketumpatan tertinggi, dan litium mempunyai ketumpatan terendah.

Sifat kimia logam

Antara sebilangan sifat kimia logam yang kita ada:

-Mereka cenderung kehilangan elektron dan membentuk kation logam, M ^{n +} , di mana n menunjukkan nombor pengoksidaan mereka, yang hanya untuk logam alkali dan bumi beralkali bertepatan dengan nombor valensi mereka.

-Keadaan elektronegativiti rendah.

-Mereka menghakis dan mengalami kerosakan oksidasi.

-Membentuk oksida asas semasa bertindak balas dengan oksigen. Oksida ini apabila digabungkan dengan hidroksida logam membentuk air. Oksida logam bertindak balas dengan asid untuk membentuk garam dan air.

-Mereka adalah agen pengurangan yang baik, kerana mereka melepaskan elektronnya.

Jenis logam

Logam dikelaskan kepada yang berikut: alkali, alkali-tanah, pasca-peralihan, peralihan dan apa yang disebut nadir bumi.

Logam alkali

Mereka biasanya tidak didapati bebas kerana ia mudah mengoksidasi. Mereka mempunyai suborbital s ¹ di cangkang orbital luarnya, jadi mereka mempunyai keadaan pengoksidaan +1. Mereka adalah logam yang bertindak balas secara eksotermik dengan air dan mengurangkan dengan kuat.

Logam bumi beralkali

Mereka adalah logam yang mudah lentur dan mulur. Atom unsur-unsur dalam kumpulan ini mempunyai konfigurasi s ² , sehingga mereka dapat melepaskan dua elektron dan keadaan pengoksidaannya adalah +2. Dengan pengecualian berilium, mereka boleh teroksidasi semasa terkena udara.

Logam pasca peralihan

Mereka adalah logam dari blok p yang disebut, terletak di antara logam peralihan dan logam dalam jadual berkala.

Unsur kumpulan 3 mempunyai keadaan pengoksidaan +1 dan +3 sebagai yang paling biasa, walaupun aluminium hanya mempunyai keadaan pengoksidaan +3. Juga sebahagian daripada logam pasca peralihan terdapat dalam kumpulan 14 dan 15.

Logam peralihan d

Mereka membentuk kumpulan yang terdapat di antara unsur pembentuk asas dan unsur pembentuk asid. Orbital atom d dan f tidak lengkap dan mengisi. Walaupun istilah logam peralihan merujuk kepada logam peralihan d.

Logam peralihan mempunyai lebih daripada satu keadaan pengoksidaan. Mereka mempunyai takat lebur dan didih yang lebih tinggi daripada kumpulan logam lain. Logam peralihan adalah sekumpulan logam yang sangat heterogen yang merangkumi antara lain besi, kromium, perak, dll.

Bumi jarang

Bijih tanah jarang

Kumpulan logam ini terdiri daripada unsur-unsur scandium dan yttrium dan unsur-unsur siri lantanida dan aktinida. Istilah 'nadir bumi' merujuk kepada fakta bahawa mereka tidak dijumpai di alam semula jadi dan boleh diserang oleh asid.

Permohonan

Logam alkali

Lithium digunakan sebagai medium pemindahan haba di beberapa reaktor nuklear. Ia digunakan dalam beberapa bateri kering dan penumpuk cahaya. Lithium chloride dan lithium bromide adalah sebatian hygroscopic yang digunakan dalam proses pengeringan industri dan penyaman udara.

Natrium digunakan dalam metalurgi logam, seperti titanium dan zirkonium. Ia digunakan dalam pencahayaan umum di lampu busur natrium. Natrium klorida (NaCl) digunakan sebagai perasa makanan dan untuk pemeliharaan daging.

Logam bumi beralkali

Magnesium digunakan dalam fotografi sebagai lampu kilat dan bunga api. Barium adalah komponen aloi yang digunakan dalam palam pencucuh kerana kemudahan elemen untuk memancarkan elektron. Garam barium digunakan untuk membatasi kerosakan sinar-x pada plat di saluran gastrointestinal.

Kalsium digunakan untuk menghilangkan kekotoran terlarut dalam logam cair dan penghapusan gas buangan dalam tiub vakum. Ini adalah bahagian dari plaster, bahan yang digunakan dalam pembinaan dan dalam rawatan patah tulang.

Logam pasca peralihan

Aluminium kerana logam ringan digunakan dalam pembinaan kapal terbang dan kapal. Ia juga digunakan dalam pembuatan banyak peralatan dapur. Ia digunakan sebagai bahan mentah dalam pembuatan deodoran yang membatasi peluh.

Gallium digunakan dalam transistor dan termometer suhu tinggi. Isotop ⁶⁷ Ga digunakan dalam perubatan untuk merawat beberapa melanoma. Plumbum digunakan dalam pembinaan bateri dan sebagai pelindung dari sinaran pengion.

Logam peralihan

Tembaga digunakan dalam paip bekalan air, peti sejuk, dan sistem penyaman udara. Ia juga digunakan sebagai bagian dari mekanisme pelesapan panas komputer. Ia digunakan dalam pengaliran arus elektrik, elektromagnet dan pewarnaan cermin mata.

Nikel digunakan untuk membuat keluli tahan karat, juga untuk tali gitar dan bateri yang boleh dicas semula. Ia juga digunakan dalam penyaduran elektrik untuk melindungi logam. Ia digunakan dalam aloi yang terdapat di bahagian kenderaan, seperti injap, galas, dan brek.

Nikel telah lama digunakan dalam pembuatan duit syiling.

Zink digunakan untuk melindungi logam daripada kakisan, dalam pembuatan tembaga. Zink oksida dan zink sulfat digunakan dalam pembuatan kepingan yang digunakan di atap, selokan dan downspout.

Kromium digunakan untuk melindungi logam daripada kakisan dan memberi mereka kilauan. Ia digunakan sebagai pemangkin dalam tindak balas sintesis ammonia (NH ₃ ). Kromium oksida digunakan untuk melindungi kayu.

Bumi jarang

Scandium digunakan dalam aloi dengan aluminium untuk komponen aeroangkasa. Ia adalah bahan tambahan dalam lampu wap merkuri.

Lanthanum digunakan dalam gelas indeks biasan tinggi tahan alkali. Selain itu, ia digunakan dalam pembuatan lensa kamera dan sebagai pemangkin retak pemangkin untuk kilang minyak.

Cerium digunakan sebagai agen pengoksidaan kimia. Selain itu, ia digunakan untuk membekalkan warna kuning pada kaca dan seramik, serta pemangkin ketuhar pembersihan diri.

Contoh unsur logam

Beralkali

Natrium (Na), kalium (K), cesium (Cs), litium (Li) dan rubidium (Ru).

Bersahaja

Beryllium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) dan radium (Ra).

Pasca peralihan

Aluminium (Al), gallium (Ga), Indium (In), thallium (Tl), timah (Sn) dan plumbum (Pb).

Peralihan

Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), Zink (Zn), Zirkonium (Zr), niobium (Nb), molibdenum (Mo), paladium (Pd), perak (Ag), tungsten (W), rhenium (Re), osmium (Os), iridium (Ir),

Platinum (Pt), Emas (Au) dan Merkuri (Hg).

Bumi jarang

Scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb) dan lutetium (Lu).

Rujukan

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
2. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (05 Oktober 2019). Logam Berbanding Bukan Logam. Dipulihkan dari: thinkco.com
4. Logam Dan Sifatnya- Fizikal dan Kimia. . Dipulihkan dari: csun.edu
5. Jonathan Maes. (2019). 18 Jenis Logam yang berbeza (Fakta dan Kegunaan). Dipulihkan dari: makeitfrommetal.com