SIFAT FISIK DAN KIMIA LOGAM - KIMIA

Sifat - sifat logam, baik fisik maupun kimiawi, adalah kunci pembangunan artefak dan karya teknik yang tak terhitung jumlahnya, serta ornamen dekoratif dalam berbagai budaya dan perayaan.

Sejak dahulu kala mereka telah membangkitkan rasa ingin tahu akan penampilan mereka yang menarik, kontras dengan kegelapan bebatuan. Beberapa dari sifat yang paling berharga ini antara lain adalah ketahanan tinggi terhadap korosi, kepadatan rendah, kekerasan dan ketangguhan yang tinggi serta elastisitas.

Sekilas logam dapat dikenali dari permukaannya yang mengkilap dan biasanya berwarna perak. Sumber: George Becker melalui Pexels.

Dalam kimia ia lebih tertarik pada logam dari sudut pandang atom: perilaku ionnya terhadap senyawa organik dan anorganik. Demikian pula, garam dapat dibuat dari logam untuk penggunaan yang sangat spesifik; misalnya garam tembaga dan emas.

Namun, sifat fisiklah yang pertama kali memikat umat manusia. Secara umum, logam mulia memiliki ciri tahan lama, terutama dalam kasus logam mulia. Jadi, segala sesuatu yang menyerupai emas atau perak dianggap berharga; koin, permata, permata, rantai, patung, piring, dll. dibuat.

Logam adalah unsur paling melimpah di alam. Lihat saja tabel periodik untuk menyatakan bahwa hampir semua elemennya adalah logam. Berkat mereka, bahan tersedia untuk menghantarkan arus listrik di dalam perangkat elektronik; yaitu, mereka adalah arteri teknologi dan tulang-tulang bangunan.

Sifat fisik logam

Sifat fisik logam adalah yang menentukan dan membedakannya sebagai bahan. Mereka tidak perlu mengalami transformasi apa pun yang disebabkan oleh zat lain, tetapi dengan tindakan fisik seperti memanaskannya, mengubah bentuknya, memolesnya, atau hanya melihatnya.

Kecemerlangan

Sebagian besar logam berkilau, dan juga memiliki warna keabu-abuan atau perak. Ada beberapa pengecualian: merkuri berwarna hitam, tembaga berwarna kemerahan, emas berwarna keemasan, dan osmium berwarna kebiruan. Kecerahan ini disebabkan oleh interaksi foton dengan permukaannya yang terdelokalisasi secara elektronik oleh ikatan logam.

Kekerasan

Logam itu keras, kecuali yang basa dan beberapa lainnya. Ini berarti batang logam akan dapat menggores permukaan yang disentuhnya. Dalam kasus logam alkali, seperti rubidium, logam tersebut sangat lembut sehingga dapat dikikis dengan kuku; setidaknya sebelum mereka mulai menimbulkan korosi pada daging.

Sifat lunak

Logam biasanya dapat dibentuk pada suhu yang berbeda. Saat dipukul, dan jika berubah bentuk atau dihancurkan tanpa retak atau hancur, maka logam tersebut dikatakan dapat ditempa dan menunjukkan kelenturan. Tidak semua logam mudah dibentuk.

Keuletan

Logam, selain mudah dibentuk, juga bisa ulet. Ketika logam ulet, ia mampu mengalami deformasi ke arah yang sama, menjadi seperti benang atau kawat. Jika diketahui bahwa logam dapat diperdagangkan dengan roda kabel, kita dapat menegaskan bahwa itu adalah logam ulet; misalnya kabel tembaga dan emas.

Kristal emas sintetis. Alchemist-hp (bicara) www.pse-mendelejew.de

Konduktivitas termal dan listrik

Logam adalah konduktor panas dan listrik yang baik. Di antara konduktor panas terbaik kami memiliki aluminium dan tembaga; sedangkan yang menghantarkan listrik paling baik adalah perak, tembaga dan emas. Oleh karena itu, tembaga adalah logam yang sangat dihargai di industri karena konduktivitas termal dan listriknya yang sangat baik.

Kabel tembaga. Scott ehardt

Kemerduan

Logam adalah bahan suara. Jika dua bagian logam dipukul, suara karakteristik akan dihasilkan untuk setiap logam. Para ahli dan pecinta logam memang mampu membedakannya dari suara yang dipancarkannya.

Titik leleh dan titik didih tinggi

Logam dapat menahan suhu tinggi sebelum meleleh. Beberapa logam, seperti tungsten dan osmium, meleleh pada suhu masing-masing 3422 ºC dan 3033 ºC. Namun, seng (419,5ºC) dan natrium (97,79ºC) meleleh pada suhu yang sangat rendah.

Di antara semuanya, cesium (28,44 ºC) dan gallium (29,76 ºC) adalah yang meleleh pada suhu terendah.

Dari nilai-nilai ini dapat diperoleh gambaran mengapa busur listrik digunakan dalam proses pengelasan dan menyebabkan kilatan yang intens.

Di sisi lain, titik leleh yang tinggi itu sendiri menunjukkan bahwa semua logam padat pada suhu kamar (25 ° C); Dengan pengecualian merkuri, satu-satunya logam dan salah satu dari sedikit unsur kimia yang berwujud cair.

Merkuri dalam bentuk cair. Bionerd

Paduan

Meskipun tidak memiliki sifat fisik seperti itu, logam dapat bercampur satu sama lain, asalkan atom mereka mampu beradaptasi untuk membuat paduan. Jadi ini adalah campuran padat. Sepasang logam dapat dipadukan lebih mudah dari yang lain; dan beberapa pada kenyataannya tidak dapat dipadukan sama sekali karena afinitas yang rendah di antara mereka.

Tembaga "bergaul" dengan timah, bercampur dengannya untuk membentuk perunggu; atau dengan seng, untuk membentuk kuningan. Paduan menawarkan banyak alternatif ketika logam saja tidak dapat memenuhi karakteristik yang diperlukan untuk aplikasi; seperti saat Anda ingin menggabungkan ringannya satu logam dengan keuletan logam lainnya.

Sifat kimiawi

Sifat kimiawi adalah sifat yang melekat pada atomnya dan bagaimana mereka berinteraksi dengan molekul di luar lingkungannya untuk berhenti menjadi logam, menjadi senyawa lain (oksida, sulfida, garam, kompleks organologam, dll.). Kemudian tentang reaktivitas dan struktur mereka.

Struktur dan tautan

Logam, tidak seperti unsur non-logam, tidak dikelompokkan sebagai molekul, MM, tetapi sebagai jaringan atom M yang disatukan oleh elektron terluarnya.

Dalam pengertian ini, atom-atom logam tetap kuat disatukan oleh "lautan elektron" yang memandikannya, dan mereka pergi ke mana-mana; yaitu, mereka terdelokalisasi, mereka tidak terfiksasi dalam ikatan kovalen manapun, tetapi mereka membentuk ikatan logam. Jaringan ini sangat teratur dan berulang, jadi kami memiliki kristal logam.

Kristal logam, dengan berbagai ukuran dan penuh ketidaksempurnaan, serta ikatan metalik mereka, bertanggung jawab atas sifat fisik logam yang diamati dan diukur. Fakta bahwa mereka berwarna-warni, cerah, konduktor yang baik, dan suara semuanya disebabkan oleh struktur dan delokalisasi elektroniknya.

Ada kristal yang atomnya lebih padat daripada yang lain. Oleh karena itu, logam dapat padat seperti timbal, osmium, atau iridium; atau seringan litium, bahkan mampu mengapung di atas air sebelum bereaksi.

Korosi

Logam rentan terhadap korosi; meskipun beberapa dari mereka dapat menahannya secara luar biasa dalam kondisi normal (logam mulia). Korosi adalah oksidasi progresif permukaan logam, yang pada akhirnya hancur, menimbulkan noda dan lubang yang merusak permukaan mengkilapnya, serta warna-warna lain yang tidak diinginkan.

Logam seperti titanium dan iridium memiliki ketahanan yang tinggi terhadap korosi, karena lapisan oksida yang terbentuk tidak bereaksi dengan kelembapan, juga tidak memungkinkan oksigen menembus bagian dalam logam. Dan logam yang paling mudah berkorosi adalah besi, yang karatnya cukup dikenali dari warna coklatnya.

Agen pereduksi

Beberapa logam merupakan agen pereduksi yang sangat baik. Ini berarti bahwa mereka menyerahkan elektronnya kepada spesies lain yang haus elektron. Hasil dari reaksi ini adalah bahwa senyawa tersebut akhirnya menjadi kation, M ^{n +} , di mana n adalah bilangan oksidasi logam; artinya, muatan positifnya, yang bisa polivalen (lebih besar dari 1+).

Misalnya, logam alkali digunakan untuk mereduksi beberapa oksida atau klorida. Ketika ini terjadi dengan natrium, Na, ia kehilangan satu-satunya elektron valensinya (karena termasuk golongan 1) menjadi ion natrium atau kation, Na ⁺ (monovalen).

Demikian pula dengan kalsium, Ca (golongan 2), yang kehilangan dua elektron, bukan hanya satu dan tetap sebagai kation divalen Ca ²⁺ .

Logam dapat digunakan sebagai agen pereduksi karena merupakan unsur elektropositif; mereka lebih cenderung melepaskan elektronnya daripada mendapatkannya dari spesies lain.

Reaktivitas

Setelah mengatakan bahwa elektron cenderung kehilangan elektron, diharapkan dalam semua reaksinya (atau sebagian besar) mereka akhirnya berubah menjadi kation. Sekarang, kation-kation ini tampaknya berinteraksi dengan anion untuk menghasilkan berbagai macam senyawa.

Misalnya, logam alkali dan alkali tanah bereaksi secara langsung (dan eksplosif) dengan air membentuk hidroksida, M (OH) _n , dibentuk oleh ion M ^{n +} dan OH ^- , atau oleh ikatan M-OH.

Ketika logam bereaksi dengan oksigen pada suhu tinggi (seperti yang dicapai oleh api), mereka berubah menjadi oksida M ₂ O _n (Na ₂ O, CaO, MgO, Al ₂ O ₃ , dll.). Ini karena kita memiliki oksigen di udara; tetapi juga nitrogen, dan beberapa logam dapat membentuk campuran oksida dan nitrida, M ₃ N _n (TiN, AlN, GaN, Be ₃ N ₂ , Ag ₃ N, dll.).

Logam bisa diserang oleh asam dan basa kuat. Dalam kasus pertama garam diperoleh, dan dalam kasus kedua lagi hidroksida atau kompleks basa.

Lapisan oksida yang menutupi beberapa logam mencegah asam menyerang logam. Misalnya, asam klorida tidak dapat melarutkan semua logam untuk membentuk logam klorida yang larut dalam air.

Referensi

Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
Alat Ilmu Rumah. (2019). Pelajaran Sains Logam. Diperoleh dari: learning-center.homesciencetools.com
Grup Penerbitan Rosen. (2019). Logam. Diperoleh dari: pkphysicalscience.com
Toppr. (sf). Sifat Kimia Logam dan Bukan Logam. Diperoleh dari: toppr.com
Wikipedia. (2019). Logam. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org

SIFAT FISIK DAN KIMIA LOGAM - KIMIA - 2025