Home
Education
Classroom
Knowledge
Blog
TV
ธรรมะ
กิจกรรม
โครงการทรูปลูกปัญญา

สมบัติของโลหะ

Posted By sanomaru | 06 พ.ค. 64
52,345 Views

  Favorite

ธาตุต่าง ๆ บนโลกของเรา ถูกนักวิทยาศาสตร์จับรวมกันไว้เป็นหมวดหมู่ในตารางธาตุ ซึ่งเราสามารถจำแนกได้เป็น ธาตุโลหะ ธาตุอโลหะ และธาตุกึ่งโลหะ โดยมีสมบัติที่แตกต่างกันออกไป สำหรับสมบัติของธาตุโลหะ มีทั้งสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่โดดเด่น และเรายังนำโลหะที่มีสมบัติเหล่านั้นมาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันของเราอย่างมากมายด้วย

 

สมบัติของโลหะ

1. สมบัติทางกายภาพ

- โลหะส่วนใหญ่อยู่ในสถานะของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ยกเว้นปรอท ซึ่งเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง และแกลเลียม ซึ่งอาจเป็นของเหลวที่อุณหภูมิประมาณ 30 องศาเซลเซียส
- โลหะมีความมันวาว สามารถสะท้อนแสงและขัดเงาได้ เช่น ทองคำ เงิน ทองแดง
- โลหะมีความอ่อนตัว (Malleability) คือ สามารถทนทานต่อการทุบ ตอก หรือทำให้เป็นแผ่นบาง ๆ ได้โดยไม่แตกหัก กล่าวกันว่า ทองคำเพียงก้อนเล็ก ๆ ก็สามารถทุบให้เป็นแผ่นบางจนคลุมสนามฟุตบอลได้เลยทีเดียว นอกจากนี้ยังสามารถบิด งอ หรือขึ้นรูปได้ง่าย  ซึ่งหากทำลักษณะเดียวกันกับวัสดุที่เป็นอโลหะ วัสดุนั้นจะแตกหักเป็นชิ้น ๆ

ภาพ : Shutterstock

 

- โลหะมีความเหนียว จึงสามารถดึงให้ยืดออกเพื่อทำเป็นลวดได้หรือสายไฟได้ เช่น โลหะเงิน 100 กรัม สามารถยืดออกเป็นลวดเส้นเล็กได้ยาวประมาณ 200 เมตร
- โลหะมีความแข็ง โลหะทุกชนิดมีความแข็งยกเว้นโซเดียมและโพแทสเซียมซึ่งอ่อนและสามารถใช้มีดตัดได้
- โลหะนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี อย่างไรก็ตาม การนำไฟฟ้าของโลหะนั้นยังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่น ๆ ด้วย เช่น อุณหภูมิ โดยเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น โลหะจะนำไฟฟ้าได้น้อยลง
- โลหะมีความหนาแน่นสูงและมีน้ำหนักมาก โดยออสเมียมมีความหนาแน่นสูงสุด คือ 22.59 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ในขณะที่ลิเทียมมีความหนาแน่นต่ำสุด คือ 0.534 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
- โลหะส่วนใหญ่มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง โดยทังสเตนมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงสุด อยู่ที่ 3,407 องศาเซลเซียส และ 5,657 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ขณะที่ปรอทมีค่าต่ำสุด
- โลหะมีเสียงดังกังวานเมื่อถูกเคาะ

ภาพ : Shutterstock


2. สมบัติทางเคมี

- อิเล็กตรอนวงนอกสุดของโลหะมี 1-3 ตัว และสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่าย โดยโลหะมีแนวโน้มจะเสียอิเล็กตรอนเมื่อรวมตัวกับอโลหะ ซึ่งโลหะแอลคาไลน์ (หมู่ IA) มักสูญเสียอิเล็กตรอนวงนอกสุด 1 ตัว โลหะอัลคาไลน์อิร์ธ (หมู่ IIA) มักเสียอิเล็กตรอนวงนอกสุด 2 ตัว ส่วนโลหะแทรนซิชัน มีรูปแบบการเสียอิเล็กตรอนที่ไม่ชัดเจน โดยส่วนใหญ่จะสูญเสียไป 2 ตัว แต่ก็ยังมีบางส่วนที่เสียไป 1 หรือ 3 ตัวเช่นกัน เช่น
Na0 → Na+ + e−
Mg0 → Mg2+ + 2e−
Al0 → Al3+ + 3e−
- โลหะส่วนใหญ่เมื่อทำปฏิกิริยากับสารละลายกรด จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือและก๊าซไฮโดรเจน เช่น  
Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g)
- เมื่อโลหะทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนจะได้สารประกอบออกไซด์ ซึ่งเมื่อละลายน้ำแล้วมีสมบัติเป็นเบส (ไฮดรอกไซด์) เช่น
Na2O (s) + H2O (l) → 2NaOH (aq)
- เมื่อออกไซด์ของโลหะทำปฏิกิริยากับกรด จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือและน้ำ
MgO (s) + HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2O (l)
- พันธะภายในโมเลกุลเป็นพันธะโลหะ ซึ่งเป็นพันธะที่แข็งแรง และการมีอิเล็กตรอนอิสระอยู่ ทำให้โลหะมีความเหนียว ตีเป็นแผ่นหรือดึงเป็นเส้นได้

- โลหะบางชนิดที่เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีได้เองหรือทำปฏิกิริยาเคมีกับธาตุอื่น ๆ แล้วปลดปล่อยพลังงานออกมา จะไม่พบในรูปของโลหะบริสุทธิ์ เช่น โพแทสเซียมและโซเดียม เป็นโลหะที่เกิดปฏิกิริยาได้ไวที่สุด พวกมันจะทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำและอากาศ ส่วนโลหะอื่น ๆ ที่ไม่ทำปฏิกิริยากับโลหะอื่นใดเลย จะไม่สึกกร่อนง่าย ซึ่งสามารถพบในรูปของโลหะบริสุทธิ์ได้ เช่น พวกโลหะมีค่าอย่างทองคำ แพลตทินัม เงิน ทองแดง  โดยนิยมนำมาทำเครื่องประดับ หรือสายไฟ

ภาพ : Shutterstock

 

โลหะอัลลอย

โลหะที่มีสมบัติแตกต่างกันสามารถนำมาผสมกันได้ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป ซึ่งเรียกว่า โลหะผสมหรืออัลลอย ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้า เป็นส่วนผสมระหว่างเหล็กกับคาร์บอนและธาตุอื่น ๆ อีกเล็กน้อย นำมาผสมกันเพื่อให้มีทั้งความแข็งแรงและสามารถใช้งานได้ง่ายขึ้น หรือสแตนเลส ซึ่งเป็นส่วนผสมของเหล็ก คาร์บอน และโครเมียม ใช้ทำอุปกรณ์ในครัวอย่างหม้อ กระทะ

 

นอกจากนี้ยังมีโลหะผสมอื่น ๆ เช่น ทองเหลือง ซึ่งมาจากการผสมทองแดงกับสังกะสี หรือบรอนซ์มาจากการผสมทองแดงกับดีบุก หรือไทเทเนียมอัลลอยเกรดสูง ๆ ที่มีความแข็งแรงแต่น้ำหนักเบา ที่นำมาใช้ทำเครื่องบิน เรือ ยานอวกาศ

ภาพ : Shutterstock

 

โลหะในสถานะก๊าซ

แม้ว่าโลหะโดยทั่วไปจะอยู่ในสถานะของแข็งที่อุณหภูมิห้อง และโลหะบางชนิดก็เป็นของเหลว เช่น ปรอท แต่โลหะก็ยังถูกทำให้เป็นก๊าซได้เช่นกัน ภายใต้อุณหภูมิและความดันที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น โลหะเหล็ก มีจุดหลอมเหลวอยู่ที่ 1,535 องศาเซลเซียส และมีจุดเดือดอยู่ที่ 2,750 องศาเซลเซียส ซึ่งถ้าให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิดังกล่าว เราก็จะเห็นเหล็กที่เป็นของเหลวและเป็นก๊าซได้เช่นกัน

 

อย่างไรก็ตาม เมื่อโลหะถูกทำให้ร้อนจนถึงจุดเดือดและกลายเป็นก๊าซแล้ว มันจะไม่คงสมบัติของของแข็งไว้ ไม่ว่าจะเป็นการนำไฟฟ้า ความเหนียว ความมันวาว รวมถึงสมบัติอื่น ๆ ของโลหะ ดังนั้น โลหะจึงไม่เป็นโลหะอีกต่อไปเมื่ออยู่ในสถานะก๊าซ เนื่องจากพวกมันได้สูญเสียสมบัติความเป็นโลหะไปแล้วนั่นเอง

 

บทความที่เกี่ยวข้อง
- ตัวนำไฟฟ้าที่ดีที่สุด
- โลหะที่นำความร้อนได้ดีที่สุด
- เคยได้ยินกันไหมโลหะไฮโดรเจน
 

 

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
Tags
  • Posted By
  • sanomaru
  • 17 Followers
  • Follow