Logam – Sridianti.com

Logam adalah benda sederhana, umumnya padat pada suhu kamar dan tekanan atmosfer normal, dan terkenal karena kemampuannya yang sangat baik untuk menghantarkan listrik dan panas. Mereka umumnya memiliki kilau yang khas.

Banyak dari logam memiliki kelenturan yang tinggi, itulah sebabnya mereka digunakan dalam pembuatan benda, bahkan dalam paduan dengan logam lain, untuk memanfaatkan karakteristik yang dapat ditawarkan masing-masing secara terpisah.

Menjadi lebih spesifik, kita dapat menggunakan Kimia dan mendefinisikan logam sebagai unsur-unsur kimia yang padat pada suhu kamar, memiliki kepadatan tinggi dan merupakan konduktor listrik dan energi panas yang baik.

Tabel Periodik Unsur sebagian besar terdiri dari logam. Ini adalah unsur murni, tetapi mudah untuk mengetahui bahwa paduan yang memiliki karakteristik logam juga dikenal sebagai logam. Seperti halnya Perunggu, yang merupakan paduan Timah dengan Tembaga.

Catatan: hanya ada satu logam dalam tabel periodik yang tidak padat pada suhu kamar. Logam ini adalah Merkuri.

Karakteristik Logam

Karakteristik logam dapat bervariasi sesuai dengan posisinya pada tabel periodik. Namun, kami telah memperhatikan bahwa mereka terkenal dengan detail karena memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

Mereka adalah konduktor listrik dan panas yang sangat baik.
Mereka lunak dan ulet.
Beberapa sangat keras, meskipun ini dapat bervariasi bahkan untuk kasus merkuri, yang cair pada suhu kamar.
Mereka memiliki kepadatan tinggi.
Kecuali merkuri, semua logam berbentuk padat.
Beberapa mengkilap, tetapi yang lain buram.
Sebagian besar berwarna keabu-abuan, meskipun beberapa memiliki warna kemerahan, merah muda, kuning, dan polikromatik.

Sifat fisik logam

Konduktivitas: mereka adalah konduktor listrik yang baik. Mereka dengan mudah memungkinkan elektron mengalir melalui mereka.
Daktilitas: mereka dapat cukup memanjang, melalui penerapan gaya traksi, sampai menjadi kawat atau kawat logam.
Kelenturan: jika mengalami kompresi, lembaran logam dapat diproduksi. Ini bisa dilihat di industri baja dan pandai emas.
Ketahanan mekanis: mereka memiliki ketahanan alami yang tinggi terhadap deformasi atau patah jika mengalami torsi, tekukan, kompresi atau traksi. Beberapa mungkin memiliki kekuatan mekanik lebih dari yang lain.
Keuletan: ini adalah sifat fisik yang memungkinkan mereka memiliki ketahanan yang besar terhadap deformasi jika menerima pukulan atau segala jenis kekuatan tiba-tiba.

Sifat kimia logam:

Mereka dapat membentuk campuran satu sama lain, yang dikenal sebagai paduan.
Mereka adalah monoatomik, yaitu molekul mereka terdiri dari satu atom.
Dalam kontak dengan oksigen, mereka bereaksi sebagai oksida. Energi ionisasinya cenderung rendah.
Atom logam dapat memiliki 1, 2, atau 3 elektron pada tingkat energi terakhir (valensi), tergantung pada unsur atomnya. Hal ini memungkinkan mereka untuk dengan mudah melepaskan elektron, membentuk kation. Hal ini membuat mereka agen pereduksi yang baik.
Mereka melepaskan elektron dengan mudah tetapi sangat sulit bagi mereka untuk menerimanya dari unsur lain.
Mereka dapat bereaksi secara kimia dengan asam, membentuk garam dan air.
Mereka memiliki sifat membentuk oksida basa.

Sifat mekanis logam

Sifat mekanik logam memiliki banyak kesamaan dengan sifat fisiknya, meskipun lebih terfokus pada ilmu Kekuatan Bahan. Di antara sifat-sifat ini kita dapat menyebutkan yang berikut:

Keuletan: itu adalah kemampuan logam untuk menahan kekuatan eksternal tanpa putus.
Kerapuhan: ini adalah kebalikan dari Keuletan, dan dapat dikatakan bahwa itu adalah kemudahan logam pecah ketika dikenai gaya atau gaya eksternal. Ini dikenal sebagai kelelahan, ketika mengalami pengujian yang dilakukan untuk memeriksa ketahanan mekanis suatu logam.
Plastisitas: itu adalah kemampuan untuk mempertahankan bentuknya setelah diubah melalui kekuatan eksternal. Logam sangat plastik
Elastisitas: mengacu pada kemampuan untuk memulihkan bentuk sebelum modifikasi atau penerapan gaya. Logam tidak terlalu elastis, sehingga sangat sulit bagi mereka untuk mendapatkan kembali bentuk sebelumnya. Ini adalah kebalikan dari Plastisitas.
Kelenturan: adalah kemampuan logam untuk digulung tanpa merusak atau kehilangan sifat aslinya.
Kekerasan: ini adalah properti yang memungkinkan logam tidak ditembus atau tergores oleh beberapa jenis kekuatan eksternal, menahan elemen abrasif, sehingga mencegah kerusakan mekanis.
Daktilitas: ini adalah kapasitas deformasi yang dimiliki logam hingga mencapai titik putus.
Kekakuan: ketika logam dikenai gaya eksternal, ia bereaksi menurut Hukum Ketiga Newton dengan gaya internal yang disebut “tekanan”. Kemudian kekakuan adalah kemampuan untuk menahan logam untuk berubah bentuk di bawah pengaruh “tekanan”.
Variabilitas sifat: Selama percobaan untuk menguji sifat mekanik logam, perbedaan dalam pengukuran yang dihasilkan mungkin timbul, yang mungkin disebabkan oleh berbagai faktor.

Jenis atau klasifikasi

Ada beberapa cara untuk mengklasifikasikan logam. Dari sudut pandang pertambangan, mineral dapat dibagi menjadi Logam dan Non-Logam. Mari kita lihat di bawah ini jenis-jenis logam menurut klasifikasi umum (dengan mempertimbangkan industri pertambangan) dan berdasarkan Tabel Periodik unsur.

Jenis-jenis logam menurut tabel periodik

Dalam Tabel Periodik kita dapat melihat jenis-jenis logam yang dipisahkan oleh Golongan dengan sifat-sifat yang terkait. Kelompok-kelompok ini adalah:

1- Logam transisi

Mereka menempati bagian tengah dari Tabel Periodik (yang disebut Grup D) dan membentuk sebagian besar logam yang dikenal. Secara umum, kekerasan dan titik lelehnya tinggi. Mereka memiliki konduktivitas listrik yang tinggi.

2- Logam alkali

Mereka adalah 6 logam yang berada di Grup I dari Tabel Periodik (Fransium, Cesium, Rubidium, Kalium, Natrium dan Litium). Di bawah kondisi tekanan dan suhu normal, mereka cenderung sangat reaktif secara kimiawi. Mereka lembut dan berkilau. Mereka tidak pernah ditemukan dalam keadaan murni di lingkungan alam. Mereka menghantarkan listrik dan panas dengan baik dan memiliki kepadatan rendah.

3- Logam alkali tanah

Mereka terdiri dari 6 logam yang terletak di Grup II dari Tabel Periodik (Barium, Strontium, Kalsium, Magnesium, Berilium dan Radium. Yang terakhir ini tidak banyak dihitung untuk tujuan praktis sebagai logam, karena durasi rata-ratanya sangat singkat). Kekerasannya lebih tinggi terhadap logam alkali, meskipun reaktivitas kimianya lebih rendah. Mereka memiliki kepadatan rendah, konduktivitas yang baik dan permukaannya mengkilap.

4- Lantanida

Mereka adalah bagian dari himpunan unsur-unsur kimia yang membentuk “Bumi Langka” dalam Tabel Periodik. Mereka juga dikenal sebagai lantanoid, dan terletak di periode VI (6) dari sistem periodik. Bersama dengan Aktinida, mereka membentuk “elemen transisi internal”. Mereka tidak langka seperti namanya, karena mereka ditemukan berlimpah di alam. Mereka berada di antara nomor atom 57 dan 71. Di antara mereka kita dapat memberi nama Lanthanum, Gadolinium, Erbium dan Praseodymium.

5- Aktinida (aktinoid)

Mereka adalah bagian dari Bumi Langka dan merupakan bagian dari “Elemen Transisi Internal”. Mereka adalah radioaktif dan logam berat, yang nomor atomnya antara 89 dan 103. Mereka sangat langka di alam. Contohnya adalah Uranium, Actinium dan Neptunium.

6- Transaktinida

Ini adalah elemen “sangat berat” yang ditemukan di blok d dari Tabel Periodik. Mereka juga transuranik, karena nomor atomnya melebihi Uranium, yang merupakan aktinida. Hampir semua, kecuali Dubnium, memiliki waktu peluruhan yang sangat singkat, sehingga hanya dapat dilihat di laboratorium.

Jenis logam menurut pertambangan

Ada empat jenis unsur logam (penambangan logam), yaitu sebagai berikut:

Besi: dalam keadaan alami mereka memiliki banyak zat besi seperti Besi itu sendiri, Kromium, Titanium, Tungsten, Cobalt, Molibdenum dan Mangan.
Dasar: di antaranya adalah Timah, Seng, Timbal dan Tembaga. Mereka ditandai dengan menjadi aktif dari sudut pandang kimia.
Radioaktif: seperti Thorium, Radium, Uranium dan Plutonium. Mereka cukup langka di alam.
Berharga: ada yang terkenal Gold, Platinum dan Silver.

Cara lain untuk mengklasifikasikan logam adalah menjadi Logam Hitam dan Logam Berwarna.

Ringkasan Jenis Logam:

Logam alkali: mereka adalah Grup I dari Tabel Periodik dan membentuk deret kimia.
Logam alkali tanah: membentuk Golongan II dari Tabel Periodik dan sangat reaktif.
Logam transisi: mereka berada di Grup D, dan orbital D mereka sebagian diisi dengan elektron.
Logam transisi dalam: mereka adalah lantanida dan aktinida. Mereka berada di blok f, dan elektron valensinya berada di orbital f.
Logam besi: mereka terbuat dari besi murni dan paduannya.
Logam non-ferrous: adalah mereka yang tidak memiliki Besi dalam jumlah yang signifikan. Tembaga dan Aluminium adalah contoh yang baik dari mereka.
Logam mulia: mereka adalah mereka dengan sedikit reaktivitas kimia, yang membuat mereka sedikit rentan terhadap korosi. Mereka juga dikenal sebagai logam golongan platinum, di antaranya adalah Platinum, Rutenium, Osmium, Iridium, Palladium dan Rhodium. Mereka banyak digunakan untuk tujuan teknologi dan perhiasan.
Logam berharga: adalah logam yang tidak membentuk senyawa secara alami dengan logam lain, sehingga bersifat bebas. Di antara mereka kita memiliki Emas, Perak dan semua logam Mulia.
Logam berat: ini adalah konsep yang tidak ada konsensus dalam definisinya, tetapi secara ringkas kita dapat mengatakan bahwa mereka adalah yang mencemari lingkungan alam, meracuni dan sangat sulit dihilangkan. Diantaranya adalah lantanida, aktinida, beberapa semilogam, dan logam transisi.

Kelimpahan logam

Logam ditemukan berlimpah di alam, tetapi menemukannya dalam keadaan murni tidaklah mudah, dengan beberapa pengecualian.

Pada zaman dahulu adalah mungkin untuk menemukan emas, perak dan tembaga dalam bentuk yang hampir murni, dalam keadaan alami, tetapi hari ini perlu untuk menerapkan metode ekstraksi artisanal atau industri untuk mendapatkan unsur-unsur ini.

Besi adalah logam kedua yang paling melimpah, setelah aluminium, tetapi hampir tidak pernah diperoleh dalam keadaan murni. Di alam biasa didapat dalam bentuk hematit, magnetit, pirit, dll, atau besi oksida. Untuk mengekstraknya, metode reduksi harus diterapkan dalam jenis tungku yang disebut Blast Furnace.

Seperti besi, banyak logam lain diperoleh dalam bentuk oksida dengan bereaksi dengan oksigen. Dari tambang oksida ini kita dapat mengekstrak mineral lain seperti aluminium.

Bijih logam lainnya adalah sulfida, seperti tembaga sulfida, yang cukup umum. Deposit klorida digunakan untuk mengekstrak logam alkali, sedangkan tambang karbonat yang tidak larut dapat digunakan untuk memperoleh beberapa logam alkali tanah, selain barium, strontium, dan kalsium.

Akhirnya, garam fosfat adalah sumber untuk mengekstraksi logam aktinida dan lantanida.

Penggunaan dan aplikasi Logam

Sejak zaman kuno, logam memiliki kegunaan dan aplikasi mulai dari penggunaan ornamen sederhana hingga mengubah jalannya sejarah. Pentingnya dan kontribusinya bagi perkembangan umat manusia sangatlah besar. Saat ini kami dapat menyebutkan beberapa kegunaannya:

Mereka digunakan dalam industri otomotif dan transportasi pada umumnya, baik untuk membuat mobil, pesawat terbang, kereta api, suku cadang, dll.
Dalam industri konstruksi mereka digunakan untuk beton bertulang, struktur logam, konstruksi jembatan dan semua jenis infrastruktur untuk penggunaan sipil dan militer.
Alat, mesin, senjata, perkakas dan berbagai artefak diproduksi untuk meningkatkan kualitas hidup individu dan masyarakat pada umumnya. Kita dapat melihat contoh-contohnya dalam kedokteran mutakhir, komputasi, telepon, komunikasi, dan perkembangan.
Kalium klorida dan natrium nitrat digunakan sebagai pupuk di seluruh dunia, berhasil meningkatkan produksi pangan.
Kristal terbuat dari kalium karbonat.
Nitrat digunakan untuk membuat bubuk mesiu.
Lithium sangat penting untuk baterai ponsel dan banyak kegunaan lain dalam industri dan obat-obatan.
Saluran listrik tembaga dan aluminium sangat penting untuk mengangkut energi listrik.
Sirkuit listrik kecil terbuat dari emas dan logam mulia lainnya, karena konduktivitasnya yang baik dan sedikit oksidasi.

Catatan: manusia membutuhkan beberapa mineral dalam makanan mereka, yang disebut elemen jejak. Kekurangan atau kelebihannya bisa sangat berbahaya bagi kesehatan. Warna merah darah disebabkan oleh Zat Besi dalam hemoglobin, yang sangat penting dalam oksigenasi tubuh.

Tabel periodik

Ini adalah tabel representasi dari semua unsur kimia yang diketahui sejauh ini. Unsur-unsur atom diklasifikasikan menurut nomor atomnya. Tabel juga menunjukkan sifat kimia unsur dan konfigurasi protonnya.

Tabel ini sangat berguna untuk kimia. Strukturnya terdiri dari penempatan unsur-unsur dalam Golongan dan Periode. Tabel juga biasanya dibagi menjadi Blok.

Menurut sifat kimia dan fisik yang dimiliki oleh unsur-unsur, 3 kategori besar diterima yaitu logam, metaloid dan non-logam.

Perbedaan logam dan nonlogam

Logam adalah konduktor panas dan listrik yang baik, sedangkan non-logam adalah konduktor yang buruk.
Logam cenderung mengkilap sedangkan non-logam buram.
Logam memiliki energi ionisasi rendah dan elektronegativitas rendah sedangkan non-logam sebaliknya.
Logam biasanya keras dan keras, sedangkan non-logam tidak memiliki karakteristik ini.
Logam merupakan reduktor yang baik, sedangkan nonlogam merupakan oksidator yang baik.
Logam itu padat (kecuali merkuri), sedangkan nonlogam bisa padat, cair, atau gas.

Contoh Logam

Logam: besi, emas, seng, aluminium, tembaga, paduan, dll.
Non-logam: hidrogen, oksigen, karbon, nitrogen, fosfor, belerang, klorin, yodium, selenium, dll.

Sejarah Logam

Kemanusiaan telah dikaitkan dalam beberapa cara dengan logam sejak zaman prasejarah. Ada kemungkinan bahwa manusia primitif tertarik pada kecemerlangan beberapa elemen ini yang dapat ditemukan dalam keadaan murni, seperti tembaga, perak, dan emas.

Atraksi sederhana ini tentu saja memungkinkan mereka untuk mulai membentuk benda-benda hias pertama, yang dibuat dengan tangan. Kemudian mereka menyadari bahwa mereka dapat membuat alat, termasuk senjata yang dapat digunakan untuk membela diri dan berburu.

Salah satu tonggak besar umat manusia adalah penemuan Zaman Perunggu, yang memunculkan apa yang disebut Zaman Perunggu, yang didirikan antara 3.500 SM. dan tahun 2.000 SM, menggantikan Zaman Batu.

Pada tahun 1400 SM, peradaban Het mulai menggunakan besi yang diawali dengan apa yang disebut Zaman Besi, yang memungkinkan mereka membuat senjata yang lebih kuat yang memberi mereka keuntungan militer, meskipun orang Mesir dengan cepat mengadopsi teknologi ini.

Kurangnya tungku yang kuat mencegah manusia untuk terus bereksperimen dengan logam, dan baru pada tahun 1.400 zaman kita tungku yang dapat mencapai 1.538 derajat Celcius, yang merupakan suhu leleh besi, dapat diterapkan.

Kami berutang kredit untuk memproduksi baja kepada Henry Bessemer, yang dianggap sebagai pelopor pembuatan baja modern. Henry merancang tungku yang disebut “konverter Thomas-Bessemer”, yang dengannya ia dapat membuat batangan baja secara seri, meninggalkan besi sebagai elemen sekunder.

Masuknya magnesium dan aluminium segera setelah itu, yang merupakan kemajuan yang menentukan yang memungkinkan pengembangan paduan yang lebih ringan dan lebih kuat, yang menentukan untuk pengembangan Penerbangan, pembuatan berbagai alat portabel dan banyak kemajuan teknologi lainnya.

Saat ini, titanium telah menjadi salah satu logam yang paling banyak digunakan di industri karena karakteristiknya sebagai logam yang kuat dan ringan.

Saat ini kita dapat memiliki berbagai jenis logam, yang sangat penting dalam perkembangan ekonomi dunia, termasuk logam besi, logam non-ferro, logam mulia, logam berat, dll.