Mincové kovy (11. skupina): Meď, striebro, zlato a roentgén – definícia
Mincové kovy: meď, striebro, zlato a roentgén — definícia, vlastnosti, využitie a prehľad histórie a razenia mincí.
Prvok 11. skupiny je jeden z radu prvkov 11. skupiny (podľa IUPAC) v periodickej tabuľke, ktorá pozostáva z prechodných kovov, ktorými sú tradičné mincové kovy meď (Cu), striebro (Ag) a zlato (Au). Roentgén (Rg) patrí do tejto skupiny prvkov na základe svojej elektronickej konfigurácie, ale je to krátkožijúci transaktinid s polčasom rozpadu 22,8 sekundy, ktorý bol pozorovaný len v laboratórnych podmienkach. Na označenie týchto prvkov sa v bežnej reči často používa názov "mincové kovy", ale rôzne kultúry používali pri razení mincí mnoho iných kovov vrátane hliníka, olova, niklu, nehrdzavejúcej ocele a zinku.
Galéria obrázkov
4 Obrázky
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Prvky 11. skupiny majú spoločné niektoré charakteristické vlastnosti: vysokú elektrickú a tepelnú vodivosť, dobrou kujnosť a ťažnosť, a často vysokú odolnosť voči korózii (osobitne zlato). Ich typická valenčná elektronická konfigurácia je (n-1)d10 ns1, čo vedie k stabilným oxidačným stavom +1 (bežný pre Cu, Ag, Au) a u medi a zlata aj +2 alebo +3 v závislosti od zlúčenín. Striebro dosahuje najvyššiu elektrickú vodivosť zo všetkých kovov, meď má veľmi dobrú tepelnú vodivosť a zlato je chemicky najodolnejšie voči oxidačným a koróznym vplyvom.
Výskyt a ťaženie
Meď, striebro a zlato sa v prírode vyskytujú ako samorodné kovy (najmä zlato a striebro) alebo viazané v rudách (napr. chalkopyrit u medi, argentit u striebra). Ťaženie zahŕňa povrchové a hlboké bane, následné spracovanie rúd a rafináciu. Zlato sa často získava aj chemickými metódami, napr. cyanidáciou pri zlate, zatiaľ čo meď a striebro sa často rafinujú elektrolýzou.
Použitie
Hlavné oblasti využitia mincových kovov sú:
- Minciarstvo a platobné prostriedky: historicky aj súčasne (aj keď moderné mince často obsahujú zliatiny či lacnejšie kovy).
- Šperky a investičné zlato: zlato a striebro sa využívajú na šperky, medaily, investičné tehličky a mince kvôli estetike a trvalej hodnote.
- Elektronika a priemysel: meď pre elektrické vodiče, striebro a zlato v spájkovaní, konektoroch a kontaktoch pre ich vysokú vodivosť a odolnosť voči korózii.
- Antimikrobiálne aplikácie: striebro a meď sa používajú v antiseptických povrchoch, vodných filtrech a zdravotníckych pomôckach.
- Katalýza a fotografie: zlato a striebro majú katalytické a historicky fotografické využitie (striebro v čase filmovej fotografie).
Chemické formy a zliatiny
Bežné zliatiny zahŕňajú:
- Bronz (meď + cín) a mosadz (meď + zinok) — dôležité pri výrobe mincí aj priemyselných dielov.
- Sterlingové striebro (Ag + malé množstvo Cu) — pre zvýšenie pevnosti šperkov a stolového riadu.
- Elektrum (prirodzená alebo umelá zliatina zlata a striebra) — často v starovekých minciach.
Bezpečnosť, životné prostredie a ekonomika
Ťaženie a spracovanie kovov má environmentálne dopady — degradáciu krajiny, spotrebu vody a potenciálne kontaminácie (napr. cyanid pri ťažení zlata, uvoľňovanie ťažkých kovov). Ekonomicky majú mincové kovy veľký význam: zlato a striebro slúžia ako rezervné aktíva, cenové výkyvy ovplyvňujú trhy a ťažobný priemysel. Medené a strieborné súvisiace odvetvia sú kľúčové pre výrobu elektrických zariadení a infraštruktúry.
Roentgén (Rg) — poznámka o transaktinide
Roentgén (Rg) je syntetický prvok spadajúci do 11. skupiny na základe predpokladanej elektronickej konfigurácie. V reálnych podmienkach má veľmi krátky polčas rozpadu (okolo 22,8 sekundy), je extrémne rádioaktívny a bol vytvorený len v experimentoch s urýchľovačmi častíc. Jeho chemické a fyzikálne vlastnosti sú skúmané len teoreticky a experimentálne obmedzene; očakáva sa, že by sa niektorými vlastnosťami mohol podobať zlatu, avšak silné relativistické efekty pri tak ťažkých prvkoch môžu viesť k neočakávaným vlastnostiam.
Terminológia: "mincové kovy"
Pojem "mincové kovy" je historický a kultúrne podmienený — označuje kovy používané pri razení mincí. Hoci najtradičnejšími mincovými kovmi sú meď, striebro a zlato, v praxi sa pri razení mincí používali a používajú aj iné materiály (pozri hliník, olovo, nikel, nehrdzavejúca oceľ, zinok), najmä z dôvodov nákladov, dostupnosti a odolnosti proti opotrebeniu.
V súhrne: 11. skupina periodickej tabuľky zahŕňa kovy s výnimočnými elektrickými vlastnosťami a dlhodobým kultúrnym významom pre mincovníctvo a šperkárstvo. Zatiaľ čo meď, striebro a zlato sú prakticky dôležité a historicky zastúpené v minciach, roentgén zostáva laboratórnym prvkom bez praktického využitia v minciarstve.
História
Všetky prvky tejto skupiny okrem roentgénia sú známe už od praveku, pretože sa všetky vyskytujú v prírode v kovovej forme a na ich výrobu nie je potrebné používať ťažobnú metalurgiu.
Charakteristika
Podobne ako iné skupiny, aj členovia tejto skupiny vykazujú zákonitosti v elektrónovej konfigurácii, najmä v krajných škrupinách, čo vedie k trendom v chemickom správaní:
| Z | ||
| 29 | meď | 2, 8, 18, 1 |
| 47 | striebro | 2, 8, 18, 18, 1 |
| 79 | zlato | 2, 8, 18, 32, 18, 1 |
| 111 | roentgén | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 1 |
Všetky sú to relatívne inertné kovy odolné voči korózii. Meď a zlato sú farebné.
Tieto prvky majú nízky elektrický odpor, takže sa používajú na vedenie. Meď je najlacnejšia a najpoužívanejšia. Spojovacie vodiče pre integrované obvody sú zvyčajne zlaté. Strieborné a postriebrené medené vodiče sa nachádzajú v niektorých špeciálnych aplikáciách.
Aplikácie
Tieto kovy, najmä striebro, majú nezvyčajné vlastnosti, vďaka ktorým sú nevyhnutné na priemyselné využitie mimo ich peňažnej alebo dekoratívnej hodnoty. Všetky sú vynikajúcimi vodičmi elektrickej energie. Najvodivejšie zo všetkých kovov sú striebro, meď a zlato v tomto poradí. Striebro je tiež najviac tepelne vodivým prvkom a najviac odráža svetlo. Striebro má aj tú nezvyčajnú vlastnosť, že decht, ktorý sa na striebre vytvorí, je stále vysoko elektricky vodivý.
Meď sa vo veľkej miere používa v elektrických rozvodoch a obvodoch. Zlaté kontakty sa niekedy nachádzajú v presných zariadeniach pre ich schopnosť zostať bez korózie. Striebro sa vo veľkej miere používa v kritických aplikáciách ako elektrické kontakty a používa sa aj vo fotografii (pretože dusičnan strieborný sa pri pôsobení svetla mení na kov), poľnohospodárstve, medicíne, audiofilských a vedeckých aplikáciách.
Zlato, striebro a meď sú pomerne mäkké kovy, a preto sa pri každodennom používaní ako mince ľahko poškodia. Drahé kovy sa tiež môžu používaním ľahko ošúchať a opotrebovať. Pri numizmatických funkciách sa tieto kovy musia legovať s inými kovmi, aby sa minciam zabezpečila väčšia odolnosť. Vďaka zliatine s inými kovmi sú výsledné mince tvrdšie, menej náchylné na deformáciu a odolnejšie voči opotrebovaniu.
Zlaté mince: Zlaté mince sa zvyčajne vyrábajú z 90 % zlata (napr. americké mince spred roku 1933) alebo z 22-karátového zlata (92 %) (napr. súčasné zberateľské mince a Krugerrandy), pričom zvyšnú hmotnosť tvorí meď a striebro. Zlaté mince sa vyrábajú s obsahom zlata až 99,999 % (v kanadskej sérii zlatých javorových listov).
Strieborné mince: Strieborné mince sa zvyčajne vyrábajú buď z 90 % striebra - v prípade mincí razených v USA pred rokom 1965 (ktoré boli v obehu v mnohých krajinách), alebo z 92,5 % striebra v prípade mincí Britského spoločenstva národov a iných strieborných mincí razených pred rokom 1920, pričom zvyšok hmotnosti tvorí meď.
Medené mince: Medené mince majú často pomerne vysokú čistotu, približne 97 %, a zvyčajne sú legované malým množstvom zinku a cínu.
Inflácia spôsobila, že nominálna hodnota mincí klesla pod hodnotu kovov, ktoré sa v minulosti používali v tvrdej mene. To viedlo k tomu, že väčšina moderných mincí sa vyrába z obyčajných kovov - obľúbená je meď nikel (približne 80:20, strieborná farba), nikel mosadz (meď (75), nikel (5) a zinok (20), zlatá farba), mangán mosadz (meď, zinok, mangán a nikel), bronz alebo jednoduchá pokovovaná oceľ.
Súvisiace stránky
| Vysvetlenie pravej strany periodickej tabuľky: | Prechodné kovy | atómové čísla v čiernej farbe sú pevné látky | pevné hranice sú staršie ako Zem (prvotné prvky) | prerušované hranice nemajú izotopy staršie ako Zem |
| · v · t · e | |
| Rozloženia |
|
| Zoznam prvkov podľa |
|
| Stránky s údajmi |
|
| Skupiny |
|
| Ostatné kategórie prvkov |
|
| Bloky |
|
| |
| Kategória:Periodická tabuľka | |
Otázky a odpovede
Otázka: Aké prvky tvoria skupinu 11?
Odpoveď: Skupinu 11 tvoria prechodné kovy meď (Cu), striebro (Ag) a zlato (Au). Na základe svojej elektronickej konfigurácie patrí do tejto skupiny aj roentgén (Rg).
Otázka: Aký názov sa bežne používa na označenie týchto prvkov?
Odpoveď: Na označenie týchto prvkov sa v bežnej reči často používa názov "mincové kovy".
Otázka: Existujú okrem kovov zo skupiny 11 aj iné kovy, ktoré sa používali pri razbe mincí?
Odpoveď: Áno, rôzne kultúry používali pri razení mincí mnoho ďalších kovov vrátane hliníka, olova, niklu, nehrdzavejúcej ocele a zinku.
Otázka: Ako dlho vydrží roentgén?
Odpoveď: Röntgén má krátky polčas rozpadu 22,8 sekundy a možno ho pozorovať len v laboratórnych podmienkach.
Otázka: Je roentgén súčasťou skupiny 11 kvôli svojim fyzikálnym alebo chemickým vlastnostiam?
Odpoveď: Roentgén patrí do skupiny 11 na základe svojej elektronickej konfigurácie.
Otázka: Vyskytujú sa všetky prvky v skupine 11 v prírode alebo sú niektoré umelo vytvorené?
Odpoveď: Všetky prvky v skupine 11 sa vyskytujú v prírode okrem roentgénia, ktoré je umelo vytvorené a pozoruje sa len v laboratórnych podmienkach.
Otázka: Aký typ prvku patrí do skupiny 11?
Odpoveď: Skupinu 11 tvoria prechodné kovy, ktoré sú tradične známe ako mincové kovy.
Súvisiace články
Autor
AlegsaOnline.com Mincové kovy (11. skupina): Meď, striebro, zlato a roentgén – definícia Leandro Alegsa
URL: https://sk.alegsaonline.com/art/21459