Metale szlachetne.

Złoto - metal odkryty już w 3000 roku p.n.e. Charakteryzuje się jasnożółtą barwą oraz bardzo dużą plastycznością. Jest najbardziej miękkim spośród wszystkich metali. Bardzo łatwo można z niego uzyskiwać cienkie błony, o grubości do 0,1mm, a także cienkie druty (rekord to 100 km drut z około 30 g złota). Poza tym złoto jest bardzo dobrym przewodnikiem ciepła i prądu, jest odporne na działanie wielu substancji. Rozpuszcza się w halogenkach oraz w wodzie królewskiej. Czyste złoto jest używane głównie w jubilerstwie oraz do produkcji barwników. Częściej spotyka się złoto z domieszkami, które poprawiają jego twardość i odporność. Takie zanieczyszczone złoto używa się w jubilerstwie i stomatologii. W medycynie jest także stosowany promieniotwórczy izotop złota, używany w radioterapii nowotworów.

Srebro - podobnie jak złoto, znane jest od starożytności. Przez średniowiecznych alchemików zostało nazwane Luna oraz Diana, nadano mu także symbol sierpa księżyca. Swoją nazwę srebro zawdzięcza oczywiście pięknemu połyskowi. Dzięki temu jest ono też bardzo wartościowym metalem. Poza piękną barwą, srebro ma także inne niezwykłe właściwości - spośród wszystkich metali jest najlepszym przewodnikiem elektrycznym i cieplnym, jest także bardzo plastyczne, jednak twardsze niż złoto. Podobnie jak i złoto, srebro jest obojętne chemicznie, rozpuszcza się w stężonych kwasach: siarkowym(VI) i azotowym(V), w temperaturze pokojowej nie utlenia się. Dużą reaktywność ze srebrem wykazuje siarka i jej związki, które tworzą z nim siarczek srebra Ag2S. Jest to jedna z najmniej reaktywnych substancji, dlatego w chemii analitycznej reakcja ta jest stosowana do oznaczania ilości srebra. Największym zastosowaniem srebra jest elektryczność i elektronika, jest ono stosowane w miejscach, gdzie niezbędne jest bardzo dobre przewodnictwo. Bardzo dużo tego metalu używa się w jubilerstwie, a także do produkcji luster srebrowych, w środkach antyseptycznych i bakteriobójczych. Związki srebra z fluorowcami, ze względu na ciemnienie pod wpływem światła, są używane do produkcji emulsji fotograficznych i błon światłoczułych.

Platyna - to najrzadziej występujący metal szlachetny, wykorzystywany już w starożytności w stopach z innymi metalami. Jest to szarobiały metal, podobnie jak inne metale szlachetne obojętny chemicznie. Jest bardzo plastyczna, jednak w przeciwieństwie do złota i srebra ma duży opór elektryczny. Platyna rozpuszcza się powoli w wodzie królewskiej oraz wchodzi w reakcje z chlorowcami. Dzięki bardzo wysokiej temperaturze topnienia jest wykorzystywana w technice laboratoryjnej, jako stop z irydem, do produkcji wielu przyrządów, między innymi termopar, styków elektrycznych oraz innych czujników narażonych na działanie wysokich temperatur. Platyna jest także stosowana w jubilerstwie oraz w technice dentystycznej.

Metale alkaliczne

Lit - to najlżejszy spośród pierwiastków metalicznych, odkryty w 1817 roku, występujący w dwóch odmianach alotropowych. Ma srebrzystobiałą barwę, jest bardzo plastyczny (można go kroić nożem) oraz reaktywny. Na powietrzu bardzo szybko ulega utlenieniu, co objawia się pokryciem jego powierzchni matową warstwą tlenku. Cechą charakterystyczną litu i jego związków jest zabarwianie płomienia na karminowo - czerwony kolor. Lit charakteryzuje się dobrym przewodnictwem elektrycznym oraz, w stanie ciekłym, bardzo dużym ciepłem właściwym (porównywalnym z wodą). Lit znalazł zastosowania na skalę przemysłową głównie w technice jądrowej, w metalurgii (surowiec stosowany do odgazowywania i uszlachetniania stopów) oraz w elektrotechnice jako składnik baterii i akumulatorów (np. baterie litowo - jonowe). Lit jest także katalizatorem w niektórych reakcjach chemicznych i biologicznych.

Beryl - pierwiastek odkryty w 1797 roku przez Louisa Nicolasa Vauquelina. Jest to stalowoszary, twardy i kruchy metal, o strukturze heksagonalnej. Podobnie jak lit, beryl bardzo szybko utlenia się na powietrzu, pokrywając się warstwą tlenku o bardzo dużej twardości. Beryl występuje głównie w postaci minerału o tej samej nazwie, a także w związkach, razem ze związkami glinu. Beryl jest ważnym z punktu widzenia przemysłowego pierwiastkiem, jest składnikiem stopów wykorzystywanych do produkcji materiałów na powłoki ochronne. Beryl jest także stosowany do wytwarzania lamp rentgenowskich oraz (w bardzo czystej postaci) jako moderator oraz składnik luster neutronowych. Barwna odmiana berylu - szmaragd - jest cennym kamieniem szlachetnym.

Sód - metal odkryty w roku 1807, srebrzystobiały, plastyczny i bardzo lekki. Podobnie jak lit, może być krojony nożem. Sód jest najbardziej reaktywnym pierwiastkiem z grupy litowców, na powietrzu bardzo szybko ulega utlenieniu, z wodą gwałtownie reaguje tworząc wodorotlenek. W reakcji tej wydziela się wodór. Sód jest przemysłowo stosowany do produkcji nadtlenku i cyjanku sodu, w energetyce jądrowej, w lampach sodowych oraz jako silny reduktor w syntezie organicznej.

Magnez - pierwiastek chemiczny odkryty w 1808 roku. Jest to jeden z najlżejszych metali, lżejszy od niego jest jedynie beryl. Magnez tworzy srebrzystobiałe kryształy, które ze względu na utlenianie magnezu szybko tracą na powietrzu swój połysk. W normalnych warunkach beryl jest mało reaktywny, wchodzi w reakcje jedynie z kwasami. W podwyższonej temperaturze magnez gwałtownie się utlenia, dając jasny, biały płomień. Czysty magnez charakteryzuje się dużą plastycznością i bardzo łatwą obrabialnością, jednak obecność domieszek powoduje duże zmiany tych właściwości. Jest też bardzo dobrym przewodnikiem elektrycznym. Najważniejszy minerał magnezu, węglan magnezu MgCO3, jest bardzo dobrym materiałem ogniotrwałym i izolacyjnym. Inny związek, chlorek magnezu, jest stosowany do impregnacji oraz do produkcji szybko schnącego cementu Sorela (jako dodatek do tlenku magnezu). Magnez jest także dodawany do stopów z innymi metalami, tworząc bardzo lekkie, wytrzymałe i obojętne materiały stosowane głównie w przemyśle lotniczym. Magnez jest także od tysięcy lat stosowany w medycynie. Innym zastosowaniem czystego magnezu są proszki fotograficzne (odpowiedniki współczesnych lamp błyskowych), amunicja oświetlająca oraz warstwy ochronne innych metali.

Potas - metal z grupy litowców, odkryty w 1807 roku. Podobnie jak większość metali alkalicznych tworzy białe kryształy, jest miękki, łatwo daje się kroić nożem, a na powietrzu bardzo szybko utlenia się tlenem atmosferycznym, przez co traci swój połysk. W przeciwieństwie do magnezu jest bardzo reaktywny, jego utlenianie przebiega niezwykle szybko, podczas reakcji z wodą uchodzący wodór zapala się pod wpływem ciepła wydzielonego podczas reakcji. Potas jest niezwykle istotnym pierwiastkiem dla żywych organizmów, jest składnikiem tkanek roślinnych i zwierzęcych. Potas ma wiele zastosowań, na przykład w fotografice jako dodatek do wywoływaczy, do syntezy bromku srebra a także w medycynie i litografii. W ostatnich latach jest coraz częściej zastępowany przez łatwiejszy w użyciu sód.

Wapń - metal po raz pierwszy otrzymany w czystej postaci w 1808 roku. Tworzy srebrzystobiałe kryształy, występujące w trzech odmianach alotropowych. W naturze wapń tworzy mieszaninę wielu izotopów, pośród których 6 jest trwałych. Podobnie jak większość metali alkalicznych, wapń jest bardzo reaktywny, utlenia się tlenem atmosferycznym, szczególnie gwałtownie w podwyższonej temperaturze. Przy dostępie ciepła wchodzi w reakcje z fluorowcami, z siarką, fosforem i wodorem a także wodą. Wapń jest jednym z najważniejszych składników budulcowych organizmów żywych, występuje w kościach, zębach, krwi, bierze także udział w procesie przesyłania impulsów nerwowych. Wapń jest także powszechnie stosowany w przemyśle, między innymi jako reduktor innych metali dodawany do stopów, a także do pokrywania metali w celu ich utwardzenia. Wapń jest także używany do osuszania alkoholi.

Rubid - to kolejny metal z grupy litowców, odkryty w 1860 roku. Jest to srebrzystobiałe, połyskujące ciało stałe, bardzo miękkie, szybko utleniające się na powietrzu. Rubid jest bardzo reaktywnym pierwiastkiem, drugim pod względem reaktywności spośród metali. W wyniku kontaktu z powietrzem samorzutnie się zapala, tworząc tlenek, a w reakcji z zimną wodą wydziela tak dużo ciepła, iż uchodzący wodór zapala się samoczynnie. Po stopieniu rubid staje się jeszcze bardziej reaktywny, powoduje nawet trawienie szkła. Ze względu na trudności z otrzymaniem czystego rubidu jest on rzadko stosowany przemysłowo, stosuje się go jedynie jako katalizatora niektórych reakcji oraz w lampach próżniowych. Jeden ze związków rubidu, jodek, wykorzystywany jest w medycynie oraz w elektrolizie.

Bar - to metal odkryty w 1808 roku, srebrzystobiałe, plastyczne ciało stałe. Bar jest bardzo reaktywny, szybko się utlenia oraz niezwykle gwałtownie reaguje z wodą. Ze względu na to jest rzadko wykorzystywany przez przemysł, stosuje się go czasem w elektronice jako pokrycia przewodników metalicznych oraz w samochodowych systemach zapłonu.

Metale ciężkie

Chrom - to metal przejściowy, odkryty w 1797 roku przez francuskiego chemika N.L. Vauquellina. Jego nazwa (łac. chromium) pochodzi od ogromnej różnorodności barw jego związków. Czysty chrom tworzy jasnoszare, twarde i kruche kryształy. Jest to pierwiastek mało reaktywny, odporny na działanie kwasów (z wyjątkiem HCl i rozcieńczonego kwasu siarkowego). Chrom tworzy liczne związki, w których występuje głównie na +4 stopniu utlenienia. Wiele ze związków chromu jest bardzo toksycznych. Chrom jest często stosowanym metalem, dodaje się go do stopów ze stalą w celu zwiększenia odporności na korozję i wysoką temperaturę. Dodaje się go także, w celu zwiększenia twardości i odporności, do niektórych stopów na materiały do cięcia i skrawania. Najbardziej znanym zastosowaniem chromu jest chromowanie - pokrywanie metalu warstwą chromu i innych metali. Ze względu na różnobarwność związków chromu, są one stosowane jako składniki farb, lakierów oraz materiałów światłoczułych.

Mangan - kolejny po chromie w układzie okresowym metal przejściowy, odkryty w 1774 roku przez Szweda J.G. Gahna. Występuje w 4 odmianach alotropowych, jednak tylko w jednej formie izotopowej (tzw. czysty pierwiastek). Jest to srebrzystobiałe ciało stałe, bardzo zbliżone pod względem właściwości chemicznych i fizycznych do kolejnego w układzie okresowym żelaza. Mangan utlenia się tlenem atmosferycznym w normalnych warunkach, tworząc ochronną warstwę tlenku. Ponadto reaguje z kwasami oraz niemetalami, zwłaszcza w podwyższonej temperaturze, natomiast nie wchodzi w reakcje z wodorem. Mangan jest powszechnie stosowanym metalem, wykorzystuje się go głównie do odtleniania żelaza i stali oraz do produkcji elementów odpornych na działanie wody morskiej, na przykład śrub okrętowych. Stopy manganu charakteryzują się również małą zależnością oporu elektrycznego od temperatury. Dzięki temu stosuje się je do wytwarzania precyzyjnych oporników. Najpopularniejszy związek manganu, manganian(VII) potasu (nadmanganian potasu) jest wykorzystywany jako środek dezynfekujący, utleniacz oraz odczynnik w analizie chemicznej.

Żelazo - metal przejściowy, znajdujący się w układzie okresowym po manganie. Znany od ponad 4000 r. p.n.e., pierwsze ślady żelaza pochodzą ze starożytnego Egiptu. Czyste żelazo jest srebrzystobiałe oraz dość plastyczne, łatwo daje się obrabiać. Tworzy trzy odmiany alotropowe. Żelazo nie jest zbyt reaktywne, w większości przypadków reaguje dopiero po dostarczeniu ciepła. Tworzy różne produkty, zależnie od warunków reakcji, czyli temperatury, ciśnienia oraz stężenia substratów. Utlenianie żelaza w suchym powietrzu następuje dopiero w temperaturze 150°C. Bardzo ważną cechą żelaza są jego właściwości magnetyczne - jest ferromagnetykiem, z temperaturą Curie około 800°C.

Kobalt - odkryty w 1735 roku przez Georga Brandta metal przejściowy, kolejny w układzie okresowym po żelazie. Jest stalowoszary, ma podobne do żelaza właściwości, zwłaszcza magnetyczne - jest również ferromagnetykiem, o niższej niż żelazo temperaturze Curie. Kobalt tworzy dwie odmiany alotropowe, występuje naturalnie jedynie w jednej postaci izotopowej 50Co. Drugi izotop kobaltu, 60Co, uzyskiwany w reaktorach jądrowych, jest stosowany w tzw. bombie kobaltowej - urządzeniu służącym do radioterapii nowotworów. Kobalt jest mało reaktywnym metalem, w temperaturze pokojowej reaguje z powietrzem i pokrywa się chroniącą go warstwą tlenku, z niemetalami reaguje dopiero po dostarczeniu dużej ilości ciepła, jest także odporny na działanie utleniaczy kwasowych. Kobalt ma bardzo dobre właściwości fizyczne - jest twardszy i bardziej wytrzymały od stali, przez co jest bardzo często dodawany do różnych stopów w celu zwiększenia ich wytrzymałości. Ponadto kobalt jest stosowany w stopach magnetycznych (zwiększanie trwałości), jako katalizator, jego barwne związki stosowane są do produkcji barwników. Jest także odczynnikiem w analizie chemicznej.

Nikiel - metal przejściowy, występujący w pięciu trwałych formach izotopowych, tworzący dwie odmiany alotropowe, znajdujący się w układzie okresowym po kobalcie, wyizolowany w 1751 roku przez Szweda A.F. Cronstedta. Nikiel często występuje razem z miedzią, przez co już w starożytności był nieświadomie wykorzystywany jako składnik stopów. Charakteryzuje się srebrzystą barwą, dużą twardością oraz ciągliwością. Cechą niklu jest to, iż jest ona bardzo mało reaktywny - na powietrzu nie pokrywa się warstwą tlenku, przez co daje się wypolerować do bardzo wysokiego połysku. Dzięki małej podatności na utlenianie jest często stosowany do elektrolitycznego pokrywania bardziej wrażliwych metali, takich jak żelazo czy stale wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym, w celu zwiększenia ich odporności na korozję. Dodatkowo nikiel jest dobrym przewodnikiem elektrycznym i termicznym, dzięki czemu stosuje się go w bateriach niklowo - kadmowych. Jego unikatową cechą jest możliwość pochłaniania atomów wodoru w sieci krystalicznej - po rozdrobnieniu jest w stanie związać nawet siedemnastokrotnie więcej wodoru, niż wynika z objętości. Taki uwodorniony nikiel ma silne właściwości kwasowe, dzięki czemu może być stosowany jako katalizator wielu procesów, na przykład uwodorniania tłuszczów (utwardzania).

Miedź - znany już od starożytności pierwiastek, prawdopodobnie najstarszy wykorzystywany przez człowieka metal. Czysta miedź ma barwę brązowoczerwoną, jest dość twarda i plastyczna. Charakteryzuje się bardzo dobrym przewodnictwem elektrycznym (gorszym jedynie od srebra) oraz termicznym, a także dużą odpornością na korozję. Miedź utlenia się tlenem atmosferycznym, tworząc na kryształach ochronną warstwę tlenku. Tlenek poprawia wytrzymałość miedzi, jednak ujemnie wpływa na jej przewodnictwo. Ponadto miedź reaguje z fluorowcami oraz siarką i jej związkami. Bardzo dobrze rozpuszcza się w kwasie siarkowym i azotowym. Miedź jest najważniejszym, obok żelaza i aluminium, metalem przemysłowym. Jej główne zastosowania to elektrotechnika i elektronika, produkcja elementów grzejnych i wymienników ciepła, produkcja brązów - stopów miedzi z cyną, a także kataliza. Miedź jest także szeroko stosowana w postaci związków, zwłaszcza koordynacyjnych (kompleksów), na przykład podczas procesu rafinacji ropy naftowej oraz jako utleniacze.

Cynk - metal znany od starożytności, odkryty na Dalekim Wschodzie ponad 1500 lat p.n.e. Jest biały, z lekkim niebieskim zabarwieniem, w czystej postaci jest bardzo plastyczny. Zanieczyszczenia powodują, iż cynk staje się kruchy i daje się mielić na drobny pył. Jest to metal mało reaktywny, na powietrzu pokrywa się warstwą tlenku i staje się odporny na działanie tlenu, wody, fluorowców oraz kwasów fluorowodorowego oraz siarkowodorowego. Bardzo dobrze reaguje natomiast z tlenkiem siarki(IV), SO2, a także z litowcopochodnymi kwasów i zasad, tworzy także wiele mieszanych tlenków. Dzięki dużej odporności na utlenianie, cynk jest często stosowany do pokrywania innych metali. Jest przy tym znacznie trwalszy niż chrom czy nikiel. Pokrycia cynkowe stosuje się w bardzo wielu miejscach, na przykład w rurach wodociągowych. Inne ważne zastosowania cynku to składnik wielu stopów, między innymi mosiądzu (stopu cynku z miedzią). Ponadto cynk używa się w suchych bateriach, jako reduktor (pył cynkowy), a także jako katalizatory. Bardzo ważną grupą związków cynku są tlenki podwójne z innymi metalami trójwartościowymi, zwane spinelami: ZnM2O4, M = M3+. Mają one wiele różnych właściwości (część z nich to ferromagnetyki) i są stosowane w wielu dziedzinach. Podobnie jak kadm, cynk jest nadprzewodnikiem niskotemperaturowym.

Kadm - odkryty w 1817 roku przez niemieckiego chemika F. Strohmeyera, srebrzystobiały, plastyczny metal. Charakteryzuje się wysoką toksycznością, ponieważ wykazuje podobne do rtęci efekty kumulacyjne. Jest mało reaktywny chemicznie, utlenia się na powietrzu jasnym płomieniem, po dostarczeniu odpowiedniej ilości ciepła. W normalnych warunkach nie wchodzi w reakcje, dzięki czemu można go stosować jako pokrycia innych metali (żelazo, stal). Kadm ma dwie cechy, wyróżniające go spośród wielu innych metali - jest on naturalnym nadprzewodnikiem (w temperaturach bliskich 0K całkowicie zanika jego opór właściwy) oraz ma ogromną zdolność pochłaniania wolnych neutronów. Ta druga cecha sprawiła, iż kadm (pręty kadmowe) jest stosowany w reaktorach jądrowych do kontrolowania i zabezpieczania reakcji rozszczepienia jąder uranu. Kadm znalazł także wiele innych zastosowań przemysłowych, między innymi w elektryce (czujniki przeciwpożarowe i bezpieczniki elektryczne, stopy lutownicze), fotografice, przemyśle pirotechnicznym (sztuczne ognie) oraz szklarstwie.

Glin (aluminium) - wyodrębnił go w 1825 roku H.C. Oerstedt, jednak jego istnienie i nazwę ustalono już wiele lat wcześniej. Glin jest najbardziej rozpowszechnionym na Ziemi metalem, w stanie wolnym tworzy srebrzystobiałe kryształy. W czasach swojego odkrycia był tak cenny jak złoto, jednak z czasem stał się powszechny i dziś jest najważniejszym metalem przemysłowym. Glin jest bardzo reaktywny, jest silnym reduktorem, na powietrzu pokrywa się bardzo szybko chroniącą go warstwą tlenku. Tlenek glinu ma bardzo ciekawe właściwości chemiczne - jest amfoteryczny, to znaczy zachowuje się zarówno jak kwas, jak i zasada, w zależności od warunków reakcji. Glin ma bardzo dobre przewodnictwo właściwe, a w niskich temperaturach staje się nadprzewodnikiem. Bardzo dobrze przewodzi także ciepło. Stopy glinu z innymi metalami mają bardzo dobre właściwości fizyczne, co w połączeniu z bardzo małym ciężarem (glin ma około 1/3 ciężaru żelaza) sprawia, że są bardzo ważnym materiałem konstrukcyjnym. Używa się ich do budowy samolotów, wagonów kolejowych, samochodów, a także okrętów i łodzi, ponieważ charakteryzują się bardzo dużą odpornością na działanie wody morskiej. Są także stosowane, ze względu na duże przewodnictwo cieplne, do konstrukcji tłoków silników spalinowych. Aluminium jest tanim i łatwo dostępnym materiałem, dzięki czemu idealnie nadaje się do wytwarzania urządzeń codziennego użytku, takich jak przedmioty gospodarstwa domowego czy tanie opakowania (puszki alu, folia aluminiowa). Wykorzystuje się go także do produkcji energetycznych linii przesyłowych (znacznie lżejsze i tańsze od miedzianych). Bardziej wyrafinowane zastosowania glinu i jego stopów to technika kriogeniczna (glin nie traci swoich właściwości mechanicznych w temperaturach kriogenicznych), przemysł wojskowy (pokrycia pancerzy, powłoki ochronne) oraz technologia jądrowa (reaktory niskotemperaturowe).

Bizmut - rzadko występujący metal, odkryty w czasach starożytnych, często jednak mylony z cyną oraz cynkiem. Jest to pierwiastek o największej masie atomowej spośród niepromieniotwórczych pierwiastków. Najbardziej charakterystyczną cechą bizmutu jest odwrotna niż w przypadku innych metali rozszerzalność cieplna - podczas krzepnięcia rośnie objętość metalu (podobną cechę wykazuje np. woda). Zjawisko to znalazło zastosowanie w technologii odlewniczej Bizmut tworzy wiele związków, w których występuje na +3 oraz +5 stopniu utlenienia. Jego związki mają bardzo ciekawe właściwości: wiele z nich ma na przykład bardzo niskie temperatury topnienia. Bizmut jest bardzo dobrym diamagnetykiem, natomiast jego związek z manganem, MnBi, jest ferromagnetykiem. W zależności od przyłożonego pola magnetycznego zmienia się przewodnictwo elektryczne bizmutu (wykorzystuje się to w pomiarach pól magnetycznych). Ponadto bizmut jest wykorzystywany do absorbowania promieniowania g.

Ołów - metal znany od czasów starożytnych, wzmianki o nim pochodzą już ze Starego Testamentu. Jest to metal o zabarwieniu szarym, połyskującym, które matowieje pod wpływem utleniania (na ołowiu tworzy się warstwa tlenku). Występuje w ośmiu formach izotopowych. Ołów ma bardzo duży ciężar właściwy, jest bardzo plastyczny i ulega obróbce, szczególnie po podgrzaniu. Jest bardzo słabym przewodnikiem elektrycznym, jednak w temperaturach bliskich 0K przechodzi w stan nadprzewodzący. Nie jest reaktywny, reaguje z wodą atmosferyczną tworząc toksyczny wodorotlenek ołowiu, jednak po zanurzeniu w wodzie pokrywa się warstwą trudno rozpuszczalnych soli ołowiowych, co zapobiega dalszej reakcji. Ołów jest bardzo trujący, długotrwały kontakt z tym pierwiastkiem może powodować osłabienie, anemię, a nawet paraliże (głównie stawów). Najgorszy wpływ ołów wywiera na dzieci, gdyż powoduje zaburzenia rozwoju umysłowego oraz słuchu. Ołów jest jednym z najważniejszych metali przemysłowych, już w starożytności stosowano go do wytwarzania naczyń i rur. Obecnie wykorzystuje się go głównie w bateriach i akumulatorach, do budowy specjalistycznych zbiorników, do ochrony przed promieniowaniem jonizującym (głównie g), a także jako składnik wielu stopów przemysłowych. Ze względu na toksyczność, jest stosowany do produkcji trucizn. Związki ołowiu służą do produkcji farb, jednak ze względu na szkodliwe działanie na organizm ludzki nie wolno ich stosować w zamkniętych pomieszczeniach.

Rtęć - znany od starożytności metal przejściowy, charakteryzujący się tym, iż jako jeden z tylko dwóch metali występuje w warunkach normalnych w stanie ciekłym - w temperaturze pokojowej krzepnie dopiero przy ciśnieniu 7640 atm. Rtęć jest bardzo płynna, ruchliwa, ze względu na swój srebrzysty kolor została nazwana "żywym srebrem". Jest to mało reaktywny metal, rozpuszcza się w stężonych kwasach: azotowym i siarkowym, z innymi metalami może tworzyć stopy - amalgamaty (wyjątkiem jest żelazo). Rtęć i jej związki są niezwykle toksyczne, i bardzo niebezpieczne dla człowieka. Dostanie się do organizmu par rtęci lub niektórych jej soli może spowodować nieodwracalne zmiany w mózgu i innych narządach. Rtęć jest dodatkowo biokumulowana przez komórki organizmu, przez co rośnie jej lokalne stężenie w organizmie, i powoduje obumieranie komórek. Rtęć jest rzadko stosowanym metalem, zdecydowanie najpowszechniej jest stosowana w termometrach. Umożliwia to fakt, iż w zakresie temperatur występujących na Ziemi rtęć ma stały współczynnik rozszerzalności cieplnej, przez co można bardzo łatwo wyskalować zależność wysokości słupa od temperatury. Ponadto rtęć jest stosowana w barometrach, pompach próżniowych, stykach elektrycznych i innych. Pary rtęci są bardzo dobrym źródłem promieniowania ultrafioletowego, stosowanego na przykład w solariach. Rtęć jest także stosowana w metalurgii, do oczyszczania z zanieczyszczeń rud innych metali.

Cyna - kolejny znany już w czasach starożytnego Egiptu metal, dawniej uważany za odmianę ołowiu. Ma biały kolor i jest dość plastyczna. Występuje w dwóch odmianach alotropowych, w temperaturze 13°C cyna biała przekształca się w cynę szarą, bezpostaciowy, szary proszek. Powoduje to, iż pod wpływem ochładzania metal pokrywa się szarymi cętkami - cętkowana cyna bywa nazywana "chorą cyną". Charakterystyczne dla cyny jest to, i podczas zginania prętów wykonanych z tego metalu wydawany jest wysoki dźwięk, wywoływany tarciem kryształów. Zjawisko to nazywane jest "płaczem cyny". Cyna wykorzystywana była na bardzo dużą skalę już w czasach Imperium Rzymskiego - duże ilości tego metalu sprowadzano z Kornwalii. Obecnie jest to również bardzo powszechnie stosowany w przemyśle metal: jest składnikiem lutów, stopów (stop z tytanem jest bardzo ważnym materiałem do budowy samolotów), używa się jej także jako warstwy ochronnej dla miedzi.

Wolfram - metal przejściowy odkryty w 1781 roku przez szwedzkiego chemika K.W.Scheelego. Tworzy srebrzystobiałe kryształy, podlegające łatwej obróbce. Znacznie częściej występujący, zanieczyszczony wolfram, stosowany w przemyśle, ma stalowoszary kolor i jest znacznie twardszy i bardziej kruchy. Cechą charakterystyczną wolframu jest to, iż ma najwyższą temperaturę topnienia ze wszystkich metali - z tego względu ma on szerokie zastosowania przemysłowe, głównie jako materiał do wytwarzania drutów żarzących w piecach elektrycznych, kontaktach i żarówkach, a także jako dodatek do stopów żelaza, zwiększający wytrzymałość. Stale wolframowe są stosowane do produkcji narzędzi tnących.

Fluorowce

Fluor - to pierwiastek występujący w stanie gazowym, niewiele cięższy od powietrza. Jego cechą charakterystyczną jest mocny, drażniący błony śluzowe zapach. W stanie ciekłym i stałym fluor jest żółty, w postaci gazowej ma barwę żółtozieloną. Najbardziej wyróżniającą cechą fluoru jest jego ogromna reaktywność i najwyższy ze wszystkich pierwiastków stopień utlenienia. Jest to pierwiastek tak reaktywny, że tworzy związki nawet z niektórymi gazami szlachetnymi (fluorki helowców). Ze względu na bardzo dużą trwałość związków fluoru z glinem, miedzią, żelazem i niklem, fluor przechowuje się jedynie w pojemnikach z tych metali - wewnątrz pudełka tworzy się ochronna warstwa fluorków, powstrzymująca dalsze reakcje. Fluor jest powszechnym pierwiastkiem, jednak ze względu na dużą reaktywność nie występuje w stanie wolnym. Najczęściej można go spotkać w postaci fluorytu (CaF2), apatytu (Ca5(PO)4)3(OH,F) oraz kriolitu Na3AlF6. Fluor jest bardzo ważnym przemysłowo pierwiastkiem, od połowy XX wieku był składnikiem najważniejszych przemysłowo związków - freonów (chlorofluoropochodnych metanu i etanu), których użycia zakazano pod koniec XX wieku ze względu na ich niszczące wpływ na warstwę ozonową. Fluor jest także składnikiem teflonu, bardzo odpornego chemicznie i termicznie materiału, doskonałego izolatora, stosowanego do produkcji uszczelek, patelni, kuchenek oraz w elektronice. Innym ważnym związkiem fluoru jest fluorowodór, stosowany w procesie trawienia szkła. Ze względu na to, iż fluor jest bardzo ważnym składnikiem budulcowym kości i szkliwa, jest dodawany do past do zębów oraz wody pitnej w celu uniknięcia chorób związanych z jego niedoborem.

Chlor - kolejny, po fluorze, pierwiastek z grupy fluorowców. Jest znacznie cięższy niż fluor, około 2,5 razy cięższy od powietrza. Występuje w stanie gazowym, ma żółtozielony kolor i duszący zapach. Jest bardzo toksyczną substancją, co wykorzystano podczas I wojny światowej, produkując gazy bojowe z chloru. Podobnie jak fluor jest bardzo elektroujemny i niezwykle reaktywny, jego reaktywność w obecności wody jest jeszcze większa - chlor może utworzyć związek nawet ze złotem (AuCl3). W reakcji z wodorem, w obecności światła, tworzy chlorowodór. Reakcja ta jest bardzo egzotermiczna, przebiega gwałtownie i może powodować wybuch. Ze względu na reaktywność chlor nie występuje naturalnie w stanie wolnym. Najwięcej jest go w wodzie morskiej w postaci jonów chlorkowych (Cl-). Chlor jest ważnym przemysłowo pierwiastkiem, podobnie jak fluor był wykorzystywany do produkcji freonów, jest także stosowany do wybielania (przemysł celulozowy), odkażania wody i ścieków. Chlorek sodu jest powszechnie stosowany jako sól kuchenna.

Brom - w przeciwieństwie do fluoru i chloru, w warunkach normalnych występuje w stanie ciekłym, tworząc czerwonobrunatną, lotną ciecz. Jest jedynym, obok rtęci, pierwiastkiem, mającym tę właściwość. Brom jest bardzo toksyczny, wdychany z powietrzem powoduje ostre zapalenie błon śluzowych, a w przypadku kontaktu ze skórą powoduje ciężko gojące się, bolesne rany. Brom jest znacznie mniej reaktywny niż fluor i chlor, tworzy związki z większością pierwiastków, jednak na drodze powolnych reakcji, na przykład do reakcji bromu z sodem niezbędne jest dostarczenie ciepła. Brom jest bardzo powszechnym pierwiastkiem, razem z chlorem występuje głównie w wodach morskich (jony bromkowe) oraz w złożach soli kamiennej. Jest wykorzystywany przemysłowo do produkcji środków gaśniczych, barwników, leków, bromek srebra jest głównym surowcem do wytwarzania emulsji fotograficznych. Związki bromu używa się także jako odczynnika w chemii analitycznej (bromianometria).

Jod - ostatni z grupy fluorowców, występuje w stanie stałym, jest połyskliwą substancją o bardzo toksycznych właściwościach. Podgrzany jod sublimuje do fazy gazowej, tworząc fioletowe opary. Tak jak i inne fluorowce jod jest bardzo reaktywny, dobrze rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak alkohole czy chloroform. Słabo rozpuszcza się w wodzie. Razem z chlorem i bromem występuje w wodzie morskiej, w dużych ilościach występuje także w postaci saletry chilijskiej. Jod jest niezbędnym dla organizmów ludzkich mikroelementem, gdyż jest składnikiem hormonów tarczycy. Jego niedobór powoduje zaburzenia wzrostu i funkcji tarczycy. Jod jest stosowany w medycynie do dezynfekcji oraz przemysłowo do produkcji barwników oraz emulsji fotograficznych. Zastosowanie medyczne i naukowe znalazły również promieniotwórcze izotopy jodu.