Metallien kemia

Osaamistavoite: omalla alalla käytettävien metallien tuntemus kulloistakin työtehtävää varten tarkoituksenmukaisimman materiaalin valitsemiseksi, ja metallista valmistettujen tuotteiden asianmukaisen puhdistuksen ja hoidon taitaminen

Jokapäiväisissä toimissamme käyttämissämme esineissä ja tavaroissa on erilaisia metalleista valmistettuja osia. Ilman metalleja monet päivittäin käyttämämme tuotteet olisivat olleet mahdotonta valmistaa. Kaikkia metalleja ei käytetä puhtaina alkuaineina vaan niihin lisätään muita alkuaineita ominaisuuksien parantamiseksi.

Valmistava tehtävä 1: Metallit ja epämetallit

Selvitä, mitä tarkoitetaan metalleilla ja epämetalleilla. Katso, miten metallit ja epämetallit sijoittuvat alkuaineiden jaksolliseen järjestelmään. Varmistu siitä, että ymmärrät metallien ja epämetallien kemiallisen eron.

Valmistava tehtävä 2: Metallien sähkön- ja lämmönjohtavuus

Selvitä haluamaasi lähdettä käyttäen, miksi metallit ovat erityisen hyviä sähkön- ja lämmönjohteita. Voidaanko metallien sähkönjohtavuutta jotenkin vähentää tai lisätä? Mikä olisi paras metalli sähköjohtojen valmistamiseen? Miksi sähköjohtoja ei kuitenkaan valmisteta tuosta metallista (paitsi poikkeustapauksissa)? Ovatko metallit ainoita kiinteitä aineita, jotka johtavat sähköä?

Valmistava tehtävä 3: Metallien muokattavuus

Selvitä haluamastasi lähteestä, mitkä metallien ominaisuudet tekevät niistä helposti muokattavia. Huomaa, että kaikkia metallista valmistettuja tuotteita ei valmisteta samalla tavalla, ja osa ei kestä iskuja. Voiko metalli menettää muokattavuutensa?

Valmistava tehtävä 4: Metallien korroosion kestävyys

Tutki haluamastasi lähteestä, mitä korroosio tarkoittaa. Mitä metallille tapahtuu korroosiossa? Mikä metalli kestää korroosiota parhaiten? Miten ympäristön olosuhteet vaikuttavat korroosion nopeuteen ja määrään? Millaisilla keinoilla metalleja voidaan suojata korroosiota vastaan?

Varsinainen tehtävä:

Valitse A tai B sen mukaan kumpi sopii paremmin yhteen oman alasi kanssa!

Tehtävä A: tekniset alat

Laadi taulukko alla luetelluista metalleista. Taulukosta tulee käydä ilmi seuraavat asiat:

1. metallin nimi,
2. koostumus (kemiallinen merkki; jos metalli on seos, merkitse näkyviin kuinka suuri osuus siitä on mitäkin alkuainetta),
3. metallin kemialliset ominaisuudet (mm. kestääkö hyvin korroosiota, kestääkö happoja...),
4. metallin fysikaaliset ominaisuudet (mm. sulamispiste, johtaako hyvin sähköä, onko magneettinen...),
5. metallin yleisimpiä käyttökohteita tekniikassa, ja
6. metallin käyttöä rajoittavia tekijöitä tai asioita, jotka on syytä ottaa huomioon käytettäessä tätä metallia.

Taulukosta tulee löytyä seuraavat metallit ja metalliseokset:

valurauta, ruostumaton martensiittinen teräs, alumiini, duralumiini, kupari, messinki, kromi, sinkki, lyijy, hopea, titaani, volframi

Palauta valmis taulukko Fronteriin VerkkoKEMIAn palautuskansioon tai muuhun sovittuun paikkaan.

Tehtävä B: ravintola-ala

Laadi taulukko ravintola-alalla käytetyistä metalleista (lueteltu alla). Taulukosta tulee käydä ilmi seuraavat asiat:

1. metallin nimi,
2. koostumus (kemiallinen merkki; jos metalli on seos, merkitse näkyviin kuinka suuri osuus siitä on mitäkin alkuainetta),
3. metallin kemialliset ominaisuudet (esim. muodostuuko pinnalle suojaava oksidikalvo, ruostuuko helposti, kestääkö happoja...),
4. metallin fysikaalisia ominaisuuksia (esim. kuinka hyvin johtaa lämpöä, onko magneettinen, millainen sulamispiste metallilla on...),
5. mihin tätä metallia ravintola-alalla käytetään, ja
6. miten tästä metallista valmistettuja tuotteita tulee hoitaa.

Taulukosta tulee löytyä seuraavat metallit ja metalliseokset:

teräs, valurauta, ruostumaton austeniittinen teräs, ruostumaton martensiittinen teräs, alumiini, kupari, tina, hopea, sinkki, messinki, alpakka, ravintola-alumiini

Palauta valmis taulukko Fronteriin VerkkoKEMIAn palautuskansioon tai muuhun sovittuun paikkaan.