Verkoopjehorloge.com

Kopen/verkopen van exclusieve horloges en sieraden
Direct contact tussen de verkopers en klanten
U kunt eenvoudig uw eigen advertenties plaatsen

Edelmetalen

Edelmetaal

edelmetaal

De edelmetalen, samen met het niet-edelmetalen koper, renium en kwik geordend volgens hun plaatsen in het periodiek systeem

Een edelmetaal is een metaal dat niet of weinig kan worden aangetast door oxidatie.

Voorbeelden van een edelmetaal zijn goud en platina. Deze blijven er altijd even mooi uitzien. Iets minder edel is bijvoorbeeld zilver, dat na verloop van tijd zwart wordt, maar met even poetsen weer mooi te krijgen is. Nog wat onedeler is koper, dat slaat op den duur groen uit. IJzer is nog onedeler, dat verroest helemaal. Toch is dat laatste niet allesbepalend: neem bijvoorbeeld zink, dat weer en wind trotseert als bijvoorbeeld dakgoot. Dit is toch meer onedel dan ijzer. Om deze reden worden edelmetalen voor sieraden gebruikt.

In Nederland worden de voor de handel bestemde siervoorwerpen, sieraden en tafelgerei van Platina, goud en zilver van een jaarletter en een gehalteteken voorzien.

Dit leidde tot het gebruik van edele metalen als ruilmiddel: ze waren zo gewild dat wie goud of zilver had, deze metalen voor vrijwel alles kon ruilen. Ook waren de metalen zeldzaam (maar niet té zeldzaam), raakten ze niet snel aangetast, en hadden ze een redelijk stabiele waarde. Hierdoor konden de metalen als geld gebruikt worden. Ook later, na de introductie van papiergeld, werden veel valuta gerelateerd aan de waarde van goud of zilver (gouden standaard, zilveren standaard, dubbele standaard).

605px-Cu-ScheibeChemisch beziet men het als volgt: Een onedeler metaal kan uit een oplossing van een edeler metaal, dat edelere metaal ‘verdringen’, dat wil zeggen dat het onedelere metaal in oplossing gaat en het edelere metaal uit de oplossing wordt neergeslagen. Bijvoorbeeld een ijzeren spijker in een oplossing met koper laat de spijker verkoperen: het ijzer neemt de plaats van het koper in de oplossing in en het koper komt op de spijker terecht. Alle metalen kunnen op deze manier in een volgorde gezet worden die de spanningsreeks der metalen genoemd wordt, met aan de éne kant het meest edele en aan de andere kant het meest onedele metaal.

Tegenwoordig spreekt men in de vakliteratuur niet meer van “edel” of “onedel”, maar van sterke of zwakke reductoren. De ionen die na de reductie gevormd zijn worden de (geconjugeerde) oxidatoren genoemd, en zijn ook weer van sterk naar zwak in te delen. Zie ook redoxreactie. De edele metalen, goud en platina, willen niet graag een elektron afstaan en daardoor in oplossing gaan (of een zout vormen), ze zijn zwakke reductoren. De zeer onedele metalen, natrium en kalium, willen dat juist heel graag en zijn dus erg sterke reductoren. Een blokje natrium zal uit zichzelf al met het vocht in de lucht reageren, en wanneer men het in het water gooit, volgt een heftige chemische reactie.

Sommige edelmetalen kunnen wel worden aangetast door zeer reactieve stoffen, zoals koningswater.

 

Koper

De elementen van de kopergroep (IUPAC groepsnummer 11, vroeger bekend als Ib) uit het periodiek systeem staan bekend als de edele metalen. Vroeger werden ze ook wel de muntmetalen genoemd. Ze zijn relatief inert, niet corrosiegevoelig en zeer goede elektriciteitsgeleiders. Daarom worden deze metalen (net als de elementen uit de zinkgroep) vaak voor muntgeld gebruikt (dat verklaart ook hun oude naam).Deze metalen, in het bijzonder zilver, worden als gevolg van hun opmerkelijke eigenschappen, behalve voor munten en sieraden, ook in de industrie veelvuldig toegepast. Hoewel zilver nog betere geleidende (zowel elektrisch als thermisch) eigenschappen heeft, wordt koper het meest gebruikt in elektrische bedrading. De reden hiervoor is duidelijk: zilver is (net als goud) erg duur. Het enige nadeel van deze metalen is dat ze vrij zacht zijn en dus gemakkelijk kunnen beschadigen. Daarom worden ze meestal niet in zuivere vorm voor bijvoorbeeld munten gebruikt. Legeringen met andere metalen maken de duurzaamheid een stuk groter.Zij hebben een vrij lange elektronische relaxatietijd, of anders gezegd een elektron kan vrij ver komen voor het in zijn beweging gestoord wordt door een botsing met bijvoorbeeld een ander elektron. Zij hebben ook een plasmafrequentie die niet ver van het zichtbare gebied van het elektromagnetisch spectrum ligt. Dit verklaart ook het feit dat koper en goud gekleurde metalen zijn. De metalen uit de kopergroep zijn de hekkensluiters van de d-overgangsmetaalreeksen. Hoewel voor koper en goud hogere oxidatiegetallen niet ongewoon zijn, vormen alle drie metalen +1 ionen met een volle nd10 elektronenconfiguratie. Voor zilver is dat vrijwel de enige oxidatietoestand.

Koper vormt Cu2+ (3d9) maar alleen in combinatie met vrij sterke oxidatoren. Bijvoorbeeld van de halogenen zijn fluor, chloor en broom in staat een dihalogenide CuX2 te vormen, maar Cu2+ is een sterkere oxidator dan jodium. Wanneer een oplossing van Cu2+ bij een jodide oplossing gevoegd wordt ontstaat er jodium:

Cu2+ + I ⇒ Cu+ + I·

Het ene ontbrekende d-elektron wordt aangevuld en het ‘gat’ doorgegeven aan het jodiumatoom dat nu een incomplet gevulde buitenschil heeft en combineert met een tweede jodiumatoom om een molecuul te vormen dat als damp ontwijken kan:

2I· ⇒ I2

Met zwavel dat in elektronegativiteit niet veel verschilt gebeurt iets vergelijkbaars in de koperchalcogeniden.

Ook de driewaardige verbindingen van goud zoals het chloroauraat-ion AuCl4 is een sterke oxidator, die gemakkelijk weer goud terugvormt wanneer het in contact komt met een reductor, zoals citraat of hydrazine.

De reactie met citraat kan gemakkelijk goud in colloïdale suspensie vormen met gouddeeltjes van 3-20nm. Deze nanopartikels zijn een geliefd onderwerp van studie als deel van de speurtocht naar nanotechnologie. Dit is ook het geval voor zilver en – in mindere mate – koper.

Een ander eigenaardigheid van de muntmetaalionen – met name van Cu+ en Ag+ – is dat zij weinig voorkeur voor een omringing met hoge symmetrie hebben. Zij voelen zich in allerlei omringingen redelijk goed thuis en dat betekent dat zij vaak van de ene positie naar de andere kunnen ‘springen’ binnen het rooster van een vaste stof. Zij vormen daarom – vooral in jodiden en oxiden – bij wat hogere temperaturen superionengeleiders. In deze verbindingen zijn de anion roosters vaste roosters, maar de metaal subroosters zijn min of meer vloeibaar. Deze vaste ionengeleiders worden wel als vaste elektolyten toegepast in batterijen.

De elementen in de kopergroep zijn:

29
Cu

47
Ag

79
Au

(111)
Rg