Metallit ja materiaalit (KE4)

Sähkökemia on kemian osa-alue, joka tutkii hapettumis-pelkistymis-ilmiöitä, joissa kuluu tai syntyy sähköenergiaa. Sähkökemian sovelluksia ovat esimerkiksi akut, paristot ja polttokenno. Nykyään kännykät kuluttavat entistä enemmän sähköä monipuolisempien ominaisuuksiensa vuoksi. Tutkijoilla onkin jatkuva haaste kehittää entistä pienempiä, tehokkaampia ja ympäristöystävällisempiä akkuja.

Metalleille tyypillisiä ominaisuuksia ovat metallinkiilto sekä hyvä lämmön- ja sähkönjohtokyky. Ne ovat sitkeitä ja helposti muokattavia. Metalleja saadaan kallioperästä, mutta harvoin puhtaana alkuaineena. Metallit esiintyvät yhdisteinä malmeissa, josta ne erotetaan eli rikastetaan. Epämetallit ovat alkuaineita, jotka vastaanottavat elektroneja kemiallisissa reaktioissa, päinvastoin kuin metallit. Epämetallit muodostavat hapen kanssa reagoidessaan oksideja, jotka muodostavat happoja. Näin syntyvät esimerkiksi happosateet.

Kemian tutkimuksen päätavoitteena on nykypäivänä tuottaa uusia materiaaleja. Kokeellisen kemian osaaminen on tärkeässä roolissa uusien materiaalien kehittelyssä ja testaamisessa. Esimerkkinä uusista materiaaleista ovat komposiitit, jotka ovat kahden tai useamman materiaalin yhdistelmiä, joissa materiaalit toimivat yhdessä, mutta eivät ole liuenneet tai sulautuneet toisiinsa. Apuna nykypäivän kokeellisen kemian työskentelyssä ovat kromatografiset ja spektrometriset menetelmät.

Videot

• Siirtymämetallit
  Siirtymämetalleja ovat esimerkiksi rauta, kupari, kulta ja elohopea. Siirtymämetalleilla on samantapaiset fysikaaliset ja kemikaaliset ominaisuudet.
• Keraamimetalliyhdistelmämateriaali
  Videoleikkeessä esitellään keraamimetalliyhdistelmämateriaalin toimivuutta luotisuojamateriaalina.
• Etälukio: kemia, uusia materiaaleja
  Tutkija Pekka Ruuskanen kertoo älykkään materiaalin määritelmästä ja sen ominaisuuksista.

Muut

• Kemian mp3-kurssi
  Opiskele lukion kemian kursseja kuuntelemalla.
• YLE Tiedeuutiset: Eloton luonto
  Tutustu tiedeuutisiin aiheesta Eloton luonto.