Kai kurie cheminiai elementai vadinami metalais. Jie sudaro daugumą periodinės elementų lentelės. Metalai pasižymi ypač svarbiomis fizikinėmis ir cheminėmis savybėmis, dėl kurių jie plačiai naudojami pramonėje, statyboje, elektronikoje ir kasdienybėje.
- Geras elektros ir šilumos laidumas. Metaluose laisvi elektronai leidžia efektyviai perduoti krūvį ir šilumą.
- Plastiškumas (malleabilumas) ir tempumas (ductility). Metalus galima kaltis, lankstyti, tempti plonais laidais arba plokštelėmis be lūžių.
- Blizgumas. Šviečianti, metalo panaši paviršiaus išvaizda, kurią galima atkurti poliravimu.
- Aukštesnė lydymosi temperatūra. Daugelis metalų tirpsta esant aukštai temperatūrai, nors yra išimčių.
- Didelė tankis ir mechaninis atsparumas. Daugelis metalų yra sunkesni ir stipresni už ne metalus.
- Cheminis aktyvumas įvairus. Kai kurie metalai yra labai reaktyvūs (pvz., natris), kiti — inertiniai (pvz., auksas).
Dauguma metalų kambario temperatūroje yra kieti, tačiau yra išimčių: Gyvsidabris yra skystas. Lydiniai yra mišiniai, kuriuose bent viena mišinio dalis yra metalas; lydiniai dažnai turi geresnes mechanines savybes arba didesnį atsparumą korozijai nei gryni metalai.
Metalų pavyzdžiai: aliuminis, varis, geležis, alavas, auksas, švinas, sidabras, titanas, uranas ir cinkas. Pastabos apie keletą pavyzdžių: aliuminis — lengvas ir korozijai atsparus (dažnai dengiamas anoduojant), varis — puikus laidininkas, geležis — pagrindinis plieno komponentas, auksas — cheminis inertus ir vertingas, sidabras — geriausias elektros laidininkas tarp natūralių metalų, titanas — stiprus ir lengvas, uranas — radioaktyvus, naudojamas branduolinei energetikai, cinkas — naudojamas apsaugai nuo korozijos.
Gerai žinomi lydiniai yra bronza (dažnai vario ir alavo mišinys) ir plienas (geležies ir anglies lydinys). Lydiniai leidžia derinti skirtingas savybes: didesnį stiprumą, atsparumą dilimui, mažesnę koroziją ar geresnį apdirbamumą.
Struktūra ir laidumas. Metalų elektroninė struktūra dažnai apibūdinama kaip "elektronų jūra": valentinių elektronų debesys yra delokalizuoti, laisvai judantys per kristalinę tinklo struktūrą. Tai paaiškina gerą elektros ir šilumos laidumą bei metalinį blizgesį.
Cheminės savybės ir korozija. Metalai gali oksiduotis ar reaguoti su rūgštimis; pavyzdžiui, geležis rūdija (susidaro geležies oksidai). Kai kurie metalai, pvz., aliuminis, sudaro ploną apsauginį oksido sluoksnį (pasivaciją), kuris apsaugo nuo tolimesnės korozijos.
Klasifikacija. Metalai skirstomi į grupes pagal vietą periodinėje lentelėje ir savybes: šarminiai metalai, šarminiųjų žemių metalai, pereinamieji metalai, post-pereinamieji metalai, lanthanoidai ir aktynoidai. Kiekviena grupė turi savitų cheminių ir fizinių charakteristikų.
Taikymas ir perdirbimas. Metalai naudojami statyboje (geležis, plienas), transporto priemonėse (aliuminis, plienas), elektronikoje (varis, sidabras), medicinoje (titano implantai), papuošaluose (auksas, sidabras) ir energetikoje (variniai laidininkai, uranas). Metalų perdirbimas yra svarbus išteklių taupymui ir atliekų mažinimui — daug metalų galima efektyviai perdirbti be reikšmingo kokybės praradimo.
Metalų mokslas. Metalų savybėmis, gavimu, apdirbimu ir pritaikymu užsiima mokslas, kurio praktinė atšaka yra metalurgija. Metalurgija apima rūdos apdorojimą, lydinių gamybą, šiluminį ir mechaninį apdorojimą bei paviršiaus apsaugos technologijas.
Aplinkos ir saugos aspektai. Kai kurie metalai (pvz., švinas) yra toksiški ir reikalauja ypatingos tvarkos bei šalinimo. Taip pat svarbu kontroliuoti metalų išgavimą ir perdirbimą, kad būtų mažinamas poveikis aplinkai ir žmonių sveikatai.
