In chimica e in biologia, un metallo pesante è un elemento che possiede un numero atomico maggiore di 20. I metalli pesanti possono avere un impatto biologico molto importante, poiché la loro elevata concentrazione diventa tossica per gli organismi. Per questa ragione, alcuni elementi - pur non essendo metallici - sono normalmente classificati come tali. L'arsenico, ad esempio, fa parte dei metalli pesanti anche se non appartiene alla classe dei metalli.
Alcuni metalli pesanti, nonostante la loro tossicità, sono dei veri e propri micronutrienti e sono essenziali per la corretta biologia cellulare poiché fanno parte di complessi organici, ad esempio di un enzima o di una proteina dal ruolo biologico attivo.
Elenco dei principali metalli pesanti
| Metallo |
Simbolo |
Descrizione |
|---|
| Piombo |
Pb |
Il piombo è un elemento molto utilizzato nell'industria. È presente negli accumulatori delle automobili e, nelle sue varianti metallorganiche, è utilizzato nei motori a combustione interna. È molto tossico per gli organismi, poiché si accumula nei tessuti e può portare a danni al sistema nervoso centrale e all'inibizione di molti enzimi. Allo stato attuale, sono numerosi i riferimenti legislativi che limitano la percentuale di piombo, e delle sue polveri, ammissibile in atmosfera. |
| Cromo |
Cr |
Il cromo è un metallo molto comune e abbondante. È un micronutriente, poiché è necessario per il metabolismo in piccole concentrazioni. Presenta differenti stati di ossidazione, ma quello più significativo è il +6, corrispondente al cromo esavalente che, nei suoi composti (ad esempio nel triossido di cromo), ha un potere ossidante molto forte ed è un comprovato cancerogeno. |
| Arsenico |
As |
L'arsenico è un semimetallo molto tossico. In passato, veniva utilizzato come veleno per assassinare persone senza lasciare traccia. È utilizzato nell'industria per differenti scopi; negli accumulatori delle autovetture si associa al piombo per migliorare le prestazioni e la durata dalla batteria. Dal punto di vista biologico, l'arsenico inibisce molti enzimi e i sistemi antiossidanti provocando, di conseguenza, uno stress ossidativo. |
| Mercurio |
Hg |
Il mercurio è l'unico metallo che, a temperatura ambiente, è presente allo stato liquido. Nella forma di metilmercurio è un fortissimo inquinante e provoca disturbi del sistema nervoso. |
L'atomo e la sua struttura: Nucleo (protone, neutrone) e guscio esterno (elettrone).
Proprietà dell'atomo: Numero atomico, numero di massa, peso atomico, raggio atomico.
Specie chimiche: Ossidi.
Meccanica quantistica dell'elettrone: Ipotesi di De Broglie, orbitale atomico, numero quantico principale, numero quantico secondario, spin, salto quantico.
Configurazione elettronica: ibridizzazione sp3, ibridizzazione sp2, ibridizzazione sp, struttura di Lewis.
Legame chimico: Legame debole, legame ionico, legame metallico. Regola dell'ottetto, legame covalente, legame covalente dativo, energia di legame.
Stato della materia: Solido, liquido, aeriforme (gas).
Chimica delle soluzioni: Soluzione (solvente e soluto), concentrazione (molarità , normalità , frazione molare). Idrolisi, prodotto ionico dell'acqua.
Equilibrio chimico: Legge di azione di massa, costante di equilibrio.
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