Общая характеристика строениеи свойства металлов
Общая характеристика строениеи свойства металловСкачать файл - Общая характеристика строениеи свойства металлов
Если в таблице Д. Элементы, расположенные вблизи диагонали, обладают двойственными свойствами: Свойства атомов—металлов находятся в периодической зависимости от их местоположения в таблице Д. Большинство твердых веществ существует в кристаллической форме: Атомы металлов стремятся отдать свои внешние электроны. В куске металла, слитке или металлическом изделии атомы металла отдают внешние электроны и посылают их в этот кусок, слиток или изделие, превращаясь при этом в ионы. Схему связи в металле можно отобразить так:. Металлическая связь имеет некоторое сходство с ковалентной, но и некоторое отличие, поскольку металлическая связь основана на обобществлении электронов сходство , в обобществлении этих электронов принимают участие все атомы отличие. Именно поэтому кристаллы с металлический связью пластичны, электропроводны и имеют металлический блеск. Однако в парообразном состоянии атомы металлов связаны между собой ковалентной связью, пары металлов состоят из отдельных молекул одноатомных и двухатомных. Общие физические свойства металлов определяются металлической связью и металлической кристаллической решеткой. Механическое воздействие на кристалл металла вызывает смещение слоев атомов. Так как электроны в металле перемещаются по всему кристаллу, то разрыва связей не происходит. Пластичность уменьшается в ряду Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe. Золото, например, можно прокатывать в листы толщиной не более 0, мм, которые используют для позолоты различных предметов. Однако не обладают пластичностью Mn и Bi: Металлический блеск, который в порошке теряют все металлы, кроме Al и Mg. По цвету условно различают металлы черные и цветные. Именно на его основе изготовляли замечательные пасхальные яйца Фаберже. Металлы звенят, и это свойство используется для изготовления колокольчиков вспомните Царь-колокол в Московском Кремле. Это образное выражение не в честь ягоды-малины, а в честь голландского города Малина, где выплавлялись первые церковные колокола. В России потом русские мастера стали лить колокола даже лучшего качества, а жители городов и поселков жертвовали золотые и серебряные украшения, чтобы отливаемый для храмов колокол звучал лучше. В некоторых русских ломбардах определяли подлинность принимаемых на комиссию золотых колец по звону золотого обручального кольца, подвешенного на женском волосе слышен очень долгий и чистый высокий звук. Хорошая электрическая проводимость металлов объясняется присутствием в них свободных электронов, которые под влиянием даже небольшой разности потенциалов приобретают направленное движение от отрицательного полюса к положительному. С повышением температуры усиливаются колебания атомов ионов , что затрудняет направленное движение электронов и тем самым приводит к уменьшению электрической проводимости. При низких же температурах колебательное движение, наоборот, сильно уменьшается и электрическая проводимость резко возрастает. Вблизи абсолютного нуля металлы проявляют сверхпроводимость. При обычных условиях теплопроводность металлов изменяется в основном в такой же последовательности, как их электрическая проводимость. Теплопроводность обусловливается высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры в массе металла. Она тем меньше, чем меньше атомная масса элемента-металла и чем больше радиус его атома. Разнообразны температуры плавления и кипения металлов. Используется в сплавах, например, для изготовления белой жести луженого железа. Расположение атомов в ряд по их реакционной способности может быть представлен следующим образом:. Li, K,Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, Н2 , Сu, Hg, Ag, Pt, Au. Положение элемента в электрохимическом ряду показывает, насколько легко он образует ионы в водном растворе, т. Реакционная способность элементов зависит от способности принимать или отдавать электроны, участвующие в образовании связи. Если металл стоит в этом ряду до водорода , он способен вытеснять его из растворов кислот, если после водорода, то нет. Например, Zn, Mg, Al давали реакцию замещения с кислотами они находятся в ряду напряжений до H , а Cu нет она после H. Если металл стоит в ряду напряжений до металла соли, то он способен вытеснить этот металл из раствора его соли. В таких случаях положение металла до или после водорода может не иметь значения, важно, чтобы вступающий в реакцию металл предшествовал металлу, образующему соль:. Металлы, находящиеся в начале ряда напряжений от лития до натрия , при обычных условиях вытесняют водород из воды и образуют щелочи, например:. Металлы, расположенные в ряду напряжений до водорода, взаимодействуют с разбавленными кислотами НCl, Н2SO4 и др. Металлы взаимодействуют с растворами солей менее активных металлов, в результате чего образуется соль более активного металла, а мене активный металл выделяется в свободном виде, например:. Большинство металлов встречается в природе в виде различных соединений: Самородные металлы обычно содержатся в небольших количествах в виде зерен или вкраплений в горных породах. Очень часто это оксиды, например минералы железа: Минералы входят в состав горных пород и руд. Рудами называют содержащие минералы природные образования, в которых металлы находятся в количествах, пригодных в технологическом и экономическом отношении для получения металлов в промышленности. Любой металлургический процесс является процессом восстановления ионов металла с помощью различных восстановителей, в результате чего получаются металлы в свободном виде. В зависимости от способа проведения металлургического процесса различают пирометаллургию, гидрометаллургию и электрометаллургию. Роль восстановителя в процессе электролиза играет электрический ток. К металлам главной подгруппы первой группы IА-группы относятся литий Li , натрий Na , калий K , рубидий Rb , цезий Cs , франций Fr. Эти металлы называются щелочными, так как они и их оксиды при взаимодействии с водой образуют щелочи. Щелочные металлы относятся к s-элементам. Обладают высокой тепло - и электропроводностью, окрашивают пламя в характерные цвета: Окрашивание пламени соединениями щелочных металлов: На воздухе очень активно реагируют с кислородом и парами воды, поэтому их хранят в запаянных сосудах или в керосине. Реакция серы с натрием. Реакция натрия, калия с водой. Расплавы калия и натрия используются в качестве теплоносителя в атомных реакторах и в авиационных двигателях. Пары натрия используют в уличных люминесцентных светильниках. Металлический калий и натрий применяют для получения пероксида натрия Na2О2 и супероксида калия КО2 , которые используются в подводных лодках и космических кораблях для регенерации кислорода:. NaОН и КОН называют едкими щелочами, так как они разъедают бумагу, кожу, ткани. В водных растворах NaОН и КОН проявляют все характерные свойства оснований:. КОН используется для получения жидкого мыла и стекла. NaОН применяется для производства бумаги , искусственных тканей, мыла, для чистки нефтепроводов, в производстве искусственного волокна, в щелочных аккумуляторах. Соли натрия и калия проявляют свойства средних солей:. Сульфат натрия, сернокислый натрий. Калий и натрий важны для всех живых организмов. Калий необходим для нормальной работы мышечных клеток и нервной системы животных и человека, в растениях способствует процессу фотосинтеза и стимулирует процесс прорастания семян. Ионы натрия обеспечивают поддержание водного режима организма. Все вместе свыше 40 полезных элементов таблицы Менделеева — все это существует в морской воде. Есть в нем что-то необычайное, почти фантастическое. В восточных землях даже самый крошечный ручеек влаги — источник жизни, там цветут сады, зреют злаки. Но эта вода убивает все живое. Многие народы побывали на этих берегах: Мы стояли на пустынном берегу, унылый вид которого навевал грусть: На другой стороне озера из зеленой воды круто поднимались красноватые горы. Голые, изрезанные морщинами склоны. Казалось, какая-то-сила сорвала с них естественный покров, и обнажилась мускулатура земли. Мы решили искупаться, но вода оказалась холодной, мы лишь умылись густой, струящейся, как крутой рассол, водой. Через несколько минут лицо и руки покрылись белым налетом соли, а на губах остался нестерпимо горький вкус, от которого долго нельзя было отделаться. В этом море нельзя утонуть: Иногда из Иордана в Мертвое море заплывает рыба. Она гибнет уже через минуту. Одну такую рыбешку, выброшенную на берег, мы нашли. Она была твердая, как палка, в крепком солевом панцире. Это море может стать источником богатства для народа. Ведь это гигантская кладовая минеральных солей. Каждый литр воды Мертвого моря содержит граммов солей калия, натрия, брома, магния, кальция. Запасы минерального сырья исчисляются здесь в 43 миллиарда тонн. Бром и поташ можно добывать чрезвычайно дешево, и ничто не ограничивает масштабов производства. Страна располагает огромными запасами фосфатов, которые имеют большой спрос на мировом рынке, а добывается их ничтожное количество. К металлам главной подгруппы второй группы IIА-группы относятся бериллий Be , магний Mg , кальций Ca , стронций Sr , барий Ba , радий Ra. Щелочноземельные металлы относятся к s-элементам. Стронций имеет золотистый оттенок, значительно тверже щелочных металлов. Барий по мягкости напоминает свинец. На воздухе при обычной температуре поверхность бериллия и магния покрывается защитной оксидной пленкой. Щелочноземельные металлы взаимодействуют с кислородом воздуха активно, поэтому их хранят под слоем керосина или в запаянных сосудах, как и щелочные металлы. Окрашивает пламя в оранжево-красный цвет. Кальций применяют для производств редких металлов и легких свинцовых сплавов изготовление подшипников и оболочек кабелей. Водный раствор Ca ОН 2 проявляет характерные свойства оснований:. Гашеная известь широко применяется в строительстве для приготовления строительного раствора смешиванием Ca ОН 2 с песком и водой для штукатурных работ, кирпичной кладки. Он сам является прекрасным строительным камнем, кроме того, он является сырьем для получения цемента, гашеной извести, стекла, и др. Природный мел представляет собой останки раковин древних животных. Он используется как школьные мелки, в составе зубных паст, для производства бумаги и резины. Карбонат кальция входит в состав наружного скелета кораллов. В организме взрослого человека содержится более 1 кг кальция в виде соединения Са3 PO4 2. Углекислый газ в образе ваятеля и зодчего создает подземные дворцы в толщах карбонатных пород. Он способен под землей перемещать сотни и тысячи тонн известняка. Гидрокарбонат кальция существует только в растворе. Грунтовые воды перемещаются в земной коре, испаряя в подходящих условиях воду: Очень много карстовых пещер в Крыму. Их изучением занимается наука спелеология. Жесткая вода образует накипь на котлах, которая приводит к коррозии стенок котлов и повышает расход топлива. В ней плохо разваривается мясо, овощи очень жесткая вода непригодна для питья. Мыло в такой воде плохо пенится, образуются хлопья. Мало растворимые соли кальция и магния оседают на ткани, делая ее грубой, с плохой воздухо - и влагопроницаемостью. Ткань быстрее изнашивается, рвется. А при мытье головы волосы делаются липкими и ломкими. Поэтому для стирки в жесткой воде лучше применять синтетические моющие средства , а для мытья гели и шампуни. Общая жесткость воды представляет собой сумму временной и постоянной жесткости. В живых организмах кальций играет большую роль. Кальция много не только в неживой природе: Кальция много в молоке, твороге и других молочных продуктах. К элементам главной подгруппы третьей группы IIIА-группы относятся бор B , алюминий Al , галлий Ga , индий In , таллий Tl. Все элементы IIIА-группы относятся к р-элементам. В свободном виде алюминия в природе нет. С другими металлами образует легкие и прочные сплавы. В ряду напряжений он находится сразу же после щелочных и щелочноземельных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта очень прочной тонкой пленкой оксида, которая защищает металл от воздействия компонентов воздуха и воды. Алюминий, как и все металлы, легко реагируют с неметаллами. Алюминий широко применяется для получения некоторых металлов: Алюминий почти втрое легче стали и устойчив к коррозии, поэтому выгоднее в тех областях применения, где требуются эти свойства: Алюминиевой посудой широко пользуются в быту. Оксид алюминия используется для получения алюминия, абразивных материалов , драгоценных камней рубин, сапфир. Все соли алюминия, кроме AlPO4 и Al2 SiO3 3, хорошо растворимы в воде и проявляют все свойства солей. Характерным свойством солей алюминия является их гидролиз: Соли AlCl3, AlBr3, AlI3 используются в качестве катализаторов при переработке нефти. Алюминий входит в состав межклеточных растворов и тканей живых организмов. Больше всего алюминия, в основном в связанном виде с белками, концентрируется в мозге, печени и легких. Из растений наиболее богаты алюминием перец, огурцы, абрикосы и черная смородина. Однако избыток алюминия в пище оказывает вредное влияние на организмы. Знакомство человека с железом произошло в давние времена. Есть основания полагать, что образцы железа, которые держали в руках первобытные люди, были неземного происхождения. И метеоритное железо было тем материалом, из которого человек впервые изготовил железные изделия. Металлы семейства железа относятся к d-элементам. На внешнем электронном слое у атомов металлов два s-электрона ns2 и не заполнен 3d-подуровень. Железо имеет 8 валентных электронов два из них на 4s - и шесть на 3d-АО. Однако валентность 8 для железа не характерна; неустойчивы и соединения с шестивалентным железом, например производные железной кислоты H2FeO4, являющиеся сильнейшими окислителями. В отличие от других металлов, железо способно намагничиваться, оно обладает ферромагнетизмом. С кислородом, во влажном воздухе, Fe корродирует:. В промышленности железо получают электролизом водных растворов солей или восстанавливая водородом или алюминием из его соединений. Биохимики раскрывают огромную роль железа в жизни растений, животных и человека. Входя в состав гемоглобина, железо обуславливает красный цвет этого вещества, от которого, в свою очередь, зависит цвет крови. Железо необходимо и для растений. Оно участвует в окислительных процессах протоплазмы, при дыхании растений и в построении хлорофилла, хотя само и не входит в его состав. Железо издавна применяется в медицине для лечения малокровия, при истощении, упадке сил. Металлы в периодической системе. Положение металлов в периодической системе Если в таблице Д. Строение атомов металлов В периодах и главных подгруппах действуют закономерности в изменении металлических свойств. Атомы многих металлов имеют 1, 2 или 3 валентных электрона, например: Щелочно-земельные 2 группа, главная подгруппа: Строение кристаллов металлов Большинство твердых веществ существует в кристаллической форме: Схему связи в металле можно отобразить так: HNO3 и с конц. Физические и химические свойства металлов Общие физические свойства металлов Общие физические свойства металлов определяются металлической связью и металлической кристаллической решеткой. Ковкость, пластичность Механическое воздействие на кристалл металла вызывает смещение слоев атомов. Подписаться на рассылку Pandia. Интересные новости Важные темы Обзоры сервисов Pandia. Основные порталы, построенные редакторами. Каталог авторов частные аккаунты. Все права защищены Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов. Минимальная ширина экрана монитора для комфортного просмотра сайта: Мы признательны за найденные неточности в материалах, опечатки, некорректное отображение элементов на странице - отправляйте на support pandia. Способность атомов отдавать электроны окисляться. Взаимодействие с кислородом воздуха. Быстро окисляются при обычной температуре. Медленно окисляются при обычной температуре или при нагревании. При обычной температуре выделяется Н2 и образуется гидроксид. При нагревании выделяется Н2. Н2 из воды не вытесняют. Вытесняют Н2 из разбавленных кислот. Не вытесняют Н2 из разбавленных кислот. С кислотами не реагируют. В соединениях и в свободном виде. Главным образом в свободном виде. Восстановлением углем, оксидом углерода 2 , алюмотермия, или электролиз водных растворов солей. Способность ионов присоединять электроны восстанавливаться. Строение внешних электрон-ных оболочек атомов. SrCO3 строн-цианит , SrSO4 целестин. ВaCO3 батерит ВaSO4 барит, тяжелый шпат. В составе урано-вых руд. Соли, обуславливающие жесткость воды. Способы устранения жесткости умягчения воды. Сa НСО3 2 Mg НСО3 2 Fe НСО3 2. СаSO4 MgSO4 CaCl2 MgCl2. Использование ионообменных смол катионитов, анионитов. CuGaS2 галит , примесь в минералах алюминия, цинка. In2S4 индит , СuInS2 рокезит ; примесь в минералах цинка. Электронная формула валентного уровня. CoAsS кобальтин ; CO, Fe As2 саффлорит ; CoAs3 скуттерит. Fe, Ni 2S8 пентландит , NiAs никелин ; Ni3S4 полидимит. С кислородом, во влажном воздухе, Fe корродирует: C разбавленными кислотами HCl и H2SO4: C солями в водном растворе: C H2SO4; HNO3 конц. Чёрное кристаллическое вещество, не растворимое в воде. Порошок бурого цвета, не растворим в воде. Порошок белого цвета, не растворим в воде. Качественные реакции на ионы. Атомы и молекулы так чрезвычайно малы, но так невероятно важны. Атомы и молекулы - информация для всех Порядок и беспорядок в мире атомов Взаимодействие молекул - молекулы взаимно притягиваются Молекула - новолат. О проекте Справка О проекте Сообщить о нарушении Форма обратной связи. Авторам Открыть сайт Войти Пожаловаться. Архивы Все категории Архивные категории Все статьи Фотоархивы. Лента обновлений Педагогические программы. Правила пользования Сайтом Правила публикации материалов Политика конфиденциальности и обработки персональных данных При перепечатке материалов ссылка на pandia.
Общая характеристика строения металлов
Общая характеристика металлов и сплавов
Мягкие буквы подушкисвоими руками пошагово
Изменения в земельный кодекс рф
Металлы: общая характеристика металлов и сплавов
Правила регистрации объектов в государственном реестре опасных
Краска для одежды simplicol инструкция