Материал для рефератов по химии

Главная

страница 1

страница 2

страница 3

страница 4

страница 5

страница 6

страница 7

страница 8

страница 9

страница 10

страница 11

страница 12

страница 13

страница 14

страница 15

страница 16

страница 17

страница 18

страница 19

страница 20

страница 21

страница 22

страница 23

страница 24

страница 25

страница 26

страница 27

страница 28

страница 29

страница 30

МЕТАЛЛЫ

Химические элементы, образующие в свобод­ном состоянии простые вещества с металли­ческой связью. Из 107 известных химических элементов (см. Периодическая система хими­ческих элементов) 85-металлы и только 22-неметаллы.

Такие металлы, как золото, серебро и медь, известны человеку с доисторических времен. В древние и средние века считали, что суще­ствует только 7 металлов (золото, серебро, медь, • олово, свинец, железо и ртуть). auto спецтехника японские автомобили avto Автобизнес авто автозвук автохимия транспорт, автосервисы спецавтотранспорт авто объявления транспорт, автосервисы марки и модели Автомасла и автохимия авто новости шины, покрышки водный транспорт М. В. Ломоносов определял металл как «свет­лое тело, которое ковать можно» и относил к металлам золото, серебро, медь, олово, же­лезо и свинец. А. Лавуазье в «Начальном кур­се химии» (1789) упоминал уже 17 металлов. В начале XIX в. последовало открытие пла­тиновых металлов, затем щелочных, щелоч­ноземельных и ряда других.

Триумфом периодического закона было от­крытие металлов, предсказанных на его осно­ве Д. И. Менделеевым,-галлия, скандия и гер­мания. В середине XX в. с помощью ядерных реакций были получены трансурановые эле­менты-^ существующие в природе ра­диоактивные металлы.

Современная металлургия получает свыше 75 металлов и на их основе более 5000 сплавов.

В основе структуры металлов лежит кри­сталлическая решетка из положительных ио­нов, погруженная в плотный газ подвижных электронов. Эти электроны компенсируют avto автоэмали марки и модели авто объявления автоспорт автомобили прицепы, полуприцепы авто новости Грузовики автомобили грузовые автомобили спецавтотранспорт автоспорт автоспорт шины, покрышки автохимия транспорт, автосервисы силы электрического отталкивания между по­ложительными ионами и тем самым связы­вают их в твердые тела.

Такой тип химической связи называют ме­таллической связью. Она обусловила важнейшие физические свойства метал­лов: пластичность, электропроводность, те­плопроводность, металлический блеск.

Пластичность-это способность металлов изменять форму при ударе, прокатываться з тонкие листы и вытягиваться в проволоку.

При этом происходит смещение атомов и ио­нов кристаллической решетки, однако связи между ними не разрываются, так как со­ответственно перемещаются и электроны, образующие связь. Пластичность металлов уменьшается в ряду Аи, А§, Си, 8п, РЬ, 2п, Ре. Золото, например, можно прокатывать в листы толщиной до 0,003 мм, которые ис­пользуют для золочения.

Высокая электропроводность металлов объясняется присутствием свободных элек­тронов, которые под влиянием даже неболь­шой разности потенциалов перемещаются от отрицательного полюса к положительному. С повышением температуры колебания ионов и атомов металлов усиливаются, что затруд­няет движение электронов и тем самым при­водит к уменьшению электропроводности. При низких же температурах колебательное движение ионов и атомов, наоборот, сильно уменьшается, и электропроводность возра­стает. Вблизи абсолютного нуля электриче­ское сопротивление у металлов практически отсутствует. Лучший проводник автошкола авто новости Автобизнес автомобили легковые автомобили дорога грузовые автомобили аукционы грузоперевозки, мото, Транспорт электриче­ства-серебро, за ним идут медь, золото, алюминий, железо. Также изменяется и те­плопроводность металлов, которая вызвана как высокой подвижностью свободных элек­тронов, так и колебательным движением ио­нов, благодаря чему происходит быстрое вы­равнивание температуры в массе металла. Металлический блеск тоже связан с наличием свободных электронов.

Из других физических свойств металлов наибольший практический интерес предста­вляют плотность, температура плавления и твердость. Самый легкий из металлов-ли­тий (плотность 0,53 г/см³), самый тяжелый— осмий (22,6 г/см³). Металлы с плотностью меньше 5 г/см³ называются легкими, остальные-тяжелыми. Температуры пла­вления металлов различаются очень сильно: цезий и галлий можно расплавить теплом ла­доней, а температура плавления вольфра­ма + 3410°С. При обычных условиях един­ственный жидкий металл-ртуть. В паро­образном состоянии все металлы одно­атомны, их кристаллическая решетка разру­шается.

Металлы различаются по твердости. Самый твердый из них -хром- режет стекло, а самые мягкие -калий, рубидий и цезий -лег­ко режутся ножом. Прочность, температура плавления и твердость зависят от прочности металлической связи. Она особенно велика у тяжелых металлов.

В технике сплавы На основе железа, т.е. чу­гун, сталь, а также само железо называются черными  металлами,  все остальные металлы называются цветными. Существуют и другие классификации металлов (см. Перио­дическая система химических элементов).

Химические свойства металлов опреде­ляются слабой связью валентных электронов с ядром атома. Атомы сравнительно легко спецтехника вождение Авто-мото техника Автомасла и автохимия шины, покрышки Грузовики Авто-мото техника транспорт, автосервисы продажа автомобилей шины, покрышки Авто-мото техника авто объявления отдают их, превращаясь при этом в положи­тельно заряженные ионы. Поэтому металлы являются хорошими восстановителями. В этом их главное и наиболее общее химиче­ское свойство.

Очевидно, как восстановители металлы должны вступать в реакции с различными окислителями, среди которых могут быть простые вещества (неметаллы), кислоты, соли менее активных металлов и некоторые другие вещества. Соединения металлов с кислоро­дом называются оксидами, с галогенами -га-логенидами, с серой-сульфидами, с азотом — нитридами, с фосфором-фосфидами, с угле­родом -карбидами, с кремнием-силицидами, с бором-боридами, с водородом-гидридами я т. д. Многие из этих соединений нашли важ­ное применение в технике.

При взаимодействии металлов с кислотами окислителем является ион водорода Н ⁺, ко­торый принимает электрон от атома метал­ла:

М§ - 2ё = М§^{2 +}

2Н⁺  + 2ё = Н₂____________

М§ + 2Н⁺ = М$^{2 +} + Н₂

Все металлы, стоящие в ряду стандартных электродных потенциалов (ряду напряжений) левее водорода, вытесняют (восстанавли­вают) водород из разбавленных кислот типа НС1 или Н₂80₄, а металлы, стоящие правее водорода, его не вытесняют.

Взаимодействие металлов с водными рас­творами солей менее активных металлов можно иллюстрировать примером:

2п + Си80₄ = 2п80₄ + Си

В этом случае происходит отрыв электро­нов от атомов более активного металла-пинка и присоединение их ионами менее ак­тивного Си^{2 +} . Руководствуясь рядом стан­дартных электродных потенциалов, можно сказать, что каждый металл вытесняет (вос­станавливает) из растворов их солей все сле­дующие за ним металлы.

Активные металлы (щелочные и щелочнозе­мельные) взаимодействуют и с водой, кото­рая в этом случае выступает в роли окислите­ля.

Металлы, гидроксиды которых амфотерны (см. Амфотерность), как правило, взаимодей­ствуют с растворами и кислот, и щелочей.

Металлы могут образовывать химические соединения между собой. Такие соединения обычно образуют типичные металлы с метал­лами, обладающими слабыми металлически­ми свойствами, например определенные соеди­нения натрия со свинцом:

Ма₅РЬ₂, №РЪ, Ш₂РЬ, Ка₄РЪ

Соединения одних металлов с другими но­сят общее название интерметаллидов, интер­металлических соединений, или металлидов.

Рассмотренные свойства металлов, свя­занные с отдачей электронов в химических реакциях, называют металлическими. В раз­личной степени ими обладают все химиче­ские элементы. О металлических свойствах судят, сопоставляя электроотрицательности элементов. Эта величина, выраженная в ус­ловных единицах, характеризует способность атома в молекуле притягивать электроны. Относительные значения электроотрицатель-ностей элементов приведены в таблице на с. 342. Чем меньше электроотрицательность, тем сильнее выражены металлические свой­ства элемента.