Металічні елементи! Метали…

Підготувала учениця 10-А класуБраткевич Мар’яна

Зміст

Метали

Атоми елементів металів

Фізичні властивості

Хімічні властивості

Метали в природі. Загальні способи добування металів

Корозія металів і способи захисту від корозії

Значення!

Метали мають величезне значення в розвитку людської цивілізації. З давніх-давен людству відомі золото, срібло, мідь та залізо. Сучасна металургія отримує для потреб техніки більше 60 металів та на їх основі понад 5000 сплавів.

Розглянемо положення елементів-металів у Періодичній системі хімічних елементів Д. І. Менделєєва. Якщо провести лінію від Бору до Астату, то можна помітити, що усі елементи, розташовані лівіше від проведеної лінії, відносять до металічних. Правіше цієї межі розміщені переважно елементи-неметали та деяка частина d-елементів, які належать до так званих перехідних металів (наприклад, Хром, Ферум, Платина). Бачимо, що переважна більшість відомих хімічних елементів є металічними.

Атоми елементів-металів на зовнішньому енергетичному рівні містять невелику кількість електронів — від одного до трьох, зрідка — чотири. Намагаючись набути стійкої електронної конфігурації інертних газів, металічні елементи легко віддають електрони, утворюючи катіони. Чим менше електронів міститься на зовнішньому енергетичному рівні і чим більший радіус атома, тим легше атом металічного елемента перетворюється на відповідний катіон. За цієї причини в періодах при збільшенні заряду атомного ядра, металічні властивості зменшуються, а в групах — збільшуються.

Фізичні властивості Більшість металів є пластичними; їх можна кувати,

витягувати в дріт. При механічній обробці металу шари катіонів зсуваються один щодо одного.Проте металічний зв'язок при цьому не руйнується, оскільки його забезпечують делокалізовані електрони, що ж своєрідним "мастилом" між катіонами

Метали мають особливий, металевий блиск, здатні проводити електричний струм. Ці властивості спричинені наявністю в них усуспільнених електронів, які також зумовлюють високу теплопровідність металів.

ПлавленняПлавлення металівметалів!!

Температури плавлення більшості металів перевищують 1000 °С. Метали, які плавляться за нижчої температури (наприклад, свинець(Pb), олово(Sn), цинк(Zn), алюміній(Al)), називають легкоплавкими. Найтугоплавкіший метал - вольфрам(W)(т. пл 3420 °С). Найнижчу температуру плавлення має ртуть(Hg)(-38,9 °С).

Густина металів!

Значення густини металів перебувають у широкому інтервалі - від 0,534 (літій - Li), до 22,5 г/см3 (осмій - Os).

Метали різняться й за твердістю. Найтвердішим є хром(Cr); ним можна різати скло. Наймякші метали - натрій(Na), калій(K), свинець(Pb).

Колір металів звичайно білий або сірий. Золото(Au) і цезій(Cs) мають жовтий колір, а мідь(Cu) - яскраво оранжевий.

Хімічні властивості

 Метали розрізняються між собою хімічною активністю, тобто здатністю вступати в хімічні реакції. Їх можна розташувати в ряд за зменшенням активності (див. таблицю).Метали — відновники. Отже, вони вступатимуть у хімічні реакції з окисниками. 1) Взаємодія з простими речовинами — неметалами.  2) Взаємодія з кислотами. Метали, що стоять у ряду стандартних електродних потенціалів до Гідрогену, витісняють водень із розбавлених кислот, окрім нітратної:

4) Взаємодія з водою.Активні метали, що стоять у ряду стандартних електродних потенціалів до Алюмінію включно, реагують із водою з утворенням основ і водню:

Метали, що стоять у ряду стандартних електродних потенціалів після Алюмінію, реагують із водою під час нагрівання з утворенням оксидів і водню:

3) Взаємодія з солями. Активніші метали витісняють менш активні з розчинів їх солей:

                                                                                                                                                                              

Взаємодія металів із неметалами

Реагент   Рівняння реакції Продукти реакції Реагуючі метали

Кисень                          Оксиди або пероксиди       Крім платиноїдів

Сірка                                    Сульфіди               Крім золота 

Хлор                                     Хлориди                   Усі

Водень                                  Гідриди                          Усі

5) Метали, гідроксиди яких амфотерні, реагують і з кислотами, і з основами:

Метали в природі. Загальні способи добування металів

У вільному стані в природі зустрічаються тільки неактивні метали. Так у вигляді самородків зустрічаються золото й платина, іноді – срібло й мідь. Добування цих металів пов’язане лише з механічним відокремленням їх від домішок. Більшість металічних елементів легко окиснюються й існують в природі тільки у сполуках: оксидах (Fe3O4, Cr2O3), сульфідах (FeS2, ZnS), солях (NaCl, CaCO3). Саме з таких природних сполук і добувають метали шляхом їх хімічної переробки.

Найважливіший спосіб одержання металів із руд — відновлення оксидів відповідних (коксом) при нагріванні:

SnO2 + C = Sn + CO2.

Досить часто оксидні руди відновлюють карбон(ІІ) оксидом, а інколи — воднем:

Fe2 O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

WO3 + 3H2 = W + 3H2O.

Корозія металів і способи захисту від корозії

За звичайних умов метали можуть вступати в хімічні реакції з речовинами, що містяться в навколишньому середовищі, ― киснем і водою.

На поверхні металів з’являються плями, метал становиться крихким і не витримує навантажень. Це призводить до руйнування металевих виробів, на виготовлення яких було затрачено велику кількість сировини, енергію та багато людських зусиль.

Корозією називають мимовільне руйнування металів і сплавів під впливом навколишнього середовища.

Яскравий приклад корозії ― іржа на поверхні сталевих і чавунних виробів

Джерела інформації

http://ua.convdocs.org/docs/index-14568.html

http://world-of-chemistry.narod.ru/teorya_hm/metal/fz_vlast_metal/

http://subject.com.ua/dovidnik/him/36.html