Зміст.
1. Будова атомів металів. Положення металів в періодичній системі. Групи металів
2. Фізичні властивості металів
3. Хімічні властивості металів
4. Корозія металлов
5. Поняття про сплавах
6. Способи отримання металів
7. Список використаної літератури
I. Будова атомів металів. Положення металів в періодичній системі. Групи металів.
В даний час відомі 105 хімічних елементів, більшість з них - метали. Останні вельми поширені в природі і зустрічаються у вигляді різних з'єднань в надрах землі, водах річок, озер, морів, океанів, складі тіл тваринних, рослин і навіть в атмосфері.
По своїх властивостях метали різко відрізняються від неметалів. Вперше цю відмінність металів і неметалів визначив М. В. Ломоносов. «Метали, - писав він, - тіла тверді, ковкі блискучі».
Зараховувавши той або інший елемент до розряду металів, ми маємо на увазі наявність у нього певного комплексу властивостей:
1. Щільна кристалічна структура.
2. Характерний металевий блиск.
3. Висока теплопровідність і електрична провідність.
4. Зменшення електричної провідності із зростанням температури.
5. Низькі значення потенціалу іонізації, тобто здатність легко віддавати електрони.
6. Ковка і тягуча.
7. Здібність до утворення сплавів.
Всі метали і сплави, вживані в даний час в техніці, можна розділити на дві основні групи. До першої з них відносять чорні метали - залізо і всі його сплави, в яких воно складає основну частину. Цими сплавами є чавуни і стали. В техніці часто використовують так звані леговані сталі. До них відносяться сталі, що містять хром, нікель, вольфрам, молібден, ванадій, кобальт, титан і інші метали. Іноді в леговані сталі входять 5-6 різних металів. Методом легування одержують різні цінні сталі, володіючі в одних випадках підвищеною міцністю, в інших - високою опірністю до стирання, в третіх - корозійною стійкістю, тобто здатністю не руйнуватися під дією зовнішнього середовища.
До другої групи відносять кольорові метали і їх сплави. Вони отримали таку назву тому що мають різне забарвлення. Наприклад, мідь світло-червона, нікель, олово, срібло - білі, свинець - голубувато-білий, золото -желтое. Із сплавів в практиці знайшли велике застосування: бронза - сплав міді з оловом і іншими металами, латунь - сплав міді з цинком, бабіт - сплав олова з сурмою і міддю і ін.
Цей розподіл на чорні і кольорові метали умовно.
Разом з чорними і кольоровими металами виділяють ще групу благородних металів: срібло, золото, платину, рутеній і деякі інші. Вони названі так тому що практично не окислюються на повітрі навіть при підвищеній температурі і не руйнуються при дії на них розчинів кислот і лугів.
II. Фізичні властивості металів.
Із зовнішньої сторони метали, як відомо, характеризуються перш за все особливим «металевим блиском», який обумовлюється їх здатністю сильно відображати проміння світла. Проте цей блиск спостерігається звичайно тільки у тому випадку, коли метал утворює суцільну компактну масу. Правда, магній і алюміній зберігають свій блиск, навіть будучи перетвореними на порошок, але більшість металів в мелкораздробленном вигляді має чорний або темно-сірий колір. Потім типові метали володіють високими тепло- і електропровідністю, причому по здатності проводити тепло і струм розташовуються в одному і тому ж порядку: кращі провідники - срібло і мідь, гірша - свинець і ртуть. З підвищенням температури електропровідність падає, при пониженні температури, навпаки, збільшується.
Дуже важливою властивістю металів є їх порівняно легка механічна деформується. Метали пластичні, вони добре куються, витягуються в дріт, прокочуються в листи і т.п.
Характерні фізичні властивості металів знаходяться у зв'язку з особливостями їх внутрішньої структури. Згідно сучасним переконанням, кристали металів складаються з позитивно заряджених іонів і вільних електронів, що відщепилися від відповідних атомів. Весь кристал можна собі представити у вигляді просторових грат, вузли яких зайняті іонами, а в проміжках між іонами знаходяться легкоподвижные електрони. Ці електрони постійно переходять від одних атомів до інших і обертаються навкруги ядра то одного, то іншого атома. Оскільки електрони не пов'язані з певними іонами, то вже під впливом невеликої різниці потенціалів вони починають переміщатися в певному напрямі, тобто виникає електричний струм.
Наявністю вільних електронів обумовлюється і висока теплопровідність металів. Знаходячись в безперервному русі, електрони постійно стикаються з іонами і обмінюються з ними енергією. Тому коливання іонів, що посилилися в даній частині металу унаслідок нагрівання, зараз же передаються сусіднім іонам, від них - наступним і т.д., і тепловий стан металу швидко вирівнюється; вся маса металу приймає однакову температуру.
По густині метали умовно підрозділяються на дві великі групи: легкі метали, густина яких не більше 5 г/см3, і важкі метали - всі інші. Густина, а також температури плавлення деяких металів приведені в таблиці №1.
Таблиця №1
Густина і температура плавлення деяких металів.
Назва | Атомна вага | Густина
г/см3 | Температура плавлення, З
Легкі метали.
Літій | 6,939 | 0,534 | 179
Калій | 39,102 | 0,86 | 63,6
Натрій | 22,9898 | 0,97 | 97,8
Кальцій | 40,08 | 1,55 | 850
Магній | 24,305 | 1,74 | 651
Цезій | 132,905 | 1,90 | 28,5
Алюміній | 26,9815 | 2,702 | 660,1
Барій | 137,34 | 3,5 | 710
Важкі метали |
Цинк | 65,37 | 7,14 | 419
Хром | 51,996 | 7,16 | 1875
Марганець | 54,9380 | 7,44 | 1244
Олово | 118,69 | 7,28 | 231,9
Залізо | 55,847 | 7,86 | 1539
Кадмій | 112,40 | 8,65 | 321
Нікель | 58,71 | 8,90 | 1453
Мідь | 63,546 | 8,92 | 1083
Вісмут | 208,980 |