9,80 | 271,3
Срібло | 107,868 | 10,5 | 960,8
Свинець | 207,19 | 11,344 | 327,3
Ртуть | 200,59 | 13,546 | -38,87
Вольфрам | 183,85 | 19,3 | 3380
Золото | 196,967 | 19,3 | 1063
Платина | 195,09 | 21,45 | 1769
Осмій | 190,2 | 22,5 | 2700
Частинки металів, що знаходяться в твердому і рідкому стані, зв'язані особливим типом хімічного зв'язку - так званим металевим зв'язком. Вона визначається одночасною наявністю звичайних ковалентных зв'язків між нейтральними атомами і кулонівським тяжінням між іонами і вільними електронами. Таким чином, металевий зв'язок є властивістю не окремих частинок, а їх агрегатів.
III. Хімічні властивості металів.
Основною хімічною властивістю металів є здатність їх атомів легко віддавати свої валентні електрони і переходити в позитивно заряджені іони. Типові метали ніколи не приєднують електронів; їх іони завжди заряджені позитивно.
Легко віддаючи при хімічних реакціях свої валентні електрони, типові метали є енергійними відновниками.
Здібність до віддачі електронів виявляється у окремих металів далеко не однаковою мірою. Чим легше метал віддає свої електрони, тим він активніше, тим енергійно вступає у взаємодію з іншими речовинами.
Опустимо шматочок цинку в розчин якої-небудь свинцевої солі. Цинк починає розчинятися, а з розчину виділяється свинець. Реакція виражається рівнянням:
Zn + Pb(NO3)2 = Pb + Zn(NO3)2
З рівняння виходить, що ця реакція є типовою реакцією окислення-відновлення. Єство її зводиться до того, що атоми цинку віддають свої валентні електрони іонам двовалентного свинцю, тим самим перетворюючись на іони цинку, а іони свинцю відновлюються і виділяються у вигляді металевого свинцю. Якщо поступити навпаки, тобто занурити шматочок свинцю в розчин цинкової солі, то ніякої реакції не відбудеться. Це показує, що цинк більш активний, ніж свинець, що його атоми легше віддають, а іони важче приєднують електрони, ніж атоми і іони свинцю.
Витіснення одних металів з їх з'єднань іншими металами вперше було детально вивчено російським вченим Бекетовим, що розташував метали по їх убуваючій хімічній активності в так званий «вытеснительный ряд». В даний час вытеснительный ряд Бекетова носить назву ряду напруг.
В таблиці №2 представлені значення стандартних електродних потенціалів деяких металів. Символом Me+/Me позначений метал Me, занурений в розчин його солі. Стандартні потенціали електродів, виступаючих як відновники по відношенню до водню, мають знак «-», а знаком «+» відзначені стандартні потенціали електродів, що є окислювачами.
Таблиця №2
Стандартні електродні потенціали металів.
Електрод | Е0,В | Електрод | Е0,В
Li+/Li | -3,02 | Co2+/Co | -0,28
Rb+/Rb | -2,99 | Ni2+/Ni | -0,25
K+/K | -2,92 | Sn2+/Sn | -0,14
Ba2+/Ba | -2,90 | Pb2+/Pb | -0,13
Sr2+ /Sr | -2,89 | H+/1/2H2 | 0,00
Ca2+/Ca | -2,87 | Sb3+/Sb | +0,20
Na+/Na | -2,71 | Bi3+/Bi | +0,23
La3+/La | -2,37 | Cu2+/Cu | +0,34
Mg2+/Mg | -2,34 | Cu+/Cu | +0,52
Al3+/Al | -1,67 | Ag+/Ag | +0,80
Mn2+/Mn | -1,05 | Pd2+/Pd | +0,83
Zn2+/Zn | -0,76 | Hg2+/Hg | +0,86
Cr3+/Cr | -0,71 | Pt2+/Pt | +1,20
Fe2+/Fe | -0,44 | Au3+/Au | +1,42
Cd2+/Cd | -0,40
Метали, розташовані в порядку зростання їх стандартних електродних потенціалів, і утворюють електрохімічний ряд напруг металів: Li, Rb, До, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.
Ряд напруг характеризує хімічні властивості металів:
1. Чим менше електродний потенціал металу, тим більше його відновна здатність.
2. Кожний метал здатний витісняти(відновлювати) з розчинів солей ті метали, які стоять у ряді напруг після нього.
3. Всі метали, що мають негативний стандартний електродний потенціал, тобто що знаходяться у ряді напруг ліво водню, здатні витісняти його з розчинів кислот.
Необхідно відзначити, що представлений ряд характеризує поведінку металів і їх солей тільки у водних розчинах і при кімнатній температурі. Крім того, потрібно мати зважаючи на, що висока електрохімічна активність металів не завжди означає його високу хімічну активність. Наприклад, ряд напруг починається літієм, тоді як більш активні в хімічному відношенні рубідій і калій знаходяться правіше за літій. Це пов'язано з виключно високою енергією процесу гидратации іонів літію в порівнянні з іонами інших лужних металів.
IV. Корозія металів.
Майже всі метали, приходивши в зіткнення з оточуючою їх газоподібним або рідким середовищем, більш менш швидко піддаються з поверхні руйнуванню. Причиною його є хімічна взаємодія металів з що знаходяться в повітрі газами, а також водою і розчиненими в ній речовинами.
Всякий процес хімічного руйнування металів під дією навколишнього середовища називають корозією.
Простіше за все протікає корозія при зіткненні металів з газами. На поверхні металу утворюються відповідні з'єднання: оксиди, сірчисті з'єднання, основні солі вугільної кислоти, які нерідко покривають поверхню щільним шаром, що захищає метал від подальшої дії тих же газів.
Інакше йде справа при зіткненні металу з рідким середовищем - водою і розчиненими в ній речовинами. Що утворюються при цьому з'єднання можуть розчинятися, завдяки чому корозія розповсюджується далі углиб металу. Крім того, вода, що містить розчинені речовини, є провідником електричного струму, унаслідок чого постійно виникають електрохімічні процеси, які є одним з головних чинників, обуславливающих і прискорюючих корозію.
Чисті метали в більшості випадків майже не піддаються корозії. Навіть такий метал, як залізо, в абсолютно чистому вигляді майже не іржавіє. Але звичайні технічні метали завжди містять різні домішки, що створює сприятливі умови для корозії.
Збитки, заподіювані корозією металів, величезні. Обчислено, наприклад, що унаслідок корозії щорічно гине така кількість сталі, яка рівно приблизно