Подготовка к ЕГЭ по химии
Физические свойства металлов
Свойства металлов
Если в периодической таблице элементов Д. Менделеева провести диагональ от бериллия к астату, то слева внизу по диагонали будут находиться элементы-металлы к ним же относятся элементы побочных подгрупп, выделены синим цветом , а справа вверху — элементы-неметаллы выделены желтым цветом. Элементы, расположенные вблизи диагонали — полуметаллы или металлоиды B, Si, Ge, Sb и др. Наиболее типичные металлы расположены в начале периодов начиная со второго , далее слева направо металлические свойства ослабевают. В группе сверху вниз металлические свойства усиливаются, т. Это приводит к уменьшению электроотрицательности способности притягивать электроны элементов и усилению восстановительных свойств способность отдавать электроны другим атомам в химических реакциях. Типичными металлами являются s-элементы элементы IА-группы от Li до Fr. Общая электронная формула их атомов ns Небольшое число электронов на внешнем энергетическом уровне атомов типичных металлов предполагает легкую потерю этих электронов и проявление сильных восстановительных свойств, что отражают низкие значения электроотрицательности. Отсюда вытекает ограниченность химических свойств и способов получения типичных металлов. Характерной особенностью типичных металлов является стремление их атомов образовывать катионы и ионные химические связи с атомами неметаллов. Подобное химическое поведение характерно и для большинства d-элементов, т. Это проявление двойственности амфотерности свойств, одновременно металлических основных и неметаллических, обусловлено характером химической связи. В твердом состоянии соединения нетипичных металлов с неметаллами содержат преимущественно ковалентные связи но менее прочные, чем связи между неметаллами. В растворе эти связи легко разрываются, а соединения диссоциируют на ионы полностью или частично. Это связано со взаимодействием свободных электронов с падающими на металл светом. Объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности потенциалов. Обусловлена высокой подвижностью свободных электронов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшая теплопроводность — у висмута и ртути. Самый твердый — хром режет стекло ; самые мягкие — щелочные металлы — калий, натрий, рубидий и цезий — режутся ножом. Она тем меньше, чем меньше атомная масса металла и больше радиус атома. Самый легкоплавкий металл — ртуть т. Ряд напряжений характеризует сравнительную активность металлов в окислительно-восстановительных реакциях в водных растворах. При взаимодействии азотной кислоты любой концентрации и концентрированной серной с металлами водород никогда не выделяется! В промышленности часто используют не чистые металлы, а их смеси — сплавы , в которых полезные свойства одного металла дополняются полезными свойствами другого. Так, медь обладает невысокой твердостью и малопригодна для изготовления деталей машин, сплавы же меди с цинком латунь являются уже достаточно твердыми и широко используются в машиностроении. Алюминий обладает высокой пластичностью и достаточной легкостью малой плотностью , но слишком мягок. На его основе готовят сплав с магнием, медью и марганцем — дуралюмин дюраль , который, не теряя полезных свойств алюминия, приобретает высокую твердость и становится пригодным в авиастроении. Сплавы железа с углеродом и добавками других металлов — это широко известные чугун и сталь. Металлы в свободном виде являются восстановителями. Однако реакционная способность некоторых металлов невелика из-за того, что они покрыты поверхностной оксидной пленкой , в разной степени устойчивой к действию таких химических реактивов, как вода, растворы кислот и щелочей. Например, свинец всегда покрыт оксидной пленкой, для его перехода в раствор требуется не только воздействие реактива например, разбавленной азотной кислоты , но и нагревание. Оксидная пленка на алюминии препятствует его реакции с водой, но под действием кислот и щелочей разрушается. Рыхлая оксидная пленка ржавчина , образующаяся на поверхности железа во влажном воздухе, не мешает дальнейшему окислению железа. Под действием концентрированных кислот на металлах образуется устойчивая оксидная пленка. Это явление называется пассивацией. Так, в концентрированной серной кислоте пассивируются и после этого не реагируют с кислотой такие металлы, как Ве, Вi, Со, Fе, Мg и Nb, а в концентрированной азотной кислоте — металлы А1, Ве, Вi, Со, Сг, Fе, Nb, Ni, РЬ, Тh и U. Восстановительная активность металлов в кислом растворе передается рядом напряжений. Нежелательным химическим свойством металлов является их коррозия , т. Например, широко известна коррозия железных изделий в воде, в результате чего образуется ржавчина, и изделия рассыпаются в порошок. Особенно коррозионно-опасным может быть место контакта двух разнородных металлов контактная коррозия. Между одним металлом, например Fе, и другим металлом, например Sn или Сu, помещенными в воду, возникает гальваническая пара. Поток электронов идет от более активного металла, стоящего левее в ряду напряжений Ре , к менее активному металлу Sn, Сu , и более активный металл разрушается корродирует. Именно из-за этого ржавеет луженая поверхность консервных банок железо, покрытое оловом при хранении во влажной атмосфере и небрежном обращении с ними железо быстро разрушается после появления хотя бы небольшой царапины, допускающей контакт железа с влагой. Напротив, оцинкованная поверхность железного ведра долго не ржавеет, поскольку даже при наличии царапин корродирует не железо, а цинк более активный металл, чем железо. Сопротивление коррозии для данного металла усиливается при его покрытии более активным металлом или при их сплавлении ; так, покрытие железа хромом или изготовление сплава железа с хромом устраняет коррозию железа. Хромированное железо и сталь, содержащая хром нержавеющая сталь , имеют высокую коррозионную стойкость. В природе иногда встречаются самородные металлы характерные примеры — Аg, Аu, Рt, Нg , но чаще металлы находятся в виде соединений металлические руды. По распространенности в земной коре металлы различны: Вы должны авторизироваться для добавления комментария. Образовательный портал по химии. Как видно из рисунка, подавляющее большинство элементов являются металлами. По своей химической природе металлы — это химические элементы, атомы которых отдают электроны с внешнего или предвнешнего энергетического уровней, образуя при этом положительно заряженные ионы. Практически все металлы имеют сравнительно большие радиусы и малое число электронов от 1 до 3 на внешнем энергетическом уровне. Для металлов характерны низкие значения электроотрицательности и восстановительные свойства. Опубликовано admin в Оставить комментарий Отменить ответ Вы должны авторизироваться для добавления комментария. Рубрики База ФИПИ 5 Базовый курс подготовки к ЕГЭ 3 Видео-уроки решение демоварианта ЕГЭ 6 Демоварианты ЕГЭ по химии 13 Дополнительные материалы 5 Интенсивный курс платный 20 О Едином Государственном Экзамене по химии 10 Подготовка к ГИА 2 Решение задач по химии 5 Теория Неорганическая химия 45 Общая химия 35 Органическая химия 44 Тест ЕГЭ онлайн 66 Тесты ГИА онлайн 1 Это интересно! Сероводород H2S и сульфиды- химические свойства Биологическая роль р-элементов VIA группы. Применение их соединений в медицине. Проверить аттестат Подготовка к ЕГЭ по химии Ваши вопросы, предложения и пожелания отправляйте на info HimEge. Хиральность и оптическая активность.
К физическим свойствам относятся: К технологическим — прокаливаемость, жидкотекучесть, ковкость, свариемость, обрабатываемость резанием. Металлы непрозрачны, то есть не пропускают сквозь себя свет, и в этом отраженном свете каждый металл имеет свой особенный оттенок — цвет. Из технических металлов окрашенными являются только медь красная и ее сплавы. Цвет остальных металлов колеблется от серо- стального до серебристо — белого. Тончайшие пленки окислов на поверхности металлических изделий придают им дополнительные окраски. Вес одного кубического сантиметра вещества, выраженный в граммах, называется удельным весом. По величине удельного веса различают легкие металлы и тяжелые металлы. Из технических металлов легчайшим является магний удельный вес 1,74 , наиболее тяжёлым — вольфрам удельный вес 19,3. Удельный вес металлов в некоторой степени зависит от способа их производства и обработки. Способность при нагревании переходить из твердого состояния в жидкое является важнейшим свойством металлов. При нагревании все металлы переходят из твердого состояния в жидкое, а при охлаждении расплавленного металла — из жидкого состояния в твердого. Температура плавления технических сплавов имеет не одну определённую температуру плавления, а интервал температур, иногда весьма значительный. Электропроводность заключается в переносе электричества свободными электронами. Электропроводность металлов в тысячи раз выше электропроводности неметаллических тел. При повышении температуры электропроводность металлов падет, и при понижении — возрастает. Большинство увеличивается сопротивление, падает почти до нуля. Электропроводность сплавов всегда ниже электропроводности одного из компонентов, составляющих сплавов. Явно магнитными ферромагнитьными являются только три металла: При нагревании до определённых температур эти металлы также теряют магнитные свойства. Некоторые сплавы железа и при комнатной температуре не являются ферромагнитными. Все прочие металлы разделяются на парамагнитные притягивают магнитами и диамагнитные отталкиваются магнитами. Теплопроводность называется переход тепла в теле от более нагретого места к менее нагретому без видимого перемещения частиц этого тела. Высокая теплопроводность металлов позволяет быстро и равномерно нагревать их и охлаждать. Из технических металлов наибольшей теплопроводностью облает медь. Теплопроводность железа значительно ниже, а теплопроводность стали меняется в зависимости от содержания в ней компонентов. При повышении температуры теплопроводность уменьшается, при понижении — увеличивается. Теплоёмкость называется количество тепла, необходимое для повышения температуры тела на 1 0. Удельной теплоемкостью вещества называется то количество тепла в килограмм — калориях, которое нужно сообщить 1кг вещества, чтобы повысить его температуру на 1 0. Удельная теплоёмкость металлов в сравнении с другими веществами невелика, что позволяет относительно легко нагревать их до высоких температур. Отношение приращения длины тела при его нагревании на 1 0 к первоначальной его длине называется коэффициентом линейного расширения. Для различных металлов коэффициентом линейного расширения колеблется в широких пределах. Коррозия есть разрушение металла вследствие химического или электрохимического взаимодействия его с внешней средой. Примером коррозии является ржавление железа. Высокая сопротивляемость коррозии коррозионная стойкость является важным природным свойством некоторых металлов: Хорошо сопротивляются коррозии также никель и другие цветные металлы. Черные металлы коррозируют сильнее и быстрее, чем цветные. Прочностью металла называют его способность сопротивляться действию внешних сил, не разрушаясь. Твердостью называется способность тела противостоять проникновению в него другого, более твердого тела. Упругостью металла называется его свойство востонавливать свою форму после прекращения действия внешних сил, вызывавших изменение формы деформацию. Вязкость называется способность металла оказывать сопротивление быстро возрастающим ударным внешним силам. Вязкость — свойство, обратное хрупкости. Пластичностию называется свойство металла деформироваться без разрушения под действием внешних сил и сохранять новую форму после прекращения действия сил. Пластичность — свойство, обратное упругости. Первое требование, предъявляемое ко всякому изделию, - это достаточная прочность. Металлы обладают более высокой прочностью по сравнению с другими материалами, поэтому нагруженные детали машин, механизмов и сооружений обычно изготовляются из металлов. Многие изделия, кроме общей прочности, должны обладать ещё особыми свойствами, характерными для работы данного изделия. Так, например, режущие инструменты должны обладать высокой твердостью. Для изготовления режущих других инструментов применяются инструментальные стали и сплавы. Для изготовления рессор и пружин применяются специальные стали и сплавы, обладающие высокой упругостью. Вязкие металлы применяются в тех случаях, когда детали при работе подвергается ударной нагрузке. Пластичность металлов дает возможность производить их обработку давлением ковать, прокатывать. В авиа-, авто- и вагоностроении вес деталей часто является важнейшей характеристикой, поэтому сплавы алюминия и особенно магния являются здесь незаменимыми. Удельная прочность отношение предела прочности к удельному весу для некоторых, например алюминиевых, сплавов выше, чем для мягкой стали. Плавкость используется для получения отливок путём заливки расплавленного металла в формы. Легкоплавкие металлы например, свинец используются в качестве закалочной среды для стали. Некоторые сложные сплавы имеют столь низкую температуру плавления, что расплавляется в горячей воде. Такие сплавы применяются для отливки типографических матриц, в приборах, служащих для предохранения от пожаров. Металлы с высокой электропроводностью медь, алюминий используются в электромашиностроении, для устройства линий электропередач, а сплавы с высоким электросопротивлением — для ламп накаливания, электронагревательных приборов. Магнитные свойства металлов играют первостепенную роль в электромашиностроении динамомашины, мотора, трансформаторы ,для приборов связи телефонные и телеграфные аппараты и используются во многих других видах машин и приборов. Теплопроводность металлов дает возможность производить их физические свойства. Теплопроводность используется также при производстве пайки и сварки металлов. Некоторые сплавы металлов имеют коэффициент линейного расширения , близкий к нулю; такие сплавы применяются для изготовления точных приборов, радиоламп. Расширение металлов должно применяться во внимание при постройке длинных сооружений, например, мостов. Нужно также учитывать,что две детали, изготовленные из металлов с различным коэффициентом расширения и скрепленные между собой, при нагревании могут дать изгиб и даже разрушение. Коррозионная стойкость особенно важна для изделий, работающих в сильно окислительных средах колосниковые решётки, детали химических машин и приборов. Для достижения высокой коррозионной стойкости производят специальные нержавеющие, кислостойкие и жаропрочные стали, а также применяются защитные покрытия. Имеют весьма важное значение при производстве тех или иных технологических операций. Свойства и применение цветных металлов. Медь — высокая пластичность, электропроводность, теплопроводность, повышенная коррозионная стойкость является ценнейшими свойствами меди. Высокая пластичность меди позволяет легко производить её обработку давлением: Вследствие высокой электропроводности медь является самым лучшим металлом для электромашиностроения, изготовления кабелей и проводов для передачи электроэнергии. Алюминий - легкий металл, обладает высокой пластичностью, хорошей электропроводностью и коррозионной стойкостью. Поэтому он применяется для изготовления электропроводов, посуды, для предохранения других металлов и сплавов от окислений путем плакирования. Главным недостатком магния является его малая стойкость против коррозии. Будучи нагрет на воздухе до температуры 0 магний вспыхивает и горит ярким пламенем, поэтому резку его нужно производить очень осторожно. Кроме того, он имеет малую пластичность. Ввиду этих недостатков чистый магний не нашёл применения в технике, а применяется в качестве основы для производства весьма легких сплавов. Свинец — очень мягкий и тягучий металл, легко обрабатывается в холодном состоянии и хорошо отливается; активно сопротивляется действию кислот. Применяется для изготовления труб, аккумуляторных пластин, а также для получения подшипниковых сплавов. Цинк — при нормальной температуре хрупок, при нагреве до 0 - пластичен и легко обрабатывается давлением, при дальнейшем нагреве свыше 0 вновь становится хрупким и может быть измельчен в порошок. В расплавленном состоянии обладает жидкотекучестью. Применяется для защиты железа от коррозии оцинкованное железо и в сплавах. Олово обычно применяемое, является очень мягким и вязким металлом, хорошо обрабатывается давлением, на воздухе почти не окисляется. Используется для лужения, пайки и для получения различных сплавов. В расплавленном состоянии хорошо заполняет формы. Твердые сплавы в течение последних двух десятилетий получили очень широкое распространение в промышленности. Они используются в горной промышленности — для бурения, металлообрабатывающей промышленности — для резания, штамповки и волочения, а также для наплавки быстроизнашивающихся деталей. Широкое распространение твердых сплавов в промышленности объясняется тем, что инструменты, оснащенные твердыми сплавами, позволяют во много раз повысить производительность имеющегося оборудования и снизить себестоимость изготовляемых изделий и что детали, направленные твердыми сплавами, работают на истирание значительно иногда в десятки раз дольше ненаплавленных деталей. Основной составляющей всех сплавов являются карбиды металлов: Карбиды придают сплавам высокую твердость и износоустойчивость. Кроме того, в состав твердых сплавов входят кобальт, никель, железо. Литые твердые сплавы — стеллиты и стеллитоподобные — отличаются высокой коррозионной стойкостью, в частности в серной кислоте; сохраняют стойкость при высоких температурах стеллиты — до 0 , стеллитоподобные до — 0. Стеллиты и сормайт широко применяются в машиностроении для наплавки деталей и инструментов, работающих без ударов, и там, где деталь после механической обработки должна быть ровной и чистой главным образом при трении скольжения , например: Ввиду высокой жаропрочности этих сплавов их применяют также для наплавки деталей, работающихся при высоких температурах, например: Наплавку литых твердых сплавов можно производить на стальные железные и чугунные детали независимо от их сечения и конфигурации. Покрытие рабочей поверхности детали слоем сплава производится с помощью газовой горелки ацетилено — кислородным пламенем. Порошкообразные твёрдые сплавы — вокар и сталинит — применяются главным образом для наварки деталей производящих грубую работу, где допускается максимальное количество пор и раковин и обработка наваренной поверхности не является обязательной щеки дробилок, зубья экскаваторов, землечерпалок и др. Наварка порошкообразных твердых сплавов производится электрицеской дугой постоянного тока по способу Бенардоса с применением угольного электрода. Поверхность, подлежащая наварке, устанавливается горизонтально, на нее наносят тонкий 0,2 — 0,3мм слой флюса прокаленной буры и слой порошкообразного твердого сплава шихты толщиной 3 — 5мм. Электрод соединяется с отрицательным полюсом, деталь — с положительным. Электрическая дуга, образующаяся между электродом и деталью, расплавляет шихту и близлежащие слои основного металла, при этом образуется небольшая ванночка расплавленного твердого сплава и основного металла. Электроду сообщают поступательное зигзагообразное движение, причем дуга непрерывно переносится по поверхности твердого сплава. Эти сплавы применяются в виде пластинок к режущему инструменту. Инструменты с пластинками твердых сплавов в настоящее время широко применяется в заводской практике для скоростного резания металлов. Характерной особенностью металлокерамических твердых сплавов является их высокая твердость и способность сохранять режущиеся свойства при температуре до — 0. Основной режущей составляющей металлокерамических твердых сплавов является карбиды вольфрама; некоторые марки сплавов содержат, кроме того, карбиды титана. В качестве связующего металла применяется кобальт. Полученные в прессформах полуфабрикаты помещаются в электропечи, где при температуре — 0 происходит их спекание. При спекании связующий металл кобальт расплавляется и, обволакивая зерна карбидов, связывает их. При производстве твердых сплавов операции прессования и спекания часто заменяют одной операцией — горячим прессованием. Пластинки твердых сплавов служат для оснащения резцов, сверл, фрез, зеркеров и других инструментов. Оснащения производится путём напайки пластин на державки или путем механического крепления пластинок к державкам. В качестве литейных сплавов чаще всего применяются алюминиевые сплавы с кремнием, с медью и с марганцем. Сплавы алюминия с кремнием. Эти сплавы обладают хорошими литейными свойствами высокой жидкотекучестью и малой усадкой , большой плотностью и повышенными механическими свойствами по сравнению с алюминием. Повышенные механические свойства достигаются путем модифицирования, состоящего в обработке расплавленного силумина модификатором металлическим натрием или смесью фторных солей натрия и калия. Силумины, не подвергаются модифицированию, имеют грубозернистую структуру и худшие механические свойства. При введении в состав силуминов небольшого количества магния и марганца их механические свойства ещё более улучшаются, некоторые марки силуминов с указанием области их применения приведены в таблице 3. Все материалы в разделе "Промышленность и производство". Свойства металлов делятся на физические, химические, механические и технологические. К химическим — окисляемость, растворимость и коррозионная стойкость. К механическим — прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность. Физические и химические свойства. Алюминий Для особой химической аппаратуры; для электролитических кондесаторов и др. Для фольги; для кабельных и токоподводящих изделий и др. Для изделий широкого потребления и др. Медь Для проводников тока и сплавов высокой чистоты Для проводников тока, для проката и др. Для литейных бронз и для различных неответственных сплавов Олово Лужение консервной жести, изготовление припоя Изготовление баббитов, припоев и низкооловынных сплавов. Свинец Для особого ответственного применения в аккумуляторной промышленности Для горячего свинцования; для баббита марки БК, для закалочных ванн и др. Цинк Для отливок под давлением особо ответственных деталей авиа- и автопромышленности и др. Для обычных литейных и свинцовых медно- цинковых сплавов Магний Для специальных литейных и деформируемых сплавов на магниевой и алюминиевой основе Для литейных и деформируемых сплавов на магниевой и алюминиевой основе. Алюминий Вольфрам Железо Кобальт Магний Марганец Медь Никель Олово Свинец Хром Цинк. Для особой химической аппаратуры; для электролитических кондесаторов и др. Для проводников тока и сплавов высокой чистоты Для проводников тока, для проката и др. Для литейных бронз и для различных неответственных сплавов. Лужение консервной жести, изготовление припоя Изготовление баббитов, припоев и низкооловынных сплавов. Для особого ответственного применения в аккумуляторной промышленности Для горячего свинцования; для баббита марки БК, для закалочных ванн и др. Для отливок под давлением особо ответственных деталей авиа- и автопромышленности и др. Для обычных литейных и свинцовых медно- цинковых сплавов. Для специальных литейных и деформируемых сплавов на магниевой и алюминиевой основе Для литейных и деформируемых сплавов на магниевой и алюминиевой основе. Пластическая деформация и рекристаллизация металлов и сплавов. Классификация металлов и их сплавов. Металлы и сплавы, применяемые в полиграфии. Классификация цветных металлов и изделий из них в ТН ВЭД РФ. Химия и технология платиновых металлов. Реальное строение металлов Дефекты кристаллического строения и их влияние на свойства металлов.
Почему появилась история
Indesit st 167 инструкция
Тест рено сценик 2
Атаг конфеты каталог новинки название
Свечи ваз тест