Металлы, расположенные в центре и слева в периодической таблице, могут быть дополнительно классифицированы как щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы и неблагородные металлы. Познакомьтесь с этим постом Свойства металла!
Общие свойства всех металлов
Металлы в целом являются проводниками, с высокой электропроводностью и высокой теплопроводностью, обычно податливы и пластичны, деформируются под напряжением без расщепления, например, удары молотком по металлу «вдавят» металл, а не разорвут его на куски.
Электрическая и теплопроводность металлов обусловлена тем, что их внешние электроны делокализованы, это означает, что электроны не блокируются ни в одном атоме, а скорее перемещаются по всему металлу.
Лас- физико-химические характеристики металлов их можно рассматривать как совокупность атомов, погруженных в море электронов, которые очень подвижны, что очень способствует проводимости металла.
металлы они имеют тенденцию образовывать катионы за счет потери электронов, например, реакция с кислородом в воздухе с образованием оксидов в различных временных масштабах (железо окисляется годами, а калий сгорает за секунды), переходные металлы (такие как железо, медь, цинк и никель) окисляются медленнее, потому что они образуют пассивный оксидный слой, который защищает внутреннюю часть.
Другие, такие как палладий, платина и золото, вообще не реагируют с атмосферой, некоторые металлы образуют на своей поверхности барьерный слой оксида, через который не может проникнуть большее количество молекул кислорода, в результате чего они сохраняют свой блестящий вид и хорошую электропроводность в течение нескольких десятилетий (например, алюминий, магний, некоторые стали и титан).
Общие свойства минералов
Минералоги используют физические свойства минералов, чтобы подобрать образец; многие тесты легко выполняются в полевых условиях, в то время как для других требуется лабораторное оборудование.
Следующие физические свойства минералов можно легко использовать для идентификации минерала:
- Цвет
- полоса
- Dureza
- Расщепление или перелом
- Кристальная структура
- Прозрачность или степень прозрачности
- Упорство
- магнетизм
- Люстры
- запах
- Вкус
- удельный вес
добыча металла
Руда — это любой природный источник металла, из которого можно извлечь, например, алюминий — это наиболее распространенный металл в земной коре, который встречается во всех видах руд, однако экономически невыгодно извлекать его из земли. полезных ископаемых, вместо этого обычной алюминиевой рудой является боксит, который содержит от 50 до 70% оксида алюминия.
https://youtu.be/8TmtEkAfnkU
Медь встречается гораздо реже, но, к счастью, ее можно найти в рудах с высоким содержанием меди (тех, которые содержат высокий процент меди) в определенных местах, медь является ценным металлом, ее также стоит добывать в обычных условиях. горы.
Классификация металлов
По промышленной классификации все металлы делятся на две группы: черные и цветные.
Черный металл
Металл с дескриптором «черный» означает, что в его составе есть железо, когда используется термин «черный металл», он обычно также подразумевает, что железо составляет большой процент элементного состава.
Если это не самый распространенный элемент, то он, вероятно, второй или третий по распространенности, если металл содержит лишь следовые количества железа, как это делают многие. металлы, то эта небольшая сумма не считается достаточной для декларирования черного металла.
Для черных металлов трудно установить общие свойства, так как они могут иметь самые разнообразные легирующие элементы, сильно изменяющие их характеристики, например, многие черные металлы являются магнитными, однако это верно не для всех черных металлов. Эти металлы в свою очередь можно разделить на:
- Углеродистая сталь: Углеродистые стали, вероятно, являются наиболее широко используемым типом черного металла, они в основном состоят из железа, и более 90% их химического состава составляет этот элемент, единственным другим важным плавящимся элементом в углеродистой стали является углерод, только есть следы других элементы, общие применения углеродистых сталей содержат конструкции, мебель и автомобильные компоненты.
- Неокисляемые вещества Acero: Нержавеющая сталь — это еще одна группа широко используемых черных металлов. Как правило, нержавеющие стали содержат большое количество хрома, что помогает им противостоять коррозии лучше, чем углеродистые стали.
- Расплавленное железо: Чугун — это тип черного металла, в котором больше углерода, чем в большинстве других типов, что придает ему большую прочность.
- стальной сплав: Легированные стали представляют собой тип черного металла, специально разработанного для конкретных целей, хотя он в основном состоит из железа, различные количества меди, ванадия, вольфрама, марганца и других элементов могут использоваться для придания легированной стали более высокой ударной вязкости. пластичность, прочность на растяжение, твердость и другие свойства.
Цветные металлы
Когда металл определяется как цветной, это означает, что в его химическом составе нет значительного количества железа.
- Алюминий: Алюминий — широко используемый вид сплава цветных металлов, в неанодированном виде имеет серебристый цвет, без добавления легирующих элементов более пластичен и не такой прочный, как многие стали.
- Медь: Медь - еще один очень популярный сплав цветных металлов, медь - металл от красного до коричневого цвета, в нелегированном состоянии она также мягче, пластичнее и не такая прочная, как углеродистая сталь.
- Никель: Никель — еще один популярный сплав цветных металлов. Никель известен своей твердостью, способностью работать в условиях высоких и низких температур и устойчивостью к коррозии.
Физические свойства металлов
Физические свойства включают плотность, плавление, температуру плавления, теплопроводность и тепловое расширение. К физическим свойствам металлов относятся:
Яркость
Металлы обладают способностью отражать свет от поверхности и могут быть отполированы, например, золото, медь и серебро, блеск металлов бывает разных видов, металлический блеск, как правило, матовый и отражает свет, имеет вид полированного металла.
Твердый при комнатной температуре
Металлы тверды при комнатной температуре, не считая ртути, которая при комнатной температуре жидкая, за твердыми металлами следует одновременная высокая плотность делокализованных электронов, металлы обычно прочны, плотны и хорошо проводят электричество и тепло. Человечество использовало металлы для различного назначения с доисторических времен.
Его прочность привела к его широкому использованию в строительстве зданий и других сооружений, а также в транспортных средствах, инструментах, рельсах и т. д. Железо и алюминий являются двумя наиболее часто используемыми металлами из-за их структуры, они также являются наиболее распространенными металлами в земной коре.
Поскольку металлы являются хорошими проводниками электричества, они ценны в электрических приборах и для переноса токов энергии на большие расстояния с небольшими потерями энергии.
Пластичность
Металлы обладают способностью сопротивляться ударам молотком и могут быть превращены в тонкие слои, известные как фольга, например, кусок золота размером с кубик сахара можно отбить или превратить в тонкий лист, покрывающий футбольное поле.
Пластичность
Это свойство относится к металлу, изготавливаемому в тонкую проволоку, оно определяется процентом удлинения и процентом сокращения площади металла.
Пластичность означает, что из металлов можно сделать проволоку, из 100 г серебра можно сделать тонкую сетку длиной около 200 м.
температуры кипения и плавления
Металлы имеют высокую температуру кипения и плавления, вольфрам имеет самую высокую температуру плавления, наоборот, серебро имеет самую низкую температуру кипения, натрий и калий также имеют низкие температуры плавления.
Электрическая проводимость
В настоящее время известно, что металлы - это в первую очередь элементы, характеризующиеся атомами, у которых на самой внешней орбитальной оболочке очень мало электронов с соответствующими значениями энергии, самая высокая проводимость наблюдается у металлов, когда только один электрон занимает состояние в этой оболочке.
Серебро, медь и золото являются примерами металлов с высокой проводимостью, металлы находятся в основном в левой части периодической таблицы элементов и в переходных столбцах, электроны, которые способствуют их проводимости, также являются электронами, которые определяют их химическую валентность. при образовании соединений некоторые металлические проводники представляют собой сплавы двух или более металлических элементов, например стали, латуни, бронзы, олова.
Кусок металла представляет собой блок атомов металла, в отдельных атомах валентные электроны слабо связаны со своими ядрами, в блоке, при комнатной температуре, эти электроны обладают достаточной кинетической энергией, чтобы успевать удаляться от своих уникальных мест.
Теплопроводность
Теплопроводность - это термин, аналогичный электропроводности, с той разницей, что касается потока тепла, а не тока, в случае последнего он указывает на способность материала переносить тепло из одной точки в другую без движения материала. материала в целом, чем выше теплопроводность, тем лучше он проводит тепло.
В случае изоляционных материалов решеточная проводимость способствует теплопроводности, это в основном связано с тем, что в изоляторах электроны сильно удерживаются их родительскими атомами, а свободных электронов не существует.
Следовательно, тепло передается от одного конца к другому за счет вибрации атомов, оставшихся в структуре решетки, очевидно, что изоляторы являются плохими проводниками тепла, поскольку они не обладают достаточной способностью теплопередачи из-за отсутствия свободных электронов.
Плотность металлов
Металлы имеют высокую плотность и очень тяжелые, у иридия и осмия самые высокие консистенции, у лития, наоборот, самая низкая плотность.
Dureza
Твердость - это способность металла сопротивляться постоянному изменению формы, вызванному внешней силой, все металлы твердые, кроме натрия и калия, которые мягкие и могут резаться ножом.
Химические свойства металлов
В силу своих химических свойств все металлы являются восстановителями, все они сравнительно легко испускают валентные электроны, становятся положительно заряженными ионами, т. е. окисляются.
Образование катионов
Катионы - это положительные ионы, образованные в результате потери одного или нескольких электронов, наиболее часто образующиеся катионы репрезентативных элементов - это катионы, которые включают потерю всех валентных электронов, рассмотрим щелочной металл натрия (Na), он имеет валентный электрон в Третий основной энергетический уровень.
действуют как восстановители
Металлы действуют как восстановители, в то время как неметаллы действуют как окислители, металлы действуют как восстановители, потому что они склонны отдавать электроны и склонны к окислению, в то время как физические и химические свойства неметаллов они действуют как окислители, потому что неметаллы имеют тенденцию приобретать электроны и восстанавливаться.
Образование ионных соединений
Ионное соединение образуется при полной передаче электронов от металла к неметаллу и образовавшиеся ионы достигли октета, протоны не изменяются, атомы металла в группах 1-3 теряют электроны на атомы неметалла с 5-7 недостающими электронами в внешний уровень.
Типы металла
В природе имеется большое количество металлов, их можно классифицировать различными способами в зависимости от свойства или характеристики, которую вы используете в качестве критерия, среди наиболее распространенных металлов выделяют:
Щелочные металлы
Это любой из элементов группы IA периодической таблицы, металлы Щелочи представляют собой высокореактивные химические соединения, которые легко теряют свой единственный валентный электрон с образованием ионных соединений с неметаллами, все элементы группы щелочных металлов встречаются в природе.
щелочноземельные металлы
В понятие щелочноземельных металлов входит часть элементов II группы:
- Берилио
- Магний
- Кальций
- Стронций
- Bario
- Радио
Последние четыре металла имеют наиболее выраженные признаки щелочноземельной классификации, поэтому в некоторых источниках бериллий и магний не включаются в список, ограничиваясь четырьмя элементами.
Переходные металлы
В группах с 38 по 3 таблицу Менделеева 12 элементов, как и все металлы, переходные металлы гибкие и гибкие, они переносят электричество и тепло, самое интересное в переходных металлах - это их валентные электроны, или электроны, которые они при использовании в смесях с другими элементами они имеют более одного из этих электронов, поэтому они часто имеют разные общие степени окисления.
Постпереходные металлы
Он используется для обозначения категории химических элементов, элементы которых по своим свойствам напоминают металлы, они расположены справа от переходных металлов в периодической таблице.
Любопытство о металлах
Среди наиболее частых вопросов и курьезов, касающихся металлов, следующие:
Что такое тяжелые металлы?
Тяжелые металлы – это природные элементы, встречающиеся повсюду. структура земли, определяются как металлические элементы, которые имеют относительно высокую плотность по сравнению с водой, единственное предостережение заключается в том, что некоторые тяжелые металлы являются важными питательными веществами, которые необходимы для различных биохимических и физиологических функций.
изобилие металлов на земле
Наиболее распространены алюминий (Al) и железо (Fe).
Металлы в организме человека
Кальций необходим для структуры костей и зубов, где он удерживается в нерастворимой форме, а также для выработки молока. Если уровень кальция в крови падает, кальций вытягивается из костей, что приводит к остеомаляции и остеопорозу.
В организме содержится около 5 г железа, три четверти которого находятся в эритроцитах, связанных с гемоглобином, а половина остатка хранится в печени, почках, костном мозге и селезенке.
жидкие металлы
Жидкие металлы имеют многие свойства жидкости, общие с неметаллическими жидкостями, и многие металлические свойства, общие с твердыми металлами.
