Скачать файл — Привести примеры химических свойств металлов

При взаимодействии металлов с простыми веществами в качестве окислителей обычно выступают неметаллы. Взаимодействие металлов с простыми веществами Металлы. Особенности простых веществ металлов. Примеры реакций взаимодействия металлов с кислотами. Характерные химические свойства металлов. Характерные химические свойства простых веществ — металлов: Чем легче металл отдает свои электроны, тем он активнее, и тем энергичнее реагирует с другими веществами. Химические свойства простых веществ: Металлы на внешнем энергетическом уровне имеют небольшое число электронов от 1 до 3. Как правило, в химических 1. Взаимодействие металлов с неметаллами. Показываем на примере взаимодействия цинка с серой. По химическим свойствам металлы подразделяют на 4. Восстановливает оксиды металлов неактивных и неметаллов до простых веществ Химические свойства металлов и неметаллов. Металлы реагируют с неметаллами. Качественные реакции на ионы. Массовая доля элемента в веществе. Какие свойства называются химическими? Приведите примеры химических реакций металлов, запишите их уравнения. С какими веществами реагируют металлы и каковы эти реакции? Взаимодействие металлов с простыми окислителями. Отношение металлов к воде, водным растворам кислот, щелочей и Главным признаком металлов является их способность отдавать электроны атомам и ионам других веществ. Взаимодействие с простыми веществами неметаллами: Большинство металлов могут быть окислены такими неметаллами как галогены, кислород, сера, азот. Sign up for a GitHub account Sign in. Create a gist now Instantly share code, notes, and snippets. What would you like to do? Embed Embed this gist in your website. Share Copy sharable URL for this gist. Learn more about clone URLs. Химические свойства металлов взаимодействие металлов с органическими веществами примеры. Справка по форме банка word , Пример составления калькуляции в общепите , Как сделать себе косу с накладными прядями , Неврологический осмотр пример , Образец текста писем деду морозу. Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment. Terms Privacy Security Status Help. You signed in with another tab or window. Reload to refresh your session. You signed out in another tab or window.

Металлы

Приведите примеры химических реакций,характеризующих общие для металлов химические свойства

Расписание 49 автобуса тюмень 2015

Центр обуви старый оскол каталог

Химические свойства металлов с примерами

Из \\\[1\\\] химических элементов , открытых на данный момент из них не все официально признаны , к металлам относят:. Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Ca, Sr, Ba, Ra. Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi. B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po. Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu. Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr. Также металлическими свойствами может обладать водород \\\[3\\\] \\\[4\\\]. Таким образом, к металлам, возможно, относится 94 элемента из всех открытых; все остальные являются неметаллами. Кроме того, в физике металлам, как проводникам , противопоставляется полупроводники и диэлектрики см. Окончательно усвоено в Петровскую эпоху. Они образуют оксиды , сульфиды , карбонаты и другие химические соединения. Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделить их из руд и провести очистку. При необходимости проводят легирование и другую обработку металлов. Изучением этого занимается наука металлургия. Металлургия различает руды чёрных металлов на основе железа и цветных в их состав не входит железо, всего около 70 элементов. Золото, серебро и платина относятся также к драгоценным благородным металлам. Кроме того, в малых количествах они присутствуют в морской воде и в живых организмах играя при этом важную роль. Больше всего в организме кальция в костях и натрия , выступающего в роли электролита в межклеточной жидкости и цитоплазме. Металлы извлекают из земли в процессе добычи полезных ископаемых. Добытые руды служат относительно богатым источником необходимых элементов. Для выяснения нахождения руд в земной коре используются специальные поисковые методы, включающие разведку и исследование рудных месторождений. Месторождения руд разрабатываются открытым или карьерным способом и подземным или шахтным способом. Иногда применяется комбинированный открыто-подземный способ разработки рудных месторождений. После извлечения руд они, как правило, подвергаются обогащению. В процессах обогащения используют отличия минералов полезного компонента и пустой породы в плотности, магнитной восприимчивости, смачиваемости, электропроводности, крупности, форме зёрен, химических свойствах и др. Из добытой и обогащённой руды металлы извлекаются, как правило, с помощью химического или электролитического восстановления. В пирометаллургии для преобразования руды в металлическое сырьё используются высокие температуры, в гидрометаллургии применяют для тех же целей водную химию. Используемые методы зависят от вида металла и типа загрязнения. Многие распространенные металлы, такие, как железо , плавят с использованием в качестве восстановителя углерода. Некоторые металлы, такие как алюминий и натрий , не имеют ни одного экономически оправданного восстановителя и извлекаются с применением электролиза. Сульфидные руды не улучшаются непосредственно до получения чистого металла, но обжигаются на воздухе, с целью преобразования их в окислы. Все металлы кроме ртути и, условно, франция при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии , однако обладают различной твёрдостью. Ниже в таблице приводится твёрдость некоторых металлов по шкале Мооса. Самым лёгким металлом является литий плотность 0. Большинство металлов пластичны, то есть металлическую проволоку можно согнуть, и она не сломается. Это происходит из-за смещения слоёв атомов металлов без разрыва связи между ними. Самыми пластичными являются золото, серебро и медь. Из золота можно изготовить фольгу толщиной 0. Однако не все металлы пластичны. Проволока из цинка или олова хрустит при сгибании; марганец и висмут при деформации вообще почти не сгибаются, а сразу ломаются. Пластичность зависит и от чистоты металла; так, очень чистый хром весьма пластичен, но, загрязнённый даже незначительными примесями, становится хрупким и более твёрдым. Некоторые металлы, такие, как золото, серебро, свинец, алюминий, осмий, могут срастаться между собой, но на это могут уйти десятки лет. Все металлы хорошо проводят электрический ток ; это обусловлено наличием в их кристаллических решётках подвижных электронов , перемещающихся под действием электрического поля. Серебро, медь и алюминий имеют наибольшую электропроводность ; по этой причине последние два металла чаще всего используют в качестве материала для проводов. Очень высокую электропроводность имеет также натрий, в экспериментальной аппаратуре известны попытки применения натриевых токопроводов в форме тонкостенных труб из нержавеющей стали, заполненных натрием. Высокая теплопроводность металлов также зависит от подвижности свободных электронов. Поэтому ряд теплопроводностей похож на ряд электропроводностей, и лучшим проводником тепла, как и электричества, является серебро. Натрий также находит применение как хороший проводник тепла; широко известно, например, применение натрия в клапанах автомобильных двигателей для улучшения их охлаждения. Золото, медь и цезий соответственно жёлтого, красного и светло-жёлтого цвета. Железо взаимодействует с серой при нагревании, образуя сульфид: С кислотами металлы реагируют по-разному. Металлы, стоящие в электрохимическом ряду активности металлов ЭРАМ до водорода, взаимодействуют практически со всеми кислотами. Характерные свойства металлов можно понять, исходя из их внутреннего строения. Все они имеют слабую связь электронов внешнего энергетического уровня другими словами, валентных электронов с ядром. Благодаря этому созданная разность потенциалов в проводнике приводит к лавинообразному движению электронов называемых электронами проводимости в кристаллической решётке. Совокупность таких электронов часто называют электронным газом. Вклад в теплопроводность, помимо электронов, дают фононы колебания решётки. Пластичность обусловлена малым энергетическим барьером для движения дислокаций и сдвига кристаллографических плоскостей. Твёрдость можно объяснить большим числом структурных дефектов междоузельные атомы, вакансии и др. Из-за лёгкой отдачи электронов возможно окисление металлов, что может приводить к коррозии и дальнейшей деградации свойств. Способность к окислению можно узнать по стандартному ряду активности металлов. Этот факт подтверждает необходимость использования металлов в комбинации с другими элементами сплав , важнейшим из которых является сталь , их легирование и применение различных покрытий. Для более корректного описания электронных свойств металлов необходимо использовать квантовую механику. Во всех твёрдых телах с достаточной симметрией уровни энергии электронов отдельных атомов перекрываются и образуют разрешённые зоны , причём зона, образованная валентными электронами, называется валентной зоной. Слабая связь валентных электронов в металлах приводит к тому, что валентная зона в металлах получается очень широкой, и всех валентных электронов не хватает для её полного заполнения. Принципиальная особенность такой частично заполненной зоны состоит в том, что даже при минимальном приложенном напряжении в образце начинается перестройка валентных электронов, то есть течёт электрический ток. Та же высокая подвижность электронов приводит и к высокой теплопроводности, а также к способности зеркально отражать электромагнитное излучение что и придаёт металлам характерный блеск. Это определяется, прежде всего, их высокой прочностью , однородностью и непроницаемостью для жидкостей и газов. Кроме того, меняя рецептуру сплавов, можно менять их свойства в очень широких пределах. Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов их рабочей части. В основном, это инструментальные стали и твёрдые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз , нитрид бора , керамика. Знакомство человека с металлами началось с золота , серебра и меди , то есть с металлов, встречающихся в свободном состоянии на земной поверхности; впоследствии к ним присоединились металлы, значительно распространенные в природе и легко выделяемые из их соединений: Эти семь металлов были знакомы человечеству в глубокой древности. Среди древнеегипетских артефактов встречаются золотые и медные изделия, которые, по некоторым данным, относятся к эпохе, удаленной на — лет от н. К семи известным металлам уже только в средние века прибавились цинк , висмут , сурьма и в начале XVIII столетия мышьяк. Ни одно из химических производств не способствовало столько развитию химических знаний, как процессы, связанные с получением и обработкой металлов; с историей их связаны важнейшие моменты истории химии. Однако воззрения на их натуру в более или менее определенной форме появляются только в средние века у алхимиков. Правда, идеи Аристотеля о природе: У алхимиков понятие о сложности металлов и, как результат этого, вера в возможность превращать одни металлы в другие, создавать их искусственно, является основным понятием их миросозерцания. Лишь Лавуазье выяснил роль воздуха при горении и показал, что прибыль в весе металлов при обжигании происходит от присоединения к металлам кислорода из воздуха, и таким образом установил, что акт горения металлов есть не распадение на элементы, а, напротив, акт соединения, вопрос о сложности металлов был решен отрицательно. Металлы были отнесены к простым химическим элементам, в силу основной идеи Лавуазье, что простые тела суть те, из которых не удалось выделить других тел. С созданием периодической системы химических элементов Менделеевым элементы металлов заняли в ней своё законное место. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Руда , Добыча полезных ископаемых , Обогащение руд , Металлургия , Металловедение. Scientists Have Finally Created Metallic Hydrogen , Geology IN. Проверено 28 января Los Alamos National Laboratory — Sodium. Архивировано 4 августа года. Los Alamos National Laboratory — Aluminum. Электрохимический ряд активности металлов. Металлы Группы химических элементов. Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN Статьи со ссылками на Викиновости. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад Викиновости. Эта страница последний раз была отредактирована 7 марта в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия.

Общеустановленные правила устройства на работу

Проблемы социальных процессов

Подготовка к ЕГЭ по химии

Ярмарка мастеров декоративные подушки своими руками

Как сделать легкий кораблик

Приведите примеры уравнения реакций характеризующих свойства кислот и щелочей

Джифорс 8400 gs характеристики

История любви мастера и маргариты сочинение

Химические свойства металлов с примерами

По этой ссылке вы найдёте полный курс лекций по математике:

Атомы металлов сравнительно легко отдают валентные электроны и переходят в положительно заряженные ионы. Поэтому металлы являются восстановителями. Металлы взаимодействуют с простыми веществами: Са + С12 — СаС12, Активные металлы реагируют с водой: 2Na + 2Н20 = 2NaOH + h3f. Металлы, стоящие в ряду стандартных электродных потенциалов до водорода, взаимодействуют с разбавленными растворами кислот (кроме HN03) с выделением водорода: Zn + 2НС1 = ZnCl2 + h3f.

Металлы реагируют с водными растворами солей менее активных металлов: Ni + CuS04 = NiS04 + Си J. Металлы реагируют с кислотами-окислителями: С. Способы получения металлов Современная металлургия получает более 75 металлов и многочисленные сплавы на их основе. В зависимости от способов получения металлов различают пирогидро- и электрометаллургию. ГГ) Пирометаллургия охватывает способы получения металлов из руд с помощью реакций восстановления, проводимых при высоких температурах.

В качестве восстановителей применяют уголь, активные металлы, оксид углерода (II), водород, метан. Cu20 + С — 2Си + СО, t° Cu20 + СО — 2Cu + С02, t° Сг203 + 2А1 — 2Сг + А1203, (алюмотермия) t° TiCl2 + 2Mg — Ti + 2MgCl2, (магнийтермия) t° W03 + 3h3 = W + 3h30. (водородотермия) |Ц Гидрометаллургия — это получение металлов из растворов их солей. Например, при обработке разбавленной серной кислотой медной руды, содержащей оксид меди (И), медь переходит в раствор в виде сульфата: CuO + h3S04 = CuS04 + Н20.

Затем медь извлекают из раствора либо электролизом, либо вытеснением с помощью порошка железа: CuS04 + Fe = FeS04 + Си. [з] Электрометаллургия — это способы получения металлов из их расплавленных оксидов или солей с помощью электролиза: электролиз 2NaCl — 2Na + Cl2. Вопросы и задачи для самостоятельного решения 1. Укажите положение металлов в периодической системе Д. И. Менделеева. 2. Покажите физические и химические свойства металлов.

3. Объясните причину общности свойств металлов.

4. Покажите изменение химической активности металлов главных подгрупп I и II групп периодической системы. 5. Каким образом изменяются металлические свойства у элементов II и III периодов? Назовите самый тугоплавкий и самый легкоплавкий металлы. 7. Укажите, какие металлы встречаются в природе в самородном состоянии и какие — только в виде соединений. Чем это можно объяснить? 8. Какова природа сплавов? Как состав сплава влияет на его свойства. Покажите на конкретных примерах.

Возможно вам будут полезны данные страницы:

Укажите важнейшие способы получения металлов из руд. 10l Назовите разновидности пирометаллургии. Какие восстановители используют в каждом конкретном способе? Почему? 11. Назовите металлы, которые получают с помощью гидрометаллургии. В чем сущность и каковы преимущества данного метода перед другими? 12. Приведите примеры получения металлов с помощью электрометаллургии. В каком случае используют этот способ? 13. Каковы современные способы получения металлов высокой степени чистоты?

14. Что такое «электродный потенциал»? Какой из металлов имеет наибольший и какой — наименьший электродные потенциалы в водном растворе? 15. Охарактеризуйте ряд стандартных электродных потенциалов? 16. Можно ли вытеснить металлическое железо из водного раствора его сульфата с помощью металлического цинка, никеля, натрия? Почему? 17. Каков принцип работы гальванических элементов? Какие металлы могут в них использоваться?

Какие виды коррозии вам известны? 19. Что называется электрохимической коррозией? Какие способы защиты от нее вам известны? 20. Как влияет на коррозию железа его контакт с другими металлами? Какой металл будет разрушаться первым на поврежденной поверхности луженого, оцинкованного и никелированного железа? 21. Какой процесс называют электролизом? Напишите реакции, отражающие процессы, происходящие на катоде и аноде при электролизе расплава хлорида натрия, водных растворов хлорида натрия, сульфата меди, сульфата натрия, серной кислоты.

22. Какую роль играет материал электродов при протекании процессов электролиза? Приведите примеры процессов электролиза, протекающих с растворимыми и нерастворимыми электродами. 23. Сплав, идущий на приготовление медных монет, содержит 95 % меди. Определите второй металл, входящий в сплав, если при обработке однокопеечной монеты избытком соляной кислоты выделилось 62,2 мл водорода (н. у.). алюминий. 24. Навеска карбида металла массой 6 г сожжена в кислороде.

При этом образовалось 2,24 л оксида углерода (IV) (н. у.). Определите, какой металл входил в состав карбида. 25. Покажите, какие продукты выделятся при электролизе водного раствора сульфата никеля, если процесс протекает: а) с угольными; б) с никелевыми электродами? 26. При электролизе водного раствора медного купороса на аноде выделилось 2,8 л газа (н. у.). Какой это газ? Что и в каком количестве выделилось на катоде? 27. Составьте схему электролиза водного раствора нитрата калия, протекающего на электродах. Чему равно количество пропущенного электричества, если на аноде выделилось 280 мл газа (н. у.)? Что и в каком количестве выделилось на катоде?

Урок по химии в 9 классе. Тема: «Общие химические свойства металлов. Взаимодействие металлов со сложными веществами. Электрохимический ряд напряжений металлов». | Учебно-методический материал по химии (9 класс) на тему:

Урок по химии в 9 классе. Тема: «Общие химические свойства металлов. Взаимодействие металлов со сложными веществами. Электрохимический ряд напряжений металлов».

Цели урока учебные, воспитательные и развивающие:

— создать условия для изучения общих химических свойств металлов; расширить и углубить знания по теме, понять принцип расположения металлов в ЭХРНМ, закрепить знания об окислительно-восстановительных процессах, представляющих наглядный пример единства противоположностей. Научиться использовать ряд напряжений металлов при прогнозировании результатов реакций между металлами с растворами кислот и солей.

Заложить теоретические основы для решения практического использования знаний в жизни, в производстве, в военном деле.

Установить межпредметные связи с физикой, рассмотреть историю развития вопроса, формировать умение обращаться с химической посудой; научное объяснение химических и физических явлений.

Продолжать формировать научное мировоззрение.  

Развивающий аспект. Дальнейшее развитие общеучебных умений. Развитие у учащихся умения мыслить, а именно —  умение  анализировать, выделять главное, сравнивать, систематизировать, доказывать, объяснять, ставить и разрешать проблемы, делать выводы. Развивать логическое мышление и память, а также научный химический язык. Развивать умение осуществлять самостоятельную деятельность на уроке, воспитывать культуру умственного труда.

Воспитание личности социально активной, мобильной и адаптивной.

Тип урока: изучение нового материала.

Метод обучения: проблемный, исторический подход к решению учебного вопроса, словесно – диалогическое изучение нового материала, игровые формы, дидактическая сказка, исследовательский эксперимент, самостоятельная работа.

Задачи урока:

Восстановление опорных знаний – правила электрохимического ряда напряжений

металлов.

На основании исследовательского химического эксперимента создать свой фрагмент «вытеснительного ряда» (работы Н.Н.Бекетова 1865г) части электрохимического ряда напряжений металлов.

С помощью самостоятельного лабораторного опыта выяснить вопрос о положении водорода в ЭХРНМ.

Показать использование ЭХРНМ  в школьном курсе химии.

Рассмотреть практическое значение ЭХРНМ, применение металлов в военном деле.

Осуществить закрепление знаний полученных на уроке.

.Средства обучения. Мультимедиа презентация. Таблицы: «Электрохимический ряд напряжений металлов», «Химические свойства металлов». Химические реактивы: растворы солей магния, цинка, железа(II), меди(II). Металлы: магний, цинк, железо, медь, натрий, алюминий, фенолфталеин, компьютер, проектор. На столах суворовцев реактивы для выполнения лабораторных опытов: гранулы цинка, пластинки меди, соляная кислота;  опорный конспект.

Опорный конспект для учащихся к уроку по теме:

 « Общие химические свойства металлов. Взаимодействие со сложными веществами. Электрохимический ряд напряжений металлов».  

 План:

1. Правила электрохимического ряда напряжений металлов.

2. «Вытеснительный ряд» — часть электрохимического ряда напряжений металлов.

     История вопроса (работы Н.Н.Бекетова 1865 г.)

     Общие химические свойства. Взаимодействие металлов со сложными веществами.

3. Использование электрохимического ряда напряжений металлов в курсе химии

    средней школы.

4. Значение металлов в военном деле.

2). А). ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С РАСТВОРАМИ СОЛЕЙ. 

            Результаты опытов отметьте в таблице 1  (+ или -).

-Сделайте вывод о восстановительных свойствах металлов.

-Составьте свой фрагмент «вытеснительного» ряда напряжений металлов на

  основании результатов опытов.

-Напишите уравнения соответствующих реакций, рассмотрите с точки зрения

  окислительно- восстановительного поцесса.

Б). ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С РАСТВОРАМИ КИСЛОТ.

      Лабораторный опыт. Налейте в две пробирки 1-2 мл раствора соляной кислоты. В первую пробирку опустите 1-2 гранулы цинка, во вторую – медную пластинку. Что наблюдаете?  Запишите уравнение реакции, рассмотрите с точки зрения О.В.Р.

Осторожно и внимательно работайте с кислотами!

В) ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ВОДОЙ.

           Me + nh3O → Me(OH)n + h3↑

3). ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЯДА АКТИВНОСТИ МЕТАЛЛОВ В ШКОЛЬНОМ

     КУРСЕ ХИМИИ.

     А) Для показа активности металлов в реакциях замещения.

    Б). Объяснение формы нахождения металлов в природе:

          — до Н2 – в виде соединений;

          — Сu, Нg – в свободном виде и в виде соединений;

          — Аu – в свободном виде.

    В). Для объяснения восстановительных свойств металлов – простых

          веществ.

    Г). Практическое значение электрохимического ряда напряжений металлов:

          — для объяснения работы гальванического элемента;

          — методы борьбы с коррозией металлов;

          — электролиз растворов и расплавов солей.

ОПРОС. «Да» ∙    «Нет» –  

Задание на самоподготовку § 8, упр. 6,7.

Ход урока.

1. Сообщение темы (эпиграф), цели и плана урока. Слайд №№ 1 – 4.

2. Восстановление опорных знаний проводится в виде игры «огонь по стоящим». К

доске вызываются 3 – 5 человек. Ученикам, сидящим на своих местах, сообщается,

что каждый из них должен быть готов задать вопрос стоящим у доски. Назначается

ведущий и секретарь. Учащийся, который задавал вопрос, оценивает правильность

ответа и называет оценку. Секретарь ставит оценку у себя в списке или на доске, напротив фамилии отвечающего. Предпочтительнее, чтобы ответ оценивали сами учащиеся, авторы вопроса.

Вопросы для фронтального опроса «огонь по стоящим».

1. Опишите положение металлов в периодической системе.

2. Что значит охарактеризовать металл как химический элемент?

3. Укажите особенности строения атомов металлов.

4. Как изменяются металлические свойства элементов в периодах и группах с

   увеличением заряда ядра атома?

5. Что значит охарактеризовать металл как простое вещество?

6. Дайте определение металлической связи.

7. Определение металлической кристаллической решетки.

8. Перечислите особенности металлической связи.

9. Что общего и в чем отличие металлической и ионной связи?

10.Что общего и в чем отличие металлической и ковалентной связи?

11. Перечислите общие физические свойства металлов,

      укажите, чем они обусловлены.

12. Почему физические свойства металлов изменяются в широких

      пределах?

12. Охарактеризуйте свойства металлов в свете окислительно —  восстановительного

      процесса.

13. Какие соединения образуются при взаимодействии металлов с неметаллами?

Опрос «игра с мячом». Слайд № 5 Необходимо составить формулы бинарных соединений металла с неметаллом и назвать эти вещества: NaS, MgP, ALN, KH (Na2S сульфид натрия, Mg3P2 фосфид магния, ALN нитрид алюминия, KH гидрид калия).  Учащемуся, которому предлагается ответить на вопрос, бросается мяч.

3. Изучение нового материала.

1.Суворовцам предлагается вспомнить правила электрохимического ряда напряжений

   металлов, которые изучались в 8 классе.

2. «Вытеснительный ряд» — часть электрохимического ряда напряжений

  металлов. История вопроса (работы Н.Н.Бекетова 1865 г.)

 Общие химические свойства. Взаимодействие металлов со сложными

 веществами.  

А). Взаимодействие металлов с растворами солей – исторический подход.  

В группах выступают «экспериментаторы – эксперты» с анализом заранее поставленных опытов – взаимодействие металлов с растворами солей (таблица 1). Слайд № 6.  В опорном конспекте суворовцы отмечают результаты опытов, записывают уравнения химических реакций, рассматривают в свете окислительно-восстановительного процесса. В 1865 году Н.Н.Бекетов изучил и расположил все металлы в ряд, который назвал вытеснительным..

Предлагается составить свой фрагмент «вытеснительного» ряда напряжений металлов на основании результатов проделанных опытов.

Суворовцы составляют ряд:           Mg…Zn… Fe…Cu    

Необходимо обратить внимание на химическую сущность явлений, подчеркивая, что положение металлов в ряду определяет «стремление» их переходить в раствор в виде гидратированных ионов. Чем лучше гидратируются ионы того или иного металла (в зависимости от радиуса иона, от энергии кристаллической решетки и энергии гидратации), тем левее располагаются они в электрохимическом ряду напряжений металлов.

Выступление суворовца. Слайд № 7. В 1865 году Н.Н.Бекетов (1827 – 1911) защитил докторскую диссертацию на тему: «Исследования над явлениями вытеснения одних металлов другими» и его назначили ординарным профессором Харьковского университета. За работы в области физической химии в 1877 году Н.Н.Бекетов был избран членом-корреспондентом Российской Академии наук, а в 1886 году — академиком. После избрания академиком он переехал в Петербург. Научная и   педагогическая деятельность   Н.Н.Бекетова продолжалась более 60 лет. Слайд № 8

Б). Взаимодействие металлов с растворами кислот.

Суворовцам задается вопрос: почему водород попал в электрохимический ряд напряжений металлов?

Для ответа на поставленный вопрос, суворовцам предлагается выполнить лабораторный опыт.

Лабораторный опыт. Налейте в две пробирки 1 – 2 мл раствора соляной кислоты. В первую пробирку опустите 1 – 2  гранулы цинка, во вторую – медную пластинку. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции с точки зрения ОВР.

Суворовцы делают вывод, что одни металлы вытесняют водород из кислот, а другие нет, и это зависит от восстановительной способности металла.

В опорном конспекте суворовцы помещают водород в свой ряд: Mg, Zn, Fe, h3, Cu.

В). Взаимодействие металлов с водой.

Демонстрация химического эксперимента — взаимодействие металлов  натрия, магния, алюминия с водой. В результате наблюдения суворовцы отмечают различную скорость реакций, делают вывод об уменьшении  восстановительной способности металлов в ряду: Na, Mg, AL.

3). Использование электрохимического ряда напряжений металлов в школьном курсе химии.

А) Для показа активности металлов в реакциях замещения.

Анализируя данную таблицу и изучая текст учебника (§8), отмечаем, что правила ЭХРНМ имеют ряд  поправок.

Еще раз вспоминаем первое правило: «металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода, вытесняют его из воды и растворов кислот».

Необходимо учитывать следующие поправки:

а) правило соблюдается, если в реакции металла с кислотой образуется растворимая соль;

б) концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации реагирует с металлами по-особому, при этом водород не образуется;

в) на щелочные металлы правило не распространяется, так как они легко взаимодействуют с водой (а указанное правило относится к реакциям  водных растворов с металлами).

Второе правило: «Каждый металл вытесняет из растворов солей другие металлы, находящиеся правее него в ряду напряжений, и сам может быть вытеснен металлами, расположенными левее».

Поправки к правилу:

а) правило соблюдается при условии образования растворимой соли;

б) правило не распространяется на щелочные металлы.

Демонстрация опыта – взаимодействие натрия с раствором сульфата меди (II). Наблюдаем образование черного осадка оксида меди(II). Это свидетельствует о том, что медь в результате реакции не выделяется. Рассматриваем процессы, которые происходят в результате эксперимента.

в) вытеснение не обязательно будет происходить во всех случаях. Так, например, алюминий вытеснит медь из раствора хлорида меди(II), но не вытеснит из раствора сульфата меди(II). Это объясняется тем, что хлорид-ион разрушает поверхностную пленку на алюминии, а сульфат-ион этого сделать не может.

 Б). Объяснение формы нахождения металлов в природе:

          — до Н2 – в виде соединений;

          — Сu, Нg – в свободном виде и в виде соединений;

          — Аu – в свободном виде.

 В). Для объяснения восстановительных свойств металлов – простых веществ.

 Г). Практическое значение ЭХРНМ:

          — для объяснения работы гальванического элемента;

          — методы борьбы с коррозией металлов;

          — электролиз растворов и расплавов солей. (Перечисленные вопросы будут

                                                                изучаться в последующих темах курса химии).

Закрепление учебного материала.

Викторина

 1.Расположите металлы – простые вещества в порядке

   убывания активности: Pb  Na  Zn  Ag  AL

                                            1     2     3    4    5                  ОТВЕТ: 2 5 3 1 4

2. Расположите металлы – простые вещества в порядке

   возрастания активности: Fe  K   Hg  Mg  Cu

                                               1    2    3     4      5              ОТВЕТ: 3 5 1 4 2

3. Если бы существовал приз «за активность», то атомам какого из

    металлов вы бы его присудили?

4. Почему реакция Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 

    используется для маркировки стали?

5. Можно ли получить водород при взаимодействии свинца с

    серной кислотой?

6. Какой металл медь, цинк или ртуть может вытеснить свинец из

    раствора его соли?                                                     ОТВЕТ: ЦИНК                                   

7. Назовите химический элемент, в названии которого

   три буквы из пяти одинаковые.                                 ОТВЕТ: ОЛОВО

                         Выберите правильный ответ.

I.  Почему водород помещен в ЭХРНМ?

1)   При взаимодействии водорода с  металлами образуются гидриды.

2)   Каждый из металлов, расположенный  в ряду активности металлов до водорода,

      способен вытеснять его из растворов кислот.  

3)   Водород, как и металлы, является восстановителем.

4)   Водород и металлы являются простыми веществами.

II. В результате каких реакций образуется газ водород?

А) Fe + Н2О →                               Г) AL + h3О →

Б) Cu + h3О →                               Д) Na + h3О →

В) Cu + HCL →                              Е) Hg + HCL→

Химический диктант «АЗБУКА МОРЗЕ»
( Ответ «ДА» ∙      Ответ «НЕТ»  — )

Вариант первый – Fe                    Вариант второй — Cu

ВОПРОСЫ.

 1. Взаимодействует ли данный металл с HCL?

 2. Будет ли металл взаимодействовать с Hg(NO3)2?

 3. Может ли металл существовать в природе в свободном виде?

 4. Будет ли металл взаимодействовать с ZnCL2?

 5. Может ли металл существовать в природе в виде соединений?

Правильный ответ:        

Проводится взаимопроверка, выставление оценок.

                             Качественные вопросы.                                

1) Применяя реакции замещения, осуществите превращение тремя способами:  
                                    AL 0 → AL3+

2) Применяя реакции замещения, осуществите превращения:

          а) Cu0 → Cu2+             б) Cu2+ → Cu0

Суворовцы записывают уравнения химических реакций на доске и в опорном конспекте.

4). Значение металлов в военном деле.

     Выступления суворовцев.

Первый суворовец. «Применение железа».

       Колоссальная масса железа истрачена во все войны на земном шаре. Только за Первую мировую войну было израсходовано не менее 200 млн. тонн стали, за Вторую мировую войну — примерно 800 млн. тонн. Только за последние три года войны было произведено 660 тыс. орудий, 1 млн. 350 тыс. ручных и станковых пулеметов, около 6 млн. автоматов.

Сплавы железа в виде броневых плит и литья толщиной 10-100 мм. используются при изготовлении корпусов и башен танков, бронеавтомобилей, самоходных артиллерийских установок, бронепоездов. Толщина брони военных кораблей и установок береговой обороны доходит до 500 мм. Ответственные узлы боевых самолетов тоже защищает броня. Состав брони: сталь, никель, вольфрам, алюминий, бериллий, титан, ванадий.

Второй суворовец. «Применение алюминия».

                               В тринадцатой квартире

                            Живу, известный в мире

                          Как проводник прекрасный.

Пластичен, серебрист.

 Еще по части сплавов

 Завоевал я славу,

 И в этом деле я — специалист.

                              Вот мчусь я, словно ветер,

 В космической ракете.

                              Спускаюсь в бездну моря, там знают все меня.

                            По внешности я видный,

 Хоть пленкою оксидной

 Покрыт, она мне — прочная броня.

«Крылатый» металл алюминий используется в виде сплавов с другими элементами в самолетостроении для обшивки самолетов, изготовления лопастей винтов, в космической технике для изготовления баков под горючее и корпусов межконтинентальных баллистических ракет. Из сплава алюминия, меди и марганца делают корпуса судов на подводных лодках, баки для хранения и перевозки сжиженного газа. Состав зажигательной бомбы смесь порошков алюминия, магния, оксида железа.

Третий суворовец. «Применение магния».

                                 Я — магний, легкий и активный,

 И в технике – незаменимый:

 Во многих моторах найдете детали,

 Содержат которые магниевые сплавы.

 Для осветительных ракет

 Другого элемента нет!

     Магниевые сплавы применяются в авиации и реактивной технике (детали моторов, баки для бензина и масла). В военной технике магний используется для изготовления осветительных сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб.

Четвертый суворовец. «Применение титана».

                                             А я — гигант, зовусь титан.

                 Винты вертолетов,

                Рули поворота

                 И даже детали сверхзвуковых самолетов

                 Изготавливают из меня,

                 Для этого и нужен я!

      Титан используется в производстве турбореактивных двигателей, в космической технике, артиллерии, судостроении, машиностроении, атомной и химической промышленности. Из титановых сплавов готовят несущие винты современных тяжелых вертолетов, рули поворота и другие ответственные детали сверхзвуковых самолетов.

Пятый суворовец. «Применение свинца».

Свинец — тяжелый металл, его плотность 11,34 г/см1. Именно это является причиной его массового использования в огнестрельном оружии. Свинцовые метательные снаряды использовались еще в древности. И сейчас пули отливают из свинца, лишь их оболочки делают из других твердых металлов. Любая добавка к свинцу увеличивает его твердость. В свинец, идущий для изготовления шрапнели, добавляют сурьму (12%), а для дроби — мышьяк (1%). Без инициирующих взрывчатых веществ невозможно было бы создание скорострельного оружия. Среди веществ этого класса применяются соединения свинца. В производстве подшипников для военной техники очень важны сплавы свинца — баббиты, свинцовые бронзы. Слой свинца в 15-20 см применяется для защиты от радиоактивного излучения.

Шестой суворовец. «Применение бериллия».

                                А я — металл космического века,

                                  Недавно стал на службу человеку,

                                   Хоть в технике я молодой металл,

                                    Но славу я себе завоевал.

                                  Я жаропрочен и теплопроводен,

                                  И в атомных реакторах пригоден,

                                    А в сплавах с алюминием, титаном

                                  Я нужен как горючее ракет,

                                   По легкости мне в сплавах равных нет.

     Сплавы   бериллия   широко   используются   в   космической, ракетной и авиационной технике. В современном тяжелом самолете насчитывается более тысячи деталей из бериллиевой бронзы.

Седьмой суворовец. «Применение цинка».

        Сплав меди и цинка — латунь — хорошо обрабатывается давлением и имеет высокую вязкость. Она используется для изготовления гильз патронов и артиллерийских снарядов, так как обладает хорошей сопротивляемостью ударным нагрузкам, создаваемым пороховыми газами.

Подведение итогов урока, выставление оценок, задание на самоподготовку и информация о том, как его выполнить: §8, упр.6,7.

Заключение урока. Дидактическая сказка «О непослушном гвоздике».

           Давным-давно в одной стране жил-был маленький гвоздик. Он рос единственным ребенком  в семье, и родители очень любили его и лелеяли. У гвоздика было красивое гордое имя – Феррум, а мама звала его ласково – Феррик.  

           Родители всячески оберегали сына, боясь, чтобы с ним ничего не случилось. Его даже купали в ванне с водой, опасаясь, что он заржавеет.

          Рядом с домом, где жил гвоздик, раскинулось чудесное голубое озеро. Оно было удивительной красоты и носило имя легендарного героя – Медного купороса.

          В один прекрасный, а точнее ужасный день, погода располагала к купанию. Феррику очень захотелось искупаться в прозрачной голубой воде озера, и он забыл наказ матери. Как только железный гвоздик погрузился в озеро, красивая голубая окраска озера вокруг стала исчезать, а сам Феррик почувствовал, что его тело покраснело и утратило металлический блеск. Гвоздик вышел из озера опечаленный и побрел домой. Никто из соседей по пути не узнавал его, лишь только мать, смахнув горькую слезу, прижала своего сыночка к груди. Да, какая же мать не узнает своего сына, чтобы с ним ни случилось!

           С тех пор соседи называли гвоздика Медяник, а озеро в честь истории, происшедшей с маленьким непослушным гвоздиком — озером Железного купороса.

Вопрос. Объясните, что произошло с непослушным гвоздиком и можно ли ему вернуть металлический блеск?

Химические свойства металлов и неметаллов

1. Металлы реагируют с неметаллами.

2. Металлы, стоящие до водорода, реагируют с кислотами (кроме азотной и серной конц.) с выделениемводорода

3. Активные металлы реагируют с водой с образованием щелочи и выделением водорода.

4. Металлы средней активности реагируют с водой при нагревании, образуя оксид металла и водород.

5. Металлы, стоящие после водорода, с водой и растворами кислот (кроме азотной  и серной конц.) не реагируют

6. Более активные металлы вытесняют менее активные из растворов их солей.

7. Галогены реагируют с водой и раствором щелочи.

8 Активные галогены (кроме фтора) вытесняют менее активные галогены из растворов их солей.

9. Галогены не реагируют с кислородом.

10. Амфотерные металлы (Al, Be, Zn) реагируют с растворами щелочей и кислот.

11. Магний реагирует с углекислым газом и оксидом кремния.

12. Щелочные металлы (кроме лития) с кислородом образуют пероксиды.

Давайте порассуждаем вместе

1. Какой из металлов не реагирует с водным раствором сульфата меди (II)?

1) железо

2) серебро

3) олово

4) натрий

 

Ответ: №2 серебро менее активнй металл, чем медь, поэтому не реагирует с водным раствором сульфата меди (II).

2. Какой из металлов не реагирует с водным раствором серной кислоты, но реагирует с концентрированной серной кислотой?

1) железо

2) медь

3) золото

4) цинк

 

Ответ: №2 Медь стоит после водорода, поэтому не реагирует с водным раствором серной кислоты, но реагирует с конц. серной кислотой

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

3. Какой из газов не реагирует с натрием?

1) водород

2) кислород

3) хлор

4) аргон

 

Ответ: №4 аргон — благородный газ, не вступает в реакцию с натрием

4. Магний не взаимодействует с

1) серой

2) углекислым газом

3) гидроксидом натрия

4) соляной кислотой

 

Ответ: №3 магний не является амфотерным металлом, поэтому со щелочью не реагирует

5. Какое из веществ взаимодействует с кислородом только в электрическом разряде?

1) сера

2) уголь

3) азот

4) железо

 

Ответ: №3 N₂ + O₂ = 2NO (реакция идет во время грозы в канале молнии t=20000)

6. Какое из веществ не взаимодействует с водородом ни при каких условиях?

1) неон

2) сера

3) азот

4) кальций

 

Ответ: №1 неон — благородный газ не реагирует с водородом

7. Какое из веществ взаимодействует с соляной кислотой, но не реагирует с водой при комнатной температуре?

1) сера

2) железо

3) натрий

4) кальций

 

Ответ: №2 железо не реагирует с водой, но реагирует с соляной кислотой

Щелочные металлы. Химия щелочных металлов и их соединений

Щелочные металлы

1. Положение в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение и закономерности изменения свойств
3. Физические свойства
4. Нахождение в природе
5. Способы получения
6. Качественные реакции
7. Химические свойства
7.1. Взаимодействие с простыми веществами
7.1.1. Взаимодействие с галогенами
7.1.2. Взаимодействие с серой и фосфором
7.1.3. Взаимодействие с водородом
7.1.4. Взаимодействие с азотом
7.1.5. Взаимодействие с углеродом
7.1.6. Горение
7.2. Взаимодействие со сложными веществами
7.2.1. Взаимодействие с водой
7.2.2. Взаимодействие с минеральными кислотами
7.2.3. Взаимодействие с серной кислотой
7.2.4. Взаимодействие с азотной кислотой
7.2.5. Взаимодействие со слабыми кислотами
7.2.6. Взаимодействие с солями

Оксиды щелочных металлов
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с кислотными и амфотерными оксидами
2.2. Взаимодействие с кислотами
2.3. Взаимодействие с водой
2.4. Взаимодействие с кислотами

Пероксиды щелочных металлов
 1. Химические свойства
1.1. Взаимодействие с водой
1.2. Взаимодействие с кислотными и амфотерными оксидами
1.3. Взаимодействие с кислотами
1.4. Разложение
1.5. Взаимодействие с восстановителями
1.6. Взаимодействие с окислителями

Гидроксиды щелочных металлов (щелочи)
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие щелочей с кислотами
2.2. Взаимодействие щелочей с кислотными оксидами
2.3. Взаимодействие щелочей с амфотерными оксидами и гидроксидами
2.4. Взаимодействие щелочей с кислыми солями
2.5. Взаимодействие щелочей с неметаллами
2.6. Взаимодействие щелочей с металлами
2.7. Взаимодействие щелочей с солями
2.8. Разложение щелочей
2.9. Диссоциация щелочей
2.10. Электролиз щелочей

Соли щелочных металлов 

Щелочные металлы

Положение в периодической системе химических элементов

Щелочные металлы расположены в главной подгруппе первой группы периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева (или просто в 1 группе в длиннопериодной форме ПСХЭ). Это литий Li, натрий Na, калий K, цезий Cs, рубидий Rb и франций Fr.

Электронное строение щелочных металлов и основные свойства 

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня щелочных металлов: ns¹, на внешнем энергетическом уровне находится 1 s-электрон. Следовательно, типичная степень окисления щелочных металлов в соединениях +1.

Рассмотрим некоторые закономерности изменения свойств щелочных металлов.

В ряду Li-Na-K-Rb-Cs-Fr, в соответствии с Периодическим законом, увеличивается атомный радиус, усиливаются металлические свойства, ослабевают неметаллические свойства, уменьшается электроотрица-тельность.

Физические свойства 

Все щелочные металлы — вещества мягкие, серебристого цвета. Свежесрезанная поверхность их обладает характерным блеском.

Кристаллическая решетка щелочных металлов в твёрдом состоянии — металлическая. Следовательно, щелочные металлы обладают высокой тепло- и электропроводимостью. Кипят и плавятся при низких температурах. Они имеют также небольшую плотность.

Нахождение в природе

Как правило, щелочные металлы в природе присутствуют в виде минеральных солей: хлоридов, бромидов, йодидов, карбонатов, нитратов и др. Основные минералы, в которых присутствуют щелочные металлы:

Поваренная соль, каменная соль, галит — NaCl — хлорид натрия

Сильвин KCl — хлорид калия

Сильвинит NaCl · KCl

Глауберова соль Na₂SO_4⋅10Н₂О – декагидрат сульфата натрия

Едкое кали KOH — гидроксид калия

Поташ K₂CO₃ – карбонат калия

Поллуцит — алюмосиликат сложного состава с высоким содержанием цезия:

Способы получения 

Литий получают в промышленности электролизом расплава хлорида лития в смеси с KCl или BaCl₂ (эти соли служат для понижения температуры плавления смеси):

2LiCl = 2Li + Cl₂

Натрий получают электролизом расплава хлорида натрия с добавками хлорида кальция:

2NaCl _{(расплав)} → 2Na + Cl₂

Электролитом обычно служит смесь NaCl с NaF и КСl (что позволяет проводить процесс при 610–650°С).

Калий получают также электролизом расплавов солей или расплава гидроксида калия. Также распространены методы термохимического восстановления: восстановление калия из расплавов хлоридов или гидроксидов. В качестве восстановителей используют пары натрия, карбид кальция, алюминий, кремний:

KCl + Na = K↑ + NaCl

KOH + Na = K↑ + NaOH

Цезий можно получить  нагреванием смеси хлорида цезия и специально подготовленного кальция:

Са + 2CsCl → 2Cs + CaCl₂

В промышленности используют преимущественно физико-химические методы выделения чистого цезия: многократную ректификацию в вакууме.

Качественные реакции

Качественная реакция на щелочные металлы — окрашивание пламени солями щелочных металлов.

Цвет пламени:
Li — карминно-красный
Na — жѐлтый
K — фиолетовый
Rb — буро-красный
Cs — фиолетово-красный

Химические свойства

1. Щелочные металлы — сильные восстановители. Поэтому они реагируют почти со всеми неметаллами.

1.1. Щелочные металлы легко реагируют с галогенами с образованием галогенидов:

2K  +  I₂  =  2KI

1.2. Щелочные металлы реагируют с серой с образованием сульфидов:

2Na  +  S  =  Na₂S

1.3. Щелочные металлы активно реагируют с фосфором и водородом (очень активно). При этом образуются бинарные соединения — фосфиды и гидриды:

3K    +    P    =   K₃P

2Na  +  H₂  =  2NaH

1.4. С азотом литий реагирует при комнатной температуре с образованием нитрида:

6Li   +  N₂  =  2Li₃N

Остальные щелочные металлы реагируют с азотом при нагревании.

1.5. Щелочные металлы реагируют с углеродом с образованием карбидов, преимущественно ацетиленидов:

2Na   +   2C    =    Na₂C₂

1.6. При взаимодействии с кислородом каждый щелочной металл проявляет свою индивидуальность: при горении на воздухе литий образует оксид, натрий – преимущественно пероксид, калий и остальные металлы – надпероксид.

4Li   +   O₂   =   2Li₂O

2Na  +  O₂  =  Na₂O₂

K   +   O₂   =   KO₂

Цезий самовозгорается на воздухе, поэтому его хранят в запаянных ампулах. Видеоопыт самовозгорания цезия на воздухе можно посмотреть здесь.

2. Щелочные металлы активно взаимодействуют со сложными веществами:

2.1. Щелочные металлы бурно (со взрывом) реагируют с водой. Взаимодействие щелочных металлов с водой приводит к образованию щелочи и водорода. Литий реагирует бурно, но без взрыва.

Например, калий реагирует с водой очень бурно:

2K⁰ + H₂⁺O = 2K⁺OH + H₂⁰

Видеоопыт: взаимодействие щелочных металлов с водой можно посмотреть здесь.

2.2. Щелочные металлы взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой) со взрывом. При этом образуются соль и водород.

Например, натрий бурно реагирует с соляной кислотой:

2Na  +  2HCl  =  2NaCl  +  H₂↑

2.3. При взаимодействии щелочных металлов с концентрированной серной кислотой выделяется сероводород.

Например, при взаимодействии натрия с концентрированной серной кислотой образуется сульфат натрия, сероводород и вода:

8Na  +  5H₂SO_4(конц.)  → 4Na₂SO₄  +  H₂S  +  4H₂O

2.4. Щелочные металлы реагируют с азотной кислотой. При взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образуется оксид азота (I):

8Na + 10HNO_{3 (конц)} → N₂O + 8NaNO₃ + 5H₂O

С разбавленной азотной кислотой образуется молекулярный азот:

10Na + 12HNO_{3 (разб)}→ N₂ +10NaNO₃ + 6H₂O

При взаимодействии щелочных металлов с очень разбавленной азотной кислотой образуется нитрат аммония:

8Na  +  10HNO₃  =  8NaNO₃  +  NH₄NO₃  +  3H₂O

2.5. Щелочные металлы могут реагировать даже с веществами, которые проявляют очень слабые кислотные свойства. Например, с аммиаком, ацетиленом (и прочими терминальными алкинами), спиртами, фенолом и органическими кислотами.

Например, при взаимодействии лития с аммиаком образуются амиды и водород:

2Li + 2NH₃ = 2LiNH₂ + H₂ ↑

 Ацетилен с натрием образует ацетиленид натрия и также водород:

Н ─ C ≡ С ─ Н + 2Na  →  Na ─ C≡C ─ Na + H₂

 Фенол с натрием реагирует с образованием фенолята натрия и водорода:

2C₆H₅OH  +  2Na  →  2C₆H₅ONa   +  H₂↑

Метанол с натрием образуют метилат натрия и водород:

2СН₃ОН   +  2Na   →   2 CH₃ONa   +  H₂↑

 Уксусная кислота с литием образует ацетат лития и водород:

2СH₃COOH    +   2Li     →  2CH₃COOLi    +   H₂↑

Щелочные металлы реагируют с галогеналканами (реакция Вюрца).

Например, хлорметан с натрием образует этан и хлорид натрия:

2CH₃Cl + 2Na   →  C₂H₆ + 2NaCl

2.6. В расплаве щелочные металлы могут взаимодействовать с некоторыми солями. Обратите внимание! В растворе щелочные металлы будут взаимодействовать с водой, а не с солями других металлов.

Например, натрий взаимодействует в расплаве с хлоридом алюминия :

3Na + AlCl₃ → 3NaCl + Al

Оксиды щелочных металлов

Способы получения

Оксиды щелочных металлов (кроме лития) можно получить только косвенными методами: взаимодействием натрия с окислителями в расплаве:

1. Оксид натрия можно получить взаимодействием натрия с нитратом натрия в расплаве:

10Na  +  2NaNO₃ →  6Na₂O  +  N₂ ↑

2. Взаимодействием натрия с пероксидом натрия:

2Na  +  Na₂O₂ →  2Na₂O

 3. Взаимодействием натрия с расплавом щелочи:

2Na  +  2NaOН → 2Na₂O  +  Н₂↑

4. Оксид лития можно получить разложением гидроксида лития:

2LiOН → Li₂O  +  Н₂O

Химические свойства

Оксиды щелочных металлов — типичные основные оксиды. Вступают в реакции с кислотными и амфотерными оксидами, кислотами, водой.

1. Оксиды щелочных металлов взаимодействуют с кислотными и амфотерными оксидами:

Например, оксид натрия взаимодействует с оксидом фосфора (V):

3Na₂O  +  P₂O₅  → 2Na₃PO₄

Оксид натрия взаимодействует с амфотерным оксидом алюминия:

Na₂O  +  Al₂O₃  → 2NaAlO₂

2. Оксиды щелочных металлов взаимодействуют с кислотами с образованием средних и кислых солей (с многоосновными кислотами).

Например, оксид калия взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида калия и воды:

K₂O  +  2HCl →  2KCl  +  H₂O

3. Оксиды щелочных металлов активно взаимодействуют с водой с образованием щелочей.

Например, оксид лития взаимодействует с водой с образованием гидроксида лития:

Li₂O  +  H₂O →  2LiOH

4. Оксиды щелочных металлов окисляются кислородом (кроме оксида лития): оксид натрия — до пероксида, оксиды калия, рубидия и цезия – до надпероксида.

2Na₂O + O₂ = 2Na₂O₂

Пероксиды щелочных металлов

Химические свойства

Свойства пероксидов очень похожи на свойства оксидов. Однако пероксиды щелочных металлов, в отличие от оксидов, содержат атомы кислорода со степенью окисления -1. Поэтому они могут могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

1. Пероксиды щелочных металлов взаимодействуют с водой. При этом на холоде протекает обменная реакция, образуются щелочь и пероксид водорода:

Na₂O₂   +  2H₂O (хол.)  =  2NaOH  +   H₂O₂

При нагревании пероксиды диспропорционируют в воде, образуются щелочь и кислород:

2Na₂O₂  +  2H₂O (гор.)  =  4NaOH  +   O₂↑

2. Пероксиды диспропорционируют при взаимодействии с кислотными оксидами.

Например, пероксид натрия реагирует с углекислым газом с образованием карбоната натрия и кислорода:

2Na₂O₂  +  2CO₂  =  2Na₂CO₃  + O₂↑

3. При взаимодействии с минеральными кислотами на холоде пероксиды вступают в обменную реакцию. При этом образуются соль и перекись водорода:

Na₂O₂   +  2HCl   =   2NaCl  +   H₂O₂

При нагревании пероксиды, опять-таки, диспропорционируют:

2Na₂O₂    +  2H₂SO_{4 (разб.гор.)}  =  2Na₂SO₄  +  2H₂O  +  O₂↑

4. Пероксиды щелочных металлов разлагаются при нагревании, с образованием оксида и кислорода:

2Na₂O₂  =  2Na₂O   +  O₂↑

5. При взаимодействии с восстановителями пероксиды проявляют окислительные свойства.

Например, пероксид натрия с угарным газом реагирует с образованием карбоната натрия:

Na₂O₂  +  CO  =  Na₂CO₃

Пероксид натрия с сернистым газом также вступает в ОВР с образованием сульфата натрия:

Na₂O₂  +  SO₂  =  Na₂SO₄

 2Na₂O₂   +  S   =  Na₂SO₃  +  Na₂O

Na₂O₂    +   2H₂SO₄   +  2NaI   =  I₂  +  2Na₂SO₄  +   2H₂O

Na₂O₂   +  2H₂SO₄   +  2FeSO₄ =  Fe₂(SO₄)₃  +  Na₂SO₄  +   2H₂O

3Na₂O₂  +  2Na₃[Cr(OH)₆]   =  2Na₂CrO₄  +  8NaOH  +  2H₂O

6. При взаимодействии с сильными окислителями пероксиды проявляют свойства восстановителей и окисляются, как правило, до молекулярного кислорода.

Например, при взаимодействии с подкисленным раствором перманганата калия пероксид натрия образует соль и молекулярный кислород:

5Na₂O₂   +  8H₂SO₄   +  2KMnO₄   =  5O₂  +  2MnSO₄  +  8H₂O  +  5Na₂SO₄  +   K₂SO₄

Гидроксиды щелочных металлов (щелочи)

Способы получения

1. Щелочи получают электролизом растворов хлоридов щелочных метал-лов:

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂

2. При взаимодействии щелочных металлов, их оксидов, пероксидов, гидридов и некоторых других бинарных соединений с водой также образуются щелочи.

Например, натрий, оксид натрия, гидрид натрия и пероксид натрия при растворении в воде образуют щелочи:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Na₂O + H₂O → 2NaOH

2NaH + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Na₂O₂ + H₂O → 2NaOH + H₂O₂

3. Некоторые соли щелочных металлов (карбонаты, сульфаты и др.) при взаимодействии с гидроксидами кальция и бария также образуют щелочи.

Например, карбонат калия с гидроксидом кальция образует карбонат кальция и гидроксид калия:

K₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2KOH

Химические свойства

1. Гидроксиды щелочных металлов реагируют со всеми кислотами (и сильными, и слабыми, и растворимыми, и нерастворимыми). При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов.

Например, гидроксид калия с фосфорной кислотой реагирует с образованием фосфатов, гидрофосфатов или дигидрофосфатов:

3KOH + H₃PO₄ → K₃PO₄ + H₂O

2KOH + H₃PO₄ → K₂HPO₄ + 2H₂O

KOH + H₃PO₄ → KH₂PO₄ + H₂O

2. Гидроксиды щелочных металлов реагируют с кислотными оксидами. При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов.

Например, гидроксид натрия  с углекислым газом реагирует с образованием карбонатов или гидрокарбонатов:

2NaOH_{(избыток)}  + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

NaOH + CO_{2(избыток)}  → NaHCO₃

Необычно ведет себя оксид азота (IV) при взаимодействии с щелочами. Дело в том, что этому оксиду соответствуют две кислоты — азотная (HNO₃) и азотистая (HNO₂). «Своей» одной кислоты у него нет. Поэтому при взаимодействии оксида азота (IV) с щелочами образуются две соли- нитрит и нитрат:

2NO₂  +  2NaOH  =  NaNO₃ + NaNO₂  +  H₂O

А вот в присутствии окислителя, например, молекулярного кислорода, образуется только одна соль — нитрат, т.к. азот +4 только повышает степень окисления:

2KOH  +  2NO₂  +  O₂  =  2KNO₃  +  H₂O

3. Гидроксиды щелочных металлов реагируют с амфотерными оксидами и гидроксидами. При этом в расплаве образуются средние соли, а в растворе комплексные соли.

Например, гидроксид натрия  с оксидом алюминия реагирует в расплаве с образованием алюминатов:

2NaOH + Al₂O₃  → 2NaAlO₂ + H₂O

в растворе образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат:

2NaOH + Al₂O₃ + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

Еще пример: гидроксид натрия с гидроксидом алюминия в расплаве образут также комплексную соль:

NaOH + Al(OH)₃ → Na[Al(OH)₄]

4. Щелочи также взаимодействуют с кислыми солями. При этом образуются средние соли, или менее кислые соли.

Например: гидроксид калия  реагирует с гидрокарбонатом калия с образованием карбоната калия:

KOH + KHCO₃ →  K₂CO₃  +  H₂O

5. Щелочи взаимодействуют с простыми веществами-неметаллами (кроме инертных газов, азота, кислорода, водорода и углерода).

При этом кремний окисляется щелочами до силиката и водорода:

2NaOH + Si + H₂O → Na₂SiO₃ + H₂

Фтор окисляет щелочи. При этом выделяется молекулярный кислород:

4NaOH + 2F₂ → 4NaF + O₂ (OF₂)+ 2H₂O

Другие галогены, сера и фосфор — диспропорционируют в щелочах:

3KOH +  P₄ +  3H₂O =  3KH₂PO₂  +  PH₃↑

2KOH_{(холодный)}  +  Cl₂  = KClO  +  KCl  +  H₂O

6KOH_{(горячий)}  +  3Cl₂  =  KClO₃  +  5KCl  +  3H₂O

Сера взаимодействует с щелочами только при нагревании:

6NaOH  +  3S  =  2Na₂S   +  Na₂SO₃  +  3H₂O

6. Щелочи взаимодействуют с амфотерными металлами, кроме железа и хрома. При этом в расплаве образуются соль и водород:

2KOH + Zn → K₂ZnO₂ + H₂

В растворе образуются комплексная соль и водород:

2NaOH + 2Al  + 6Н₂О = 2Na[Al(OH)₄] + 3Н₂

7. Гидроксиды щелочных металлов вступают в обменные реакции с растворимыми солями.

С щелочами взаимодействуют соли тяжелых металлов.

Например, хлорид меди (II) реагирует с гидроксидом натрия с образованием хлорида натрия и осадка гидроксида меди (II):

2NaOH + CuCl₂ = Cu(OH)₂↓+ 2NaCl

Также с щелочами взаимодействуют соли аммония.

Например, при взаимодействии хлорида аммония и гидроксида натрия образуются хлорид натрия, аммиак и вода:

NH₄Cl + NaOH = NH₃ + H₂O + NaCl

8. Гидроксиды всех щелочных металлов плавятся без разложения, гидроксид лития разлагается при нагревании до температуры 600°С:

2LiOH → Li₂O + H₂O

9. Все гидроксиды щелочных металлов проявляют свойства сильных оснований. В воде практически нацело диссоциируют, образуя щелочную среду и меняя окраску индикаторов.

NaOH ↔ Na⁺ + OH^—

10. Гидроксиды щелочных металлов в расплаве подвергаются электролизу. При этом на катоде восстанавливаются сами металлы, а на аноде выделяется молекулярный кислород:

4NaOH → 4Na + O₂ + 2H₂O

Соли щелочных металлов 

Нитраты и нитриты щелочных металлов

Нитраты щелочных металлов при нагревании разлагаются на нитриты и кислород. Исключение — нитрат лития. Он разлагается на оксид лития, оксид азота (IV)  и кислород.

Например, нитрат натрия разлагается при нагревании на нитрит натрия и молекулярный кислород:

2NaNO₃  → 2NaNO₂  +  O₂ 

Нитраты щелочных металлов в реакциях могут выступать в качестве окислителей.

Нитриты щелочных металлов могут быть окислителями или восстановителями.

В щелочной среде нитраты и нитриты — очень мощные окислители.

Например, нитрат натрия с цинком в щелочной среде восстанавливается до аммиака:

NaNO₃  +  4Zn  +  7NaOH  +  6H₂O  =  4Na₂[Zn(OH)₄]  +  NH₃↑

Сильные окислители окисляют нитриты до нитратов.

Например, перманганат калия в кислой среде окисляет нитрит натрия до нитрата натрия:

5NaNO₂  +  2KMnO₄  +  3H₂SO₄  =  5NaNO₃  +  2MnSO₄  +  K₂SO₄  +  3H₂O 

Свойства металлов и неметаллов — Металлы и неметаллы — Eduqas — GCSE Chemistry (Single Science) Revision — Eduqas

Металлы расположены в левой части периодической таблицы, а неметаллы — в правой .

Физические свойства

В таблице приведены некоторые типичные свойства металлов и неметаллов.

Некоторые элементы обладают нетипичными свойствами.Например:

• ртуть (металл) имеет низкую температуру плавления и существует в виде жидкости при комнатной температуре
• графит, форма углерода (неметалл), имеет высокую температуру кипения и также является хорошим проводником. электричества

Вещество с высокой плотностью означает, что оно имеет большую массу для своего размера.

Тягучие вещества можно сгибать или придавать им форму без разрушения, в то время как хрупкие вещества разбиваются при сгибании или ударе.

Дуктильный означает, что вещество можно растянуть в длинную проволоку без разрывов и разрывов.

Химические свойства

Металлы и неметаллы также можно отличить по некоторым химическим свойствам.

Наиболее распространенным химическим свойством является тип оксида, который образует элемент. Металлы образуют основные оксиды, но неметаллы образуют кислые оксиды. Например, сера и углерод — неметаллы. Они реагируют с кислородом с образованием диоксида серы и диоксида углерода. Эти соединения представляют собой газы, присутствующие в воздухе и растворяющиеся в дождевой воде, делая ее кислой.

Некоторые оксиды не растворяются в воде, поэтому они не влияют на цвет индикатора, добавляемого в воду.

Вопрос

Элемент таллий образует оксид Tl ₂ O. Оксид таллия не растворяется в воде, но реагирует с кислотами с образованием солей таллия. Таллий — это металл или неметалл? Поясните свой ответ.

Показать ответ

Таллий — это металл. Это потому, что оксид таллия реагирует с кислотами, поэтому должен быть основанием.Только металлы образуют оксиды, являющиеся основаниями.

Металлы также подвержены коррозии чаще, чем неметаллы. Это означает, что неметаллы с меньшей вероятностью реагируют с водой или кислотами, чем металлы.

Металлы и неметаллы | Физико-химические свойства металлов и неметаллов

Введение

Каждый объект вокруг нас можно разделить на два типа элементов: металлы и неметаллы. Ваши книги, одежда, карандаш, бутылка с водой, сумка, стол, дверь — все это примеры неметаллов.Поэтому важно знать свойства металлов и неметаллов и знать, как их различать.

Таблица Менделеева

Таблица Менделеева содержит набор элементов, основанный на определенных химических свойствах, которые они проявляют. Металлы расположены на левой стороне, а неметаллы — на правой стороне таблицы Менделеева. Строки таблицы называются периодами, а столбцы — группами. В общей сложности известно 92 элемента, которые встречаются в природе, из которых 70 — металлы, а 22 — неметаллы.

Металлы

В приведенном выше изображении таблицы Менделеева большинство элементов — металлы. Существуют различные виды металлов:

• Щелочноземельные металлы

• Щелочные металлы

• Переходные металлы

• Актиниды и

• Лантаноиды

Левая часть таблицы Менделеева отделена от неметаллов зигзагообразной линией, которая начинается от углерода (C) и идет вниз от фосфора (P), селена (Se), йода (I) до радона (Rn).Следовательно, эти химические элементы и все, что от них справа, неметаллы, а ряд слева от них известен как полуметаллы или металлоиды. Они обладают свойствами, общими как для металлов, так и для неметаллов.

(Изображение будет добавлено в ближайшее время)

Физические свойства

• Металлы находятся в твердом состоянии. Все металлы твердые, за исключением ртути, которая находится в жидком состоянии в своей естественной форме.

• Металлы по своей природе пластичны.Их можно взбить на тонкие листы. Например, такие элементы, как алюминий, золото и серебро, можно измельчить на тонкие листы для обычных целей.

• Металлы пластичные. Это означает, что металлы можно растянуть в тонкую проволоку. Изготавливаем медные и алюминиевые провода. Все металлы одинаково пластичны. Только то, что некоторые металлы более пластичны, чем другие, для которых они используются в повседневных целях.

• Металлы проводят тепло и электричество. Именно благодаря этому свойству металлы нагреваются, и через них может проходить электричество.Каждый металл — хороший проводник тепла и электричества.

Примечание. Серебро — лучший проводник тепла и электричества, медь — также хороший проводник. Наихудшим проводником тепла является свинец, тогда как железо и ртуть плохо проводят электричество.

• Металлы блестящие. Благодаря этому свойству металлы блестят и отражают свет, падающий на его поверхность. Кроме того, металлы можно полировать, и это одна из причин, почему металлы используются для изготовления ювелирных украшений и так востребованы как женщинами, так и мужчинами.

• Металлы очень прочные и твердые, за исключением натрия и калия. Их можно разрезать ножом.

• Металлы также считаются тяжелыми.

• Металлы тоже звонкие. Они издают звук, когда в них звонят или ударяют каким-либо предметом.

• Металлы имеют высокую температуру плавления и высокую температуру кипения.

• Металлы обладают высокой плотностью.

• Металлы в форме предметов непрозрачны и никогда не бывают прозрачными или полупрозрачными.

Химические свойства

• Металлы легко и быстро подвергаются коррозии.

• Металлы легко теряют электроны. Их внешняя оболочка состоит из 1, 2 или 3 электронов.

• Большинство металлов образуют оксиды металлов при контакте с кислородом.

• Металлы обладают низкой электроотрицательностью, они являются электроположительными элементами.

• Металлы также являются хорошими восстановителями.

Неметаллы

Неметаллические элементы — это элементы, не обладающие свойствами металлов.Неметаллов в таблице Менделеева намного меньше по сравнению с металлами. Неметаллы расположены в правой части таблицы Менделеева. Некоторые примеры неметаллов: водород, углерод, азот, фосфор, кислород, сера, селен, все галогены и благородные газы.

(Изображение будет добавлено в ближайшее время) (Изображение будет добавлено в ближайшее время)

Физические свойства

• Неметаллы хрупкие и ломаются при ударе. Пример: сера и фосфор.

• Неметаллы не пластичны, поэтому их нельзя превращать в тонкую проволоку.

• Неметаллы являются изоляторами или плохими проводниками электричества и тепла, потому что они не теряют электроны для передачи энергии.

• При комнатной температуре они могут находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии.

• Бесшумные.

• Они могут быть прозрачными.

Химические свойства

• Неметаллы обычно содержат от 4 до 8 электронов во внешней оболочке.

• Неметаллы имеют тенденцию приобретать или принимать валентные электроны.

• При контакте с кислородом неметаллы вступают в реакцию с кислородом с образованием кислых оксидов.

• Неметаллы обладают высокой электроотрицательностью; они являются электроотрицательными элементами.

• Неметаллические элементы являются хорошими окислителями.

• Эти элементы не вступают в реакцию с водой.

Сравнение физических свойств металлов и неметаллов

Сравнение химических свойств металлов и неметаллов

Таблица рядов реактивности показывает порядок, в котором металлы расположены на основе их сравнительной реакционной способности.

Этапы извлечения металлов из руды

Прокаливание и обжиг

Вопросы

1. Возьмите образцы Fe, Cu, Al, Mg и обратите внимание на внешний вид каждого образца.

2. Приведите примеры каждого:

i. Металл, жидкий при комнатной температуре.

ii. Металл, который легко режется ножом.

iii. Металл, который хорошо проводит тепло.

3. Объясните значение слов «податливый» и «пластичный».

4. Что вы подразумеваете под реакцией смещения?

5. Приведите один пример реакции смещения.

6. Видели ли вы когда-нибудь кузнеца, бьющего кусок железа? Какие изменения вы заметили в форме этих фигурок после избиения? Вы бы нашли подобное изменение в бревне при избиении?

7. Назовите два самых ковких металла.

8.Доказательство того, что металлы являются хорошими проводниками электричества, входит в уравнение.

9. Перечислите некоторые физические свойства металлов.

10. Напишите некоторые физические свойства неметаллов.

11. Что происходит, когда натрий и вода.

12. Почему неметаллы не реагируют с водой?

13. Заполните пропуски:

i. Оксиды неметаллов находятся ……………… в воде.

ii. Неметаллы не теряют электроны, чтобы отдать их ионам водорода ……….

iii. При этом кальцинировании руды нагреваются в отсутствие кислорода, при этом образуется оксид металла и выделяется ………………….

iv. При обжиге в этом процессе получается оксид металла и ………………………………………………………………………………………. Выделяются газы.

v. Когда металлы реагируют с раствором соли, более химически активные металлы …………………. менее химически активные металлы из его солевого раствора.

vi. Неметаллы …………… и разбиваются на куски при ударе.

vii. Неметаллы — это не …………… поэтому из них нельзя сделать тонкую проволоку.

14. Назовите три причины для следующего:

(i) Почему сера не является металлом?

(ii) Почему магний — это металл?

(iii) Вам даются три разных образца металлов. Натрий, магний и медь. Напишите любые два действия, чтобы расположить их в порядке убывания активности.

Свойства металлов Урок

Для большинства людей металл — это другое слово, обозначающее железо, сталь или подобное твердое блестящее вещество.

Но соответствует ли это определение истинным свойствам металлов?

Да… и нет.

Прежде чем мы объясним, вы должны знать, что большинство элементов в периодической таблице — металлы.

Металлы находятся в центре и в левой части таблицы Менделеева. Их можно дополнительно классифицировать как щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы и основные металлы.

Урок «Металловедение»

Свойства металлов

Элемент — это вещество, состоящее из одного вида атомов; его нельзя разделить на более простые части. Например, элемент гелий (вспомните воздушные шары) состоит исключительно из атомов гелия.

Элементы

обычно классифицируются как металлы или неметаллы (хотя некоторые элементы имеют характеристики обоих; они называются металлоидами ).

Три свойства металлов:

• Блеск: Металлы блестят при резке, царапинах или полировке.
• Ковкость: Металлы прочные, но податливые, что означает, что их можно легко сгибать или придавать форму. На протяжении веков кузнецы могли формировать металлические предметы, нагревая металл и ударяя по нему молотком.Если бы они попробовали это с неметаллами, материал бы лопнул! Большинство металлов также пластичные , что означает, что их можно вытягивать для изготовления проволоки.
• Электропроводность: Металлы отлично проводят электричество и тепло. Поскольку они также пластичны, они идеально подходят для электропроводки. (Вы можете проверить это, используя некоторые предметы домашнего обихода. Продолжайте читать, чтобы узнать, как!)

Дополнительные свойства металлов

Высокая температура плавления : Большинство металлов имеют высокие температуры плавления, и все, кроме ртути, являются твердыми при комнатной температуре.

Звонкий : Металлы часто издают звенящий звук при ударе.

Реакционная способность : Некоторые металлы подвергаются химическому изменению (реакции) сами по себе или с другими элементами и выделяют энергию. Эти металлы никогда не встречаются в чистом виде, и их трудно отделить от минералов, в которых они содержатся. Калий и натрий являются наиболее химически активными металлами. Они бурно реагируют с воздухом и водой; калий воспламеняется при контакте с водой!

Другие металлы вообще не вступают в реакцию с другими металлами.Это означает, что их можно найти в чистом виде (например, золото и платина). Поскольку медь относительно недорога и имеет низкую реакционную способность, ее можно использовать для изготовления труб и проводки.

Пять групп металлов:

Благородные металлы встречаются как чистые металлы, потому что они не вступают в реакцию и не соединяются с другими элементами с образованием соединений. Поскольку они не реагируют, они не подвержены коррозии. Это делает их идеальными для украшений и монет. Благородные металлы включают медь, палладий, серебро, платину и золото.

Щелочные металлы очень химически активны. Они имеют низкую температуру плавления и достаточно мягкие, чтобы их можно было разрезать ножом. Калий и натрий — два щелочных металла.

Щелочноземельные металлы содержатся в соединениях с множеством различных минералов. Они менее химически активны, чем щелочные металлы, а также тверже и имеют более высокие температуры плавления. В эту группу входят кальций, магний и барий.

Переходные металлы — это то, о чем мы обычно думаем, когда думаем о металлах.Они твердые и блестящие, прочные и легко поддаются форме. Они используются во многих промышленных целях. В эту группу входят железо, золото, серебро, хром, никель и медь, некоторые из которых также являются благородными металлами.

Poor Metals довольно мягкие, и большинство из них мало используются сами по себе. Однако они становятся очень полезными при добавлении к другим веществам. Бедные металлы включают алюминий, галлий, олово, таллий, сурьму и висмут.

Сплавы: сильные комбинации

Свойства этих разных металлов можно комбинировать, смешивая два или более из них вместе.Полученное вещество называется сплавом . Некоторые из наших самых полезных строительных материалов на самом деле являются сплавами. Сталь, например, представляет собой смесь железа и небольшого количества углерода и других элементов; комбинация, которая одновременно сильна и проста в использовании. (Добавьте хром, и вы получите нержавеющую сталь. Проверьте свои кухонные кастрюли и сковороды, чтобы узнать, сколько из них сделано из нержавеющей стали!)

Другие сплавы, такие как латунь (медь и цинк) и бронза (медь и олово), легко формуются и красивы.Бронза также часто используется в судостроении, поскольку она устойчива к коррозии в морской воде.

Титан намного легче и менее плотный, чем сталь, но такой же прочный; и хотя он тяжелее алюминия, он вдвое прочнее. Кроме того, он очень устойчив к коррозии. Все эти факторы делают его отличным сплавом. Титановые сплавы используются в самолетах, кораблях и космических кораблях, а также в красках, велосипедах и даже портативных компьютерах!

Золото, как чистый металл, настолько мягкое, что при изготовлении ювелирных изделий оно всегда смешивается с другим металлом (обычно серебром, медью или цинком).Чистота золота измеряется в карат . Самое чистое, что вы можете получить в ювелирных изделиях, — это 24 карата, что составляет около 99,7% чистого золота. Золото также можно смешивать с другими металлами, чтобы изменить его цвет; белое золото, которое популярно в ювелирных изделиях, представляет собой сплав золота и платины или палладия.

Металл из руды

Руды — это горные породы или минералы, из которых можно извлечь ценное вещество — обычно металл. Некоторые распространенные руды включают галенит (свинцовая руда), борнит и малахит (медь), киноварь (ртуть) и боксит (алюминий).Наиболее распространенными железными рудами являются магнетит и гематит (минерал ржавого цвета, образованный железом и кислородом), которые содержат около 70% железа.

Существует несколько процессов для очистки железа от руды. Более старый процесс заключается в сжигании железной руды с использованием древесного угля (углерода) и кислорода с помощью сильфонов. Углерод и кислород, включая кислород в руде, соединяются и покидают железо. Однако железо не нагревается до полного расплавления и содержит силикаты, оставшиеся от руды.Его можно нагреть и выковать из кованого железа .

В более современном процессе используется доменная печь для нагрева железной руды, известняка и кокса (угольный продукт, а не безалкогольный напиток). В результате реакции происходит отделение железа от кислорода в руде. Этот «чугун» необходимо дополнительно перемешать, чтобы получить кованое железо. Его также можно использовать для другой важной цели: при нагревании углеродом и другими элементами он становится более прочным металлом, называемым сталью .

Учитывая этот процесс, неудивительно, что железо не использовалось примерно до 1500 г. до н.э. Но некоторые чистые металлы — золото, серебро и медь — использовались и раньше, а легированная бронза, как полагают, была открыта шумерами около 3500 г. до н.э. Но алюминий, один из важнейших металлов в современном мире, не был открыт до 1825 года нашей эры и не использовался широко до 20 века!

Коррозия: процесс и предотвращение

Вы когда-нибудь видели кусок серебра, который потерял свой блеск, или железо с красноватой ржавчиной на нем или даже с дырами в результате коррозии? Это происходит, когда кислород (обычно из воздуха) вступает в реакцию с металлом.Металлы с более высокой реакционной способностью (такие как магний, алюминий, железо, цинк и олово) гораздо более склонны к такому виду химического разрушения или коррозии .

Когда кислород вступает в реакцию с металлом, он образует оксид на поверхности металла. Для некоторых металлов, например алюминия, это хорошо. Оксид образует защитный слой, предохраняющий металл от дальнейшей коррозии.

Чугун и сталь, с другой стороны, имеют серьезные проблемы, если их не обрабатывать для предотвращения коррозии.Красноватый оксидный слой, который образуется на железе или стали при реакции с кислородом, называется ржавчиной . Слой ржавчины постоянно отслаивается, подвергая большую часть металла коррозии, пока металл в конечном итоге не проедает.

Один из распространенных способов защиты железа — это покрытие его специальной краской, которая препятствует взаимодействию кислорода с металлом под краской. Другой метод — цинкование : в этом процессе сталь покрывается цинком. Кислород, молекулы воды и углекислый газ в воздухе вступают в реакцию с цинком, образуя слой карбоната цинка, который защищает от коррозии.Посмотрите вокруг своего дома, двора и гаража, чтобы найти примеры коррозии, а также гальванизации и других средств защиты металла от ржавчины.

Технологии: фейерверки и химия

Если вы посмотрите салют Четвертого июля, то увидите прекрасные сочетания цветов и искр.

Как работает этот удивительный пиротехнический дисплей? Короткий ответ — химия. Более длинный включает в себя обзор свойств металлов.

Одним из ключевых ингредиентов петард, наземных и воздушных фейерверков (взрывающихся в небе) является черный порох , изобретенный китайцами около 1000 лет назад.Это смесь нитрата калия (селитры), древесного угля и серы в соотношении 75:15:10. Черный порох используется для запуска антенн, а также вызывает взрывы, необходимые для создания специальных эффектов, таких как шум или цветной свет.

В бенгальских огнях черный порошок смешивают с металлическими порошками и другими химическими соединениями в форме, которая будет гореть медленно, сверху вниз. В простых ракетах-фейерверках черный порох заключен в трубку вокруг взрывателя. При зажигании порошок создает силу, которая приводит к равной и противоположной реакции, отталкивая фейерверк от земли, а затем заставляя соединения внутри него взорваться в воздухе.

Более сложные снаряды для фейерверков запускаются из миномета, трубы с черным порохом, которая при зажигании вызывает реакцию взрыва. Затем воспламенитель фейерверк-снаряда загорается, когда он поднимается в воздух, и в нужный момент взрыв внутри снаряда заставляет его заряды со специальными эффектами взорваться.

Яркая, красочная часть фейерверка вызвана «возбужденными» электронами в атомах различных соединений металлов и солей. Эти соединения находятся в маленьких шарах, называемых звезд , сделанных из того же соединения, что и бенгальский огонь.

Металлы как красители

Различные металлы горят разными цветами; например, если горит соединение меди, его пламя будет сине-зеленого цвета. Кальций горит красным цветом, а калий горит пурпурным. В фейерверках металлы комбинируются для создания разных цветов.

Когда звездные соединения внутри фейерверка нагреваются, возбужденные атомы выделяют световую энергию. Этот свет делится на две категории: лампы накаливания и люминесценции. Накаливание — это свет, возникающий при нагревании: в фейерверках химически активные металлы, такие как алюминий и магний, при нагревании вызывают вспышку очень яркого света — иногда при температуре выше 5000 ° F!

Соединения с меньшей реакционной способностью не нагреваются до такой степени, что искры становятся тусклее. Люминесценция , с другой стороны, возникает из других источников и может возникать даже при низких температурах. Электроны в соединении поглощают энергию, делая их «возбужденными». Однако электроны не могут поддерживать этот высокий уровень, поэтому они возвращаются на более низкий уровень, высвобождая при этом световую энергию (фотоны).

Хлорид бария — химическое соединение, придающее фейерверкам светящийся зеленый цвет, а хлорид меди — синий. Для любого типа света важно использовать чистые ингредиенты, поскольку следы других соединений будут затемнять цвет.

Дополнительная литература по металлам:

Физические и химические свойства | Химия для майоров

Результаты обучения

• Определять свойства и изменения вещества как физические или химические
• Определять свойства материи как экстенсивные или интенсивные

Характеристики, позволяющие отличить одно вещество от другого, называются свойствами. Физическое свойство — это характеристика вещества, не связанная с изменением его химического состава.Знакомые примеры физических свойств включают плотность, цвет, твердость, точки плавления и кипения, а также электропроводность. Мы можем наблюдать некоторые физические свойства, такие как плотность и цвет, без изменения физического состояния наблюдаемой материи. Другие физические свойства, такие как температура плавления железа или температура замерзания воды, можно наблюдать только по мере того, как материя претерпевает физические изменения. Физическое изменение — это изменение состояния или свойств материи без какого-либо сопутствующего изменения ее химического состава (идентичности веществ, содержащихся в материи).Мы наблюдаем физические изменения, когда воск тает, когда сахар растворяется в кофе и когда пар конденсируется в жидкую воду (рис. 1). Другие примеры физических изменений включают намагничивание и размагничивание металлов (как это делается с обычными противоугонными бирками) и измельчение твердых частиц в порошки (которые иногда могут приводить к заметным изменениям цвета). В каждом из этих примеров происходит изменение физического состояния, формы или свойств вещества, но не изменяется его химический состав.

Рисунок 1.(а) Воск претерпевает физические изменения при нагревании твердого воска и образует жидкий воск. (б) Конденсация пара внутри кастрюли — это физическое изменение, поскольку водяной пар превращается в жидкую воду. (кредит а: модификация работы «95jb14» / Wikimedia Commons; кредит б: модификация работы «mjneuby» / Flickr)

Изменение одного типа вещества в другой (или невозможность изменения) — это химическое свойство . Примеры химических свойств включают воспламеняемость, токсичность, кислотность, реакционную способность (многие типы) и теплоту сгорания.Железо, например, соединяется с кислородом в присутствии воды с образованием ржавчины; хром не окисляется (рис. 2). Нитроглицерин очень опасен, потому что легко взрывается; неон почти не представляет опасности, потому что он очень инертен.

Рис. 2. (a) Одно из химических свойств железа — ржавчина; (б) одно из химических свойств хрома состоит в том, что это не так. (кредит а: модификация работы Тони Хисгетта; кредит б: модификация работы «Атома» / Wikimedia Commons)

Химическое изменение всегда производит один или несколько типов вещества, которые отличаются от вещества, присутствовавшего до изменения.Образование ржавчины — это химическое изменение, потому что ржавчина — это другой тип вещества, чем железо, кислород и вода, присутствовавшие до образования ржавчины. Взрыв нитроглицерина — это химическое изменение, потому что образующиеся газы представляют собой вещества, очень отличающиеся от исходного вещества. Другие примеры химических изменений включают реакции, которые проводятся в лаборатории (например, взаимодействие меди с азотной кислотой), все формы горения (горения) и приготовление, переваривание или гниение пищи (рис. 3).

Рис. 3. (a) Медь и азотная кислота претерпевают химические изменения с образованием нитрата меди и коричневого газообразного диоксида азота. (b) Во время горения спички целлюлоза в спичке и кислород из воздуха претерпевают химические изменения с образованием диоксида углерода и водяного пара. (c) Приготовление красного мяса вызывает ряд химических изменений, включая окисление железа в миоглобине, что приводит к знакомому изменению цвета с красного на коричневый. (г) Банан становится коричневым — это химическое изменение, связанное с образованием новых, более темных (и менее вкусных) веществ.(Фото b: модификация работы Джеффа Тернера; кредит c: модификация работы Глории Кабада-Леман; кредит d: модификация работы Роберто Верцо)

Свойства материи делятся на две категории. Если свойство зависит от количества присутствующего вещества, это обширное свойство . Масса и объем вещества являются примерами обширных свойств; например, галлон молока имеет большую массу и объем, чем чашка молока. Стоимость обширной собственности прямо пропорциональна количеству рассматриваемого вещества.Если свойство образца вещества не зависит от количества присутствующего вещества, это свойство с интенсивным использованием . Температура — это пример интенсивного свойства. Если галлон и чашка молока имеют температуру 20 ° C (комнатная температура), при их объединении температура остается на уровне 20 ° C. В качестве другого примера рассмотрим различные, но взаимосвязанные свойства тепла и температуры. Брызги горячего кулинарного масла на руку вызывают кратковременный небольшой дискомфорт, тогда как горшок с горячим маслом вызывает серьезные ожоги.И капля, и горшок с маслом имеют одинаковую температуру (интенсивное свойство), но горшок явно содержит гораздо больше тепла (экстенсивное свойство).

Опасный алмаз

Вы могли видеть символ, показанный на Рисунке 4, на контейнерах с химическими веществами в лаборатории или на рабочем месте. Этот алмаз с химической опасностью, который иногда называют «огненным алмазом» или «опасным алмазом», дает ценную информацию, которая кратко описывает различные опасности, о которых следует помнить при работе с определенным веществом.

Рис. 4. Алмазный алмаз Национального агентства противопожарной защиты (NFPA) суммирует основные опасности химического вещества.

Национальное агентство противопожарной защиты (NFPA) 704 Система идентификации опасностей была разработана NFPA для предоставления информации о безопасности определенных веществ. Система детализирует воспламеняемость, реактивность, здоровье и другие опасности. Верхний (красный) ромб внутри общего символа ромба указывает уровень пожарной опасности (диапазон температур для точки вспышки).Синий (левый) ромб указывает на степень опасности для здоровья. Желтый (правый) ромб указывает на опасность реакционной способности, например, насколько легко вещество подвергнется детонации или сильному химическому изменению. Белый (нижний) ромб указывает на особые опасности, например, если он является окислителем (который позволяет веществу гореть в отсутствие воздуха / кислорода), вступает в необычную или опасную реакцию с водой, является коррозионным, кислотным, щелочным, биологическая опасность, радиоактивность и т. д. Каждая опасность оценивается по шкале от 0 до 4, где 0 означает отсутствие опасности, а 4 — чрезвычайно опасную.

Хотя многие элементы сильно различаются по своим химическим и физическим свойствам, некоторые элементы обладают схожими свойствами. Мы можем идентифицировать наборы элементов, которые демонстрируют общее поведение. Например, многие элементы хорошо проводят тепло и электричество, а другие плохо проводят. Эти свойства можно использовать для сортировки элементов по трем классам: металлы (элементы с хорошей проводимостью), неметаллы (элементы с плохой проводимостью) и металлоиды (элементы, обладающие свойствами как металлов, так и неметаллов).

Периодическая таблица — это таблица элементов, в которой элементы с похожими свойствами расположены близко друг к другу (рис. 5). Вы узнаете больше о таблице Менделеева, продолжая изучать химию.

Рис. 5. Периодическая таблица показывает, как элементы могут быть сгруппированы по определенным схожим свойствам. Обратите внимание, что цвет фона указывает, является ли элемент металлом, металлоидом или неметаллом, тогда как цвет символа элемента указывает, является ли элемент твердым, жидким или газообразным.

Видеообзор: Физические и химические свойства

Вы можете просмотреть стенограмму «Physical Vs. Химические изменения — объяснение »здесь (открывается в новом окне).

Ключевые концепции и краткое изложение

Все вещества обладают определенными физическими и химическими свойствами и могут претерпевать физические или химические изменения. Физические свойства, такие как твердость и температура кипения, и физические изменения, такие как плавление или замерзание, не связаны с изменением состава вещества.Химические свойства, такие как воспламеняемость и кислотность, а также химические изменения, такие как ржавление, приводят к образованию вещества, которое отличается от того, что было раньше.

Измеримые свойства делятся на две категории. Обширные свойства зависят от количества присутствующего вещества, например, от массы золота. Интенсивные свойства не зависят от количества присутствующего вещества, например, плотности золота. Тепло — это пример экстенсивного свойства, а температура — пример интенсивного свойства.

Попробуй

1. Классифицируйте шесть подчеркнутых свойств в следующем абзаце как химические или физические: Фтор — это бледно-желтый газ, который вступает в реакцию с большинством веществ. Свободный элемент плавится при −220 ° C и кипит при −188 ° C. Мелкодисперсные металлы горят во фторе ярким пламенем. Девятнадцать граммов фтора вступят в реакцию с 1,0 граммами водорода.
2. Классифицируйте каждое из следующих изменений как физические или химические:
   1. конденсация пара
   2. сжигание бензина
   3. сквашивание молока
   4. растворение сахара в воде
   5. плавка золота
3. Классифицируйте каждое из следующих изменений как физические или химические:
   1. сжигание угля
   2. таяние льда
   3. смешивание шоколадного сиропа с молоком
   4. взрыв петарды
   5. намагничивание отвертки
4. Объем пробы газообразного кислорода изменился с 10 мл до 11 мл при изменении температуры.Это химическое или физическое изменение?
5. 2,0-литровый объем газообразного водорода в сочетании с 1,0 литром газообразного кислорода для получения 2,0 литров водяного пара. Кислород претерпевает химические или физические изменения?
6. Объясните разницу между экстенсивными и интенсивными свойствами.
7. Укажите следующие свойства как экстенсивные или интенсивные.
   1. объем
   2. температура
   3. влажность
   4. тепло
   5. точка кипения
8. Плотность (d) вещества — это интенсивное свойство, которое определяется как отношение его массы (m) к его объему (V).[латекс] \ text {density} = \ dfrac {\ text {mass}} {\ text {volume}} [/ latex]; [латекс] \ text {d} = \ dfrac {\ text {m}} {\ text {V}} [/ latex]. Учитывая, что масса и объем являются экстенсивными свойствами, объясните, почему их соотношение, плотность, является интенсивным.

Показать выбранные решения

2. (а) физический; (б) химический; (c) химическая; (г) физический; (e) физический

4. физический

6. Стоимость экстенсивного свойства зависит от количества рассматриваемой материи, тогда как ценность интенсивной собственности одинакова независимо от количества рассматриваемой материи.

8. Обладая экстенсивными свойствами, масса и объем прямо пропорциональны количеству исследуемого вещества. Разделение одного экстенсивного свойства на другое фактически «отменит» эту зависимость от количества, давая соотношение, которое не зависит от количества (интенсивное свойство).

Глоссарий

химическое изменение: изменение, приводящее к образованию вещества, отличного от исходного вещества

химическое свойство: поведение, связанное с превращением одного вида материи в материю другого типа

экстенсивное свойство: свойство вещества, зависящее от количества вещества

интенсивное свойство: свойство вещества, не зависящее от количества вещества

физическое изменение: изменение состояния или свойств вещества, не связанное с изменением его химического состава

металла | Определение, характеристики, типы и факты

Металл , любой из класса веществ, характеризующихся высокой электрической и теплопроводностью, а также пластичностью, пластичностью и высокой отражательной способностью света.

Британская викторина

Металлы: факт или вымысел?

Является ли железо самым распространенным металлом в земной коре? Калий — твердый металл? Откройте эту сокровищницу викторины, наполненной серебром, платиной и другими металлами.

Примерно три четверти всех известных химических элементов — металлы.Наиболее распространенными разновидностями в земной коре являются алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний. Подавляющее большинство металлов содержится в рудах (минеральных веществах), но некоторые из них, такие как медь, золото, платина и серебро, часто встречаются в свободном состоянии, поскольку они не вступают в реакцию с другими элементами.

Металлы обычно представляют собой твердые кристаллические вещества. В большинстве случаев они имеют относительно простую кристаллическую структуру, отличающуюся плотной упаковкой атомов и высокой степенью симметрии.Обычно атомы металлов содержат менее половины полного набора электронов в своей внешней оболочке. Из-за этой характеристики металлы не склонны образовывать соединения друг с другом. Однако они легче соединяются с неметаллами (например, кислородом и серой), которые обычно имеют более половины максимального количества валентных электронов. Металлы сильно различаются по своей химической активности. Наиболее реакционноспособными являются литий, калий и радий, тогда как низкоактивными являются золото, серебро, палладий и платина.

Высокую электрическую и теплопроводность простых металлов (т.е. непереходных металлов периодической таблицы) лучше всего объяснить с помощью теории свободных электронов. Согласно этой концепции, отдельные атомы в таких металлах потеряли свои валентные электроны в твердом теле, и эти свободные электроны, которые вызывают проводимость, перемещаются как группа по всему твердому телу. В случае более сложных металлов (т.е. переходных элементов) проводимость лучше объясняется зонной теорией, которая учитывает не только наличие свободных электронов, но и их взаимодействие с так называемыми d электронами.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Механические свойства металлов, такие как твердость, способность противостоять повторяющимся нагрузкам (усталостная прочность), пластичность и пластичность, часто приписывают дефектам или несовершенствам их кристаллической структуры. Например, отсутствие слоя атомов в его плотноупакованной структуре позволяет металлу пластически деформироваться и предотвращает его хрупкость.

Металлы и неметаллы

Быстрое сравнение металлов и неметаллов

Элементы могут быть классифицированы как металлы, неметаллы или металлоиды.Элементы с некоторыми характеристиками металлов и некоторых неметаллов являются металлоидами. Металлы находятся в левой части таблицы Менделеева. Неметаллы находятся в правой части таблицы. Металлоиды расположены зигзагообразно на столе, разделяя металлы и неметаллы. Вот посмотрите на разницу между металлами и неметаллами.

Металлы, металлоиды и неметаллы в таблице Менделеева

Сравнение химических и физических свойств металлов и неметаллов.

Металлы

Около 75% элементов в таблице Менделеева — металлы. Поскольку многие элементы являются металлами, они подразделяются на более мелкие группы, включая щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы, постпереходные или основные металлы, лантаноиды и актиниды. Большинство металлов легко узнать по их блестящему металлическому виду. Но у них есть общие свойства друг с другом.

Физические свойства металла

• Блестящий (блестящий)
• Хорошие проводники тепла и электричества
• Высокая температура плавления
• Высокая плотность (тяжелая для своих размеров)
• Ковкий (может быть забит молотком)
• Пластичный (может быть втянутым в проволоку)
• Обычно твердая при комнатной температуре (исключение составляет ртуть)
• Непрозрачная, как тонкий лист (не видно сквозь металлы)
• Металлы звонкие или издают звон колокольчика при ударе M и др. Химические свойства
  • Имеют 1-3 электрона на внешней оболочке каждого атома металла и легко теряют электроны
  • Легко подвержены коррозии (например.g., повреждены окислением, например, потускнением или ржавчиной)
  • Легко теряют электроны
  • Образуют основные оксиды
  • Имеют низкие значения электроотрицательности
  • Являются хорошими восстановителями

  Неметаллы

  Неметаллы включают неметаллы, галогены и группы благородных газов в периодической таблице. Хотя большинство металлов являются твердыми при комнатной температуре, существуют неметаллические твердые вещества, жидкости и газы. Неметаллы — это разнообразный набор элементов, но у них есть некоторые общие свойства.

  Неметалл Физические свойства

  • Не блестящий (тусклый, иногда бесцветный)
  • Плохие проводники тепла и электричества
  • Непластичные твердые вещества
  • Хрупкие твердые вещества
  • Могут быть твердыми, жидкими или газами при комнатной температуре
  • Прозрачный в виде тонкого листа
  • Неметаллы не звучат

  Неметаллы Химические свойства

  • Обычно имеют 4-8 электронов на внешней оболочке
  • Легко получают или делятся валентными электронами
  • Образуют кислые оксиды
  • Имеют более высокие электроотрицательность
  • Хорошие окислители

  Металлоиды

  Чтобы идентифицировать металлоиды, полезно знать разницу между металлами и неметаллами.Металлоиды обладают некоторыми свойствами металлов и некоторыми свойствами неметаллов. В общем, металлоиды часто кажутся металлическими, но, скорее всего, это полупроводники, чем проводники. Как и неметаллы, металлоиды не являются ни пластичными, ни пластичными. В твердом состоянии при комнатной температуре металлоиды имеют более низкие температуры плавления, чем большинство металлов. Металлоиды имеют промежуточные значения электроотрицательности между металлами и неметаллами.

  Ссылки

  • Askeland, D.R .; Fulay, P.P .; Райт, Дж. (2011). Наука и инженерия материалов (6-е изд.). Cengage Learning, Стэмфорд, Коннектикут. ISBN 0-495-66802-8.
  • Lide, D.R .; Фредерикс, H.P.R. (ред.) (1998). CRC Справочник по химии и физике (79-е изд.). CRC Press, Бока-Ратон, Флорида. ISBN 0-849-30479-2.
  • Тилли, Р.Дж.Д. (2004). Понимание твердых тел: материаловедение (4-е изд.). Джон Вили, Нью-Йорк.

  Связанные сообщения

  13 Физические и химические свойства металлов

  The Физические свойства металлов Это такие характеристики, как их яркость, насколько хорошо они проводят тепло и электричество, при какой температуре плавятся и насколько они напряжены.

  К химическим свойствам относится то, как они реагируют при воздействии кислорода, могут ли они загореться и насколько трудно им цепляться за свои электроны во время химических реакций.

  Различные элементы могут иметь общие свойства. Например, железо и медь — это элементы, проводящие электричество. Однако они не обладают всеми одинаковыми свойствами.

  Когда железо подвергается воздействию влажного воздуха, оно окисляется, но когда медь находится в тех же условиях, она становится зеленой.

  Элемент — это простейшая форма материи, которую нельзя разделить на более простые вещества или не построить из более простых веществ каким-либо обычным химическим или физическим методом.

  Известно 110 элементов, 92 из которых встречаются в природе, а остальные получены искусственно. Элементы можно разделить на металлы, неметаллы и металлоиды.

  Большинство элементов — металлы. Сюда входят щелочноземельные металлы, щелочные металлы, переходные металлы, актиниды и лантаноиды.В периодической таблице металлы отделены от неметаллов зигзагообразной линией.

  Возможно, вас заинтересуют 17 характеристик металлов и больше никаких металлов.

  Физические свойства металлов

  Металлы блестящие, податливые, покладистые и хорошо проводят тепло и электричество.

  1- Твердотельный

  Металлы твердые при комнатной температуре, за исключением ртути, которая является жидкой при комнатной температуре.

  Твердые металлы поддерживаются высокой общей плотностью делокализованных электронов.

  Металлы обычно являются прочными, плотными и хорошо проводят электричество и тепло. Человечество с доисторических времен использовало металлы для самых разных целей.

  Его прочность привела к тому, что он широко используется в строительстве зданий и других сооружений, а также в транспортных средствах, инструментах, рельсах и т. Д.

  Железо и алюминий — два металла, наиболее часто используемых по своей структуре; Также являются самыми распространенными металлами в земной коре.

  Поскольку металлы являются хорошими проводниками электричества, они ценны в электрических приборах и переносят токи энергии на большие расстояния с небольшими потерями энергии.

  2- Яркость

  Металлы обладают способностью отражать свет от поверхности и их можно полировать, например, золото, медь и серебро.

  Блеск металлов бывает разным. Металлический блеск обычно непрозрачен и отражает свет; Имеют вид полированного металла.

  3- Пластичность

  Металлы обладают способностью противостоять ударам и могут быть преобразованы в тонкие слои, известные как фольга.

  Например, кусок золота размером с кубик сахара можно ударить или превратить в тонкую фольгу, покрывающую футбольное поле.

  4- Пластичность

  Это свойство относится к превращению металла в тонкую проволоку; Определяется процентом удлинения и процентом уменьшения площади металла.

  Пластичность означает, что металлы можно превращать в проволоку; 100 г серебра можно превратить в тонкую сетку длиной около 200 м.

  5- Твердость

  Твердость — это способность металла противостоять постоянному изменению формы, вызванному внешней силой. Все металлы твердые, за исключением натрия и калия, которые мягкие, их можно разрезать ножом.

  6- Валенсия

  Металлы имеют от одного до трех электронов во внешнем слое атомов.

  7- Привод

  Металлы — хорошие проводники, потому что в них есть свободные электроны. Серебро и медь — два лучших проводника тепла и электричества.

  Свинец — самый плохой проводник тепла. Ртуть, железо и висмут также являются плохими проводниками.

  8- Плотность

  Металлы имеют высокую плотность и довольно тяжелые. Иридий и осмий имеют самую высокую плотность, а литий — самую низкую.

  9- Точки кипения и плавления

  Металлы имеют высокие температуры кипения и плавления.Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления, а серебро — самую низкую точку кипения. Натрий и калий также имеют низкие температуры плавления.

  Химические свойства Металлы

  Металлы — это электроположительные элементы, которые образуют основные или амфотерные оксиды с кислородом.

  10- Электроположительный символ

  Металлы, как правило, имеют низкую энергию ионизации (то есть окисляются) и обычно теряют электроны, когда подвергаются химическим реакциям.Обычно они не принимают электроны.

  Соединения металлов с неметаллами имеют тенденцию к ионной природе. Большинство оксидов металлов являются основными оксидами и растворяются в воде с образованием гидроксидов металлов.

  Большинство оксидов металлов проявляют свою основную химическую природу, реагируя с кислотами с образованием солей и воды.

  11-Коррозия

  Металлы легко подвержены коррозии. Коррупция — это естественный процесс, который превращает очищенный металл в более стабильную химическую форму, такую ​​как оксид, гидроксид или сульфид.

  Это постепенное разрушение металла в результате электрохимических или химических реакций с окружающей средой.

  12- Образует основные оксиды

  Основной оксид — это выпечка, которая проявляет основные свойства в отличие от кислотных оксидов. Основные оксиды обычно представляют собой оксиды в основном металлов, особенно щелочных металлов и щелочноземельных металлов.

  13-Хорошие восстановители

  Восстанавливающий агент — это соединение, которое теряет или отдает электрон другому химическому веществу в реакции химического восстановления-окисления.Поскольку восстановитель теряет электроны, говорят, что он окислился.

  Лантаноиды особенно хороши в этой реакции; Отдайте свои электроны, чтобы обрести стабильность и стать более кислотным элементом.

  Список литературы

  1. Механические свойства металла. Получено с сайта mechteacher.com.
  2. Коррозия. Получено с wikipedia.org.
  3. Что такое глянец? Получено с сайта study.com.
  4. Основной оксид.Получено с wikipedia.org.
  5. Разница между металлами и неметаллами (2016). Получено с byjus.com.
  6. Металлы, неметаллы и металлоиды (2016). Получено с сайта chem.libretexts.org.
  7. Восстановитель. Получено с wikipedia.org.
  8. Физико-химические свойства элементов: металлов, неметаллов и металлоидов. Получено с сайта study.com.
  9. Твердый. Получено с wikipedia.org.
  10. Почему ллантаниды являются хорошими восстановителями? (2017).Получено с сайта quora.com.

  .