Металлические элементы и их соединения
advertisement
• 7 в группе полуметаллов, • 14 в группе лантаноиды + лантан, • 14 в группе актиноиды (физические свойства изучены не у всех элементов) + актиний, • вне определённых групп бериллий и магний. Таким образом, к металлам возможно относится 98 элементов из всех открытых. Во всех узлах кристаллической решётки расположены положительные ионы металла. Между ними беспорядочно, подобно молекулам газа движутся валентные электроны, отщепившиеся от атомов при образовании ионов. Эти электроны играют роль цемента, удерживая вместе положительные ионы; в противном случае решётка распалась бы под действием сил отталкивания между ионами. Большинство металлов образует одну из следующих высокосимметричных решёток с плотной упаковкой атомов: кубическую объемно центрированную, кубическую гранецентрированную и гексагональную. В кубической гранецентрированной решётке (ГЦК) атомы расположены в вершинах куба и в центре каждой грани. Решётку такого типа имеют металлы: α-Ca, Ce, α-Sr, Pb, Ni, Ag, Au, Pd, Pt, Rh, γFe, Cu, α-Co и др. В гексагональной решетке атомы расположены в вершинах и центре шестигранных оснований призмы, а три атома — в средней плоскости призмы. Такую упаковку атомов имеют металлы: Mg, αTi, Cd, Re, Os, Ru, Zn, βCo, Be, β-Ca и др. простая объёмноцентрированная гранецентрированная • Высокая плотность (обычно металлы тяжелее неметаллов); • Высокая температура плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы); • Большая теплопроводность; • В реакциях чаще всего являются восстановителями; Все металлы (кроме ртути и, условно, Франция) при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако они обладают различной твёрдостью. Так, некоторые щелочные металлы легко режутся кухонным ножом, а такие металлы, как ванадий, вольфрам и хром легко царапают самую твёрдую сталь и стекло. Ниже приводится твёрдость некоторых металлов по шкале Мооса. Твёрдость некоторых металлов по шкале Мооса: хром вольфрам осмий ниобий германий марганец титан бериллий кобальт никель железо платина медь золото серебро цинк магний кадмий кальций ртуть свинец олово стронций барий таллий литий натрий калий 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Физические свойства металлов Температуры плавления металлов лежат в диапазоне от −39 °C (ртуть) до 3410 °C (вольфрам). Температура плавления большинства металлов (за исключением щелочных) высока, однако некоторые «нормальные» металлы, например олово и свинец, можно расплавить на обычной электрической или газовой плите. Физические свойства металлов • В зависимости от плотности, металлы делят на лёгкие (плотность 0,53 ÷ 5 г/см³) и тяжёлые (5 ÷ 22,5 г/см³). • 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. Физические свойства металлов • Все металлы хорошо проводят электрический ток; • Металлы характеризуются высокой теплопроводностью; Физические свойства металлов • Гладкая поверхность металлов отражает большой процент света — это явление называется металлическим блеском. • Цвет у большинства металлов примерно одинаковый — светло-серый с голубоватым оттенком. Золото, медь и цезий соответственно жёлтого, красного и светло-жёлтого цвета. Ответьте на вопросы Ответьте на вопросы • Что такое металлическая связь? • Какие основные физические свойства металлов вы запомнили?
