Металлы Общие сведения Физические свойства Сплавы Химические

ниже диагонали бериллий – астат. Элементы, расположенные вблизи диагонали, например,

бериллий, алюминий, титан, германий, сурьма обладают двойственным характером и относятся к металлоидам. Металлы располагаются в начале периодов, к ним относятся s-элементы 1 и 2 групп, р-элементы 13 группы, все, кроме бора, 14 группы: германий, олово, свинец, 15 группы: сурьма, висмут, а также все d- и f- элементы.

У атомов металлов же на внешней оболочке находится от одного до трех электронов. Поэтому атомы металлов в реакциях обычно теряют электроны и проявляют, таким образом, восстановительные свойства.

Металлы главных подгрупп в соединениях, как правило, проявляют постоянную степень окисления. У металлов IA группы она равна +1. 
У металлов IIA группы степень окисления всегда равна +2. 
Степень окисления алюминия — +3: 
Металлы побочных подгрупп проявляют переменные степени окисления.
 

Общие сведения

это твердые непрозрачные вещества. Только ртуть (Hg) при данных условиях

находится в жидком агрегатном состоянии.

Твёрдость — свойство материала сопротивляться внедрению более твёрдого тела. Самый твердый металл – хром (Cr), а самый мягкий – цезий (Cs).

Металлы хорошо проводят электрический ток из-за наличия в них свободных электронов. Также металлы хорошо проводят тепло. Чем выше электропроводность металла, тем выше его теплопроводность. Самой высокой электро- и теплопроводностью обладает серебро (Ag), а самой низкой – титан (Ti). При повышении температуры данные показатели ухудшаются.

Пластичность – способность изменять форму под действием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращение этого действия. Пластичность металлов обусловлена тем, что при механическом воздействии слои атомов и катионов, удерживающиеся в кристалле, легко смещаются. Смещение происходит не беспорядочно, а так, что одна часть кристалла сдвигается относительно другой без разрушения кристалла. Самый пластичный металл – золото (Au).

Титан

Серебро

пределах. Например, щелочные металлы бурно взаимодействуют с водой, при этом выделяется из воды

водород и в растворе образуются гидроксиды металлов. Серебро практически не реагирует с водой, тем не менее процесс перехода частиц серебра в воду происходит, и получается так называемая серебряная вода . Таким образом, одни металлы активно растворяются в воде, другие — крайне мало.

Растворимость в воде

кислород → оксид.
Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется оксид магния:
2Mg+O2→2Mg+2O.
2.

Металлы взаимодействуют с галогенами (фтором, хлором, бромом и иодом), образуя галогениды.
Металл + галоген → галогенид металла.
Например, при взаимодействии натрия с хлором образуется хлорид натрия:
2Na+Cl2→2NaCl.
3. Металлы взаимодействуют с серой, образуя сульфиды.
Металл + сера → сульфид металла.
Например, при взаимодействии цинка с серой образуется сульфид цинка:
Zn+S→ZnS
4. Активные металлы при нагревании реагируют с азотом, фосфором и некоторыми другими неметаллами.
 Например, при взаимодействии лития с азотом образуется нитрид лития:
6Li+N2→2Li3N.

при обычных условиях, образуя растворимое в воде основание (щёлочь) и водород.
Активный

металл + вода → щёлочь + водород.
Например, при взаимодействии натрия с водой образуются гидроксид натрия и водород:
2Na+2H2O→2NaOH+H2.
2. Mеталлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, взаимодействуют с растворами кислот, образуя соль и водород.
Металл + кислота → соль + водород.
Например, при взаимодействии алюминия с серной кислотой образуются сульфат алюминия и водород:
2Al+3H2SO4→Al+2(SO4)3+3H2.
3. Металлы реагируют с солями менее активных металлов в растворе, образуя соль более активного металла и менее активный металл в свободном виде.
Более активный металл + соль → соль более активного металла + менее активный металл.
Например, при взаимодействии железа с сульфатом меди(II) образуются сульфат железа(II) и медь:
Fe+Cu+2SO4→FeSO4+Cu.

60%, Zn – 40%.
Монель-металл: Ni – 65%,
Cu

– 30%, Fe+Mn – 5%.

Мельхиор: Cu – 64%,
Ni – 30%, Fe+Mn – 6%.

Третник: Sn – 63%, Pb – 37%.

Дюралюминий: Al – 93%,
Cu – 6%, Mg – 0,5%, Mn – 0,5%.

электро- и теплопроводным свойствам они применяются в проводников электрического тока,

в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов. Также металлы широко применяются для изготовления различных инструментов.

Применение

раньше — в виде древесного угля) или оксида углерода(II) называется карботермией. 
Например, олово восстанавливают из оловянного

камня углеродом:
SnO2+C→Sn+CO2.

2. Восстановление металлов из их оксидов с помощью металлов называется металлотермией. 
Например, хром восстанавливают из оксида хрома(III) при помощи алюминия (алюминотермия):
Cr2O3+2Al→2Cr+Al2O3.
 
3. Восстановление металлов из их оксидов с помощью водорода. Таким образом получают металлы с высокой степенью чистоты. 
Например, так восстанавливают вольфрам из оксида вольфрама(VI):
WO3+3H2→W+3H2O.
  
4. Руды, образованные сульфидами металлов, предварительно подвергают обжигу (окисляют кислородом воздуха), а затем металл восстанавливают из образовавшегося оксида.
 
Например, цинковую обманку (сульфид цинка) подвергают обжигу (при этом образуется оксид цинка и диоксид серы), а затем полученный оксид цинка восстанавливают углеродом: 
1) 2ZnS+3O2→2ZnO+2SO2;       2) ZnO+C→−Zn+CO.

следствии химического, электрохимического и/или физико-химического взаимодействия их с окружающей средой.

Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде.
Существуют три основных метода защиты металла от коррозии: конструкционный, пассивный и активный.
При использовании конструкционных материалов применяют нержавеющие стали, кортеновские стали и цветные металлы. При проектировании металлических конструкций стараются максимально изолировать от попадания коррозионной среды, применяя клеи, герметики, резиновые прокладки.
Когда в качестве защиты от коррозии применяется нанесение какого-либо покрытия, которое препятствует образованию коррозионного элемента, то такой метод защиты от коррозии называют пассивным.
Активные методы борьбы с коррозией направлены на изменение структуры двойного электрического слоя: применяется наложение постоянного электрического поля с помощью источника постоянного тока. В других случая используется жертвенный анод, который разрушаясь, предохраняет защищаемое изделие от последующей коррозии.

некоторых металлов в земной коре следующее: алюминия — 8,2%, железа —

4,1%, кальция — 4,1%, натрия — 2,3%, магния — 2,3%, калия - 2,1 %, титана — 0,56% Большое количество натрия и магния содержится в морской воде: — 1,05%, — 0,12%. В природе металлы встречаются в различном виде: — в самородном состоянии: серебро , золото , платина , медь , иногда ртуть — в виде оксидов: магнетит Fe3O4, гематит Fe2О3 и др. — в виде смешанных оксидов: каолин Аl2O3 • 2SiO2 • 2Н2О, алунит (Na,K)2O • АlО3 • 2SiO2 и др. — различных солей: сульфидов: галенит PbS, киноварь НgS, хлоридов: сильвин КС1, галит NaCl, сильвинит КСl• NаСl, карналлит КСl • МgСl2 • 6Н2О, сульфатов: барит ВаSO4, ангидрид Са8О4 фосфатов: апатит Са3(РО4)2, карбонатов: мел, мрамор СаСО3, магнезит МgСО3. Многие металлы часто сопутствуют основным природным минералам: скандий входит в состав оловянных, вольфрамовых руд, кадмий — в качестве примеси в цинковые руды, ниобий и тантал — в оловянные. Железным рудам всегда сопутствуют марганец, никель, кобальт, молибден, титан, германий, ванадий.