Вопрос 29

Металлы- группа эл-тов, обладающая характерными метал. св-вами, такими как высокая тепло- и электропроводность, положит. температурный коэф-т сопротивления, высокая пластичность и метал.блеск.

В периодической системе Д. И. Менделеева из 110 элементов 87 являются металлами. Если в период. таблице эл-тов Д.И.Менделеева провести диагональ от бериллия к астату, то слева внизу по диагонали будут находиться эл-ты-металлы (к ним же относятся эл-ты побочных подгрупп), а справа вверху – эл-ты-неметаллы. Эл-ты, расположенные вблизи диагонали (Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb и др.), обладают двойственным х-ром.

К элементам-металлам относятся s-эл-ты I и II групп, все d- и f – эл-ты, а также p- эл-ты главн. подгрупп: III (кроме бора), IV (Ge, Sn, Pb), V (Sb,Bi) и VI (Po). Наиболее типичные эл-т –металлы расположены в начале периодов (начиная со второго). Особенностью строения атомов металлов явл.небольш. число е во внешнем энергетич. ур-не, не превышающее 3. Атомы металлов имеют, как прав., большие атомн. радиусы. В периодах наибольш. атомные радиусы у щелочных металлов. Они наиб.хим. активны, т.е. атомы металлов легко отдают е и явл. хорошими восстановителями. Лучшие восстановители — металлы I и II групп главн. подгрупп. В соединениях металлы всегда проявл. положит. степень окисления, обычно от +1 до +4. В соединениях с неметаллами типичные металлы образуют хим. связь ионного х-ра. В виде прост. в-ва атомы металлов связаны между собой так назыв. металлической связью. Металлич. связь — особый вид связи, присущий исключит. металлам. Сущность ее в том, что от атомов металла постоянно отрываются е, кот. перемещаются по всей массе куска металла. Характерн.св-ва металлов: Метал. блеск , хорошая электропроводность, возможность лёгкой механ. обработки, высокая плотность , высокая t плавления и кипения, большая теплопроводность, пластичность, твердость.

Существуют несколько основных способов получения металлов:

-Восстановление:

— из их оксидов углем или оксидом углерода (II)

ZnО + С = Zn + СО

Fе2О3 + ЗСО = 2Fе + ЗСО₂

— водородом

WO3 + 3H2 =W + 3H2O

СоО + Н2 = Со + Н2О

— алюминотермия (способ получения металлов, неметаллов (а также сплавов) восстановлением их оксидов металлическим алюминием)

4Аl + ЗМnО2 = 2А12О3 + ЗМn

-Обжигом сульфидов металлов и последующим восстановлением образовавшихся оксидов (например, углем)

2ZnS + ЗО2 = 2ZnО + 2SО₂

ZnО + С = СО + Zn

-Электролизом расплавов солей

СuСl2 — Сu²⁺ 2Сl

Катод (восстановление): Анод (окисление):

Сu²⁺ 2е- = Сu⁰ 2Cl - 2е^- = Сl°₂

Сплав — материалы, имеющ. метал. св-ва и состоящие из 2 или большего числа хим. эл-тов, из кот. хотя бы один является металлом. Многие металлические сплавы имеют один металл в кач-ве основы с малыми добавками др. эл-тов. Самый распространенный способ получения сплавов - затвердевание однородной смеси их расплавленных компонентов. В тверд. агрегатном состоянии сплав может быть гомогенным (однородным,однофазным) и гетерогенным (неоднородным, многофазным). Св-ва металлов и сплавов полностью определяются их структурой. Сплавы проявл. метал. св-ва, напр.: электропроводность и теплопроводность, отражательную способность (метал. блеск) и пластичность. Важнейшей характеристикой сплавов явл. свариваемость.

Интерметал.соединения – соединения,образованные металлами. Соединения с переменным составом. Они названы бертоллидами.

Примеры: Сталь. Сплавы железа с углеродом, содержащие его до 2%, называются сталями. Чугун. Чугуном называется сплав железа с 2-4% углерода. Важным компонентом чугуна является также кремний. Сплавы на основе меди. В основном это латуни, т.е. медные сплавы, содержащие от 5 до 45% цинка,. Так же свинцовые, алюминиевые, титановые и др.

Интерметалли́д (интерметаллическое соединение) — хим. соединение из 2 или более металлов. Интерметаллиды образуются в рез-те взаимод. компонентов при сплавлении, конденсации из пара, а также при р-циях в твердом состоянии вследствие взаимной диффузии, при распаде пересыщенного твердого р-ра одного металла в другом. Для интерметаллидов характерны преим. металлич. тип хим. связи и специфич. металлич. св-ва. Интерметаллиды обладают, как правило, высокой твёрдостью и высокой хим.стойкостью. Некот. из них имеют полупроводниковые св-ва. Примеры интерметаллидов: Фазы Лавеса;

Магниевые интерметаллиды: MgB2;MgZn;Натрий-оловянные интерметаллиды: NaSn3; NaSn2; и другие: GaAs (арсенид галлия), Au4Al.