Благодаря какому свойству твердых тел можно получить металл
Barsko 6 лет назад Основное свойство, которое можно использовать для получения различных металлов из твердых тел – это плавкость. Под воздействием высоких температур можно расплавить твердое тело (к примеру руду содержащую железо), и в итоге получить металл. модератор выбрал этот ответ лучшим дольфаника 5 лет назад Когда твердое тело переходит в жидкое, то это называется в металлургической промышленности плавкой, плавлением. В процессе плавления из руды получают металл через повышение температуры. А если при плавке к одному металлу добавить другой, то получаемый металл приобретает другие свойства. Так чугун отличается по свойствам от алюминия, а сталь от железа. Свойства металлов позволяют их широко применять в производстве, а потребитель получает наиболее удобный для использования продукт. Например, консервная банка открывается легко, но в последние годы, видимо, в металл стали добавлять другое сырье, потому что открывашками некоторые банки не открываются. крышки гнутся. Как известно в природе металлы находятся чаще всего в форме руды – полезного ископаемого в котором содержатся компоненты того или иного металла и минералы. Чистые металлы в природе встречаются редко и относятся к благородным. Из твердого же тела, руды, получить металл можно используя свойство такого тела при повышении температуры переходить из твердого состояния в жидкое, то есть плавление. При этом температура плавления входящих в руду минералов различная, так же как и их удельный вес. Поэтому в расплаве легко добиться отделения центрального компонента-металла от всевозможных примесей и таким образом получить чистый металл. Колючка 555 4 года назад Конечно же это плавкость. Для придания определенной формы металлу, будь то нож или мясорубка, его доводят до температуры плавления и выше. Можно жидкий металл залить в форму и получить изделие или нагреть до такого состояния, когда он становится поддатлив и его можно гнуть. Вкус Лайма 3 года назад Речь идет о плавкости. Благодаря данному свойству, твердые тела при определенной температуре (высокой) могут менять состояние и становиться жидкостью. У разных твердых тел температура плавления различается. По этому критерию металлы делят на тугоплавкие и легкоплавкие. Марлена 4 года назад Есть такое свойство у твердых тел – плавкость. Они плавятся и с помощью этого свойства можно получать металлы. Причем разные металлы. Под воздействием температуры и получаются металлы, к примеру из руды. Наверное прежде – это температура плавления, при которой металлы переходят в жидкое состояние, а примеси окисляются.. Для лучшего получения металлов применяют окислители примесей, в виде присадок и восстановители металла (например кокс). Это относится для металлов, получаемых выплавлением из руды (например железа из чугуна). Для некоторых металлов-это получение из расплава (алюминий из бокситов). Металлы можно получить благодаря плавкости твёрдых тел, которые в своём составе содержат соединения компонентов этих металлов – полезные ископаемые или руда (железная руда, свинцовая руда, золотая руда, никелевая руда, цинковая руда и т. д). Плавкость – способность элемента переходить из твёрдого состояния в жидкое под воздействием температуры. Мой ответ: это свойство – плавкость. storus 2 года назад Способность твердых тел, которая позволяет из руды получать металл, называется плавкостью. Благодаря ей наши далёкие предки научились делать различные прочные инструменты и оружие. Плавкость позволяет металлу при определённой температуре переходить из твердого состояния в жидкое. Таким образом можно очистить его от примесей и получить чистый материал. kacevalova 6 лет назад Я не сильна в физике и химии но знаю точно что только благодаря такому свойству как “ПЛАВЛЕНИЯ”, проведя/пройдя процесс плавления металлов, по окончанию мы можем получить металл :
Знаете ответ? |
Источник
Что такое металл? Казалось бы, а что тут думать и гадать? Металл – это что-то довольно тяжелое, прочное, с характерным металлическим блеском, хорошо проводит тепло и электричество, пластичное, можно ковать. Вот сталь, например.
Однако, оказывается, что все далеко не так просто, и металлы относятся именно к металлам только по некой совокупности характеристик и то, достаточно условно.
Когда мы говорим – «металл», то чаще всего подразумеваем достаточно узкую группу химических элементов, таких как: железо, медь, алюминий, золото и серебро. Можно сказать, что это – «классические металлы», но химики столкнулись с задачей классификации металлов достаточно давно и до сих пор прийти к единому мнению не могут. Все достаточно условно.
Возьмем, к примеру, обычную ртуть. По совокупности признаков ее принято считать металлом, но, простите, это – жидкость, а как же кристаллическая решетка, в которой появляются свободные электроны и на этом основана хорошая электропроводность и тому подобные свойства металлов?
Но идем далее, металл в нашем представлении, прежде всего, ассоциируется со сталью, материалом очень прочным, из которого делают ножи, применяемые на кухне. Но среди металлов есть не только жидкие, такие как ртуть, галлий или франций, а более похожие на пластилин, такие как калий, натрий и литий. И еще десяток металлов, которые сегодня можно получить не только в микроскопических дозах, в химической лаборатории и пригодных только для изучения химических же свойств этих металлов, а уже в качестве, условно говоря, слитков, но которые такие же мягкие, как пластилин.
Противоположное пластичности свойство – твердость и хрупкость так же в полной мере присутствуют среди свойств разнообразных металлов. Можно сослаться на чугун, но чугун – это сплав, сплав железа с углеродом, а если рассматривать «химически чистые» образцы, то среди металлов есть такие как вольфрам, известный не только тем, что из него делают нити накаливания в лампочках, но и применяют при изготовлении металлорежущего инструмента. К таким же абсолютно непластичным металлам относятся висмут и марганец.
Таким образом, получается, что всеобъемлющих характеристик химического элемента, по которым его можно отнести к металлам – не существует. Существует только совокупность характеристик, в том числе и химические свойства, по которым, с достаточной степенью условности, тот или иной химический элемент можно отнести к металлам. Существенно упрощает ситуацию только то, что в обыденной жизни мы сталкиваемся с достаточно ограниченным кругом веществ, которые относятся к металлам.
Тот же вольфрам мы можем встретить только в виде тончайшей нити в герметичной колбе электрической лампочки. А свинец и олово, в противоположность вольфраму, обладающие большой пластичностью и низкой температурой плавления, и, что немаловажно – почти нетоксичные, по большому счету, встречаются только у рыбаков и электриков, и так со всеми остальными металлами.
Единственными свойствами, объединяющими наибольшую группу химических элементов, являются высокая электропроводность, теплопроводность и характерный «металлический блеск». Но «разброс» значений весьма велик.
Но опять же этим металлическим блеском и хорошей электропроводностью обладает графит, одна из форм углерода.
Поэтому вывод может быть только один – не заморачиваться, да и в обыденной жизни это не нужно.
Источник
Электроны в атоме имеют определенные дискретные значения (уровни) энергии. При сближении атомов друг с другом и при образовании кристалла у электронов появляется возможность обмениваться местами, проходить через потенциальные барьеры. В результате таких переходов одинаковые уровни энергии расщепляются, причем разность соседних уровней энергии определяется энергией взаимодействия атомов друг с другом. Число атомов в одном кубическом сантиметре кристалла N ~ 1022. Каждый атомный уровень расщепляется на N уровней, расстояния между которыми тем меньше, чем больше N. В пределе $N to infty$ они сливаются, образуя зоны разрешенных значений энергии, ширина которых тем больше, чем больше взаимодействие между соседними атомами. На каждый уровень в зоне в соответствии с принципом Паули можно поместить два электрона с противоположными спинами, а всего в зону – 2N электронов. Зонное состояние электрона похоже и на состояние электрона в атоме, и на состояние свободного электрона, поскольку он может перемещаться от атома к атому.
Таким образом, состояние электрона в кристалле будет описываться заданием номера зоны, которой он принадлежит, и квазиимпульсом, определяющим его энергию в зоне. Выше уже отмечалось, что понятие квазиимпульса является важным и подчеркивает его отличие в твердом теле от импульса свободной частицы. Так как квазиимпульс – вектор, удобно говорить о пространстве квазиимпульсов, или p-пространстве (как для свободных электронов) . Если зона заполнена электронами, то это означает, что в р-пространстве данной зоны все места заняты электронами: в каждой точке пространства по два электрона.
Если зона заполнена частично, то в р-пространстве есть свободные от электронов области. Поверхность равных энергий, отделяющая занятые состояния от свободных, и есть поверхность Ферми. Электроны могут изменять свой квазиимпульс, если им есть куда перемещаться в р-пространстве. Если же все р-пространство занято электронами, то подобный процесс невозможен – принцип Паули это запрещает
. Поэтому кристаллы, у которых есть частично заполненные зоны, должны проводить электрический ток – это металлы. Металлическое состояние возникает и тогда, когда перекрываются заполненные и пустые зоны.
Кристаллы, у которых есть только полностью заполненные и полностью пустые зоны, являются изоляторами, или диэлектриками. Те из изоляторов, у которых при тепловом возбуждении заметное число электронов попадает в пустую зону, называются полупроводниками и могут проводить ток при конечных температурах. Возможна ситуация, когда при абсолютном нуле зоны незначительно перекрываются. Такого рода объекты называются полуметаллами (например, висмут, олово) и ведут себя при низких температурах как металлы, а при высоких как полупроводники. У полуметаллов объем, охватываемый поверхностью Ферми, мал по сравнению с объемом ячейки р-пространства, доступным для электронов. У бесщелевых полупроводников, у которых расстояние между заполненной и пустой зонами равно нулю, поверхность Ферми – линия или точка. У изоляторов площадь поверхности Ферми равна нулю – ее просто нет. Энергия электрона в кристалле уже не квадратичная функция импульса, как для свободных электронов.
Источник