Какое свойство нехарактерно для всех металлов

Слово «металл» заимствовано из немецкого языка и окончательно усвоено в Петровскую эпоху. Первоначально имело общее значение «минерал, руда, металл», а разграничение этих понятий произошло во времена М.В.Ломоносова.
Немецкое слово «metall» произошло от латинского «metallum» — «рудник, металл».
В латинский язык слово пришло из греческого — μεταλλον: «рудник, копь».

В современном понимании, металлы — группа химических элементов, в виде простых веществ, обладающих характерными металлическими свойствами: высокая тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск.
Однако в астрофизике термин «металл» может иметь другое значение и обозначать все химические элементы тяжелее гелия.
Как химические элементы металлы очень распространены. Из 118 химических элементов, открытых на данный момент (из них не все официально признаны), к металлам относят:
6 элементов в группе щелочных металлов,
6 в группе щёлочноземельных металлов,
38 в группе переходных металлов,
11 в группе лёгких металлов,
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 относится 96 элементов из всех открытых.

Свойства металлов
Характерные свойства металлов
Металлический блеск (характерен не только для металлов: его имеют и неметаллы иод и углерод в виде графита)
Хорошая электропроводность (из неметаллов электропроводностью обладает также углерод)
Возможность лёгкой механической обработки (см.: пластичность; однако некоторые металлы, например, германий и висмут, непластичны)
Высокая плотность (обычно металлы тяжелее неметаллов)
Высокая температура плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы)
Большая теплопроводность
В реакциях чаще всего являются восстановителями

Физические свойства металлов
Все металлы (кроме ртути и, условно, франция) при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью.
Температуры плавления чистых металлов лежат в диапазоне от −39°C (ртуть) до 3410°C (вольфрам). За исключением щелочных, металлы плавятся при высокой температуре, однако некоторые, например, олово и свинец, можно расплавить на обычной электрической или газовой плите.
В зависимости от плотности, металлы делят на лёгкие (плотность 0,53 ÷ 5 г/см³) и тяжёлые (5 ÷ 22,5 г/см³). Самым лёгким металлом является литий (плотность 0.53 г/см³). Самый тяжёлый металл в настоящее время назвать невозможно, так как плотности осмия и иридия — двух самых тяжёлых металлов — почти равны (около 22.6 г/см³ — ровно в два раза выше плотности свинца), а вычислить их точную плотность затруднительно: требуется полностью очистить металлы, так как любые примеси снижают их плотность.
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 0,003 мм, которую используют для золочения изделий. Однако проволока из цинка или олова хрустит при сгибании, марганец и висмут  почти не сгибаются, а сразу ломаются. Пластичность зависит и от чистоты металла. Очень чистый хром весьма пластичен, но, загрязнённый даже незначительными примесями, становится хрупким и более твёрдым.
Все металлы хорошие проводники. 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. Благодаря малому удельному весу натрия, при равном сопротивлении натриевые «провода» получаются значительно легче медных и даже несколько легче алюминиевых.
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.
Цвет у большинства металлов примерно одинаковый — светло-серый с голубоватым оттенком. Золото, медь и цезий соответственно жёлтого, красного и светло-жёлтого цвета.

Металлы в природе. Добыча и обогащение

Источник

Анонимный вопрос

3 апреля 2018  · 15,7 K

Свойства металлов делятся на несколько групп: физические, химические, механические и технологические.

1) Физические свойства: цвет, удельный вес, плавкость, электропроводность, магнитные свойства, теплопроводность.

2) Химические свойства: окисляемость, растворимость и коррозионная стойкость.

3) Механические свойства: прочность, твердость, упругость, пластичность.

4) Технологические свойства: прокаливаемость, жидкотекучесть, ковкость, обрабатываемость резанием.

Слишком примитивно, кое-что неверно, что-то устарело (терминология). Не советую использовать.

Почему нержавейка ржавеет?

Нержавеющие стали подвержены коррозии или по простому сказать ржавеют по нескольким очевидным причинам:

  1. Химический состав стали: противодействует ржавчине наличие хрома в стали и чем его больше, тем более сталь противостоит коррозии. Существуют сплавы с различным содержанием хрома, в зависимоти от того, где будет использоваться материал

  2. Условия в которых, так сказать, “работает” материал: есть типы нержавеющей стали, которые могут использоваться только в теплых помещениях и долго прослужить. Есть тыпы сталей, которые быстро ржавеют из-за постоянного контакта воды и воздуха(например баки, в которых постоянно меняется уровень воды)

Прочитать ещё 2 ответа

Какие металлы относятся к драгоценным?

Engineer – programmer ⚡⚡ Разбираюсь в компьютерах, технике, электронике, интернете и…  · zen.yandex.ru/gruber

Драгоценные металлы — это металлы, чья стоимость существенно выше стоимости других металлов из-за сложности их добычи или малого количества.

К драгоценным металлам относятся следующие:

  • Золото;
  • Серебро;
  • Платина;
  • Палладий.
  • Иридий
  • Родий;
  • Осмий;
  • Рутений.

Прочитать ещё 2 ответа

Как определить какой распад произойдёт – альфа или бэта (ядерная физика)?

Аспирант кафедры теоретической физики КФУ, репетитор по физике и математике

Позволю себе переформулировать ваш вопрос: по какой причине ядро подвергается лишь одному из типов распада?

Радиоактивный распад происходит тогда, когда энергия частиц составляющих ядро ДО распада будет больше чем ПОСЛЕ. Иначе говоря, ядру должно быть энергетически выгодно распадаться.

Далее, оказывается, что один из видов распада более выгодный, нежели другой и поэтому более вероятный.

Вообще, например, у любого химического элемента есть как минимум один изотоп, который устойчив к бета-распаду – он как раз соответствует минимуму энергии по данному “каналу” распада.

Какие нужны условия, чтобы металл заржавел?

Невское Оборудование поставщик металлообрабатывающего оборудования и станков  · spbstanki.ru

Чтобы железо или сталь окислились (заржавели) необходимы условия, которые способствуют возникновению коррозии, а также увеличивали скорость ее протекания. Для коррозии железа достатчно просто находится на открытом воздухе, если добавить к этому повышенную температуру, реагенты (воду, соленую воду и т.д.) скорость коррозии (ржавления) будет увеличена.

Прочитать ещё 1 ответ

Как на практике используют пластичность металлов?

Невское Оборудование поставщик металлообрабатывающего оборудования и станков  · spbstanki.ru

Пластичность металов – это одно из самых важных свойств, благодаря которому металлы, стли и сплавы получили такой широкое распространение в мире. Благодаря этому свойству из металлов и сталей возможно изготовление очень широкого спектра изделий: металлы и стали хорошо куются и штампуются (некоторые как в горячем, так и в холодном виде), металлы отлично загибаются и им можно придать практически любую форму прокаткой (как горячей так и холодной).

Источник

Общие физические свойства мекталлов:

1) Пластичность – способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В ряду – Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe уменьшается.
2) Блеск, обычно серый цвет и непрозрачность. Это связано со взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света.
3) Электропроводность. Объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности потенциалов. В ряду – Ag, Cu, Al, Fe уменьшается. При нагревании электропроводность уменьшается, т. к. с повышением температуры усиливаются колебания атомов и ионов в узлах кристаллической решетки, что затрудняет направленное движение “электронного газа”.
4) Теплопроводность. Закономерность та же. Обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшая теплопроводность – у висмута и ртути.
5) Твердость. Самый твердый – хром (режет стекло) ; самые мягкие – щелочные металлы – калий, натрий, рубидий и цезий – режутся ножом.
6) Плотность. Она тем меньше, чем меньше атомная масса металла и чем больше радиус его атома (самый легкий – литий (r=0,53 г/см3); самый тяжелый – осмий (r=22,6 г/см3).
Металлы, имеющие r < 5 г/см3 считаются “легкими металлами”.
7) Температуры плавления и кипения. Самый легкоплавкий металл – ртуть (т. пл. = -39°C), самый тугоплавкий металл – вольфрам (t°пл. = 3390°C).
Металлы с t°пл. выше 1000°C считаются тугоплавкими, ниже – низкоплавкими.

Все металлы являются восстановителями. Для металлов главных подгрупп восстановительная активность (способность отдавать электроны) возрастает сверху вниз и справа налево. Например, Натрий и кальций вытесняют водород из воды уже при обычных условиях:

Ca + 2H2O  Ca(OH)2 + H2¬ ; 2Na + 2H2O  2NaOH + H20

А магний при повышении температуры:

Mg + H2O –t MgO + H2

Восстановительная способность и химическая активность элементов побочных подгрупп увеличивается снизу вверх по группе (например, серебро на воздухе окисляется, а золото нет; медь вытесняет серебро из его соли) :

Cu + 2AgNO3 → 2Ag ↓ + Cu(NO3)2
Cu0 -2 ē → Cu+2 1 О. О. В.
Ag+ + ē → Ag0 2 В. В. О.

Высшая положительная степень окисления для металлов главных подгрупп в их соединениях равна номеру группы (например, NaCl, MgCl2, AlCl3, SnCl4), а для металлов побочных подгрупп в их кислородосодержащих соединениях также часто совпадает с номером группы (например, ZnO, TiO2, V2O5, CrO3, KMnO4).
Свойства оксидов металлов слева направо по периоду и снизу вверх по группе изменяются от основных к амфотерным для металлов главных подгрупп (Na2O и MgO – основные оксиды, Al2O3 и BeO – амфотерные) . Для металлов побочных подгрупп свойства оксидов, в которых металлы проявляют свою высшую степень окисления, изменяются от основных через амфотерные к кислотным ( CuO – основной, ZnO – амфотерный, CrO3 – кислотный) .
Сила оснований, образуемых металлами главных подгрупп увеличивается справа налево по периоду и сверху вниз по группе ( Be(OH)2 и Al(OH)3– амфотерные гидроксиды, Mg(OH)2 – слабое основание, NaOHи – Ca(OH)2 сильные основания) . Гидраты оксидов металлов побочных подгрупп с высшими степенями окисления металла вдоль периода слева направо меняют свои свойства от оснований через амфотерные гидроксиды к кислотам ( Cu(OH)2 – основание, Zn(OH)2 – амфотерный гидроксид, H2CrO4 – кислота) .
В природе металлы встречаются в основном в виде соединений – оксидов или солей. Исключение составляют такие малоактивные металлы, как серебро, золото, платина, которые встречаются в самородном состоянии.
Все способы получения металлов основаны на процессах их восстановления из природных соединений.

Источник

Гуля И.

10 апреля  · 3,1 K

Невское Оборудование поставщик металлообрабатывающего оборудования и станков  · spbstanki.ru

Ваш вопрос имеет отношение скорее к химии. Металлы имеют немолекулярное строение и сходные физические свойства: это твердые вещества (кроме ртути), они обладают характерным металлическим блеском, не имеют запаха, хорошо проводят тепло и электрический ток, а также имеют немолекулярное строение. Неметаллы также имеют свой набор свойств, отличающихся от металлов: отсутствует металлический блеск, имеют низкую электропроводность и теплопроводность; большинство неметаллов имеет молекулярное строение (кислород, азот, хлор, фтор и т.д.); неметаллы могут существовать в трех формах: жидком (бром), твердом (сера, иод, белый фосфор) и газообразном состоянии (водород, кислород, азот, инертные газы и т.д.).

Все эти свойства обусловлены строением металлов и неметаллов:

  • Высокую электропроводность металлов обуславливают свободные электроны, перемещающиеся по кристаллической решётке под действием электрических полей. При нагревании электропроводность уменьшается;

  • Металлический блеск металлов, пластичность и другие свойства обусловлены их кристаллическим строением, в узлах кристаллической решетки расположены отдельные атомы. Они слабо удерживают валентные электроны, которые по этой причине свободно перемещаются по всему объему металла, формируя единое электронное облако и в равной степени притягиваются всеми атомами.

  • Высокая теплопроводность металлов происходит из-за наличия свободных электронов. Находясь в непрерывном движении, электроны постоянно сталкиваются с ионами и обмениваются с ними энергией. Поэтому колебания ионов, усилившиеся в данной части металла вследствие нагревания, сейчас же передаются соседним ионам, от них – следующим и т.д., и тепловое состояние металла быстро выравнивается; вся масса металла принимает одинаковую температуру.

  • Металлы – восстановители (отдают электроны) они вступают в химические реакции с неметаллами, образуя оксиды, гидроксиды, соли. Самыми активными являются щелочные и щелочноземельные металлы, расположенные в I и II группах таблицы Менделеева. Благородные металлы (Au, Ag, Pt) малоактивны и не взаимодействуют с кислородом и водой;

  • Неметаллические свойства связаны со способностью атомов элементов присоединять к себе электроны. Притяжение внешних электронов к ядру тем сильнее, чем меньше размеры атома и больше заряд ядра. В периоде с ростом заряда ядра от элемента к элементу радиус атома уменьшается, сильнее становится притяжение внешних электронов к ядру и неметаллические свойства усиливаются.

Сколько неметаллов в периодической системе менделеева?

Водород, гелий, бор, углерод, азот, кислород, фтор, неон, кремний, фосфор, сера, хлор, аргон, германий, мышьяк, селен, бром, криптон, йод, ксенон, астат, радон – всего 22 элемента.

Как выучить химические свойства различных классов веществ так,чтобы они железобетонно отложились в голове?

Researcher, Institute of Physics, University of Tartu

Позволю себе очень коротко, тезисно, поскольку иначе нужно программу составлять, а это много времени займет. Прежде всего, конечно, нужно разобраться с основами строения атома – ядро, электроны, уровни, порядок заполнения, квантовые числа, ионизация и т.п. Затем понятие химической связи, ее виды, способы образования, понятие орбиталей и неподеленной электронной пары, кулоновское взаимодействие, основы метода молекулярных орбиталей. Кристаллические и аморфные соединения, типы кристаллических решеток и т.д. Это есть в любом более менее новом учебнике по общей химии.

В неорганической химии в первом приближении большая часть свойств базируется на периодической системе: периодичность свойств, вторичная периодичность, электроотрицательность, радиус атомов/ионов, поляризуемость, электрохимические потенциалы. Отсюда – стабильные степени окисления, соответственно, окислительно-восстановительные свойства, кислотно-основные свойства для разных степеней окисления. В принципе для основных свойств простых веществ, их оксидов/гидроксидов, кислородных/безкислородных кислот, бинарных соединений друг с другом и т.п. этого достаточно, чтобы сориентироваться и понять основные тенденции. Хотя беда неорганики в том, что исключений зачастую чуть не больше, чем правил, но тем не менее. Для понимания этих вещей советую учебники Спицина, Мартыненко “Неорг. химия” в 2 тт. и Гринвуда, Эршо “Химия элементов” тоже в 2 тт. На мой вкус в них эта линия проводится наиболее четким образом, именно чтобы за деревьями особенностей каждого соединения каждого элемента не потерять леса общих закономерностей.

В органической химии роль периодической системы играют гомологические ряды. Именно на них должно базироваться систематическое изучение свойств органических соединений. Отсюда – влияние углеродного хвоста, предельного/непредельного/сопряженного, умение анализировать смещение электронной плотности и пользоваться дельта+/дельта-, основные функциональные группы и их свойства. Дополнительно – ароматические соединения, поскольку они а) важны, б) обладают специфическими свойствами, хотя закономерности остаются в принципе теми же, влияние гетероатома(ов), гомологические ряды с ароматикой. Высший пилотаж – сочетания функциональных групп, их влияние друг на друга и внутримолекулярные реакции, тут уже придется, к сожалению. многое зубрить. Рискну предложить учебник Робертс, Кассерио “Орг. химия” 2тт., он не очень популярен у органиков, но мне нравится своей сжатостью и логичностью. 

Базой понимания свойств и органических и неорганических соединений являются основы термодинамики и кинетики химических реакций. Для того, чтобы уложить сведения в систему необходимо понять хотя бы основы термодинамики – основные ТД потенциалы, энтропия, зависимости их всех от температуры, давления. Основы теории растворов (растворимость в полярных/неполярных растворителях, гидратация/сольватация, рН и т.п. – самые основы). Понятие химического потенциала и хотя бы самые-самые основы электрохимии (эл-хим потенциалы, ионы, закон Фарадея, двойной электрический слой). Понятие химического равновесия и константы хим. реакции, ее связь с ТД потенциалами, принцип Ле-Шателье и влияние основных факторов на равновесие. Основы теории комплексных соединений, лиганды, сила лигандов, основы теории крист. поля. Ну, в общем, в любом хорошем учебнике по неорганике/общей химии это скорее всего будет.

Еще совет – если хотите хорошо запомнить, то нужна система, а за системой лучше идти к хорошим ВУЗовским учебникам. Не надо их бояться, в них много информации сверх, но ее можно и пропустить, зато система дана четче и полнее, чем в школьных учебниках, которые обычно в погоне за краткостью вырезают всё, что помогает хоть как-то систематизировать даже базовую феноменологическую информацию.

Прочитать ещё 1 ответ

Какие металлы принято называть активными?

Увлекаюсь всем на свете: от моды до путешествий. Работаю помощником главного…

Активные металлы отличаются мягкостью, легкостью и невысокой температурой плавления. Как правило, у активных металлов 1-2 валентных электрона, находящихся на достаточном удалении от ядра. Наиболее активными считаются литий, натрий, калий, цезий, рубидий.

Степень активности металла можно посмотреть в электрохимическому ряду напряжений металлов. Чем левее от водорода расположен элемент, тем более он активен.

Для каких элементов характерны летучие водородные соединения?

Автор проекта ChemistryToday, человек, заинтересованный химией и продвигающий её на…  · vk.com/chemtoday

Летучие водородные соединения (ЛВС) образуют, в основном, неметаллы: практически у каждого из них есть такие соединения – гидриды элемента или элемент’иды водорода.

Посмотрим на 2 период Таблицы Менделеева: ЛВС характерны для бора (различные бораны BnHm), углерода (вся органика! CxHy), азота (аммиак, например NH3), кислорода (вода!) и фтора (плавиковая кислота HF). Это как раз все неметаллы 2 периода (за исключением неона, благородного газа).

В 3 периоде всё то же самое: алюминий образует AlH3, алан, кремний – силан SiH4, фосфор – фосфин PH3, сера – сероводород H2S, хлор – хлороводород HCl.

Но так как при движении вниз по группе “металличность” элементов повышается, то для галлия (который под алюминием) уже гораздо менее характерно образование водородных соединений, тем более летучих, поэтому галлий уже выбывает из ЛВС неметаллов 4 периода. Следующий за ним – германий – образует герман GeH4, мышьяк – арсин AsH3, селен – селеноводород H2Se, бром – бромоводород HBr.

Все остальные также существуют: PbH4, SnH4, H2Te, SbH3, BiH3 (очень нестабилен), HI, HAt, H2Po.

Какие простые вещества образуют химические вещества неметаллы?

Имею естественно научное образование, в юношестве прикипел к литературе, сейчас…

Собственно, это и есть неметаллы, они образуют неметаллы, если это атомы одного элемента, то связь будет ковалентная неполярная, если же разного, то ковалентная полярная, список неметаллов можно увидеть в таблице ниже

Источник