Металлическое состояние объясняется электронным строением. Элементы металла, вступая в химическую реакцию с элементами, являющимися неметаллами, отдают им свои внешние, так называемые валентные электроны. Это является следствием того, что у металлов внешние электроны непрочно связаны с ядром; кроме того, на наружных электронных оболочках немного (всего 1-2), тогда как у неметаллов электронов много (5-8).
Все элементы, расположенные левее галлииндия и таллия — металлы, а правее мышьяка, сурьмы и висмута — неметаллы.
В технике под неметаллом понимают вещества, обладающие «металлическим блеском» и пластичностью — характерные свойства.
Особенность строения металлических веществ заключается в том, что все они построены в основном из легких атомов, у которых внешние электроны слабо связаны с ядром. Это обуславливает особый характер взаимодействия атомов металла и металлические свойства. Металлы являются хорошими проводниками электрического тока.
Из известных (к 1985 г.) 106 химических элементов 83 — металлы.
железный тугоплавкий урановый цветной металл
2. Классификация металлов
Каждый металл отличается строением и свойствами от другого, тем не менее, по некоторым признакам их можно объединить в группы.
Данная классификация разработана русским ученым Гуляевым А.П. и может не совпадать с общепринятой.
Все металлы можно разделить на две большие группы — черные и цветные металлы.
Черные металлы чаще всего имеют темно-серый цвет, большую плотность (кроме щелочно-земельных), высокую температуру плавления, относительно высокую твердость. Наиболее типичным металлом этой группы является железо.
Цветные металлы чаще всего имеют характерную окраску: красную, желтую и белую. Обладают большой пластичностью, малой твердостью, относительно низкой температурой плавления. Наиболее типичным элементом этой группы является медь.
3. Черные металлы
в свою очередь можно подразделить следующим образом:
1. Железные металлы-
Железные металлы используются в промышленности в двух формах: сталь и чугун, которые отличаются по количеству углеродистого содержания.
Сплавы состоят из простого металла, объединенного с некоторым другим элементом.
2. Тугоплавкие металлы
Тугоплавкие металлы
| Название | Химический | Атомный | Внешняя | Температура |
Металлы и их свойства
... сплавов. Неметаллы не обладают перечисленными выше свойствами и резко отличаются по внешнему виду от металлов. Деление всех химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева на металлы и ... отличие от неметаллов (и металлоидов), обладают характерными металлическими свойствами. Эти характерные свойства металла обусловлены наличием свободно перемещающихся электронов в его кристаллической ...
| | знак | номер | электронная | плавления |
| | | | оболочка | |
|———————————————————————————————
| Титан | Ti | 22 | 3d2 4s2 | 1688 |
| Ванадий | V | 23 | 3d3 4s2 | 1900 |
| Хром | Cr | 24 | 3d5 4s1 | 1903 |
| Ниобий | Nb | 41 | 4d4 5s1 | 2500 |
| Молибден | Mo | 42 | 4d5 5s1 | 2620 |
| Гафний | Gf | 72 | 5d2 6s2 | 2222 |
| Тантал | Ta | 73 | 5d3 6s2 | 2996 |
| Вольфрам | W | 74 | 5d4 6s2 | 3410 |
| Рений | Re | 75 | 5d5 6s2 | 3180 |
Огромное значение Т. м., сплавов и соединений связано с их исключительно благоприятными свойствами и сочетаниями свойств, характерными для отдельных Т. м. Важнейшая область применения большинства Т. м. — использование их в виде сплавов в качестве жаропрочных материалов, прежде всего в самолётостроении, ракетной и космической технике, атомной энергетике, высокотемпературной технике. Детали из сплавов Т. м. при этом обычно предохраняют жаростойкими покрытиями.
Т. м. и их сплавы используются в качестве конструкционных материалов также в машиностроении, морском судостроении, электронной, электротехнической, химической, атомной промышленности и в др. отраслях техники.
3. Урановые металлы
Основные физические свойства урана:
температура плавления 1132.2 °C (+/- 0.8);
Вторичная переработка металлов
... др. гидрометаллургический переработка сплав электролиз Переработка черного лома Постоянно высокий спрос на лом чёрных металлов обусловлен ... (лом драгоценных металлов): Золотой лом: отслужившие срок службы ювелирные изделия из сплавов золота, химаппаратура, катализаторы. Серебряный ... таллий и некоторые f-металлы, к радиоактивным относятся природные радий, уран, торий и сравнительно недавно ...
температура кипения 3818 °C;
плотность 18.95 (в альфа-фазе);
удельная теплоемкость 6.65 кал/моль/°C (25 C);
прочность на разрыв 450 МПа.
Химически уран очень активный металл. Быстро окисляясь на воздухе, он покрывается радужной пленкой оксида. Мелкий порошок урана самовоспламеняется на воздухе, он зажигается при температуре 150-175 °C, образуя U3O8. При 1000 °C уран соединяется с азотом, образуя желтый нитрид урана. Вода способна разъедать металл, медленно при низкой температуре, и быстро при высокой. Уран растворяется в соляной, азотной и других кислотах, образуя четырехвалентные соли, зато не взаимодействует с щелочами. Уран вытесняет водород из неорганических кислот и солевых растворов таких металлов как ртуть, серебро, медь, олово, платина и золото. При сильном встряхивании металлические частицы урана начинают светиться.
Уран имеет четыре степени окисления — III-VI. Шестивалентные соединения включают в себя триокись уранила UO3 и уранилхлорид урана UO2Cl2. Тетрахлорид урана UCl4 и диоксид урана UO2 — примеры четырехвалентного урана. Вещества, содержащие четырехвалентный уран обычно нестабильны и обращаются в шестивалентные при длительном пребывании на воздухе. Ураниловые соли, такие как уранилхлорид распадаются в присутствии яркого света или органики
4. Редкоземельные металлы (РЗМ)
подразделяются на:
2. Благородные металлы — Ag(серебро), Pt(платина), Au(золото), Pd(палладий), Os(осмий), Ir(иридий), и др. Сu — полублагородный металл. Обладают высокой устойчивостью против коррозии., Ag, Pt и их сплавы. Эти металлы пластичны. Имеют высокую стоимость.
Применяют в ювелирном и зубоврачебном деле. Чистое золото из-за его мягкости не применяют. Для повышения твердости золото легируют (добавляют другие элементы).
Обычно используются тройные сплавы: Au — Ag — Cu. Применение металлов началось с меди, серебра и золота. Так как они встречаются в природе в чистом (самородном) виде. Применяют в ювелирном и зубоврачебном деле. Чистое золото из-за его мягкости не применяют. Для повышения твердости золото легируют (добавляют другие элементы).
Обычно используются тройные сплавы: Au — Ag — Cu.
Наиболее распространенными являются сплавы 375, 583, 750 и 916-й проб — это значит, что в этих сплавах на 1000 г. сплава приходится 375, 583, 750 и 916 г. золота, а остальное — медь, серебро, соотношение которых может быть различным.
Сплавы 916-й пробы наиболее мягкие, но и наиболее коррозионостойкие. С уменьшением индекса пробы коррозионная стойкость уменьшается.
Наибольшей твердостью (следовательно износостойкостью) обладают сплавы 583-й пробы, при соотношении Cu и Ag около 1:1.
Применение металлов
... их плотности, металлы делят на легкие (плотность 0,53 ч 5 г/смі) и тяжелые (5 ч 22,5 г/смі). Металлы тонут Применение металлов. Применение чистых металлов в промышленности крайне ограничено. Это объясняется тем, что чистые металлы не ...
Сплавы указанных проб имеют цвет золота
3. Легкоплавкие металлы — ЛЕГКОПЛА́ВКИЕ МЕТА́ЛЛЫ, металлы, имеющие температуру плавления Тпл ниже 500°С. Наиболее широкое применение среди легкоплавких металлов получили цинк Zn (Тпл419оС), свинец Pb (Тпл 327оС), кадмий Cd (Тпл 321оС), таллий Tl (Тпл 303оС), висмут Bi (Тпл 271оС), олово Sn (Тпл 232оС), индий In (Тпл 157оС), галлий Ga (Тпл 30оС), ртуть Hg (Тпл — 39оС) и другие.
Эти металлы широко применяются в элекро- и радиотехнике. Их используют в качестве антикоррозионных покрытий, в составе антифрикционных сплавов, в качестве проводниковых материалов.
Свинец применяют для изготовления подшипниковых сплавов, в плавких предохранителях, мягких припоях, свинцовых аккумуляторах и в кабельных оболочках. Так как свинец хорошо поглощает g-лучи, его используют для защиты от радиоактивного излучения.
Олово применяют в качестве защитного покрытия стали (лужение), оно входит в состав мягких припоев.
Цинк применяют в качестве антикоррозионного покрытия стальных изделий, входит в состав латуней. На поверхности стального изделия цинк является эффективным анодным покрытием, так как обладает значительным отрицательным электродным потенциалом.
Галлий и легкоплавкие сплавы на его основе хорошо смачивают твердые материалы, поэтому их применяют вместо ртути для создания жидких затворов в вакуумной аппаратуре. Галлиевые затворы надежнее сохраняют вакуум, чем ртутные.
Кадмий используется в производстве фотоэлементов, щелочных аккумуляторов, в качестве защитного антикоррозионного электролитического покрытия. Ртуть применяется в газоразрядных лампах, для ртутных контактов в реле, в качестве жидкого катода в ртутных выпрямителях.
Используемая литература
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/klassifikatsiya-metallov/
Гуляев А.П. Металловедение. — М.: Металлургия, 1977. — УДК669.0(075.8)
Осаждение сплава олово-свинец
... пайке длительное время (в отличие от чистого олова). Такие покрытия также хорошо обеспечивает спекание деталей. Покрытия оловянно-свинцовыми сплавами применяют для защиты изделий от коррозии в морской ... качестве покрытия, но и оказывает влияние на состав сплава. Это происходит потому, что выделяющийся водород перемешивает прикатодный слой электролита и изменяет концентрацию ионов осаждаемых металлов. ...
Промышленная классификация металлов и сплавов (автор не указан) // Мир металлов и сплавов [Электронный ресурс], 2010 — Режим доступа: http://allmetalls.ru/, свободный. — Загл. с экрана.
Классификация металлических материалов (автор не указан) // Сталь [Электронный ресурс], 2010 — Режим доступа: , свободный. — Загл. с экрана.
Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И., Войткун Ф. Материаловедение: Учебник для вузов. — М.: МИСИС, 1999. — 600 с. — УДК 669.017
Тугоплавкие материалы в машиностроении. Справочник, М., 1967; Основы металлургии, т. 4, М., 1967; Савицкий Е. М., Бурханов Г. С., Металловедение сплавов тугоплавких и редких металлов, 2 изд., М., 1971; Крупин А. В., Соловьев В. Я., Пластическая деформация тугоплавких металлов, М., 1971; 3еликман А. Н., Меерсон Г. А., Металлургия редких металлов, М., 1973; Савицкий Е. М., Клячко В. С., Металлы космической эры, М., 1972; Химия и технология редких и рассеянных элементов, т. 1-2, М
