На протяжении многих веков люди вели поиск новых металлов. Сотни целеустремленных и влюбленных в химию людей вели раскопки и попытки отыскать более новые и лучшие металлы. А сколько экспериментов и опытов было поставлено ради того, чтобы найти и сохранить более удобные и прекрасные качества этих удивительных «веществ». Эта «субстанция» таит в себе множество загадок, тайн и просто интересных вещей, которые не по силам открыть человеку. Посмотрите Периодическую систему химических элементов – из 109 известных химических элементов 87 – металлы и только 22 – неметаллы. Одни металлы были известны человеку с доисторических времен – золото, серебро, медь. В древние и средние века считали, что существует только 7 металлов (золото, серебро, медь, олово, свинец, железо и ртуть).
М.В. Ломоносов определял металл как «светлое тело, которое ковать можно». В начале XIX века были открыты платиновые металлы, затем щелочные и ряд других. Позднее были открыты металлы, предсказанные Д.И. Менделеевым на основе периодического закона – галлий, скандий, германий. Со временем человек находил металлам все новые и новые применения, изменял их внутреннее строение и внешность, смешивал их, получая сплавы. Но хоть кто-нибудь задумывался, откуда все-таки они появились, кто их открыл и какой самый древний металл?
В связи с этим возникла тема реферата: «История знакомства человека с металлами и их эволюция в жизни человека».
Цель: Рассмотреть историю знакомства человека с металлами. Исследовать эволюцию металлов в жизни людей.
Основная часть:
Глава 1: «История знакомства человека с металлами»
Термин «металл» произошёл от греческого слова mйtallon (от metallйuo выкапываю, добываю из земли), которое означало первоначально копи, рудники (в этом смысле оно встречается у Геродота, 5 в. до н. э.).
То, что добывалось в рудниках, Платон называл metallйia. В древности и в средние века считалось, что существует только 7 металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, ртуть. По алхимическим представлениям, металлы зарождались в земных недрах под влиянием лучей планет и постепенно крайне медленно совершенствовались, превращаясь в серебро и золото.
Историческая справка:
С глубокой древности человеку были известны семь металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, железо и ртуть. Эти металлы можно назвать «доисторическими», так как они применялись человеком еще до изобретения письменности.
Очевидно, что из семи металлов человек вначале познакомился с теми, которые в природе встречаются в самородном виде. Это золото, серебро и медь. Остальные четыре металла вошли в жизнь человека после того, как он научился получать их из руд с помощью огня. Часы истории человечества стали отсчитывать время быстрее, когда в его жизнь вошли металлы и, что важнее всего, их сплавы. Век каменный сменился веком медным, потом – бронзовым, затем веком железным:
Технологические основы производства цветных металлов: меди, алюминия, ...
... процессов. Глава 1. Производство меди Медь как золото и серебро встречается в самородном виде и поэтому в древности человек, который ещё не знал металлургии (восстановление металла из руд) уже ... Руси задолго до нашей эры. Металлургия цветных металлов в дореволюционной России носила весьма ограниченный характер. Потребность страны в цветных металлах удовлетворялась преимущественно путём импорта. За ...
Каменный век ( Медный век ( Бронзовый век ( Железный век
IV-III тысячелетия конец IV – начало I тысячелетие до н. э.
до н. э. I тысячелетия до н. э.
История цивилизаций Древнего Египта, Древней Греции Вавилона и других государств неразрывно связана с историей металлов и сплавов. Установлено, что египтяне за несколько тысячелетий до нашей эры уже умели изготавливать изделия из золота, серебра, олова, меди. В египетских гробницах, сооруженных за 1500 лет до н. э., найдена ртуть, а самые древние предметы из железа имеют возраст, исчисляемый 3500 лет.
Медный век (иначе называется халколитом (от греческого chalkуs медь и lнthos камень) или энеолитом (от латинского aeneus медный и греческого lнthos камень)), переходный период от [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] к [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Впервые начинают появляться металлические изделия из меди, хотя продолжают преобладать ещё каменные орудия. На Ближнем Востоке (в Южном Иране, Турции, Месопотамии) медные и затем бронзовые изделия появились в 4-м тысячелетии до н. э., в Европе – в 3-2-м тысячелетиях до н. э.
При выплавке меди человек однажды использовал не чистую медную руду, а руду, содержавшую одновременно и медь и олово. В результате была получена бронза – сплав двух металлов: меди и олова, который гораздо тверже своих компонентов. Наступил бронзовый век.
Бронзовый век, историко-культурный период, характеризующийся распространением в передовых культурных центрах металлургии бронзы и превращением её в ведущий материал для производства орудий труда и оружия. На остальных территориях в это же время продолжалось развитие [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] или совершался переход к освоению металла. Приблизительные хронологические рамки бронзового века: конец 4-го начало 1-го тысячелетия до н. э. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], сплав меди с др. металлами (свинец, олово, мышьяк и др.), отличается от меди легкоплавкостью (700900°С), более высокими литейными качествами и значительно большей прочностью, что и обусловило её распространение. Бронзовый век, как особая ступень в истории культуры выделялся ещё в античные время древнеримским философом Лукрецием Каром, К. Томсеном, Е. Ворсо, Ж. Дешелетом и другими.
Неравномерность исторического развития, наметившаяся в предшествующие периоды, в бронзовом веке проявляется весьма резко. В передовых центрах с развитым производящим хозяйством в эпоху бронзы складываются раннеклассовые общества и формируются древнейшие государства (в странах Переднего Востока).
Производящее хозяйство распространялось в ряде обширных областей (например, Восточное Средиземноморье) и вне этих центров, обусловив их быстрый экономический прогресс, возникновение крупных этнических объединений, начало разложения родового строя. Вместе с тем на значительных территориях, удалённых от передовых центров, сохранялся старый, неолитический уклад жизни, архаичной культуры охотников-рыболовов, но и сюда проникали металлические орудия и оружие, в известной мере влиявшие на общее развитие населения этих районов. Большую роль в ускорении темпа хозяйственного и общественного развития отдельных областей сыграло в бронзовом веке установление прочных меновых связей, особенно между районами месторождений металлов (например, Кавказа и Восточной Европы).
Производство меди
... так называемые самородные руды, в которых медь находится в свободном виде. ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МЕДИ. Известны два способа извлечения меди из руд и концентратов: гидрометаллургический и ... штейн продувают в конвертерах воздухом для окисления сернистого железа, перевода железа в шлак и выделения черновой меди. Черновую медь далее подвергают рафинированию – очистке от примесей. ...
Слово «бронза» произошло от названия небольшого итальянского городка Бриндизи на берегу Адриатического моря, который славился своими бронзовыми изделиями.
Бронзовый век сменился железным только тогда, когда человечество смогло поднять температуру пламени в металлургических печах до 1540(С, т. е. до температуры плавления железа. Было освоено производство железных изделий. Однако первые изделия из железа имели низкую механическую прочность. И только когда древние металлурги открыли способ изготовления из железных руд сплавов – чугуна и стали – более прочных материалов,0020ем само железо, началось широкое распространение этого металла и его сплавов, стимулировавшее развитие человеческой цивилизации.
Наступил железный век, который, очевидно, длится и по сей день, так как примерно 9 (10 всех используемых человеком металлов и сплавов – это сплавы на основе железа.
Железный век, эпоха в первобытной и раннеклассовой истории человечества, характеризующаяся распространением металлургии железа и изготовлением железных орудий. Представление о трёх веках: каменном, бронзовом и железном возникло ещё в античном мире (Тит Лукреций Кар).
Термин «железный век» был введён в науку около середины 19 в. датским археологом К. Ю. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Период первоначального распространения железной индустрии пережили все страны в разное время, однако к железному веку обычно относят только культуры первобытных племён, обитавших вне территорий древних рабовладельческих цивилизаций, возникших ещё в эпоху энеолита и бронзы (Месопотамия, Египет, Греция, Индия, Китай и др.).
Железный век сравнительно с предыдущими археологическими эпохами (каменным и бронзовым веками) очень короток. Его хронологические границы: от 97 вв. до н. э., когда у многих первобытных племён Европы и Азии получила развитие собственная металлургия железа, и до времени возникновения у этих племён классового общества и государства.
В отличие от сравнительно редких месторождений меди и в особенности олова, железные руды, правда, чаще всего низкосортные (бурые железняки) встречаются почти всюду. Но получить железо из руд гораздо труднее, чем медь. Плавление железа было для древних металлургов недоступным. Железо получали в тестообразном состоянии с помощью [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], который состоял в восстановлении железной руды при температуре около 9001350°С в специальных печах горнах с вдуванием воздуха кузнечными мехами через сопло. На дне печи образовывалась крица комок пористого железа весом 15 кг, которую необходимо было проковывать для уплотнения, а также удаления из неё шлака. Сыродутное железо очень мягкий металл; орудия труда и оружие, сделанные из чистого железа, имели низкие механические качества. Лишь с открытием в 97 вв. до н. э. способов изготовления стали из железа и её термической обработки, начинается широкое распространение нового материала. Более высокие механические качества железа и стали, а также общедоступность железных руд и дешевизна нового металла обеспечили вытеснение им бронзы, а также камня, который оставался важным материалом для производства орудий и в бронзовом веке.
Металлы и сплавы в химии и технике
... металлов. В технике сплавы на основе железа, т.е чугун, сталь, а также само железо, называют черными металлами, все остальные металлы называются цветными. Существуют и другие классификации металлов. Химические свойства металлов ... не существующие в природе радиоактивные металлы. Современная металлургия получает свыше 60 металлов и на их основе более 5000 сплавов. В основе структуры металлов лежит ...
Изменилась и стоимость железа. В IX-VII вв. до н. э., когда начался железный век, этот металл ценился дороже золота. С развитием металлургии стоимость железа неуклонно снижалась, но все более возрастала его роль в жизни человеческого общества. Именно с железом, а не с золотом сравнивали сердца выдающихся людей. Так герои «Илиады» Гомера облачались в «меднокованые доспехи» и имели «сердца твердые, как железо», а героев его «Одиссеи», победителей игр, награждали куском золота и куском железа.
Железные сплавы – чугун и сталь – не только основа развития техники, но и важнейший материал искусства. Так, из чугуна отлит узор «кружев чугунных» Санкт — Петербурга, ограды его мостов и решетка Летнего сада. Великолепные произведения искусства из чугуна созданы мастерами Каслинского чугунолитейного завода. Знаменитый булат, из которого оружейники Дамаска, а затем и нашего Златоуста делали лучшие в мире клинки, — это сталь. Из стали тульские оружейники создавали непревзойденное по качествам оружие. Из стали сделаны барельефы, светильники и опоры метро, а также скульптуры, например «Рабочий и колхозница» скульптора В. И. Мухиной.
История знакомства человека с металлами очень продолжительна, но она стоит этого, ведь проделан громадный путь. Путь эволюции металлов. «Рождение» металлов очень важный процесс, который нужно помнить и не забывать. Я надеюсь, что в дальнейшем мы не прервем эту цепочку, и будем усовершенствовать наши незаменимые металлы.
Глава 2: « Металлы в быту человека вчера и сегодня»
Применение металлов довольно разнообразно, начиная с древнего времени. Из серебра, золота и меди чеканили монеты – человечество издавна отвело этим металлам роль мерила стоимости товара, мировых денег.
Древние римляне начали чеканить серебряные монеты с 269 г. До н. э. – на полстолетия раньше, чем золотые. Родиной золотых монет стала Лидия, расположенная в западной части Малой Азии и торговавшая с Грецией и другими странами посредством таких монет.
В поэме древнегреческого поэта Лукреция Кара «О природе вещей» установлен следующий порядок вхождения металлов в быт человека: «Все-таки в употребление вошла раньше медь, чем железо, так как была она мягче, причем изобильней гораздо»
Самородная медь нередко встречается в природе, она легко обрабатывается, поэтому предметы из меди пришли на смену каменным орудиям. И даже там, где еще господствовал камень, медь играла не малую роль. Например, одно из чудес света – пирамида Хеопса, сложенная из 2 миллионов 300 тысяч каменных глыб массой по 2,5 тонны каждая, была сооружена с помощью инструмента, изготовленного из камня и меди.
В Египте уже в IV тысячелетии до н. э. умели примитивным образом получать бронзу. Из нее изготавливали оружие и различные декоративные изделия. У египтян, ассирийцев, финикийцев, этрусков литье из бронзы достигло значительного развития. В VII в. до н. э., когда были разработаны способы отливки статуй из бронзы, наступает расцвет художественного применения бронзы.
Товароведная характеристика цветных металлов и изделий из них
... М.П. Васильевой в соавторстве, А.Ф. Шепелева и других. Цель реферата – дать товароведную характеристику цветных металлов и изделий из них. Поставленная цель определила задачи реферативной ... технические требования к цветным металлам; изучить особенности классификации цветных металлов и изделий из них в ТН ВЭД; проанализировать товароведную характеристику металлохозяйственных изделий; определить виды ...
Гигантская бронзовая статуя Колосса Родосского (32 метра) – еще одно чудо света – возвышалась над входом во внутреннюю гавань древнего порта Родоса, и даже самые крупные морские суда свободно проходили под ней.
Позже были созданы уникальные бронзовые творения: конная статуя Марка Аврелия, «Дискобол», «Спящий Сатир» и многие другие. А великолепные бронзовые скульптуры «Медный всадник» и четыре группы «Укротитель коней» на Аничковом мосту в Санкт – Петербурге – красноречивое свидетельство того, что бронза продолжает оставаться одним из основных материалов скульпторов. Знаменитые царь-колокол и царь-пушка в Московском Кремле – еще два примера художественной ценности меди и ее сплава – бронзы.
Что касается настоящего времени, металлы стали не заменимым материалом в различных отраслях народного хозяйства.
Применение в технике:
- Благодаря таким свойствам, как прочность, твёрдость, пластичность, коррозионная стойкость, жаропрочность, высокая электрическая проводимость и многое др., металлы играют громадную роль в современной технике, причём число металлов, находящих применение, постоянно растет. Характерно, что до начала 20 в. Многие важнейшие металлы Al, V, W, Mo, Ti, U, Zr и др. либо не производились вообще, либо выпускались в очень ограниченных масштабах;
- такие металлы, как Be, Nb, Ta, начали сравнительно широко использоваться лишь накануне 2-й мировой войны 193945. В 70-х гг. 20 в. В промышленности применяются практически все металлы, встречающиеся в природе.
Знаете ли вы?
Наиболее ковкий металл – золото (из 1г можно вытянуть проволоку длинной 2,4 км); самый тугоплавкий металл – вольфрам (3420(С); самый токсичный элемент – радий; самый тяжелый металл – осмий; самый твердый – хром; самый тепло- и электропроводный – серебро;
- Все металлы и образованные из них сплавы делят на чёрные (к ним относят железо и сплавы на его основе;
- на их долю приходится около 95% производимой в мире металлопродукции) и цветные, или, точнее, нежелезные (все остальные металлы и сплавы).
Большое число нежелезных металлов и широкий диапазон их свойств не позволяют классифицировать их по какому-либо единому признаку. В технике принята условная классификация, по которой эти металлы разделены на несколько групп по различным признакам (физическим и химическим свойствам, характеру залегания в земной коре), специфичным для той или иной группы: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (например, Al, Mg), тяжёлые М. (Cu, Pb и др.), [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (W, Mo и др.), [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (Au, Pt и др.), рассеянные металлы (Ga, In, TI), редкоземельные М. (Sc, Y, La и [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]), радиоактивные металлы (Ra, U и др.).
металлы, которые производят и используют в ограниченных масштабах, называются [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. К ним относят все рассеянные, редкоземельные и радиоактивные металлы, большую часть тугоплавких и некоторые лёгкие металлы.
Большая способность металлов к образованию многочисленных соединений разного типа, к различным фазовым превращениям создаёт благоприятные условия для получения разнообразных [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], характеризующихся требуемым сочетанием полезных свойств. Число используемых в технике сплавов превысило уже 10 тыс. Значение сплавов как [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], электротехнических материалов, материалов с особыми физическими свойствами непрерывно возрастает. В то же время в связи с развитием полупроводниковой и ядерной техники расширяется производство ряда особо [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (чистотой например, 99,9999% и выше).
Значение щелочных металлов в организме человека
... В сутки человек употребляет около 10-12 г поваренной соли, в том числе в хлебе и натуральных пищевых продуктах. Роль поваренной соли в организме ... щелочных элементов может привести к необратимым последствиям: вплоть до обезвоживания организма. Важная роль натрия в организме - регулирование водно-солевого баланса. Поэтому в ... этих металлов свойственен, ... Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 642 с.). - ...
Применение того или иного металла (или сплава) в значительной мере определяется практической ценностью его свойств; однако существенное значение имеют и др. обстоятельства, в первую очередь природные запасы металлов, доступность и рентабельность его добычи. Из наиболее ценных и важных для современной техники металлов. Лишь немногие содержатся в земной коре в больших количествах: Al (8,8%), Fe (4,65%) Mg (2,1%), Ti (0,63%).
В электротехнической промышленности из благородных металлов изготовляют [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] с большой степенью надёжности (стойкость против [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], устойчивость к действию образующейся на контактах кратковременной электрической дуги).
В технике слабых токов при малых напряжениях в цепях используются контакты из сплавов золота с серебром, золота с платиной, золота с серебром и платиной. Для слаботочной и средненагруженной аппаратуры связи широко применяют сплавы палладия с серебром (от 60 до 5 % палладия).
Представляют интерес металлокерамические контакты, изготовляемые на основе серебра как токопроводящего компонента. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] сплавы благородных металлов с высокой коэрцитивной силой употребляют при изготовлении малогабаритных электроприборов. Сопротивления ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]) для автоматических приборов и тензометров делают из сплавов благородных металлов (главным образом палладия с серебром, реже с другими металлами).
У них малый 13 LINK
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
Мировой рынок цветных металлов
... 2010 года. Давление на котировки меди оказывают опасения сохранения избыточного предложения на рынке металла. Что касается цинка, то падение рыночной стоимости в I квартале связывается с ... развития цветной металлургической промышленности мира 2.1 Анализ состояния мирового рынка цветных металлов за 2010 г. На рынке цветных металлов наступил новый этап. Китайская экономика и спекулянты вынуждают забыть ...
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·1%81%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F» \o «Температурный коэффициент электрического сопротивления» 14температурный коэффициент электрического сопротивления15, малая термоэлектродвижущая сила в паре с медью, высокое сопротивление [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], высокая температура плавления, они не окисляются.
Также очень важны металлы для такой отрасли как машиностроение. Стойкие металлы идут на изготовление деталей, работающих в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] технологические аппараты, реакторы, электрические нагреватели, высокотемпературные печи, аппаратуру для производства оптического [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и стекловолокна, термопары, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] сопротивления и др. Используются в чистом виде, как [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и в сплавах. Химические [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и их части делают целиком из благородных металлов или только покрывают фольгой из благородных металлов. Покрытые платиной аппараты применяют при изготовлении чистых химических препаратов и в пищевой промышленности. Когда химической стойкости и тугоплавкости платины или палладия недостаточно, их заменяют сплавами платины с металлами, повышающими эти свойства: иридием (5-25 %), родием (3-10 %) и рутением (2-10 %).
Примером использования благородных металлов в этих областях техники является изготовление котлов и чаш для плавки щелочей или работы с соляной, уксусной и бензойной кислотами; [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], мешалок и др.
Мы не должны забывать и о том, что в медицине металлы тоже очень важны. Благородные металлы применяют для изготовления инструментов, деталей приборов, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], а также различных препаратов, главным образом на основе серебра. Сплавы платины с иридием, палладием и золотом почти незаменимы при изготовлении игл для шприцев. Из медицинских препаратов, содержащих благородных металлов, наиболее распространены [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и др. Благородные металлы применяют при лучевой терапии (иглы из радиоактивного золота для разрушения злокачественных опухолей), а также в препаратах, повышающих защитные свойства организма.
В электронной технике из золота, легированного [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], индием, гелием, кремнием, оловом, селеном, делают контакты в полупроводниковых [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Золотом и серебром напыляют [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]).
До начала эры [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] соли серебра были главным сырьем при изготовлении светочувствительных материалов ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] или [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]).
Металлы в алхимии
... ни было – минералом, растением, животным или человеком, - может стать философским камнем. «Естественная философия металлов». Парацельс Аргиропея Но все эти определения имели в виду только высшую алхимию, ... пределы. Так, в приготовлении философского камня они работали обыкновенно только над благородными металлами, между тем как суфлеры имели дело с различными произведениями царств растительного, ...
На заре фотографии использовали соли золота и платины, в частности при [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] изображения.
В качестве покрытий других металлов благородные металлы предохраняют основные металлы от [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] или придают поверхности этих металлов свойства, присущие благородным металлам (например, отражательная способность, цвет, блеск и т. д.).
Золото эффективно отражает тепло и свет от поверхности ракет и космических кораблей. Для отражения инфракрасной радиации в космосе достаточно тончайшего слоя золота в 1/60 мкм. Для защиты от внешних воздействий, а также для улучшения наблюдения за спутниками на их внешнюю оболочку наносят золотое покрытие. Золотом покрывают некоторые внутренние детали спутников, а также помещения для аппаратуры с целью предохранения от перегрева и коррозии. Благородные металлы используют также в производстве зеркал (серебрение стекла растворами или покрытие серебром распылением в вакууме).
Тончайшую плёнку благородных металлов наносят изнутри и снаружи на кожухи авиационных двигателей самолётов высотной авиации. Благородные металлы покрывают отражатели в аппаратах для сушки инфракрасными лучами, электроконтакты и детали проводников, а также радиоаппаратуру и оборудование для рентгено- и радиотерапии. В качестве антикоррозийного покрытия благородные металлы используют при производстве труб, вентилей и ёмкостей специального назначения.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] с серебром значительно превосходят по прочности [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], их применяют для [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и т. д..
Сплавы иридия с осмием, а также золота с платиной и палладием используют для изготовления [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] игл, напаек «вечных» перьев.
Высокие каталитические свойства некоторых благородных металлов позволяют применять их в качестве [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]: платину при производстве серной и азотной кислот; серебро при изготовлении формалина. Радиоактивное золото заменяет более дорогую платину в качестве катализатора в химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Благородные металлы используют также для очистки [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Многообразие металлов предопределяет большое число способов их получения и обработки. Взаимосвязь состава, строения и свойств металлов и сплавов, а также закономерности их изменения в результате теплового, химического или механического воздействия изучает [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Сейчас у металлов имеются очень серьезные «конкуренты» в виде продуктов современной химии – пластмасс, синтетических волокон, керамики и стекла. Но еще многие и многие годы человечество будет использовать металлы, которые продолжают играть ведущую роль в жизни человека.
Глава 3: «Металлы в химии и химия в металлах»
Химические свойства металлов:
В химических реакциях металлы проявляют только восстановительные свойства, т.е. их атомы отдают электроны, образуя в результате положительные ионы. Окислителями при этом могут выступать неметаллы (кислород, галогены, сера и др.), катионы водорода Н+ катионы других металлов. С кислородом воздуха легко взаимодействует щелочные и щелочноземельные металлы (поэтому их хранит под керосином):
Процессы сварки металлов плавлением
... все металлы, возможно соединение разнородных металлов. Характерный признак сварки плавлением; выполнение её за один этап-нагрев сварочным пламенем, в отличие от сварки давлением. Классификация электрической дуговой сварки. сварку плавлением электрической сварки Электрическую сварку плавлением в ...
Железо, цинк, медь и другие менее активные металлы энергично окисляются кислородом только при нагревании:
Золото и платиновые металлы не окисляются кислородом воздуха ни при каких условиях.
Металлы образуют с неметаллами бинарные соединения – оксиды, хлориды, сульфиды, фосфиды и т.д., например:
Щелочные и щелочноземельные металлы легко реагируют с водой, восстанавливая катионы водорода до свободного водорода, и образуют при этом растворимые основания – щелочи:
Менее активные металлы, например железо, взаимодействуют с водой только в раскаленном виде:
3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
При этом, как и при горении железа, получается оксид состава Fe3O4 (железная окалина), который представляет собой смесь двух оксидов FeO
- Fe2O3.
По восстановительной особенности металлы располагают в ряд, который называют электрохимическим рядом напряжений:
K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H2), Cu, Hg, Ag, Au.
В этот ряд помещен и водород, который, как и металл, способен отдавать электроны, образуя при этом положительно заряженные ионы H+.
Из положения металлов в ряду напряжений вытекают два правила, характеризующие химические свойства металлов:
1. Металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода, вытесняют его из растворов кислот, а стоящие правее, как правило, не вытесняют водород из растворов кислот:
Однако известно, что ртуть и серебро не реагируют с соляной кислотой. И это правило имеет ряд поправок:
- Правило соблюдается, если в реакции металла с кислотой образуется растворимая соль;
- Концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации реагирует с металлами по-особому, при этом водород не образуется;
- На щелочные металлы правило не распространяется, так как они легко взаимодействуют с водой (а указанное правило относится к реакциям водных растворов кислот с металлами).
2. Каждый металл вытесняет из растворов солей другие металлы, находящиеся правее него в ряду напряжений, и сам может быть вытеснен металлами, расположенными левее, например:
- Это правило также имеет поправки, аналогичные таковым к первому, а именно – правило соблюдается при условии образования растворимой соли; правило не распространяется на щелочные металлы.
Физические свойства металлов:
Для металлов наиболее характерны следующие свойства: металлический блеск, твердость, пластичность, ковкость и хорошая проводимость тепла и электричества. Для всех металлов характерна металлическая кристаллическая решетка: в ее узлах находятся положительно заряженные ионы, а между ними свободно перемещаются электроны. Наличие последних объясняет высокую электропроводность и теплопроводность, а также способность поддаваться механической обработке. Теплопроводность и электропроводность уменьшается в ряду металлов:
Аg Сu Аu Аl Мg Zn Fе РЬ Hg
Все металлы делятся на две большие группы:
Черные металлы:
Имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокую температуру плавления и относительно высокую твердость.Типичным представителем черных металлов является железо.
Цветные металлы:
- Имеют характерную окраску: красную, желтую, белую;
- обладают большой пластичностью, малой твердостью, относительно низкой температурой плавления.Типичным представителем цветных металлов является медь. В зависимости от своей плотности металлы делятся на:
Легкие (плотность не более 5 г/см):
К легким металлам относятся: литий, натрий, калий, магний, кальций, цезий, алюминий, барий. Самый легкий металл литий 1л, плотность 0.534 г/см3.
Тяжелые (плотность больше 5 г/см3):
- К тяжелым металлам относятся: цинк, медь, железо, олово, свинец, серебро, золото, ртуть и др.Самый тяжелый металл осмий, плотность 22,5 г/см3. Металлы различаются по своей твердости: мягкие: режутся даже ножом (натрий, калий, индий);
- твердые: металлы сравниваются по твердости с алмазом, твердость которого равна 10. Хром самый твердый металл, режет стекло. В зависимости от температуры плавления металлы условно делятся на:
- Легкоплавкие (температура плавления до 1539°С).К легкоплавким металлам относятся: ртуть температура плавления 38,9.°С;
- галлий температура плавления 29,78.°С;
- цезий температура плавления 28,5.°С;
- и другие металлы.
Тугоплавкие (температура плавления выше 1539 С).К тугоплавким металлам относятся: хром температура плавления 1890.°С; молибден температура плавления 2620.°С; ванадий температура плавления 1900.°С; тантал температура плавления 3015.°С; и многие другие металлы.
Самый тугоплавкий металл вольфрам температура плавления 3420°С.
Атомныйномер
Название
Электроннаяконфигурация
·г/см3
t
·пл.
·C
t
·кип.
·C
ЭО
ПИэВ
Атомныйрадиус,нм
Степеньокисле-ния
3
Литий Li
[He] 2s1
0,531
180,5
1347
0,97
5,39
0,157
+1
11
Натрий Na
[Ne]3s1
0,97
97,9
882,9
1,01
5,138
0,191
+1
19
Калий K
[Ar] 4s1
0,859
63,65
774
0,91
4,339
0,236
+1
27
Рубидий Rb
[Kr] 5s1
1.53
38,4
688
0,89
4,176
0,253
+1
55
Цезий Cs
[Xe] 6s1
1,88
28.4
678
0,86
3,893
0,274
+1
87
Франций Fr
[Rn] 7s1
–
–
–
–
–
–
+1
Щелочные металлы:
Физические свойства:
Низкие температуры плавления, малые значения плотностей, мягкие, режутся ножом. Низкий потенциал ионизации, который уменьшается с увеличением атомного номера.
Химические свойства:
Все щелочные металлы — очень сильные восстановители, в соединениях проявляют единственную степень окисления +1. Восстановительная способность увеличивается в ряду ––Li–Na–K–Rb–Cs
·
·
Все соединения щелочных металлов имеют ионный характер.
Практически все соли растворимы в воде.
1. Активно взаимодействуют с водой:
2Na + 2H2O
- 2NaOH + H2
2Li + 2H2O
- 2LiOH + H2
2. Реакция с кислотами:
2Na + 2HCl
- 2NaCl + H2
3. Реакция с кислородом:
4Li + O2
- 2Li2O(оксид лития)
2Na + O2
- Na2O2(пероксид натрия)
K + O2
- KO2(надпероксид калия)
На воздухе щелочные металлы мгновенно окисляются. Поэтому их хранят под слоем органических растворителей (керосин и др.).
4. В реакциях с другими неметаллами образуются бинарные соединения:
2Li + Cl2
- 2LiCl(галогениды)
2Na + S
- Na2S(сульфиды)
2Na + H2
- 2NaH(гидриды)
6Li + N2
- 2Li3N(нитриды)
2Li + 2C
- 2Li2C2(карбиды)
Реагируют со спиртами и галогенопроизводными углеводородов.
5. Качественная реакция на катионы щелочных металлов — окрашивание пламени в следующие цвета:
Li+ – карминово-красный
Na+ – желтый
K+, Rb+ и Cs+ – фиолетовый
Атом-ныйномер
Название
Атомнаямасса
Электроннаяконфигурация
·г/см3
t
·пл.
·C
t
·кип.
·C
ЭО
Атомныйрадиус,нм
Степеньокисле-ния
4
Бериллий Be
9,01
[He] 2s2
1,86
1283
2970
1,5
0,113
+2
11
Магний Mg
24,3
[Ne]3s2
1,74
649,5
1120
1,2
0,16
+2
19
Кальций Ca
40,08
[Ar] 4s2
1,54
850
1487
1,0
0,2
+2
27
Стронций Sr
87,62
[Kr] 5s2
2,67
770
1367
1,0
0,213
+2
55
Барий Ba
137,34
[Xe] 6s2
3,61
710
1637
0,9
0,25
+2
87
Радий Ra
226
[Rn] 7s2
·6
·700
1140
0,9
–
+2
Щелочноземельные металлы:
Физические свойства:
Щелочноземельные металлы (по сравнению со щелочными металлами) обладают более высокими t
·пл. и t
·кип., потенциалами ионизации, плотностями и твердостью.
Химические свойства:
1. Очень реакционноспособны.
2. Обладают положительной валентностью +2.
3. Реагируют с водой при комнатной температуре (кроме Be) с выделением водорода.
4. Обладают большим сродством к кислороду (восстановители).
5. С водородом образуют солеобразные гидриды ЭH2.
6. Оксиды имеют общую формулу ЭО. Тенденция к образованию пероксидов выражена слабее, чем для щелочных металлов.
Заключение:
Ознакомившись с родословной металлов, с достижениями ученых в области открытия таких великолепных элементов, как металлы, можно сделать следующие выводы:
Работа по открытию металлов – это большой вклад ученых в основу периодической системы химических элементов.
Для получения особых уникальных металлов производится цепочка различных своеобразных экспериментов, метаморфоз и превращений по выявлению и отбору свойств и качеств того или иного металла.
Трудность открытия и разработки все более новых и новых металлов и их свойств состоит в том, что в настоящее время существует и появляются более современные и удобные материалы, полученные химическим путем по новым технологиям, способные на время или же полностью заменить наши бесценные металлы.
Стало ясно, что металлы — это не такие уж простые вещества, они имеют свои свойства и характеристики, которые люди усовершенствовали и изменяли на протяжении многих лет. Применение металлов очень разнообразно, но ясно одно, что металлы – неотъемлемый элемент в жизни людей. И вряд ли найдется хоть одна отрасль промышленности, которая сможет обойтись без металлов и их сплавов. Если же сейчас мы оглянемся вокруг себя, мы увидим много разнообразных металлов и их сплавов, конечно, они очень не похожи на кусок заржавевшего железа, но ведь от этого они не перестают являться самым настоящим металлом, металлом, который прошел огромный путь изменений и преобразований.
Но, к сожалению, сейчас существуют очень серьезные проблемы с применением металлов. Жизнь продолжается, и многое в ней меняется. Разрабатываются более новые и удобные технологии, которые могут во многом заменить металлы и вытеснить их из нашей жизни, но будем надеяться, что металлы будут как можно дольше быть основным материалом в жизни людей.
В результате этого, стало ясно, что металлы на данный момент – это незаменимый, важный и значимый элемент в жизни людей и, не смотря ни на что, еще многие и многие годы, а возможно и века человечество будет использовать металлы, которые продолжают играть значимую роль в жизни людей.
Данная работа может вызвать интерес при знакомстве с историей металлов в школах, на уроках химии и физики, географии и истории, при работе в предметных кружках и факультативах, а также привлечь учащихся нашей школы к последующей научной деятельности.
Список литературы:
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/metallyi-v-jizni-cheloveka/
- Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», «Большая Советская Энциклопедия», электронный вариант, 2003;
- Френкель Я. И. «Введение в теорию металлов», 2 изд., 1950;
- ООО «Кирилл и Мефодий», Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия, электронный вариант, 2006;
- ООО «Кирилл и Мефодий», Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия, электронный вариант, 2004;
- Я познаю мир: детская энциклопедия: химия. Авт. – сост. Л. А. Савина, 1998;
- О. С. Габриелян, учебник химии 9 класс, Дрофа 2006.
Приложения:
Приложение 1:
«Бронзовый век»
Приложение 2:
«Бронзовый водолей» (Азербайджан) «Бронзовый водолей»
«Водолей» (Ирак)
«Бронзовый котелок» (Афганистан)
«Глиняные сосуды и бронзовый топор
фатьяновской культуры»
«Бронзовый литой котел» (Кубачи; Дагестанская АССР) «Металлическая привеска»
«Медный рудник» (Китай)
«Металлический виадук Гараби» (Франция)
«Статуэтка и печати времени Намазга V» «Предметы из катакомбных погребений
юга СССР»
«Медный рудник» (Перу)
«Металлургический комбинат» (Голландия)
«Металлургический завод» (Донецкая область)
13PAGE 15
13PAGE 143215
«Металлическая
Телевизионная башня» (Киев)
«Кубок и сосуд из погребения в Триалети» (Грузия)
«Ложки» (Румыния)
«Орудия развитого бронзового века Европы»
«Медный рудник» (Замбия)
«Металлические украшения»
«Орудия раннего бронзового века Европы»
Паулан А. «Подсвечник»
«Медный поднос» (Алжир)
«Бронзовый водолей из Вжища»
«Медный рудник Чукикамата» (Чили)
«Бронзовый кувшин»
(из Мосула)
