Реферат на тему: «Метали» Роботу icon

Реферат на тему: «Метали» Роботу



НазваРеферат на тему: «Метали» Роботу
Дата конвертації29.01.2013
Розмір89.38 Kb.
ТипРеферат
джерело

Голубівська СЗШ I-III ступенів


Реферат на тему:

«Метали»


Роботу виконала

уч. 10 класу

Марчук Тетяна


Перевірила

вч. хімії

Коненко Т. К.


Метали - клас хімічних елементів з певними хімічними і фізичними властивостями: метали добре проводять електрику і тепло, непрозорі, але можуть відбивати світло; ковкі, що дозволяє надавати виробам з них потрібну форму і розкатувати в плоскі пластинки, пластичні, що дає можливість витягати тонкий дріт.

Металами є прості речовини більшості хімічних елементів (приблизно 80 %). Найпоширенішим хімічним елементом-металом, у земній корі є алюміній.

Широко використовуються такі типи металів:


Будова


Всі метали мають кристалічну будову. Розташовані тим або іншим способом, атоми утворюють елементарну комірку просторової кристалічної ґратки. Тип ґратки залежить від хімічної природи і фазового стану металу.

У заліза, хрому, молібдену, вольфраму і деяких інших металів елементарна комірка є кубом із атомами у вершинах і додатковим - у центрі (об\'ємноцентрована кубічна ґратка). При температурі понад 910°С у кристалічній структурі заліза відбувається перебудова, число атомів у елементарній комірці збільшується до 14-ти. В результаті перебудови симетрія елементарної комірки змінюється - атоми розміщуються у вершинах куба й додатково в центрі кожної грані (гранецентрована кубічна ґратка). Цинк, магній, титан мають елементарну комірку в формі шестигранної призми.

Елементарні комірки кожного даного кристала однаково орієнтовані в просторі, розташовуючись послідовно, вони мають загальні з сусідніми комірками атоми й утворюють разом просторову ґратку. Проте різні метали з ідентичною кристалічною ґраткою мають різні параметри, тобто відстані між сусідніми атомами.

Властивості


Область застосування металів визначається їх властивостями. Властивості металів поділяють на:
^

Фізичні властивості


Усі метали (за винятком ртуті) при звичайних умовах є кристалічними речовинами. Їхні атоми розташовані в певному геометричному порядку і утворюють просторову кристалічну ґратку. У вузлах кристалічної ґратки містяться іони металів. Валентні електрони дуже слабо зв'язані з атомами і можуть легко переміщатися по всьому об'єму металу, переходячи від одних іонів до інших.

Легкою рухливістю валентних електронів пояснюється висока електропровідність і теплопровідність металів. На відміну від розчинів і розплавів при проходженні електричного струму через металічний провідник переносу частинок речовини не відбувається. Метали мають електронну електропровідність. За електропровідністю і теплопровідністю метали розміщуються в однаковому порядку. Найкращими провідниками електричного струму є срібло, мідь, золото і алюміній.

Характерна особливість металів — металічний блиск, тобто здатність добре відбивати світло. Але ця здатність проявляється лише тоді, коли метал утворює суцільну і гладку (поліровану) поверхню.

Дуже важливою властивістю більшості металів є пластичність, тобто здатність змінювати зовнішню форму при дії сторонньої сили і зберігати набуту форму після припинення впливу зовнішньої дії. На цій здатності базуються різні способи механічної обробки металів: прокатка, ковка, штамповка, волочіння тощо. Однак ця властивість у різних металів виявляється не однаково. Здатність розкатуватись у тоненькі листи і витягуватись у тоненький дріт найкраще виявляється у золота, срібла, міді, алюмінію і олова, трохи гірше в заліза і цинку. Деякі метали зовсім не виявляють пластичності, вони дуже крихкі — це бісмут, манган і особливо стибій (сурма). При ударі вони розпадаються на шматочки.

За густиною метали умовно поділяють на легкі (густина яких менша 5 г/см3) і важкі (густина яких більша 5 г/см3). До найлегших металів належать літій, калій і натрій. Легкі метали — манган, алюміній і титан. Найважчими вважаються ртуть, золото, платина і осмій. За твердістю метали теж дуже відрізняються один від одного. Найтвердішим металом є хром, який дряпає скло. За ним іде вольфрам, нікель і ін. До найм'ягших металів належать калій і натрій, які легко ріжуться ножем. Дуже м'яким є також свинець. (Див. таблиця густин речовин; таблиця відносної твердості речовин)

^ За температурами плавлення метали теж різко відрізняються один від одного. Найнижчу температуру плавлення має ртуть (—39°С), за нею йде цезій (28,5 °C), рубідій (38,5 °C), калій (62,3 °C), а найвищу — вольфрам (3410 °C). (Див. таблиця температур плавлення речовин)

^ За забарвленням метали умовно поділяють на чорні — залізо, манган та їх чисельні сплави (чавун, сталь) і кольорові, до яких відносять усі інші метали. Відповідно до цього і промисловість, яка їх добуває, називають чорною і кольоровою металургією.
^

Хімічні властивості


Характерною особливістю металів є здатність їх атомів віддавати свої валентні електрони і утворювати позитивно заряджені іони. На відміну від неметалів метали негативно заряджених іонів не утворюють. Отже, вільні метали є відновниками. Чим легше даний метал віддає свої валентні електрони, тим він активніший відновник. За хімічною активністю метали можна розподілити на три групи: сильно активні — калій, натрій, барій, кальцій і ін., середньої активності — цинк, залізо, нікель тощо і мало активні — срібло, золото і платина. Сильно активні метали з киснем повітря енергійно взаємодіють вже при звичайній температурі, утворюючи оксиди, наприклад:

  • 2Ca + O2 = 2CaO

Тому лужні і лужноземельні метали зберігають під шаром гасу, щоб запобігти їх окисненню киснем повітря. Метали середньої активності окиснюються киснем повітря лише з поверхні, вкриваючись тонкою оксидною плівкою, яка запобігає дальшому окисненню металу. Наприклад:

  • 2Zn + O2 = 2ZnO

Але при високій температурі вони енергійно взаємодіють з киснем і перетворюються в оксиди.

Малоактивні (благородні) метали з киснем безпосередньо не реагують взагалі. Більшість металів може безпосередньо реагувати з сіркою, хлором і майже з усіма неметалами, особливо при високій температурі. З водою сильно активні (лужні і лужноземельні) метали взаємодіють вже при звичайній температурі з виділенням водню і утворенням розчинних гідроксидів (лугів), наприклад:

  • 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

  • Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2

Метали середньої активності, наприклад залізо, реагують з водою (водяною парою) лише при сильному розжаренні:

  • 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2

Мало активні метали з водою не реагують ні при яких умовах. Відношення металів до кислот визначається їх місцем в електрохімічному ряду напруг (ряду активності). Усі метали, що займають місце в ряду напруг лівіше від водню взаємодіють з кислотами з утворенням солі і виділенням водню (з нітратної кислоти водень не виділяється!) Метали, що займають місце в ряду напруг правіше від водню, водню з кислот не витісняють. Але деякі з них можуть реагувати з концентрованою сульфатною кислотою при нагріванні з утворенням солі і виділенням діоксиду сірки SO2, наприклад:

  • Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + 2H2O + SO2

Що ж стосується нітратної кислоти, то при взаємодії її з усіма металами, незалежно від їх місця в ряду напруг, водень з HNO3 не виділяється, а утворюються оксиди азоту і сіль металу. Наприклад:

  • 3Zn + 2HNO3 + 6HNO3 = 3Zn(NO3)2 + 2NO ↑ + 4H2O

  • 3Ag + HNO3 + 3HNO3 = 3AgNO3 + NO ↑ + 2H2O
^

Метали в природі


Метали складають понад 80% усіх хімічних елементів. Переважна більшість металів зустрічається в природі у вигляді різних сполук і лише деякі з них — у вільному стані. Це так звані самородні метали (золото і платина), а також інколи срібло, ртуть, мідь і інші метали.

Мінерали і гірські породи, придатні для добування з них металів заводським способом, називаються рудами. Важливішими рудами є оксиди (Fe2O3, Fe3O4, Al2O3 • nH2O, MnO2 тощо); сульфіди (ZnS, PbS, Cu2S, HgS і ін.), солі (NaCl, KCl, MgCl2 CaCO3 і т. д.). Малоактивні метали зустрічаються переважно у вигляді оксидів і сульфідів, а активні (лужні і лужноземельні) — винятково у вигляді солей.
^

Одержання металів з руд


В більшості випадків руди містять різні домішки у вигляді піску, глини, вапняку тощо. Ці домішки називають пустою породою. Коли в руді багато пустої породи, тобто коли руда є бідною на корисну речовину, таку руду піддають збагаченню, тобто видаляють з неї частину пустої породи. Різні руди збагачують різними способами.

Для збагачення сульфідних руд звичайно застосовують спосіб флотації (спливання). При цьому способі руду розмелюють у тонкий порошок і заливають у великих чанах водою. До води додають певні органічні речовини (наприклад, соснове масло, вищі жирні кислоти тощо), молекули яких добре адсорбуються частинками сульфідів, і вкривають їх тонкою плівкою, внаслідок чого вони не змочуються водою. Крізь воду продувають повітря, пухирці якого з маслом утворюють піну, а також прилипають до частинок сульфідів, і вони спливають та збираються зверху разом з піною, а змочені водою частинки пустої породи осідають на дно (див. мал. Схема флотаційного апарату). Піну з сульфідами металів зливають з чану і віджимають сульфіди. Так одержують збагачену на корисну речовину руду.





Схема флотаційного апарату

Вільні метали добувають з руд різними способами. З оксидних руд метали одержують відновленням їх при високих температурах. При цьому як відновник частіше всього використовують вугілля (кокс) і монооксид вуглецю СО. Наприклад:

  • Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO ↑

  • Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

  • SnO2 + C = Sn + CO2

  • 2Cu2O + C = 4Cu + CO2

Інколи відновником служать активні метали. Наприклад, при добуванні хрому, берилію, мангану і ін. як відновник застосовують алюміній (алюмінотермія):

  • Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3

  • 3MnO2 + 4Al = 3Mn + 2Al2O3

У деяких випадках як відновник використовують водень, зокрема при добуванні молібдену, вольфраму, порошкоподібного заліза тощо:

  • Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

  • WO3 + 3H2 = W + 3H2O

Сульфідні руди спочатку обпалюють, переводячи їх в оксиди металів, які потім відновлюють. Наприклад:

  • 2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2

  • PbO + C = Pb + CO ↑

Найактивніші метали — калій, натрій, кальцій і ін. — не можна одержати способом хімічного відновлення їх сполук. Ці метали одержують лише електролізом їх розплавлених солей.



Схожі:

Реферат на тему: «Метали» Роботу iconРеферат на тему
Использование элементов метода проектов на уроках математики и во внеурочной деятельности
Реферат на тему: «Метали» Роботу iconЯк писати реферат Реферат
Реферат –це доповідь, розроблена на основі критичного огляду, вивчення декількох джерел. В основі реферату лежить стислий переказ...
Реферат на тему: «Метали» Роботу iconУрок на тему : Ферум. Залізо. Сполуки Феруму (ІІ) І Феруму (ІІІ) Мета
Мета: поглибити І узагальнити знання учнів про метали побічних підгруп на прикладі Феруму, ознайомити із триадами елементів у VIII...
Реферат на тему: «Метали» Роботу iconРеферат Визначити тему
Бібліографічний опис джерела списку літератури подається за такими правилами: для книг слід вказати: прізвища та ініціали авторів,...
Реферат на тему: «Метали» Роботу iconЯк писати реферат
Реферат—це доповідь, розроблена на основі критичного огляду, вивчення декількох джерел. В основі реферату лежить стислий переказ...
Реферат на тему: «Метали» Роботу iconРеферат Виконала учениця 10-а класу Агранович Таїсія Біографія Життя цієї людини − драма. Тому І мій реферат у драматичній формі
Савва народився з роздвоєною губою − явна ознака родової деградації. Врубель був пригнічений цією обставиною, а раптова смерть Савви...
Реферат на тему: «Метали» Роботу iconРеферат на тему
Хоча для цього значно краще прислужився б термін фітологія (фітон – рослина, логос – слово), тобто слово про рослини чи наука про...
Реферат на тему: «Метали» Роботу iconРеферат на тему: Відомі і маловідомі фізики
Важко було б вказати на будь-яку царину сучасної техніки, котра могла б обійтися в тій чи іншій мірі без користування фізичними знаннями....
Реферат на тему: «Метали» Роботу iconРеферат на тему: Значення та охорона тварин
Сьогодні в нас існує Державна інспекція з охорони і відтво­рення рибних запасів та регулювання рибальства, яка встанов­лює певні...
Реферат на тему: «Метали» Роботу iconРеферат на тему: "Державна символіка України " Державні символи України
України. Державні символи затверджуються Верховною Радою України. Характерними оз­наками їх є те, що вони: 1 виражають національний...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©lib.znaimo.com.ua 2000-2014
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи