Що таке метал?
З самого раннього дитинства ми стикаємося з фразою, що такий-то предмет зроблений з металу. Що таке метал?
Метали - це певна група хімічних елементів (а також їх сплавів), які володіють загальними для всієї групи властивостями, такими як підвищена міцність, хороша тепло- і електропровідність, ковкість, пластичність, металевий блиск.
До металам відноситься майже 80% всіх відомих хімічних елементів (96 з 118).
Фізичні властивості металів
Всі метали, за винятком ртуті, в звичайних умовах знаходяться в твердому стані. За ступенем твердості самий м`який метал - це цезій (0,2 бала за 10-бальною шкалою Мооса). Найтвердіший - це вольфрам. Його твердість дорівнює 6 балам. Твердість заліза - 4 бали.
Температури плавлення (переходу в рідкий стан) у металів різняться: від - 39ordm- у ртуті до 3 410ordm- у вольфраму. Низькі температури плавлення мають всі лужні метали, а зі звичайних - олово і свинець. Їх можна розплавити навіть в домашніх умовах на газовому пальнику. Більшість металів плавиться в спеціальних печах з високими температурами.
Завдяки наявності в кристалічних решітках металів вільних рухливих електронів, всі вони дуже добре проводять електрику і тепло. Найкращі провідники електрики з металів - це срібло, мідь і алюміній. Не випадково саме з двох останніх металів роблять електропроводку.
З прекрасною теплопровідністю металів ми також часто стикаємося в побуті. Щоб закип`ятити воду, ми наливаємо її в металеву каструлю і ставимо на плиту. Тен нагріває метал, а метал передає майже всю теплову енергію воді.
Хімічні властивості металів
В ході хімічних реакцій все метали легко віддають свої електрони і виступають в ролі відновників.
Майже всі метали окислюються киснем. Лужні метали (літій, кальцій) вступають у взаємодію з киснем при звичайних умовах. Для окислення киснем інших металів потрібна підвищена температура. Наприклад, якщо нагріти мідний дріт на вогні, мідь вступить у взаємодію з киснем з повітря і покриється чорною плівкою (оксидом міді):
- 2Сu + O2 - 2CuO
З киснем не реагують золото і платина.
З інших окислювачів з металами реагують хлор, сірка. Якщо змішати ошурки і порошок сірки і нагріти суміш, то на наших очах вийде сульфід заліза:
- Fe + S - FeS
Відновлювальна активність у різних металів різна. За своєю активності метали розподіляються наступним чином:
- Li - K - Ba - Sr - Ca - Na - Mg - Al - Mn - Zn - Cr - Fe - Ca - Co - Ni - Sn - Pb - (H2) - Cu - Hg - Ag - Pt - Au.
Чим лівіше в цьому ряду знаходиться метал, тим він активніше. Попередній елемент може витіснити метал, що знаходиться правіше. Наприклад, якщо в пробірку з розчином сульфату міді помістити шматочок заліза, то він покриється бурим нальотом (плівкою з міді):
- Fe + CuSO4 - FeSO4 + Cu
Метали, що знаходяться лівіше водню (H2), можуть витіснити його з соляної кислоти. Якщо в соляну кислоту опустити шматочок цинку, почне виділятися водень:
- HCl + Zn - ZnCl2 + H2
Лужні метали легко вступають в реакцію з водою. Якщо в ємність з водою помістити шматочок натрію, то почне активно виділятися водень і утворюється луг:
- 2Na + 2H2O - 2NaOH + H2
застосування металів
Завдяки своїм корисним властивостям метали міцно увійшли в життя людини. Людина використовує міцність металів, роблячи з них каркаси будівель (від маленьких павільйонів до величезних хмарочосів), корпусу машин (автомобілів, вагонів, кораблів, верстатів), а також робочі деталі різних інструментів.
Електрична енергія, без якої не можна уявити собі сучасне життя, також передається на відстані по дротах з металів.
Прочитайте також інші статті про металах:
