Общие свойства металлов

Металлы — основные материалы, используемые в машиностроении
Металлы — основные материалы, используемые в машиностроении

Металлы — химические элементы и простые вещества, которые обладают характерными для них металлическими свойствами. Это высокие теплопроводность, электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, характеризующий зависимость сопротивления от температуры, металлический блеск, ковкость, пластичность. У металлов (за исключением полуметаллов) имеется ионная кристаллическая решетка. Подавляющее большинство металлов — твердые вещества при нормальных условиях. Исключение составляют ртуть и франций.

Теплопроводность и электропроводность обусловлены тем, что в кристаллических решетках металлов имеются свободные электроны, которые движутся под воздействием электрического поля. Наибольшая электропроводность у серебра, меди и алюминия, а также у натрия. Из алюминия и меди чаще всего делают провода. Лучший проводник тепла — серебро, хорошо проводит тепло также натрий — его используют в клапанах двигателей автомобилей для охлаждения.

Из 118 известных на сегодня химических элементов металлами являются 87, а если прибавить так называемые полуметаллы, то даже 94.

Шесть элементов относятся к группе щелочных металлов: литий (Li), натрий (Na), калий (К), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr).

Четыре элемента относятся к группе щелочноземельных металлов. Это кальций (Са), стронций (Sr), барий (Ва), радий (Ra). Эти металлы относятся к II группе таблицы химических элементов. Щелочноземельными эти вещества называют потому, что их гидроксиды являются щелочами, а оксиды тугоплавкие и их когда-то называли землями. Эти оксиды (земли), взаимодействуя с водой, дают щелочь. Во II группу входят также бериллий (Be) и магний (Mg), которые, хоть иногда их и относят к щелочноземельным, обладают другими свойствами.

Сорок металлов относятся к группе переходных. Эго скандий (Sc), титан (И), ванадий (V), хром (Сг), марганец (Мл), железо (Fe), кобальт (Со), никель (Ni), медь (Си), ЦИНК (Zn), ИТ-трий (Y), цирконий (Zr), ниобий (Nb), молибден (Мо), технеций (Тс), рутений (Ru), родий (Rh), палладий (Pd), серебро (Ag), кадмий (Cd), лантан (La), гафний (Hf), тантал (Та), вольфрам (W), рений (Re), осмий (Os), иридий (1г), платина (Pt), золото (Аи), ртуть (Hg), актиний (Ас), резерфордий (И), дубний (Db), сиборгий (Sg), борий (Bh), хассий (Hs), мейтнерий (Mt), дармпггадтий (Ds), рентгений (Rg), коперниций (Сп). Эти металлы характеризуются незавершенностью строения электронных оболочек, и у них валентные электроны находятся на разных оболочках. Они относятся к I—VIII группам периодической таблицы химических элементов.

Семь металлов относятся к легким. Это алюминий (А1), галлий (Ga), индий (In), олово (Sn), таллий (П), свинец (РЬ), висмут (Ш). Это металлы, которые обладают сравнительно малой плотностью — меньше 5 г/см3.

Пятнадцать металлов относятся к группе лантаноидов. Это лантан (La), церий (Се), празеодим (Рг), неодим (Nd), прометий (Pm), самарий (Sm), европий (Ей), гадолиний (Gd), тербий (ТЬ), диспрозий (Dy), гольмий (Но), эрбий (Ег), тулий (Тт), иттербий (Yb), лютеций (Lu). Данное семейство относится к III группе 6-го периода периодической таблицы и имеет атомные номера 57—71 (от лантана до лютеция). Их свойства чрезвычайно сходны.

Пятнадцать элементов относятся к группе актиноидов. Это актиний (Ас), торий (Th), протактиний (Ра), уран (U), нептуний (Np), плутоний (Ри), америций (Ат), кюрий (Cm), берклий (Вк), калифорний (Cf), эсмий (Es), фермий (Fm), менделевий (Md), нобелий (No), лоуренсий (Lr). Эго радиоактивные химические элементы Ш группы 7-го периода периодической системы с атомными номерами 90—103. Их свойства очень похожи.

Существуют также элементы, занимающие промежуточное положение между металлами и неметаллами. Иногда их относят к неметаллам, иногда называют металлоидами или полуметаллами. Таких элементов семь. Это бор (В), кремний (Si), германий (Ge), мышьяк (As), сурьма (Sb), теллур (Те), полоний (Ро). Для них характерны ковалентная кристаллическая решетка и металлическая электропроводность.

Золото, серебро, платина и пять металлов платиновой группы: рутений, родий, палладий, осмий и иридий — считаются благородными (драгоценными) металлами. Они практически не окисляются на воздухе и потому не подвержены коррозии. Золото и серебро обладают высокой пластичностью, а остальные благородные металлы — еще и тугоплавкостью.

Также ряд металлов называют редкоземельными. Это 17 элементов, которые включают скандий, иттрий, лантан и лантаноиды. Назвали их так потому, что в XVIII— XIX вв. считалось, что их оксиды (земли) очень редкие. На самом деле они встречаются довольно часто, но название осталось.

Поделиться ссылкой