Ang unang materyal na natutunan ng mga tao na gamitin para sa kanilang mga pangangailangan ay bato. Gayunpaman, nang maglaon, kapag nalaman ng isang tao ang mga katangian ng mga metal, ang bato ay lumipat nang malayo. Ito ang mga sangkap na ito at ang kanilang mga haluang metal na naging pinakamahalaga at pangunahing materyal sa mga kamay ng mga tao. Ang mga gamit sa sambahayan, mga kasangkapan sa paggawa ay ginawa mula sa kanila, ang mga lugar ay itinayo. Samakatuwid, sa artikulong ito ay isasaalang-alang natin kung ano ang mga metal, ang mga pangkalahatang katangian, katangian at paggamit nito ay may kaugnayan sa araw na ito. Pagkatapos ng lahat, literal kaagad pagkatapos ng Panahon ng Bato, isang buong kalawakan ng mga metal ang sumunod: tanso, tanso at bakal.
Mga metal: pangkalahatang katangian
Ano ang nagbubuklod sa lahat ng kinatawan ng mga simpleng sangkap na ito? Siyempre, ito ang istraktura ng kanilang kristal na sala-sala, mga uri ng mga bono ng kemikal at mga tampok ng elektronikong istraktura ng atom. Pagkatapos ng lahat, samakatuwid ang mga katangiang pisikal na pinagbabatayan ng paggamit ng mga materyales na ito ng mga tao.
Una sa lahat, isaalang-alang ang mga metal bilang mga kemikal na elemento ng periodic system. Sa loob nito, medyo malaya silang matatagpuan, na sumasakop sa 95 na mga cell sa 115 na kilala hanggang ngayon. Mayroong ilang mga tampok ng kanilang lokasyon sa pangkalahatansystem:
- Binubuo nila ang mga pangunahing subgroup ng mga pangkat I at II, pati na rin ang III, na nagsisimula sa aluminyo.
- Lahat ng pangalawang subgroup ay binubuo ng mga metal lamang.
- Matatagpuan ang mga ito sa ibaba ng conditional diagonal mula boron hanggang astatine.
Batay sa naturang data, madaling makita na ang mga hindi metal ay kinokolekta sa kanang itaas na bahagi ng system, at ang natitirang espasyo ay nabibilang sa mga elementong isinasaalang-alang namin.
Lahat sila ay may ilang mga tampok ng elektronikong istruktura ng atom:
- Malaking atomic radius, bilang resulta kung saan humihina ang bono sa pagitan ng panlabas na electron at ng nucleus, kaya madaling ibigay ito ng mga metal, na kumikilos bilang mga reducing agent.
- Isang maliit na bilang ng mga electron sa panlabas na layer ng enerhiya.
- Sa pangkat mula sa itaas hanggang sa ibaba, ang mga katangian ng metal ng mga elemento ay pinahusay, at sa panahon mula kaliwa hanggang kanan, sa kabaligtaran, humihina ang mga ito. Kaya, ang pinakamalakas na non-metal ay fluorine, at ang pinakamahina ay francium.
Ang pangkalahatang katangian ng mga metal at non-metal ay nagbibigay-daan sa amin na matukoy ang mga pattern sa kanilang istraktura. Kaya, ang kristal na sala-sala ng dating ay metal, espesyal. Ang mga node nito ay naglalaman ng ilang uri ng mga particle nang sabay-sabay:
- ions;
- atoms;
- electrons.
Ang karaniwang ulap ay naipon sa loob, na tinatawag na electron gas, na nagpapaliwanag sa lahat ng pisikal na katangian ng mga sangkap na ito. Uri ng chemical bond sa mga metal na may parehong pangalan sa kanila.
Mga pisikal na katangian
May ilang mga parameter na pinagsasama ang lahat ng metal. Pangkalahatang katangian ng kanilang pisikalganito ang hitsura ng mga property.
- Kinang ng metal. Ang lahat ng mga kinatawan ng grupong ito ng mga sangkap ay mayroon nito. Kasabay nito, ang karamihan sa mga ito ay sumasalamin sa liwanag ng isang wavelength, samakatuwid ito ay nagpapalabas ng malambot na puting-pilak na kulay. Ngunit ang ilan (ginto, tanso, maraming haluang metal) ay may dilaw na ningning.
- Maluwag at kaplastikan. Ang parameter na ito ay likas din sa mga metal. Ang pangkalahatang katangian sa batayan na ito, gayunpaman, ay hindi ganap na tumpak, dahil kabilang sa mga kinatawan ay may napakalambot, malleable at ductile, at may mga medyo marupok na na-machine. Ang pinaka malleable at ductile ay ginto, pilak, tanso, aluminyo at iba pa. Hindi gaanong malambot - lata, lead, manganese at iba pa.
- Electrical at thermal conductivity. Ito ay pag-aari ng lahat ng mga kinatawan nang walang pagbubukod. Ang mga metal ay mga konduktor ng unang uri.
- Mataas na natutunaw at kumukulo. Sa batayan na ito, nahahati sila sa refractory (temperatura sa itaas 1500 degrees), fusible - sa ibaba ng tinukoy na figure.
- Magaan at mabibigat na metal depende sa density ng mga ito. Ito ay mas maliit, mas maliit ang atomic na timbang ng elemento. Ang pinakamagaan ay lithium, at ang pinakamabigat ay osmium.
- Katigasan. Ang may hawak ng record para sa indicator na ito ay chromium, at ang pinakamalambot ay cesium, natutunaw ito sa mga kamay.
Ang nakalistang mga parameter - ito ang pangkalahatang katangian ng mga metal, iyon ay, lahat ng bagay na nagbubuklod sa kanila sa isang malaking pamilya. Gayunpaman, dapat itong maunawaan na may mga pagbubukod sa bawat panuntunan. Bukod dito, napakaraming elemento ng ganitong uri. Samakatuwid, sa loob mismo ng pamilya,may mga dibisyon sa iba't ibang grupo, na isasaalang-alang namin sa ibaba at kung saan ipahiwatig namin ang mga katangiang katangian.
Mga katangian ng kemikal
Mula sa pananaw ng agham ng chemistry, lahat ng metal ay mga ahente ng pagbabawas. At, napakalakas. Ang mas kaunting mga electron sa panlabas na antas at mas malaki ang atomic radius, mas malakas ang metal ayon sa tinukoy na parameter.
Bilang resulta nito, ang mga metal ay makakapag-react ng:
- non-metal;
- tubig;
- acid;
- may alkalis (amphoteric metals);
- oxides;
- mga asin ng mas mahihinang metal.
Ito ay isang pangkalahatang pangkalahatang-ideya lamang ng mga katangian ng kemikal. Pagkatapos ng lahat, para sa bawat pangkat ng mga elemento sila ay puro indibidwal.
Alkaline earth metals
Ang mga pangkalahatang katangian ng alkaline earth metals ay ang mga sumusunod:
- Magkaroon ng dalawang electron sa panlabas na antas.
- Binubuo nila ang pangalawang pangkat ng pangunahing subgroup ng periodic system, maliban sa beryllium.
- Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay mga solido na hindi maaaring putulin ng kutsilyo.
- Ang kulay ng mga simpleng metal ay silver-gray, na natatakpan ng oxide film sa hangin.
- Mataas ang kanilang aktibidad sa kemikal, tumataas ito mula magnesium hanggang radium.
- Laganap sa kalikasan, lalo na ang calcium. Sa simpleng anyo, hindi sila matatagpuan dahil sa mataas na aktibidad, ngunit bumubuo sila ng maraming iba't ibang compound na mahalaga para sa mga tao.
- Biologically important. Ang k altsyum at magnesiyo ay mahalagang mga elemento ng bakas ng katawan ng tao athayop. Ang magnesium ay bahagi rin ng chlorophyll ng halaman.
Kaya, ang mga alkaline earth metal ay karaniwang mga elemento ng s-family, na nagpapakita ng mataas na aktibidad ng kemikal at malakas na mga ahente ng pagbabawas at mahalagang kalahok sa mga biological na proseso sa katawan.
Alkali metals
Ang pangkalahatang katangian ng alkali metal ay nagsisimula sa kanilang pangalan. Natanggap nila ito para sa kakayahang matunaw sa tubig, na bumubuo ng alkalis - caustic hydroxides. Ang mga reaksyon sa tubig ay napakarahas, kung minsan ay nasusunog. Ang mga sangkap na ito ay hindi matatagpuan sa libreng anyo sa kalikasan, dahil ang kanilang aktibidad sa kemikal ay masyadong mataas. Ang mga ito ay tumutugon sa hangin, singaw ng tubig, non-metal, acids, oxides at s alts, halos lahat.
Ito ay dahil sa kanilang electronic structure. Sa panlabas na antas, mayroon lamang isang elektron, na madali nilang ibigay. Ito ang mga pinakamalakas na ahente ng pagbabawas, kaya naman medyo matagal bago makuha ang mga ito sa kanilang purong anyo. Ito ay unang ginawa ni Humphrey Davy noong ika-18 siglo sa pamamagitan ng electrolysis ng sodium hydroxide. Ngayon lahat ng kinatawan ng pangkat na ito ay mina gamit ang paraang ito.
Ang pangkalahatang katangian ng mga metal na alkali ay nakasalalay sa katotohanan na sila ang bumubuo sa unang pangkat ng pangunahing subgroup ng periodic system. Ang lahat ng ito ay mahahalagang elemento na bumubuo ng maraming mahahalagang natural compound na ginagamit ng tao.
Mga pangkalahatang katangian ng mga metal ng d- at f-families
Ang pangkat na ito ng mga elemento ay kinabibilangan ng lahat ng iyonna ang oksihenasyon ay maaaring mag-iba. Nangangahulugan ito na, depende sa mga kondisyon, ang metal ay maaaring kumilos bilang parehong ahente ng oxidizing at isang ahente ng pagbabawas. Ang mga naturang elemento ay may mahusay na kakayahang pumasok sa mga reaksyon. Kabilang sa mga ito, isang malaking bilang ng mga amphoteric substance.
Ang karaniwang pangalan para sa lahat ng mga atom na ito ay mga elemento ng paglipat. Natanggap nila ito para sa katotohanan na, sa mga tuntunin ng kanilang mga ari-arian, talagang nakatayo sila, na parang nasa gitna, sa pagitan ng mga tipikal na metal ng s-family at non-metal ng p-family.
Ang pangkalahatang katangian ng mga transition metal ay nagpapahiwatig ng pagtatalaga ng kanilang mga katulad na katangian. Ang mga ito ay ang mga sumusunod:
- isang malaking bilang ng mga electron sa panlabas na antas;
- malaking atomic radius;
- maraming estado ng oksihenasyon (mula +3 hanggang +7);
- valence electron ay nasa d- o f-sublevel;
- form 4-6 malalaking yugto ng system.
Ang
Bilang mga simpleng substance, ang mga metal ng grupong ito ay napakalakas, ductile at malleable, samakatuwid ang mga ito ay napakahalaga sa industriya.
Mga side subgroup ng periodic system
Ang pangkalahatang katangian ng mga metal ng pangalawang subgroup ay ganap na tumutugma sa mga transisyonal. At ito ay hindi nakakagulat, dahil, sa katunayan, ito ay eksaktong parehong bagay. Kaya lang ang mga side subgroup ng system ay nabuo nang tumpak ng mga kinatawan ng d- at f-families, iyon ay, transition metals. Samakatuwid, masasabi nating magkasingkahulugan ang mga konseptong ito.
Ang pinakaaktibo at mahalaga sa kanila ay ang unang hanay ng 10 kinatawan mula scandium hanggang zinc. Ang lahat ng mga ito ay may malaking kahalagahan sa industriya at madalasginagamit ng tao, lalo na sa pagtunaw.
Alloys
Ang mga pangkalahatang katangian ng mga metal at haluang metal ay nagbibigay-daan sa amin na maunawaan kung saan at paano posibleng gamitin ang mga sangkap na ito. Ang mga naturang compound ay sumailalim sa mahusay na pagbabago sa nakalipas na mga dekada, dahil parami nang parami ang mga bagong additives na natutuklasan at na-synthesize upang mapabuti ang kanilang kalidad.
Ang pinakasikat na mga haluang metal ngayon ay:
- tanso;
- duralumin;
- cast iron;
- bakal;
- bronse;
- manalo;
- nichrome at iba pa.
Ano ang alloy? Ito ay isang halo ng mga metal na nakuha sa pamamagitan ng pagtunaw ng huli sa mga espesyal na aparato ng pugon. Ginagawa ito upang makakuha ng isang produkto na mas mataas sa mga katangian kaysa sa mga purong sangkap na bumubuo nito.
Paghahambing ng mga katangian ng mga metal at non-metal
Kung pag-uusapan natin ang tungkol sa mga pangkalahatang katangian, kung gayon ang mga katangian ng mga metal at di-metal ay magkakaiba sa isang napakahalagang punto: para sa huli, ang mga katulad na katangian ay hindi maaaring makilala, dahil malaki ang pagkakaiba ng mga ito sa kanilang pisikal at kemikal na mga katangian.
Samakatuwid, imposibleng lumikha ng gayong katangian para sa mga hindi metal. Posible lamang na hiwalay na isaalang-alang ang mga kinatawan ng bawat pangkat at ilarawan ang kanilang mga ari-arian.
