Kovine: splošne značilnosti kovin in zlitin

Prvi material, ki so se ljudje naučili uporabljati za svoje potrebe, je kamen. Kasneje, ko se je človek spoznal na lastnosti kovin, se je kamen oddaljil daleč nazaj. Te snovi in ​​njihove zlitine, ki so postale najpomembnejši in glavni material v rokah ljudi. Od teh so bili proizvedeni predmeti vsakdanjega življenja, orodja za delo in zgradili prostore. Zato se v tem članku bomo pogledati, kaj je kovinska, splošne značilnosti, lastnosti in aplikacije, ki so tako pomembne za ta dan. Konec koncev, dobesedno tik za kamnitim stoletjem, ki mu sledi cela kovinska galaksija: baker, bron in železo.

Kovine: splošna značilnost

Kaj združuje vse predstavnike teh preprostih snovi? Seveda je to struktura njihove kristalne rešetke, vrste kemičnih vezi in značilnosti elektronske strukture atoma. Konec koncev, iz tega in značilnih fizičnih lastnosti, ki so osnova za uporabo teh materialov s strani človeka.

Najprej, kovine obravnavamo kot kemične elemente periodičnega sistema. V njej se nahajajo precej svobodno in zasedajo 95 celic iz trenutno znane 115. Obstaja več značilnosti njihove lokacije v splošnem sistemu:

• Formirajte glavne podskupine skupin I in II, kot tudi III, začenši z aluminijem.
• Vse podskupine sestavljajo samo kovine.
• Nahajajo se pod pogojno diagonalo od bora do astatina.

Na podlagi teh podatkov je enostavno videti, da se v zgornjem desnem delu sistema zbirajo nemetali, preostali del pa pripada elementom, ki jih razmišljamo.

Vsi imajo več značilnosti elektronske strukture atoma:

• Velik atomski polmer, zaradi katerega se oslabi povezava med zunanjim elektronom in jedrom, tako da se lahko zlahka odrežejo kovine, ki delujejo kot restavratorji.
• Majhno število elektronov na zunanji energijski plasti.
• V skupini od zgoraj navzdol kovinske lastnosti elementi se še povečajo in v obdobju od leve proti desni, nasprotno, oslabi. Torej, najmočnejši nemetal je fluorid, šibek pa Francija.

Splošne značilnosti kovin in nekovin omogočajo, da razkrivamo vzorce v njihovi strukturi. Torej je kristalna mreža prvega kovinska, posebna. Na vozliščih je več vrst delcev:

• ioni;
• atomi;
• elektronov.

V notranjosti se zbira skupen oblak, imenovan elektronski plin, ki pojasnjuje vse fizikalne lastnosti teh snovi. Vrsta kemične vezi v kovin z istim imenom z njimi.

Fizične lastnosti

Obstajajo številni parametri, ki združujejo vse kovine. Splošna značilnost njihovih fizikalnih lastnosti je naslednja.

• Kovinski sijaj. Ima vse predstavnike te skupine snovi. Hkrati večinoma odraža svetlobo ene valovne dolžine, zato oddaja mehko belo srebrno barvo. Toda nekateri (zlato, baker, mnoge zlitine) zasijejo z rumenim odtenkom.
• Kovkost in plastičnost. Ta parameter je povezan tudi s kovinami. Splošna značilnost te funkcije pa ni povsem točna, saj so med predstavniki zelo mehki, nodularni in nodularni in so dovolj krhki za obdelavo. Najbolj privlačno in plastično - zlato, srebro, baker, aluminij in drugi. Manj prožni - kositer, svinec, mangan in drugi.
• Električna in toplotna prevodnost. Uživajo vsi predstavniki brez izjeme. Kovine spadajo v vodnike prve vrste.
• Visoke stopnje taljenja in vrelišča. Na tej podlagi so razdeljeni v ognjevarne (temperatura nad 1500 stopinj), razpadljive - pod to številko.
• Svetloba in težke kovine odvisno od njihove gostote. Manjša je manjša atomska teža elementa. Najlažji je litij, težek pa osmij.
• Trdota. Nosilec zapisa za ta indikator je krom, najcenejši pa je cezij, se topi v rokah.

Navedeni parametri - to je splošna značilnost kovin, to je vse, kar jih združuje v eni veliki družini. Vendar pa je treba razumeti, da obstajajo izjeme za katero koli pravilo. Poleg tega je preveč elementov te vrste. Torej, v družini sami obstajajo tudi različne podrazdelitve v različne skupine, ki jih bomo obravnavali v nadaljevanju in za katere navajemo značilne lastnosti.

Kemijske lastnosti

Z vidika kemijske znanosti so vse kovine reducenti. In zelo močna. Manj manj elektronov na zunanji ravni in večji atomski polmer, večja je kovina nad določenim parametrom.

Kot rezultat, se lahko kovine odzovejo z:

• nekovine;
• voda;
• kisline;
• z alkalijami (amfoterne kovine);
• oksidi;
• soli šibkejših kovin.

To je le splošen pregled kemijskih lastnosti. Navsezadnje so za vsako skupino elementov strogo individualni.

Alkalne zemeljske kovine

Splošna značilnost alkalijskih zemeljskih kovin je naslednja:

• Na zunanji ravni sta dva elektrona.
• Oblikuje drugo skupino glavne podskupine periodičnega sistema, z izjemo berilija.
• Pod normalnimi pogoji je to trdne snovi, brez rezanja z nožem.
• Barva preprostih kovin je srebrno siva, v zraku pa je oksidna folija.
• Njihova kemična aktivnost je visoka, povečuje se od magnezija do radija.
• V naravi so široko razporejeni, zlasti kalcij. V preprosti obliki se ne pojavljajo zaradi visoke aktivnosti, ampak tvorijo številne različne, pomembne spojine za ljudi.
• V biološkem načrtu so zelo pomembni. Kalcij in magnezij sta pomembna mikroelementa človeškega in živalskega telesa. Magnezij je tudi del klorofila rastlin.

Tako so alkalijske zemeljske kovine skupni elementi s-družine, ki kažejo visoko kemijsko aktivnost in so močna redukcijska sredstva in pomembni udeleženci bioloških procesov v telesu.

Alkalne kovine

Splošne značilnosti alkalne kovine se začne z njihovim imenom. Pridobljeno je bilo za sposobnost raztapljanja v vodi, ki tvori alkalije - kavstične hidrokside. Reakcije z vodo so zelo turbulentne, včasih z vnetjem. V prosti obliki v naravi teh snovi ni mogoče najti, ker je njihova kemična aktivnost previsoka. Reagirajo z zrakom, vodnimi hlapi, nekovinami, kislinami, oksidi in solmi, kar je praktično vse.

To je posledica njihove elektronske strukture. Na zunanji ravni je le en elektron, ki ga zlahka dajo. To so najmočnejši reducenti, zato jim je bilo potrebno veliko časa, da jih dobijo v čisti obliki. To je najprej storil Gemfri Davy že v 18. stoletju z elektrolizo natrijevega hidroksida. Zdaj so vsi predstavniki te skupine izločeni s to metodo.

Splošna značilnost alkalijskih kovin je tudi dejstvo, da predstavljajo prvo skupino glavne podskupine periodičnega sistema. Vsi ti so pomembni elementi, ki tvorijo veliko dragocenih naravnih spojin, ki jih uporablja človek.

Splošne značilnosti kovin d- in f-družin

Za to skupino elementov so tisti, katerih stopnja oksidacije se lahko spreminja. To pomeni, da lahko kovina, odvisno od pogojev, deluje kot oksidant in reducent. Takšni elementi imajo odlično sposobnost reagiranja. Med njimi je veliko amfoternih snovi.

Splošno ime vseh teh atomov so elementi prehoda. Pridobili so to zaradi dejstva, da glede na manifestirane lastnosti resnično stojijo na sredini, med tipičnimi kovinami s-družine in nemetalami p-družine.

Splošna značilnost prehodnih kovin pomeni označevanje podobnih lastnosti. Ti so naslednji:

• veliko število elektronov na zunanji ravni;
• velik atomski polmer;
• več stopenj oksidacije (od +3 do +7);
• valenčni elektroni so na d- ali f-podlogi;
• oblikujejo 4-6 velikih obdobij sistema.

Kot preproste snovi so kovine te skupine zelo močne, duktilne in voljne, zato so zelo pomembne za industrijsko uporabo.

Podskupine periodične tabele

Splošne značilnosti kovin podskupin popolnoma sovpadajo s tistimi v prehodnih podskupinah. In ni presenetljivo, pravzaprav je povsem isto. Samo sekundarne podskupine sistema tvorijo ravno predstavniki d- in f-družin, to je prehodnih kovin. Zato lahko rečemo, da so ti koncepti sopomenke.

Najbolj aktivni in pomembni so prva vrstica 10 predstavnikov iz skandija v cink. Vsi so zelo industrijskega pomena in jih pogosto uporabljajo moški, zlasti za taljenje.

Zlitine

Splošne lastnosti kovin in zlitin nam omogoča razumeti, kje in kako je mogoče za uporabo teh snovi. Take spojine v zadnjih desetletjih doživel veliko preobrazbo, saj je odprta in sintetizirali nove dodatke za izboljšanje njihove kakovosti.

Najbolj znane zlitine so:

• medenina;
• dural;
• lito železo;
• jeklo;
• bronasta;
• bo zmagal;
• nichrome in drugi.

Kaj je zlitina? To je mešanica kovin, pridobljenih s taljenjem slednjih v posebnih peči. To naredimo, da dobimo produkt, ki je boljši od lastnosti čiste snovi, ki ga tvorijo.

Primerjava lastnosti kovin in nekovin

Če govorimo o splošnih lastnostih, bo opis kovin in nekovin razlikujejo eno zelo bistveno točko: za slednje ne more prepoznati podobnosti, saj so v lastnostih, ki jih tako fizično in kemičnih razstavljenih zelo različni.

Zato je nemogoče ustvariti podobne lastnosti za nekovine. Samo predstavnike posamezne skupine lahko opišete in opisujete njihove lastnosti.