Химични свойства на металите, тяхното разнообразие

Общо има 92 в природата химични елементи (това без да се броят тези, синтезирани по изкуствен начин). Всички те са разделени на неметали и метали. Последно значително повече от първото.

Определение на термина

Металите в химията са елементи, които се срещат естествено под формата на прости вещества и имат подобни физични свойства. В зависимост от характеристиките им и от кои съединения могат да бъдат включени, те отделят алкални, алкалоземни, преходни, светлинни, полуметални, лантанидни и актиниди. Химичните свойства на металите от всички групи са сходни. Трябва също да се отбележи, че берилий и магнезий не са включени в нито една от групите.

Физични свойства

Въпреки че химичните свойства на металите не са много различни, физическите са доста различни. За всички вещества от тази група се характеризира с метален блясък. Най-доброто от всички метали, светлината може да отразява сребро и алуминий, което им позволява да се използват при производството на огледала. Плътността на метала може да бъде различна. Според този критерий се различават леки и тежки. Първият може да бъде приписан на тези, чиято плътност е не повече от 5 g / cm ³ . Това са литий, натрий, калций, алуминий, магнезий. Първият е най-лекият, плътността му е почти два пъти по-малка от тази на водата, а именно 0,53 g / cm ³ . Желязо, цинк, никел, олово, хром, злато, сребро и др. Най-тежък метал в природата - осмий. Плътността му е 22,6 g / cm3. Също така сред физическите свойства на металите се отделя твърдост. Налице е скала на Моос, на която се определя този показател. Най-меките метали: калий, цезий, натрий, рубидий - те могат да се режат с нож. Твърдостта на натрия по скалата на Мос е 0,4. Най-трудният метал, който може да отреже стъкло, е хром (9 по скалата на Мос). Следващият критерий, по който веществото от тази група може да се характеризира, е пластичност. Злато, сребро и мед са най-високите в това отношение; средна - калай; ниско съдържание на олово, цинк, желязо. Също така, металите се различават по своята огнеустойчивост. Средствата с ниско топене включват тези, които започват да се превръщат в течност при температура по-ниска от +1000 градуса по Целзий. Такива са калий, натрий, олово, калай, магнезий, цинк, алуминий, калций. Най-разтопяемият метал в природата - живак - става течен при температура от -39 градуса по Целзий. Огнеупорните материали включват мед, злато, тантал, платина, желязо, никел, молибден. най-много висока температура топене на волфрам - +3410 градуса. По отношение на топлопроводимостта, металите също се различават. Желязо, волфрам, алуминий, злато, мед, сребро - това е последователността с цел увеличаване на топлопроводимостта. Чрез увеличаване на електропроводимостта металите също могат да се подредят в един ред: той ще бъде същият като предишния, т.е. най-ниският показател е за желязо, най-висок е за сребро и мед.

Химични свойства на металите

Тук е необходимо да се вземе предвид фактът, че всички те са разделени на активни и неактивни. Първите са в електрохимичната серия отляво на водорода, втората - надясно. Химичните свойства на металите, които имат висока активност, не са характерни за последните.

Реакции на заместване

Те са характерни само за активни метали. Този процес се случва при добавяне на последния към киселината. В резултат се образува сол на този метал и водород, която се отделя като газ. Това може да се изрази с помощта на следното уравнение: 2К + 2НСІ = 2КСІ + Н ₂ . Освен това този вид реакция протича между метали и соли. за този метал което се добавя към разтвора трябва да бъде по-активно от това, което е част от солта. В този случай се образува нова сол и металът от предишния ще се утаи като утайка. Пример за този вид химично взаимодействие е следното уравнение: 2К + СаСІ ₂ = 2КСІ + Са.

Метал плюс кислород

За такива реакции е необходимо реактивите да се загреят до висока температура. В този процес се образува оксид. Примерно уравнение: 2Ca + O ₂ = 2CaO. Обаче, в случая на калий, реакцията протича без нагряване. Неговото уравнение изглежда така: 4K + O ₂ = 2K ₂ O. Следователно този метал трябва да се съхранява при специални условия, в противен случай веднага се образува оксиден филм.

Реакции с халогени

Това са вещества като CI ₂ , Br ₂ , I ₂ и др. При този вид взаимодействие се образуват соли като хлорид. 2K + CI ₂ = 2KSI.

Метали и други прости вещества

Съгласно описания по-горе вид реакция, взаимодействието с други химични съединения, състоящи се от един елемент, също може да възникне. Това изисква отопление. Това могат да бъдат вещества като сяра, фосфор, азот, водород. В резултат на реакциите се образуват съответно сулфиди, фосфиди, нитриди и хидриди. Само метали от първата и втората групи на периодичната система влизат във взаимодействие с водород. Уравнения: 3Са + 2Р = Са ₃ Р ₂ ; 2K + H2 = 2KN.

Какво ще стане, ако добавите вода към метала?

В реакцията с това вещество се въвеждат само активни метали, както и средна активност при нагряване. В резултат на това се образува или хидроксид (в първия случай) или оксид (във втория) и водород. Примери за уравнения: 2К + 2Н2О = 2КОН + Н2; Zn + H20 = ZnO + Н2.

Киселини и неактивни метали

Те включват бисмут, мед, сребро и др. Те могат да взаимодействат само с концентрирани разтвори на сярна киселина и. T азотна киселина. Това образува сулфат / метален нитрат, серен диоксид / азотен диоксид и вода.

заключение

От всички горепосочени примери за химичните свойства на металите може да се заключи, че те са силни редуциращи агенти.