Ang posisyon ng mga metal
sa pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ng D.I. Mendeleev.
Mga pisikal na katangian ng mga metal

ika-8 baitang

Target. Upang bigyan ang mga mag-aaral ng ideya ng mga katangian ng mga metal bilang mga elemento ng kemikal at bilang mga simpleng sangkap, batay sa kanilang kaalaman sa likas na katangian ng bono ng kemikal. Isaalang-alang ang paggamit ng mga simpleng sangkap-metal batay sa kanilang mga katangian. Upang mapabuti ang kakayahang ihambing, gawing pangkalahatan, itatag ang ugnayan sa pagitan ng istraktura at mga katangian ng mga sangkap. Upang mabuo ang aktibidad ng nagbibigay-malay ng mga mag-aaral, gamit ang mga anyo ng laro ng aktibidad na pang-edukasyon.

Kagamitan at reagents. Mga task card, card na may mga simbolo ng alkali metal (bawat mag-aaral), mga tablet, talahanayan ng "Metal bond", mga larong "Alchemical signs", spirit lamp, lumang copper coins, cambric bag, metal sample.

SA PANAHON NG MGA KLASE

Guro. Ngayon ay pag-aaralan natin ang mga metal bilang mga elemento ng kemikal at mga metal bilang mga simpleng sangkap. Ano ang elemento ng kemikal?

Mag-aaral. Ang elemento ay isang koleksyon ng mga atomo na may parehong nuclear charge.

Guro. Sa 114 na kilalang elemento ng kemikal, 92 ay mga metal. Saan matatagpuan ang mga metal sa periodic table ng mga elemento ng kemikal? Paano nakaayos ang mga elemento ng metal sa mga panahon?

Magtrabaho sa talahanayan na "Periodic system ng mga elemento ng kemikal ng D.I. Mendeleev."

Mag-aaral. Ang bawat panahon (maliban sa una) ay nagsisimula sa mga metal, at ang kanilang bilang ay tataas sa pagtaas ng bilang ng panahon.

Guro. Ilang elemento ng metal ang nasa bawat panahon?

Ang artikulo ay inihanda sa suporta ng Allada School of English sa Moscow. Ang kaalaman sa Ingles ay nagbibigay-daan sa iyong palawakin ang iyong mga abot-tanaw, at maaari ka ring makakilala ng mga bagong tao at matuto ng maraming bagong bagay. Ang Paaralan ng Ingles na "Allada" ay nagbibigay ng isang natatanging pagkakataon upang mag-enroll sa mga kursong Ingles sa pinakamagandang presyo. Makakahanap ka ng mas detalyadong impormasyon tungkol sa mga presyo at promo na may bisa sa ngayon sa website na www.allada.org.

Mag-aaral. Walang mga metal sa unang yugto, dalawa sa pangalawa, tatlo sa ikatlo, labing-apat sa ikaapat, labinlima sa ikalima, at tatlumpu sa ikaanim.

Guro. Sa ikapitong yugto, tatlumpu't isang elemento ay dapat magkaroon ng mga katangian ng isang metal. Tingnan natin ang pagkakaayos ng mga metal sa mga pangkat.

Mag-aaral. Ang mga metal ay mga elemento na bumubuo sa mga pangunahing subgroup ng mga pangkat I, II, III ng periodic system (maliban sa hydrogen at boron), mga elemento ng pangkat IV - germanium, lata, lead, group V - antimony, bismuth, group VI - polonium. Sa gilid ng mga subgroup ng lahat ng mga grupo ay mga metal lamang.

Guro. Ang mga elemento ng metal ay matatagpuan sa kaliwa at ibaba ng periodic table. Ngayon gawin ang gawain 1 mula sa task card sa iyong mga notebook.

Ehersisyo 1. Isulat ang mga kemikal na palatandaan ng mga metal mula sa mga card. Pangalanan sila. Salungguhitan ang mga metal ng mga pangunahing subgroup.

1st variant Na, B, Cu, Be, Se, F, Sr, Cs.

Sagot. Na – sosa, Cu – tanso,
Maging – beryllium, Si Sr – strontium, Cs– cesium.

Pangalawang variant K, C, Fe, Mg, Ca, O, N, Rb.

Sagot. K – potasa, Fe – bakal,
mg– magnesiyo, Ca – kaltsyum, Rb – rubidium.

Guro. Ano ang mga tampok ng istraktura ng mga atomo ng metal? Gumawa ng mga elektronikong formula ng sodium, magnesium, aluminum atoms.

(Tatlong estudyante ang nagtatrabaho sa pisara, gamit ang drawing (Larawan 1).)

Ilang mga electron ang nasa panlabas na antas ng mga elementong ito ng metal?

Mag-aaral. Ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng mga elemento ng pangunahing subgroup ay katumbas ng numero ng grupo, ang sodium ay may isang electron sa panlabas na antas, ang magnesium ay may dalawang electron, at ang aluminyo ay may tatlong electron.

Guro. Ang mga atomo ng metal ay may maliit na bilang ng mga electron (karamihan ay 1 hanggang 3) sa panlabas na antas. Ang mga pagbubukod ay anim na metal: ang mga atomo ng germanium, lata at tingga sa panlabas na layer ay may 4 na mga electron, mga atomo ng antimony, bismuth - 5, mga atomo ng polonium - 6. Ngayon gawin ang pangalawang gawain mula sa card.

Gawain 2. Ang mga scheme ng elektronikong istraktura ng mga atom ng ilang mga elemento ay ibinigay.

Ano ang mga elementong ito? Alin sa kanila ang nabibilang sa mga metal? Bakit?

Unang variant 1 s 2 , 1s 2 2s 2 , 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 , 1s 2 2s 2 2p 3 .

Sagot. Helium, beryllium, magnesium, nitrogen.

2nd option. isa s 2 2s 1 , 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 , 1s 1 , 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p l

Sagot. Lithium, sodium, hydrogen, aluminyo.

Guro. Paano nauugnay ang mga katangian ng mga metal sa mga tampok ng kanilang elektronikong istraktura?

Mag-aaral. Ang mga metal na atom ay may mas maliit na nuclear charge at mas malaking radius kumpara sa mga non-metal na atom ng parehong panahon. Samakatuwid, ang lakas ng bono ng mga panlabas na electron na may nucleus sa mga metal na atom ay maliit. Ang mga metal na atom ay madaling nag-donate ng mga electron ng valence at nagiging mga ions na may positibong charge.

Guro. Paano nagbabago ang mga katangian ng metal sa loob ng parehong panahon, ang parehong grupo (pangunahing subgroup)?

Mag-aaral. Sa loob ng isang panahon, na may pagtaas sa singil ng atomic nucleus, at, nang naaayon, sa pagtaas ng bilang ng mga panlabas na electron, ang mga metal na katangian ng mga elemento ng kemikal ay bumababa. Sa loob ng parehong subgroup, na may pagtaas sa singil ng atomic nucleus, na may pare-parehong bilang ng mga electron sa panlabas na antas, ang mga metal na katangian ng mga elemento ng kemikal ay tumataas.

Gawain sa pisara(Tatlong estudyante ang nagtatrabaho).

Ipahiwatig na may tandang "" ang paghina ng mga katangian ng metal sa sumusunod na limang elemento. Ipaliwanag ang paglalagay ng mga palatandaan.

1.	Maging		2.	mg		3.	Sinabi ni Al
Na	mg	Sinabi ni Al	K	Ca	sc	Zn	ga	Sinabi ni Ge
	Ca			Si Sr			Sa

Habang ang mga mag-aaral ay nagtatrabaho nang paisa-isa sa pisara, ang iba ay kumpletuhin ang gawain 3 mula sa card.

Gawain 3. Alin sa dalawang elemento ang may mas malinaw na katangian ng metal? Bakit?

Unang variant. Lithium o beryllium.

2nd variant. Lithium o potassium.

Pagsusuri ng mga takdang-aralin.

Guro. Kaya, ang mga elementong iyon ay may mga katangiang metal, ang mga atomo nito ay may kaunting mga electron sa panlabas na antas (malayo sa pagkumpleto). Ang kahihinatnan ng maliit na bilang ng mga panlabas na electron ay ang mahinang bono ng mga electron na ito sa natitirang bahagi ng atom - ang nucleus, na napapalibutan ng mga panloob na layer ng mga electron.

Ang resulta ay summed up at nakasulat sa maikling sa pisara (scheme), isulat ng mga mag-aaral sa mga notebook.

Scheme

Guro. Ano ang isang simpleng sangkap?

Mag-aaral. Ang mga simpleng sangkap ay mga sangkap na binubuo ng mga atomo ng isang elemento.

Guro. Ang mga simpleng sangkap-metal ay "collectives" ng mga atomo; dahil sa elektrikal na neutralidad ng bawat atom, ang buong masa ng metal ay neutral din sa kuryente, na nagpapahintulot sa iyo na kunin ang mga metal at suriin ang mga ito.

Pagpapakita ng mga sample ng metal: nickel, gold, magnesium, sodium (sa isang flask sa ilalim ng isang layer ng kerosene).

Ngunit ang sodium ay hindi maaaring inumin gamit ang mga kamay - ang mga kamay ay basa, alkalina form kapag nakikipag-ugnayan sa kahalumigmigan, at ito corrodes balat, tela, papel at iba pang mga materyales. Kaya ang mga kahihinatnan para sa kamay ay maaaring malungkot.

Gawain 4. Tukuyin ang mga metal mula sa mga inisyu: tingga, aluminyo, tanso, sink.

(Ang mga sample ng metal ay binibilang. Ang mga sagot ay nakasulat sa likod ng pisara.)

Sinusuri ang trabaho.

Guro. Sa anong estado ng pagsasama-sama ang mga metal sa ilalim ng normal na mga kondisyon?

Mag-aaral. Ang mga metal ay mga solidong crystalline substance (maliban sa mercury).

Guro. Ano ang nasa mga node ng kristal na sala-sala ng mga metal at ano ang nasa pagitan ng mga node?

Mag-aaral. Sa mga node ng kristal na sala-sala ng mga metal ay mga positibong ion at mga atomo ng mga metal, sa pagitan ng mga node ay mga electron. Ang mga electron na ito ay nagiging karaniwan sa lahat ng mga atomo at mga ion ng isang partikular na piraso ng metal at maaaring malayang gumagalaw sa buong kristal na sala-sala.

Guro. Ano ang pangalan ng mga electron na nasa kristal na sala-sala ng mga metal?

Mag-aaral. Ang mga ito ay tinatawag na free electron o "electron gas".

Guro. Anong uri ng bono ang tipikal para sa mga metal?

Mag-aaral. Ito ay isang metal na bono.

Guro. Ano ang isang metal na bono?

Mag-aaral. Ang bono sa pagitan ng lahat ng positibong sisingilin na mga ion ng metal at mga libreng elektron sa kristal na sala-sala ng mga metal ay tinatawag na metalikong bono.

Guro. Tinutukoy ng metallic bond ang pinakamahalagang pisikal na katangian ng mga metal. Ang mga metal ay malabo, may metal na kinang dahil sa kakayahang magpakita ng mga sinag ng liwanag na insidente sa kanilang ibabaw. Sa pinakadakilang lawak, ang kakayahang ito ay ipinakita sa pilak at indium.

Ang mga metal ay may kinang sa isang compact na piraso, at sa isang pinong dispersed na estado, karamihan sa kanila ay itim. Gayunpaman, ang aluminyo, magnesiyo ay nagpapanatili ng isang metal na kinang kahit na sa isang pulbos na estado.(pagpapakita ng aluminyo at magnesiyo sa pulbos at sa mga plato).

Ang lahat ng mga metal ay conductor ng init at electric current. Chaotically gumagalaw na mga electron sa isang metal, sa ilalim ng impluwensya ng isang inilapat na de-koryenteng boltahe, nakakakuha ng isang nakadirekta na paggalaw, i.e. lumikha ng isang electric current.

Sa palagay mo, nagbabago ba ang electrical conductivity ng isang metal sa pagtaas ng temperatura?

Mag-aaral. Sa pagtaas ng temperatura, bumababa ang electrical conductivity.

Guro. Bakit?

Mag-aaral. Sa pagtaas ng temperatura, ang amplitude ng mga oscillations ng mga atomo at ions sa mga node ng kristal na sala-sala ng metal ay tumataas. Ginagawa nitong mahirap para sa mga electron na gumalaw, at bumaba ang electrical conductivity ng metal.

Guro. Ang electrical conductivity ng mga metal ay tumataas mula sa hg sa Ag:

Hg, Pb, Fe, Zn, Al, Au, Cu, Ag.

Kadalasan, na may parehong regularidad tulad ng electrical conductivity, nagbabago ang thermal conductivity ng mga metal. Maaari ka bang magbigay ng isang halimbawa na nagpapatunay sa thermal conductivity ng mga metal?

Mag-aaral. Kung magbuhos ka ng mainit na tubig sa isang aluminum mug, ito ay mag-iinit. Ito ay nagpapahiwatig na ang aluminyo ay nagsasagawa ng init.

Guro. Ano ang tumutukoy sa thermal conductivity ng mga metal?

Mag-aaral. Ito ay dahil sa mataas na mobility ng mga libreng electron na bumabangga sa mga vibrating ions at atoms at nagpapalitan ng enerhiya sa kanila. Samakatuwid, mayroong isang pagkakapantay-pantay ng temperatura sa buong piraso ng metal.

Guro. Ang plasticity ay isang napakahalagang pag-aari ng mga metal. Sa pagsasagawa, ito ay nagpapakita ng sarili sa katotohanan na sa ilalim ng mga suntok ng isang martilyo, ang mga metal ay hindi durog sa mga piraso, ngunit pipi - sila ay huwad. Bakit plastik ang mga metal?

Mag-aaral. Ang mekanikal na pagkilos sa isang kristal na may metal na bono ay nagdudulot ng pag-aalis ng mga layer ng mga ion at atom na may kaugnayan sa isa't isa, at dahil Ang mga electron ay gumagalaw sa buong kristal, ang pagsira ng bono ay hindi nangyayari, samakatuwid ang plasticity ay katangian ng mga metal(Larawan 2, a) .

Guro. Mga metal na madaling matunaw: mga alkali na metal (lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium), bakal, ginto, pilak, tanso. Ang ilang mga metal - osmium, iridium, manganese, antimony - ay malutong. Ang pinaka malambot sa mga mahalagang metal ay ginto. Ang isang gramo ng ginto ay maaaring iguhit sa isang wire na dalawang kilometro ang haba.

At ano ang nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng epekto sa mga sangkap na may atomic o ionic na kristal na sala-sala?

Mag-aaral. Ang mga sangkap na may atomic o ionic na sala-sala ay nawasak sa pamamagitan ng epekto. Sa ilalim ng mekanikal na pagkilos sa isang solidong sangkap na may isang atomic na sala-sala, ang mga indibidwal na layer nito ay inilipat - ang pagdirikit sa pagitan ng mga ito ay nasira dahil sa pagkasira ng mga covalent bond. Ang pagkasira ng mga bono sa ionic na sala-sala ay humahantong sa magkaparehong pagtanggi ng mga katulad na sisingilin na mga ion(Larawan 2, b, c).

Guro. Electrical conductivity, thermal conductivity, katangian ng metallic luster, plasticity, o malleability - ang ganitong kumbinasyon ng mga feature ay likas lamang sa mga metal. Ang mga tampok na ito ay ipinakita sa mga metal at mga tiyak na katangian.

Ang mga partikular na katangian ay inversely na nauugnay sa lakas ng metal na bono. Ang natitirang mga katangian - density, kumukulo at natutunaw na mga punto, katigasan, estado ng pagsasama-sama - ay karaniwang mga tampok na likas sa lahat ng mga sangkap.

Ang densidad, katigasan, pagkatunaw at pagkulo ng mga metal ay iba. Ang density ng isang metal ay mas mababa, mas maliit ang relatibong atomic mass nito at mas malaki ang radius ng atom. Ang Lithium ay may pinakamababang density - 0.59 g / cm 3, ang osmium ay may pinakamataas na - 22.48 g / cm 3. Ang mga metal na may density na mas mababa sa lima ay tinatawag na magaan, at ang mga metal na may density na higit sa lima ay tinatawag na mabigat.

Ang pinakamatigas na metal ay chromium, ang pinakamalambot ay alkali metal.

Ang Mercury ay may pinakamababang punto ng pagkatunaw, t pl(Hg) \u003d -39 ° С, at ang pinakamataas - tungsten, t pl(W) = 3410 °С.

Ang mga katangian tulad ng punto ng pagkatunaw, katigasan, ay direktang umaasa sa lakas ng metal bond. Kung mas malakas ang metal na bono, mas mahigpit ang mga hindi tiyak na katangian. Mangyaring tandaan: sa mga metal na alkali, ang lakas ng metalikong bono ay bumababa sa periodic table mula sa itaas hanggang sa ibaba at, bilang isang resulta, ang temperatura ng pagkatunaw ay natural na bumababa (ang radius ay tumataas, ang epekto ng nuclear charge ay bumababa, sa malaking radii at isang solong valence electron, ang mga alkali metal ay fusible). Halimbawa, ang cesium ay maaaring matunaw sa init ng iyong palad. Ngunit huwag kunin ito gamit ang iyong hubad na kamay!

Ang larong "Sino ang mas mabilis"

Ang mga tablet ay nakabitin sa pisara (Larawan 3). Sa bawat desk ay may isang set ng mga card na may mga kemikal na palatandaan ng alkali metal.

Mag-ehersisyo. Batay sa mga kilalang pattern ng pagbabago sa punto ng pagkatunaw ng mga alkali metal, ilagay ang mga card alinsunod sa mga tabletang ito.

Sagot. a– Li, Na, K, Rb, Cs;
b– Cs, Rb, K, Na, Li; sa– Cs, Li, Na, Rb, K.

Ang mga tugon ng mga mag-aaral ay nilinaw at binibigyang-buod.

Mag-aaral (mensahe). Ang mga metal ay naiiba sa kanilang saloobin sa mga magnetic field. Ayon sa ari-arian na ito, nahahati sila sa tatlong grupo: ferromagnetic metal - may kakayahang maging mahusay na magnetized sa ilalim ng pagkilos ng mahina na magnetic field (halimbawa, iron, cobalt, nickel at gadolinium); paramagnetic metal - nagpapakita ng mahinang kakayahang mag-magnetize (aluminyo, chromium, titanium at karamihan sa mga lanthanides); diamagnetic metal - hindi naaakit sa isang magnet at kahit na bahagyang naitaboy nito (halimbawa, bismuth, lata, tanso).

Ang pinag-aralan na materyal ay buod - ang guro ay nagsusulat sa pisara, ang mga mag-aaral ay nagsusulat sa mga kuwaderno.

Mga pisikal na katangian ng mga metal

Tukoy:

kinang ng metal,

electrical conductivity,

thermal conductivity,

plastik.

Inversely proportional dependence sa lakas ng metallic bond.

Nonspecific: density,

t natutunaw,

t kumukulo,

tigas,

estado ng pagsasama-sama.

Direktang proporsyonal na pag-asa sa lakas ng metal na bono.

Guro. Ang mga pisikal na katangian ng mga metal, na nagreresulta mula sa mga katangian ng metal na bono, ay tumutukoy sa kanilang iba't ibang mga aplikasyon. Ang mga metal at ang kanilang mga haluang metal ay ang pinakamahalagang materyales sa istruktura ng modernong teknolohiya; pumunta sila sa paggawa ng mga makina at kagamitan sa makina na kailangan sa industriya, iba't ibang sasakyan, istruktura ng gusali, mga makinang pang-agrikultura. Kaugnay nito, ang mga haluang metal na bakal at aluminyo ay ginawa sa maraming dami. Ang mga metal ay malawakang ginagamit sa electrical engineering. Anong mga metal ang gawa sa mga kable ng kuryente?

Mag-aaral. Sa electrical engineering, dahil sa mataas na halaga ng pilak, tanso at aluminyo ay ginagamit bilang isang materyal para sa mga de-koryenteng mga kable..

Guro. Kung wala ang mga metal na ito, imposibleng magpadala ng elektrikal na enerhiya sa layo na daan-daang, libu-libong kilometro. Ang mga gamit sa bahay ay gawa rin sa mga metal. Bakit gawa sa metal ang mga kaldero?

Mag-aaral. Ang mga metal ay thermally conductive at matibay.

Guro. Anong pag-aari ng mga metal ang ginagamit sa paggawa ng mga salamin, reflector, dekorasyon ng Pasko?

Mag-aaral. Metallic na ningning.

Guro. Ang mga magaan na metal - magnesium, aluminyo, titan - ay malawakang ginagamit sa pagtatayo ng sasakyang panghimpapawid. Maraming bahagi ng sasakyang panghimpapawid at mga rocket ang ginawa mula sa titanium at mga haluang metal nito. Ang alitan laban sa hangin sa mataas na bilis ay nagdudulot ng malakas na pag-init ng balat ng sasakyang panghimpapawid, at ang lakas ng mga metal kapag pinainit ay kadalasang nababawasan nang malaki. Sa titanium at mga haluang metal nito, sa ilalim ng mga kondisyon ng mga supersonic na flight, halos walang pagbaba sa lakas.

Sa mga kasong iyon kung saan ang isang metal na may mataas na density ay kinakailangan (mga bala, shot), ang tingga ay madalas na ginagamit, bagaman ang density ng tingga (11.34 g / cm 3) ay mas mababa kaysa sa ilang mas mabibigat na metal. Ngunit ang lead ay medyo fusible at samakatuwid ay maginhawa para sa pagproseso. Bilang karagdagan, ito ay hindi maihahambing na mas mura kaysa sa osmium at marami pang ibang mabibigat na metal. Ang mercury, bilang isang likidong metal sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ay ginagamit sa mga instrumento sa pagsukat; tungsten - sa lahat ng mga kaso kung saan kinakailangan ang isang metal na lumalaban sa partikular na mataas na temperatura, halimbawa para sa mga filament ng mga bombilya. Ano ang dahilan nito?

Mag-aaral. Ang Mercury ay may mababang punto ng pagkatunaw, habang ang tungsten ay may mataas na punto ng pagkatunaw.

Guro. Ang mga metal ay sumasalamin din sa mga radio wave, na ginagamit sa mga radio teleskopyo na kumukuha ng mga radio emissions mula sa mga artipisyal na Earth satellite at sa mga radar na nakakatuklas ng sasakyang panghimpapawid sa malalayong distansya.

Ang mga marangal na metal - pilak, ginto, platinum - ay ginagamit sa paggawa ng alahas. Ang mamimili ng ginto ay ang elektronikong industriya: ginagamit ito upang gumawa ng mga de-koryenteng kontak (sa partikular, ang kagamitan ng isang manned spacecraft ay naglalaman ng maraming ginto).

Ngayon gawin ang gawain mula sa card.

Gawain 5. Salungguhitan kung alin sa mga sumusunod na metal ang pinakamarami:

1) malawakang ginagamit: ginto, pilak, bakal;

2) malleable: lithium, potassium, ginto;

3) matigas ang ulo: tungsten, magnesiyo, sink;

4) mabigat: rubidium, osmium, cesium;

5) electrically conductive: nickel, lead, silver;

6) matigas: chromium, mangganeso, tanso;

7) fusible: platinum, mercury, lithium;

8) liwanag: potasa, francium, lithium;

9) makinang: potasa, ginto, pilak.

Pagpapakita ng karanasan

Para sa eksperimento, kumukuha ng 5-10 piraso ng tanso (lumang) barya, na isinasabit sa isang cambric bag sa apoy ng isang lampara ng alkohol. Hindi nasusunog ang tela. Bakit?

Mag-aaral. Ang tanso ay isang mahusay na konduktor ng init, ang init ay agad na inilipat sa metal, at ang tela ay walang oras upang masunog.

Guro. Ang mga metal ay kilala sa tao sa mahabang panahon.

Mag-aaral (mensahe). Kahit noong unang panahon, pitong metal ang alam ng tao. Ang pitong metal ng sinaunang panahon ay iniugnay sa pitong planeta noon na kilala at itinalaga ng mga simbolikong icon ng mga planeta. Ang mga palatandaan ng ginto (Araw) at pilak (Buwan) ay malinaw na walang gaanong paliwanag. Ang mga palatandaan ng iba pang mga metal ay itinuturing na mga katangian ng mythological deities: ang hand mirror ng Venus (tanso), ang kalasag at sibat ng Mars (bakal), ang trono ng Jupiter (lata), ang scythe ng Saturn (lead), ang baras ng Mercury (mercury).

Ang mga pananaw ng mga alchemist sa koneksyon ng mga planeta na may mga metal ay matagumpay na ipinahayag ng mga sumusunod na linya ng tula ni N.A. Morozov na "Mula sa mga tala ng isang alchemist":

"Pitong metal ang lumikha ng liwanag,
Ayon sa bilang ng pitong planeta.
Binigyan kami ng espasyo para sa kabutihan
tanso, bakal, pilak,
Ginto, lata, tingga.
Anak ko, sulfur ang tatay nila.
At magmadali, aking anak, upang malaman:
Sa kanilang lahat, ang mercury ay kanilang sariling ina.

Ang mga ideyang ito ay napakalakas na noong natuklasan ang antimony noong Middle Ages
at walang mga planeta para sa bismuth, hindi sila itinuturing na mga metal.

Pananatiling lihim ang kanilang mga eksperimento, ini-encrypt ng mga alchemist ang mga paglalarawan ng mga sangkap na nakuha sa iba't ibang paraan.

Guro. At ikaw, gamit ang alchemical notation, ang bumubuo sa larong "Alchemical signs" sa bahay.

Kondisyon ng laro: sa figure (Fig. 4) ibinibigay ang mga sinaunang alchemical sign ng mga metal. Tukuyin kung saang planeta kabilang ang bawat simbolo at, pagkuha ng isang titik mula sa pangalan, ang isa na ipinahiwatig sa figure, basahin ang pangalan ng elementong metal.

Tungkol sa sagot. Samarium, ruthenium, platinum.

Ang mga mag-aaral ay nagpapalitan ng mga laro, hulaan ang mga pangalan ng mga metal.

Guro. Nagsalita si M.V. Lomonosov tungkol sa mga metal tulad nito: "Ang isang metal ay isang solid, opaque at magaan na katawan na maaaring matunaw sa apoy at malamig na huwad" at iniugnay ang pag-aari na ito sa mga metal: ginto, pilak, tanso, lata, bakal at tingga.

Noong 1789, ang Pranses na chemist na si A.L. Lavoisier, sa kanyang manwal sa kimika, ay nagbigay ng isang listahan ng mga simpleng sangkap, na kinabibilangan ng lahat ng kilalang 17 metal noon.(Sb, Ag, As, Bi, Co, Cu, Sn, Fe, Mn, Hg, Mo, Ni, Au, Pt, Pb, W, Zn) . Sa pag-unlad ng mga pamamaraan ng pananaliksik sa kemikal, ang bilang ng mga kilalang metal ay nagsimulang tumaas nang mabilis. Sa unang kalahati ng siglo XIX. natuklasan ang mga metal na platinum; nakuha sa pamamagitan ng electrolysis ng ilang alkali at alkaline earth metal; ang simula ng paghihiwalay ng mga bihirang metal na lupa ay inilatag; sa pagsusuri ng kemikal ng mga mineral, natuklasan ang mga dating hindi kilalang metal. Sa simula ng 1860, natuklasan ang rubidium, cesium, indium, at thallium gamit ang spectral analysis. Ang pagkakaroon ng mga metal na hinulaang ni Mendeleev sa batayan ng kanyang pana-panahong batas (gallium, scandium at germanium) ay maliwanag na nakumpirma. Ang pagtuklas ng radyaktibidad sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. humantong sa paghahanap ng mga radioactive na metal, na nakoronahan ng kumpletong tagumpay. Sa wakas, sa pamamagitan ng paraan ng mga pagbabagong nuklear, simula sa kalagitnaan ng ika-20 siglo. Ang mga radioactive na metal na hindi umiiral sa kalikasan, kabilang ang mga kabilang sa mga elemento ng transuranium, ay nakuha. Sa kasaysayan ng materyal na kultura, sinaunang at bago, ang mga metal ay pinakamahalaga.

Binubuo ng guro ang aralin.

Takdang aralin

1. Maghanap ng mga sagot sa mga tanong.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng istraktura ng mga atomo ng metal at ng istraktura ng mga di-metal na atomo?

Pangalanan ang dalawang metal na madaling humiwalay sa mga electron sa "paghiling" ng mga light ray.

Posible bang magdala ng isang balde ng mercury mula sa susunod na silid patungo sa silid ng kimika?

Bakit ang ilang mga metal ay ductile (tulad ng tanso) habang ang iba ay malutong (tulad ng antimony)?

Ano ang dahilan ng pagkakaroon ng mga tiyak na katangian sa mga metal?

Saan matatagpuan sa pang-araw-araw na buhay:

a) tungsten, b) mercury, c) tanso, d) pilak?

Sa anong mga pisikal na katangian ng metal na ito nakabatay ang paggamit nito sa pang-araw-araw na buhay?

Anong metal ang tinawag ng akademikong si A.E. Fersman na "lata na metal"?

2. Tingnan ang larawan at ipaliwanag kung bakit ang mga metal ay ginagamit sa paraang ito at hindi sa kabaligtaran.

3. Lutasin ang mga puzzle.

Palaisipan "Limang + dalawa".

Isulat sa mga pahalang na hilera ang mga pangalan ng mga sumusunod na elemento ng kemikal na nagtatapos sa -y:

a) alkali metal;

b) marangal na gas;

c) alkaline earth metal;

d) isang elemento ng pamilyang platinum;

e) lanthanide.

Kung ang mga pangalan ng mga elemento ay naipasok nang tama, pagkatapos ay kasama ang mga diagonal: mula sa itaas hanggang sa ibaba at mula sa ibaba hanggang sa itaas, posible na basahin ang mga pangalan ng dalawa pang elemento.

Tungkol sa sagot. a - Cesium, b - helium, c - barium, d - rhodium, e - thulium.
Diagonal: cerium, thorium.

Palaisipan "Klase".

Isulat ang mga pangalan ng limang elemento ng kemikal, na binubuo ng pitong letra bawat isa, upang ang keyword ay CLASS.

Tungkol sa sagot. Kaltsyum (cobalt), lutetium,
actinium, scandium, pilak (samarium).

Palaisipan "Pitong Letra".

Isulat ang mga pangalan ng mga elemento ng kemikal sa mga patayong hilera.

Ang pangunahing salita ay ACID.

Tungkol sa sagot. Potassium, indium, selenium, lithium,
osmium, thulium, argon (astatine).

Sa periodic system, higit sa 3/4 ng mga lugar ang inookupahan: sila ay nasa mga pangkat I, II, III, sa pangalawang subgroup ng lahat ng mga grupo. Bilang karagdagan, ang mga metal ay ang pinakamabigat na elemento ng mga pangkat IV, V, VI at VII. Dapat pansinin, gayunpaman, na marami ang amphoteric at kung minsan ay maaaring kumilos tulad ng mga hindi metal.
Ang isang tampok ng istraktura ng mga metal na atom ay isang maliit na bilang ng mga electron sa panlabas na layer ng elektron, hindi hihigit sa tatlo.
Ang mga metal na atom ay karaniwang may malaking atomic radii. Sa mga panahon, ang mga alkali metal ay may pinakamalaking atomic radii. Samakatuwid, ang kanilang pinakamataas na aktibidad ng kemikal, ibig sabihin, ang mga metal na atom ay madaling magbigay ng mga electron, ay mahusay na mga ahente ng pagbabawas. Ang pinakamahusay na mga ahente ng pagbabawas ay ang mga pangkat I at II ng mga pangunahing subgroup.
Sa mga compound, ang mga metal ay palaging nagpapakita ng positibong estado ng oksihenasyon, kadalasan mula +1 hanggang +4.

Fig 70. Scheme ng pagbuo ng isang metal na bono sa isang piraso ng metal,

Sa mga compound na may non-metal, ang mga tipikal na metal ay bumubuo ng isang ionic na kemikal na bono. Sa anyo ng isang simpleng metal atoms ay interconnected sa pamamagitan ng tinatawag na metallic bond.

Isulat ang terminong ito sa iyong kuwaderno.

Ang metal na bono ay isang espesyal na uri ng bono na natatangi sa mga metal. Ang kakanyahan nito ay ang mga electron ay patuloy na humiwalay sa mga atomo ng metal, na gumagalaw sa buong masa ng isang piraso ng metal (Larawan 70). Ang mga atomo ng metal, na walang mga electron, ay nagiging mga positibong ion, na may posibilidad na muling makaakit ng mga malayang gumagalaw na electron sa kanilang mga sarili. Kasabay nito, ang iba pang mga metal na atom ay nag-donate ng mga electron. Kaya, sa loob ng isang piraso ng metal, ang tinatawag na electron gas ay patuloy na umiikot, na mahigpit na nagbubuklod sa lahat ng mga atomo ng metal. Ang mga electron ay lumalabas na, parang, nakikisalamuha nang sabay-sabay ng lahat ng mga atomo ng metal. Ang espesyal na uri ng kemikal na bono sa pagitan ng mga atomo ng metal ay tumutukoy sa parehong pisikal at kemikal na mga katangian ng mga metal.

■ 1. Paano ipaliwanag ang mababang electronegativity ng mga metal?
2. Paano nabubuo ang isang metal na bono?
3. Ano ang pagkakaiba ng metallic bond at covalent bond?

kanin. 71. Paghahambing ng mga punto ng pagkatunaw ng iba't ibang mga metal

Ang mga metal ay may ilang magkakatulad na pisikal na katangian na nagpapakilala sa kanila mula sa mga hindi metal. Kung mas maraming valence electron ang metal, mas malakas ang metallic bond, mas malakas ang crystal lattice, mas malakas at mas matigas ang metal, mas mataas ang pagkatunaw at boiling point nito, atbp. Ang mga katangian ng pisikal na katangian ng mga metal ay isinasaalang-alang sa ibaba.
Ang lahat ng mga ito ay may higit o hindi gaanong binibigkas na ningning, na karaniwang tinatawag na metal. Ang metallic luster ay katangian ng isang piraso ng metal sa kabuuan. Ang pulbos ay naglalaman ng madilim na kulay na mga metal, maliban sa magnesium at aluminyo, na nagpapanatili ng isang kulay-pilak-puting kulay, at samakatuwid ang aluminyo na alikabok ay ginagamit upang gumawa ng "tulad ng pilak" na pintura. Maraming hindi metal ang may mamantika o malasalamin na ningning.
Ang kulay ng mga metal ay medyo pare-pareho: ito ay alinman sa kulay-pilak na puti ( , ) o pilak na kulay abo ( , ). Dilaw lang, pero pula. Ang mga di-metal ay may magkakaibang kulay: - lemon yellow, - pula-kayumanggi, - pula o puti, - itim.

Kaya, ayon sa kulay, ang mga metal ay may kondisyon na nahahati sa ferrous at non-ferrous. Kasama rin siya sa mga ferrous metal. Ang lahat ng iba pang mga metal ay tinatawag na non-ferrous.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga metal ay solid na may kristal na istraktura. Sa mga di-metal, mayroong parehong solid ( , ) at likido ( ) at gas ( , ) .
Ang lahat ng mga metal, maliban sa mercury, ay mga solido, kaya ang kanilang natutunaw na punto ay higit sa zero, tanging ang natutunaw na punto ng mercury ay -39 °. Ang pinaka-matigas na metal ay, ang natutunaw na punto ay 3370 °. Ang punto ng pagkatunaw ng iba pang mga metal ay nasa loob ng mga limitasyong ito (Larawan 71).
Ang mga punto ng pagkatunaw ng mga di-metal ay mas mababa kaysa sa mga metal, halimbawa oxygen -219°, hydrogen -259.4°, fluorine -218°, chlorine -101°, bromine -5.7°.

kanin. 72. Paghahambing ng tigas ng mga metal sa tigas ng brilyante.

Ang mga metal ay may iba't ibang katigasan, na kung saan ay inihambing sa katigasan ng brilyante. Ang hardness index ng metal ay tinutukoy ng isang espesyal na aparato - isang hardness tester. Sa kasong ito, ang isang bakal na bola o, sa kaso ng mas malaking katigasan ng metal, ang isang brilyante na kono ay pinindot sa masa ng metal. Ang katigasan ng metal ay tinutukoy ng puwersa ng presyon at ang lalim ng nabuong butas.
Ang pinakamatigas na metal ay . Ang mga malambot na metal -, - ay madaling maputol gamit ang isang kutsilyo. Ang katigasan ng mga indibidwal na metal ayon sa karaniwang tinatanggap na sampung puntong sukat, ang katigasan ay ipinapakita sa fig. 72.

Ang mga metal sa mas malaki o mas maliit na lawak ay may plasticity (ductility). Ang mga hindi metal ay walang ganitong katangian. Ang pinaka malleable na metal ay. Mula dito maaari kang gumawa ng gintong foil na may kapal na 0.0001 mm - 500 beses na mas payat kaysa sa buhok ng tao. Kasabay nito, ito ay napakarupok; maaari pa itong gilingin sa isang mortar upang maging pulbos.
Ang plasticity ay ang kakayahang mag-deform nang malakas nang hindi lumalabag sa mekanikal na lakas. Ang plasticity ng mga metal ay ginagamit sa panahon ng kanilang pag-roll, kapag ang mga malalaking hot metal ingots ay ipinapasa sa pagitan ng mga crimping shaft, naghahanda ng mga sheet mula sa kanila, sa panahon ng pagguhit, kapag ang isang wire ay hinila mula sa kanila, sa panahon ng pagpindot, panlililak, kapag nasa ilalim ng pagkilos ng

kanin. 73. Paghahambing ng mga metal ayon sa density.

presyon, ang pinainit na metal ay binibigyan ng isang tiyak na hugis, na pinapanatili nito kapag pinalamig. Ang plasticity ay nakasalalay sa istraktura ng kristal na sala-sala ng mga metal.
Ang lahat ng mga metal ay hindi matutunaw sa tubig, ngunit natutunaw sa bawat isa sa mga natutunaw. Ang isang solidong solusyon ng isang metal sa isa pa ay tinatawag na isang haluang metal.

Sa pamamagitan ng density, ang mga metal ay nahahati sa mabigat at magaan. Ang mga itinuturing na mabigat ay ang mga may density na higit sa 3 g / cm3 (Larawan 73). Ang pinakamabigat na metal ay . Ang pinakamagagaan na metal - , .- ay may density kahit na mas mababa kaysa sa pagkakaisa. Mga magaan na metal - at nakatanggap ng mahusay na paggamit sa industriya.
Ang mga metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na electrical at thermal conductivity (Larawan 74), habang ang mga di-metal ay may mga katangiang ito sa mahinang lawak. Ito ay may pinakamataas na electrical at thermal conductivity, ito ay nasa pangalawang lugar. Ang mga katangiang ito ay medyo mataas sa aluminyo.

kanin. 74. Paghahambing ng electrical conductivity at thermal conductivity ng iba't ibang metal

Dapat tandaan na ang mga metal na may mataas na electrical conductivity ay mayroon ding mataas na thermal conductivity.
Ang mga metal ay nagpapakita ng mga magnetic na katangian. Kung, sa pakikipag-ugnay sa isang magnet, ang metal ay naaakit dito at pagkatapos nito ay nagiging isang magnet mismo, sinasabi namin na ang metal ay magnetized. Well magnetized, at sila. Ang ganitong mga metal ay tinatawag na ferromagnetic. Ang mga non-metal ay walang magnetic properties.

■ 4. Gawin at kumpletuhin ang sumusunod na talahanayan:

Mga kemikal na katangian ng mga metal. Kaagnasan

Ang kemikal at pisikal na mga katangian ng mga metal ay tinutukoy ng atomic na istraktura at mga tampok ng metal na bono. Ang lahat ng mga metal ay nakikilala sa pamamagitan ng kakayahang madaling magbigay ng mga electron ng valence. Sa pagsasaalang-alang na ito, nagpapakita sila ng binibigkas na mga katangian ng pagpapanumbalik. Ang antas ng pagbabawas ng aktibidad ng mga metal ay sumasalamin sa electrochemical serye ng mga boltahe (tingnan ang Appendix III, talata 6).
Ang pag-alam sa posisyon ng metal sa seryeng ito, maaari kang gumawa ng konklusyon tungkol sa paghahambing na halaga ng enerhiya na ginugol sa detatsment ng mga valence electron mula sa atom. Ang mas malapit sa simula ng hilera, mas madaling mag-oxidize ang metal. Ang pinaka-aktibong mga metal ay inilipat mula sa tubig sa ilalim ng normal na mga kondisyon na may pagbuo ng alkali:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Ang mga hindi gaanong aktibong metal ay inilipat mula sa tubig sa anyo ng sobrang init na singaw at anyo
2Fe + 4Н2О = Fe3О4 + 4H2
tumutugon sa mga dilute at anoxic acid, na inilipat ang hydrogen mula sa kanila:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Ang mga metal na nakatayo pagkatapos ng hydrogen ay hindi maaaring palitan ito mula sa tubig at mula sa mga acid, ngunit pumapasok sa redox reactions na may mga acids nang hindi inilipat ang hydrogen:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + H2O
Ang lahat ng mga naunang metal ay nag-aalis ng kasunod na mga metal mula sa kanilang mga asin:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Сu

Fe0 + Сu2+ = Fe2+ + Сu0
Sa lahat ng mga kaso, ang mga reacting metal ay na-oxidized. Ang oksihenasyon ng mga metal ay sinusunod din sa direktang pakikipag-ugnayan ng mga metal sa mga di-metal:
2Na + S = Na2S
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
Karamihan sa mga metal ay aktibong tumutugon sa oxygen, na bumubuo ng iba't ibang komposisyon (tingnan ang p. 38).

■ 5. Paano mailalarawan ang aktibidad ng pagbabawas ng isang metal gamit ang isang hanay ng mga diin?

6. Magbigay ng mga halimbawa ng mga metal na tumutugon sa tubig tulad ng sodium, iron. Suportahan ang iyong sagot gamit ang mga equation ng reaksyon.

7. Ihambing ang interaksyon ng mga aktibong metal at aktibong di-metal sa tubig.
8. Ilista ang mga kemikal na katangian ng mga metal, na sumusuporta sa iyong sagot gamit ang mga equation ng reaksyon.
9. Alin sa mga sumusunod na sangkap ang magiging reaksyon ng bakal: a), b) slaked lime, c) copper carbonate, d), e) zinc sulfate, e)?
10. Anong gas at sa anong dami ang maaaring makuha sa pamamagitan ng pagkilos ng 5 kg ng isang pinaghalong tanso at tanso oksido na may puro nitric acid, kung tanso oksido sa isang halo ng 20%?

Ang oksihenasyon ng mga metal ay madalas na humahantong sa kanilang pagkasira. Ang pagkasira ng mga metal sa ilalim ng impluwensya ng kapaligiran ay tinatawag na kaagnasan.

Isulat ang kahulugan ng corrosion sa iyong kuwaderno.

Nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng oxygen, moisture at carbon dioxide, pati na rin ang nitrogen oxides, atbp. Ang kaagnasan na dulot ng direktang pakikipag-ugnayan ng metal sa sangkap ng kapaligiran nito ay tinatawag na kemikal, o gas, kaagnasan. Halimbawa, sa mga industriya ng kemikal, ang metal kung minsan ay nakikipag-ugnayan sa oxygen, chlorine, nitrogen oxides, atbp., na nagreresulta sa pagbuo ng mga asing-gamot at metal:
2Сu + О2 = 2СuО
Bilang karagdagan sa gas, o kemikal, kaagnasan, mayroon ding electrochemical corrosion, na mas karaniwan. Upang maunawaan ang pamamaraan ng electrochemical corrosion, isaalang-alang ang isang galvanic couple -.

Kumuha ng mga plato ng zinc at tanso (Larawan 75) at ibababa ang mga ito sa isang solusyon ng sulfuric acid, na, tulad ng alam natin, ay nakapaloob sa solusyon sa anyo ng mga ions:
H2SO4 \u003d 2H + + SO 2 4 -
Sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga plato ng zinc at tanso sa pamamagitan ng isang galvanometer, makikita natin ang pagkakaroon ng isang electric current sa circuit. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga atomo ng zinc, nag-donate ng mga electron, ay pumasa sa solusyon sa anyo ng mga ion:
Zn 0 - 2 e— → Zn+2
Ang mga electron ay dumadaan sa konduktor patungo sa tanso, at mula sa tanso hanggang sa mga hydrogen ions:
H++ e— → H 0

Ang hydrogen sa anyo ng mga neutral na atom ay inilabas sa isang tansong plato, at unti-unting natutunaw. Kaya, ang tanso, na parang gumuhit ng mga electron mula sa zinc, ay nagiging sanhi ng mas mabilis na pagtunaw ng huli, ibig sabihin, nagtataguyod ng oksihenasyon. Kasabay nito, ang ganap na dalisay ay maaaring sa loob ng ilang oras sa acid, ganap na hindi maaapektuhan ng pagkilos nito.

kanin. 75. Scheme ng pagbuo ng isang pares ng galvanic sa panahon ng electrochemical corrosion. 1 - sink; 2 - tanso; 3 - mga bula ng hydrogen sa tansong elektrod; 4 - galvanometer

Ayon sa parehong pamamaraan, ang kaagnasan ng isang metal tulad ng bakal ay nangyayari, tanging ito ay isang electrolyte sa hangin, at ang mga impurities sa bakal ay gumaganap ng papel ng pangalawang elektrod ng isang pares ng galvanic. Ang mga singaw na ito ay mikroskopiko, kaya ang pagkasira ng metal ay mas mabagal. Ang mas aktibong metal ay karaniwang nawasak. Kaya, ang electrochemical corrosion ay ang oksihenasyon ng isang metal, na sinamahan ng hitsura ng galvanic couples. nagdudulot ng malaking pinsala sa pambansang ekonomiya.

12. Tukuyin ang kaagnasan.
11. Posible bang isaalang-alang bilang kaagnasan kung ano ang mabilis na nag-oxidize sa hangin, ang pakikipag-ugnayan ng sink na may hydrochloric acid, ang pakikipag-ugnayan ng aluminyo na may iron oxide sa panahon ng thermite welding, ang produksyon ng hydrogen sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng bakal na may sobrang init na singaw ng tubig.

13. Ano ang pagkakaiba ng kemikal at electrochemical corrosion?
Mayroong maraming mga paraan upang labanan ang kaagnasan. Ang mga metal (sa partikular, bakal) ay pinahiran ng pintura ng langis, na bumubuo ng isang siksik na pelikula sa ibabaw ng metal na hindi pinapayagan ang singaw ng tubig na dumaan. Posibleng takpan ang mga metal, tulad ng tansong kawad, na may barnis, na parehong pinoprotektahan ang metal mula sa kaagnasan at nagsisilbing insulator.

Ang pag-blue ay isang proseso kung saan ang bakal ay sumasailalim sa pagkilos ng mga malakas na ahente ng oxidizing, bilang isang resulta kung saan ang metal ay natatakpan ng isang pelikula ng mga oxide na hindi tinatablan ng mga gas, na pinoprotektahan ito mula sa mga epekto ng panlabas na kapaligiran. Kadalasan ito ay ang magnetic oxide Fe304, na malalim na naka-embed sa metal layer at pinoprotektahan ito mula sa oksihenasyon na mas mahusay kaysa sa anumang pintura. Ang Ural roofing iron, na sumailalim sa bluing, ay tumagal sa bubong nang hindi kinakalawang nang higit sa 100 taon. Ang mas mahusay na metal ay pinakintab, mas siksik at mas malakas ang oxide film na nabuo sa ibabaw nito.

Ang enameling ay isang napakahusay na uri ng proteksyon ng kaagnasan para sa iba't ibang kagamitan. Ang enamel ay lumalaban hindi lamang sa pagkilos ng oxygen at tubig, kundi maging ang mga malakas na acid at alkalis. Sa kasamaang palad, ang enamel ay napakarupok at madaling mabibitak sa epekto at mabilis na pagbabago ng temperatura.
Ang nickel plating at tin plating ay napaka-interesante na paraan para protektahan ang mga metal mula sa kaagnasan.
- ito ay isang patong ng metal na may isang layer ng zinc (ganito ang pangunahing protektado ng bakal). Sa gayong patong, sa kaganapan ng isang paglabag sa ibabaw na pelikula ng zinc, ang zinc ay unang sumasailalim sa kaagnasan bilang isang mas aktibong metal, ngunit ang zinc ay lumalaban nang maayos sa kaagnasan, dahil ang ibabaw nito ay natatakpan ng isang proteksiyon na pelikulang oksido na hindi tinatablan ng tubig at oxygen.
Sa nickel plating (nickel plating) at tin plating (tin plating), ang kalawang ng bakal ay hindi magaganap hanggang sa masira ang layer ng metal na tumatakip dito. Sa sandaling ito ay nabalisa, ang bakal, bilang ang pinaka-aktibong metal, ay nagsisimulang mag-corrode. Ngunit - isang metal na medyo kaunti ang corrodes, kaya ang pelikula nito ay nananatili sa ibabaw ng napakatagal na panahon. Kadalasan ang mga bagay na tanso ay de-lata, at pagkatapos ay ang galvanic na pares ng tanso ay palaging humahantong sa kaagnasan ng lata, at hindi tanso, na hindi gaanong aktibo bilang isang metal. Kapag ang bakal ay tinned, ang "tinplate" ay nakuha para sa industriya ng canning.

Upang maprotektahan laban sa kaagnasan, posible na kumilos hindi lamang sa metal, kundi pati na rin sa kapaligiran na nakapaligid dito. Kung ang isang tiyak na halaga ng sodium chromate ay halo-halong may hydrochloric acid, kung gayon ang reaksyon ng hydrochloric acid na may bakal ay magpapabagal nang labis na sa pagsasagawa ng acid ay maaaring dalhin sa mga tangke ng bakal, habang ito ay karaniwang imposible. Ang mga sangkap na nagpapabagal sa kaagnasan, at kung minsan ay halos ganap na huminto dito, ay tinatawag na mga inhibitor - retarder (mula sa salitang Latin na inhibere - upang mabagal).

Ang likas na katangian ng pagkilos ng mga inhibitor ay naiiba. Lumilikha sila ng isang proteksiyon na pelikula sa ibabaw ng metal o binabawasan ang pagiging agresibo ng kapaligiran. Ang unang uri ay kinabibilangan, halimbawa, NaNO2, na nagpapabagal sa kaagnasan ng bakal sa tubig at mga solusyon sa asin, nagpapabagal sa kaagnasan ng aluminyo sa sulfuric acid, ang pangalawa - ang organic compound CO (NH2) 2 - urea, na lubhang nagpapabagal. pababa sa pagkatunaw ng tanso at iba pang mga metal sa nitric acid. Ang mga protina ng hayop ay may mga katangian ng pagbabawal, ilang mga pinatuyong halaman - celandine, buttercup, atbp.
Minsan, upang madagdagan ang paglaban ng metal sa kaagnasan, pati na rin upang bigyan ito ng ilang mas mahalagang mga katangian, ang mga haluang metal na may iba pang mga metal ay ginawa mula dito.

■ 14. Isulat sa kuwaderno ang mga nakalistang paraan ng pagprotekta sa metal mula sa kaagnasan.
15. Ano ang tumutukoy sa pagpili ng isang paraan para sa pagprotekta sa metal mula sa kaagnasan?
16. Ano ang isang inhibitor? Paano naiiba ang isang inhibitor sa isang katalista?

Mga pamamaraan para sa pagtunaw ng mga metal mula sa ores

Ang mga metal sa kalikasan ay matatagpuan sa katutubong estado. Ito ay karaniwang hal. Ito ay nakuha sa pamamagitan ng mekanikal na paghuhugas mula sa nakapalibot na mga bato. Gayunpaman, ang karamihan sa mga metal ay nangyayari sa kalikasan sa anyo ng mga compound. Gayunpaman, hindi lahat ng natural na mineral ay angkop para sa pagkuha ng metal na nakapaloob dito. Dahil dito, hindi lahat ng mineral ay matatawag na metal ore.
Ang isang bato o mineral na naglalaman ng isa o ibang metal sa isang halaga na ginagawang kapaki-pakinabang sa ekonomiya ang industriyal na produksyon nito ay tinatawag na ores ng metal na ito.

Isulat ang kahulugan ng ores.

Ang mga metal ay nakuha mula sa mga ores sa iba't ibang paraan.
1. Kung ang ore ay isang oksido, kung gayon ito ay binabawasan ng ilang uri ng ahente ng pagbabawas - kadalasang carbon o carbon monoxide CO, mas madalas na hydrogen, halimbawa:
FesO4 + 4СО = 3Fe + 4CO2
2. Kung ang mineral ay isang sulfur compound, ito ay unang sinusunog:
2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2
pagkatapos ang nagresultang oksido ay nabawasan ng uling:
РbО + С = РbО + CO
Ang mga metal ay nahiwalay sa mga chlorides sa pamamagitan ng electrolysis mula sa mga natutunaw. Halimbawa, kapag ang sodium chloride NaCl ay natunaw, nangyayari ang thermal dissociation ng substance.
NaCl ⇄ Na + + Cl -
Kapag ang isang direktang kuryente ay dumaan sa pagkatunaw na ito, ang mga sumusunod na proseso ay nagaganap:
a) sa katod:
Na + + e— → Na 0
b) sa anode
Cl - - e— → Сl 0
Ang pamamaraang ito ay maaari ding gamitin upang makakuha ng mga metal mula sa iba pang mga asin.
4. Minsan ang mga metal ay maaaring maibalik mula sa mga oxide sa pamamagitan ng pag-aalis sa mataas na temperatura ng isa pang mas aktibong metal. Ang pamamaraang ito ay lalong laganap sa pagbabawas ng mga metal na may aluminyo at samakatuwid ay unang tinawag na aluminothermy:
2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe.
Ang Aluminothermy ay tatalakayin nang mas detalyado sa ibaba.
Sa maraming mga kaso, ang mineral ay maaaring ihalo sa isang malaking halaga ng basurang bato, para sa pag-alis nito, ibig sabihin, para sa "pagpapayaman" ng mineral, mayroong iba't ibang mga pamamaraan, lalo na ang froth flotation method. Para sa layuning ito, ginagamit ang mga mineral na langis, na may ari-arian ng pumipili na adsorption. Nangangahulugan ito na sumisipsip sila ng mga particle ng ore, ngunit walang basurang bato. Sa malalaking vats ng tubig, ang dinurog na ore at mineral na langis ay inilalagay kasama ng basurang bato. Pagkatapos nito, ang tubig ay malakas na bumubula ng hangin. Ang langis ay pumapalibot sa mga bula ng hangin, na bumubuo ng isang pelikula sa kanila. Ito ay lumalabas na matatag na foam. Ang mga particle, ores ay na-adsorbed at kasama ng mga bula ng hangin ay tumaas sa itaas. Ang foam ay sumasanib sa ore, at ang basurang bato ay nananatili sa ilalim ng vat. Kasunod nito, ang mineral ay madaling napalaya mula sa langis, na muling ginagamit para sa lutang.

■ 17. Ano ang foam?
18. Anong mga katangian ang dapat taglayin ng isang metal upang maging likas sa isang katutubong estado?
19. Maaari bang tawaging ore ang anumang mineral o bato na naglalaman ng isa o ibang metal?
20. Ilista ang mga uri ng metal ores na alam mo.
21. Ang zinc ay natural na nangyayari bilang ang mineral na zincblende na naglalaman ng zinc sulfide. Magmungkahi ng paraan para sa pagkuha ng zinc mula sa zinc blende.
22. Mula sa 2 tonelada ng magnetic iron ore na naglalaman ng 80% ng magnetic iron oxide Fe3O4, nakuha ang 1.008 toneladang bakal. Kalkulahin ang praktikal na ani ng bakal.
23. Anong mga metal ang maaaring makuha sa pamamagitan ng electrolysis ng mga solusyon sa asin?
24. Ang isang haluang metal na naglalaman ng 4% na carbon ay inihanda mula sa bakal na nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng 5 tonelada ng magnetic iron ore na naglalaman ng 13% na mga impurities. Magkano ang alloy na nakuha mo?
25. Gaano karaming zinc at sulfuric acid ang maaaring makuha mula sa 242.5 tonelada ng zinc blende ZnS na naglalaman ng 20% ​​​​waste rock?

31

Ang pagbibigay-katwiran sa pana-panahong sistema ng mga elemento Dahil ang mga electron sa atom ay matatagpuan sa iba't ibang antas ng enerhiya at bumubuo ng mga quantum layer, makatuwirang ipagpalagay na ...

Pangalawang pangkat ng periodic system

Ang mga elemento na bumubuo ng mga simpleng sangkap - mga metal, ay sumasakop sa ibabang kaliwang bahagi ng periodic system (para sa kalinawan, maaari nating sabihin na ang mga ito ay matatagpuan sa kaliwa ng dayagonal na nagkokonekta sa Be at polonium, No. 84), kasama rin nila ang mga elemento ng pangalawang (B) na mga subgroup.

Ang mga atomo ng metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang maliit na bilang ng mga electron sa panlabas na antas. Kaya, ang sodium ay may 1 electron sa panlabas na antas, magnesium ay may 2, at aluminyo ay may 3 electron. Ang mga electron na ito ay medyo mahinang nakagapos sa nucleus, na nagiging sanhi ng katangian pisikal mga katangian ng metal:

• electrical conductivity,
• magandang thermal conductivity,
• pagiging malambot, kaplastikan.
• Ang mga metal ay mayroon ding katangian na kinang ng metal.

AT kemikal mga reaksyon, ang mga metal ay kumikilos bilang mga ahente ng pagbabawas:

1. Kapag nakikipag-ugnayan sa oxygen, ang mga metal ay bumubuo ng mga oxide, halimbawa, ang magnesium ay nasusunog upang bumuo ng magnesium oxide:
   2Mg + O 2 \u003d 2MgO

Ang pinaka-aktibong mga metal (alkali) ay bumubuo ng mga peroxide kapag sinusunog sa hangin:

2Na + O 2 = Na 2 O 2 (sodium peroxide)

1. Ang mga aktibong metal, tulad ng sodium, ay tumutugon sa tubig upang bumuo ng mga hydroxides:
   2Na + 2HOH = 2NaOH + H2

o mga oxide, tulad ng magnesium kapag pinainit:

Mg + H 2 O \u003d MgO + H 2

1. Ang mga metal na matatagpuan sa electrochemical series ng mga boltahe sa kaliwa ng hydrogen (H) ay nag-aalis ng hydrogen mula sa mga acid (maliban sa nitric acid). Kaya, ang zinc ay tumutugon sa hydrochloric acid upang bumuo ng zinc chloride at hydrogen:
   Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2

Ang mga metal, kabilang ang mga nasa kanan ng hydrogen, maliban sa ginto at platinum, ay tumutugon sa nitric acid upang bumuo ng iba't ibang nitrogen compound:

Cu + 4HNO 3 (conc.) = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O + 2NO 2

Ang mga coefficient sa mga equation na ito ay mas madaling ayusin gamit ang electronic balance method. Ibinaba namin ang mga estado ng oksihenasyon:

Cu 0 + 4HN +5 O 3 (conc.) = Cu +2 (NO 3) 2 + 2H 2 O + 2N +4 O 2

Isinulat namin ang mga elemento na may nabagong estado ng oksihenasyon:

* hindi bababa sa karaniwang maramihang para sa idinagdag at inalis mga electron

** koepisyent para sa isang sangkap na naglalaman ng elementong ito ay nakukuha sa pamamagitan ng paghahati ng hindi bababa sa karaniwang maramihang bilang ng mga electron na idinagdag o inalis (mula sa atom na ito)

2. Karanasan. Pagkuha at pagkolekta ng oxygen. Katibayan ng pagkakaroon ng oxygen sa sisidlan

Sa laboratoryo ng paaralan, ang oxygen ay mas madalas na nakuha sa pamamagitan ng agnas ng hydrogen peroxide sa pagkakaroon ng manganese (IV) oxide:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2

o pagkabulok ng potassium permanganate kapag pinainit:

2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Upang mangolekta ng gas, ang sisidlan ay sarado na may isang tapunan na may tubo ng gas outlet.

Upang patunayan ang pagkakaroon ng oxygen sa sisidlan, ang isang nagbabagang splinter ay dinala dito - ito ay sumiklab nang maliwanag.

B tungkol sa Karamihan sa mga kilalang elemento ng kemikal ay bumubuo ng mga simpleng sangkap, mga metal.

Kasama sa mga metal ang lahat ng elemento ng pangalawang (B) na mga subgroup, pati na rin ang mga elemento ng pangunahing mga subgroup na matatagpuan sa ibaba ng dayagonal na "beryllium - astatine" (Fig. 1). Bilang karagdagan, ang mga elemento ng kemikal na metal ay bumubuo ng mga grupo ng lanthanides at actinides.

kanin. 1. Ang lokasyon ng mga metal sa mga elemento ng mga subgroup A (naka-highlight sa asul)

Kung ikukumpara sa mga non-metal na atom, ang mga metal na atom ay may b tungkol sa Mas malalaking sukat at mas kaunting mga panlabas na electron, karaniwang 1-2. Dahil dito, ang mga panlabas na electron ng mga metal na atom ay mahinang nakagapos sa nucleus; ang mga metal ay madaling ibigay ang mga ito, na nagpapakita ng pagbabawas ng mga katangian sa mga kemikal na reaksyon.

Isaalang-alang ang mga pattern ng pagbabago sa ilang mga katangian ng mga metal sa mga grupo at mga panahon.

Sa mga panahonSa Habang tumataas ang nuclear charge, bumababa ang atomic radius. Ang nuclei ng mga atom ay nakakaakit ng mga panlabas na electron nang higit pa, samakatuwid, ang electronegativity ng mga atom ay tumataas, ang mga metal na katangian ay bumababa. kanin. 2.

kanin. 2. Pagbabago sa mga katangian ng metal sa mga panahon

Sa pangunahing mga subgroup mula sa itaas hanggang sa ibaba sa mga atomo ng metal, ang bilang ng mga layer ng elektron ay tumataas, samakatuwid, ang radius ng mga atomo ay tumataas. Pagkatapos ang mga panlabas na electron ay magiging mas mahina na naaakit sa nucleus, kaya mayroong pagbaba sa electronegativity ng mga atomo at isang pagtaas sa mga katangian ng metal. kanin. 3.

kanin. 3. Pagbabago sa mga katangian ng metal sa mga subgroup

Ang mga regularidad na ito ay katangian din ng mga elemento ng pangalawang subgroup, na may mga bihirang eksepsiyon.

Ang mga atom ng mga elemento ng metal ay may posibilidad na mag-abuloy ng mga electron. Sa mga reaksiyong kemikal, ang mga metal ay kumikilos lamang bilang mga ahente ng pagbabawas, nag-donate sila ng mga electron at pinatataas ang kanilang estado ng oksihenasyon.

Ang mga electron ay maaaring matanggap mula sa mga metal na atomo ng mga atomo na bumubuo ng mga simpleng sangkap, hindi metal, gayundin ng mga atomo na bahagi ng mga kumplikadong sangkap na nakapagpapababa ng kanilang estado ng oksihenasyon. Halimbawa:

2Na 0 + S 0 = Na +1 2 S -2

Zn 0 + 2H +1 Cl \u003d Zn +2 Cl 2 + H 0 2

Hindi lahat ng metal ay may parehong aktibidad ng kemikal. Ang ilang mga metal sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay halos hindi pumapasok sa mga kemikal na reaksyon, sila ay tinatawag na mga marangal na metal. Ang mga marangal na metal ay kinabibilangan ng: ginto, pilak, platinum, osmium, iridium, palladium, ruthenium, rhodium.

Ang mga marangal na metal ay napakabihirang sa kalikasan at halos palaging matatagpuan sa katutubong estado (Larawan 4). Sa kabila ng mataas na pagtutol sa corrosion-oxidation, ang mga metal na ito ay bumubuo pa rin ng mga oxide at iba pang mga kemikal na compound, halimbawa, ang mga silver chloride at nitrate salt ay kilala sa lahat.

kanin. 4. Nugget ng ginto

Pagbubuod ng aralin

Sa araling ito, sinuri mo ang posisyon ng mga kemikal na elemento ng mga metal sa Periodic Table, gayundin ang mga tampok na istruktura ng mga atomo ng mga elementong ito, na tumutukoy sa mga katangian ng simple at kumplikadong mga sangkap. Natutunan mo kung bakit mas maraming kemikal na elemento ng mga metal kaysa sa mga hindi metal.

Bibliograpiya

1. Orzhekovsky P.A. Chemistry: Ika-9 na baitang: aklat-aralin para sa pangkalahatang edukasyon. inst. / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§28)
2. Rudzitis G.E. Chemistry: inorgan. kimika. organ. kimika: aklat-aralin. para sa 9 na mga cell. / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Enlightenment, JSC "Mga aklat-aralin sa Moscow", 2009. (§34)
3. Khomchenko I.D. Koleksyon ng mga problema at pagsasanay sa kimika para sa mataas na paaralan. - M.: RIA "New Wave": Publisher Umerenkov, 2008. (p. 86-87)
4. Encyclopedia para sa mga bata. Tomo 17. Chemistry / Kabanata. ed. V.A. Volodin, nangunguna. siyentipiko ed. I. Leenson. - M.: Avanta +, 2003.

1. Isang solong koleksyon ng mga digital na mapagkukunang pang-edukasyon (mga karanasan sa video sa paksa) ().
2. Elektronikong bersyon ng journal na "Chemistry and Life" ().

Takdang aralin

1. Sa. 195-196 No. 7, A1-A4 mula sa aklat-aralin ni P.A. Orzhekovsky "Chemistry: 9th grade" / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013.
2. Anong mga katangian (pag-oxidizing o pagbabawas) ang maaaring magkaroon ng Fe 3+ ion? Ilarawan ang iyong sagot gamit ang mga equation ng reaksyon.
3. Ihambing ang atomic radius, electronegativity at pagbabawas ng mga katangian ng sodium at magnesium.

Panimula

Ang mga metal ay mga simpleng sangkap na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay may mga katangian ng katangian: mataas na elektrikal at thermal conductivity, ang kakayahang magpakita ng liwanag nang maayos (na nagiging sanhi ng kanilang ningning at opacity), ang kakayahang kunin ang nais na hugis sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na puwersa (plasticity). May isa pang kahulugan ng mga metal - ito ay mga kemikal na elemento na nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang mag-abuloy ng panlabas (valence) na mga electron.

Sa lahat ng kilalang elemento ng kemikal, humigit-kumulang 90 ay mga metal. Karamihan sa mga inorganikong compound ay mga metal compound.

Mayroong ilang mga uri ng pag-uuri ng mga metal. Ang pinaka-malinaw ay ang pag-uuri ng mga metal alinsunod sa kanilang posisyon sa pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal - pag-uuri ng kemikal.

Kung, sa "mahabang" na bersyon ng periodic table, ang isang tuwid na linya ay iguguhit sa pamamagitan ng mga elemento ng boron at astatine, kung gayon ang mga metal ay matatagpuan sa kaliwa ng linyang ito, at ang mga di-metal sa kanan nito.

Mula sa punto ng view ng istraktura ng atom, ang mga metal ay nahahati sa intransitive at transitional. Ang mga non-transition na metal ay matatagpuan sa mga pangunahing subgroup ng periodic system at nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na sa kanilang mga atom ay may sunud-sunod na pagpuno ng mga elektronikong antas s at p. Kabilang sa mga non-transition metal ang 22 elemento ng pangunahing subgroup a: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb , Sb, Bi, Po.

Ang mga transition metal ay matatagpuan sa mga side subgroup at nailalarawan sa pamamagitan ng pagpuno ng d - o f-electronic na antas. Kasama sa mga d-element ang 37 metal ng pangalawang subgroup b: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Sc, Y, La, Ac, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo , W, Sg, Mn, Tc, Re, Bh, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Hs, Mt.

Kabilang sa mga f-element ang 14 na lanthanides (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) at 14 actinides (Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, Hindi, Lr).

Kabilang sa mga transition metal, ang mga rare earth metal (Sc, Y, La at lanthanides), platinum metals (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), transuranium metals (Np at mga elemento na may mas mataas na atomic mass) ay nakikilala din.

Bilang karagdagan sa kemikal, mayroon ding, bagaman hindi karaniwang tinatanggap, ngunit matagal nang itinatag ang teknikal na pag-uuri ng mga metal. Ito ay hindi kasing lohikal ng isang kemikal - ito ay batay sa isa o isa pang praktikal na mahalagang katangian ng metal. Ang bakal at mga haluang metal batay dito ay inuri bilang mga ferrous na metal, lahat ng iba pang mga metal ay hindi ferrous. Mayroong liwanag (Li, Be, Mg, Ti, atbp.) at mabibigat na metal (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb, atbp.), pati na rin ang mga grupo ng refractory ( Ti, Zr , Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Re), mahalagang (Ag, Au, platinum metal) at radioactive (U, Th, Np, Pu, atbp.) na mga metal. Sa geochemistry, nakikilala rin ang mga metal na nakakalat (Ga, Ge, Hf, Re, atbp.) at bihirang (Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, Re, atbp.). Tulad ng nakikita mo, walang malinaw na mga hangganan sa pagitan ng mga grupo.

Sanggunian sa kasaysayan

Sa kabila ng katotohanan na ang buhay ng lipunan ng tao na walang mga metal ay imposible, walang nakakaalam nang eksakto kung kailan at kung paano nagsimulang gamitin ang mga ito ng isang tao. Ang pinaka sinaunang mga sulatin na dumating sa amin ay nagsasabi tungkol sa mga primitive workshop kung saan ang metal ay natunaw at ang mga produkto ay ginawa mula dito. Nangangahulugan ito na mas nauna nang napag-aralan ng tao ang mga metal kaysa sa pagsusulat. Sa paghuhukay ng mga sinaunang pamayanan, nakahanap ang mga arkeologo ng mga kagamitan sa paggawa at pangangaso na ginamit ng mga tao noong mga panahong iyon - mga kutsilyo, palakol, pana, karayom, kawit ng isda at marami pang iba. Kung mas matanda ang mga pamayanan, mas magaspang at mas primitive ang mga produkto ng mga kamay ng tao. Ang pinaka sinaunang mga produktong metal ay natagpuan sa panahon ng mga paghuhukay ng mga pamayanan na umiral mga 8 libong taon na ang nakalilipas. Ang mga ito ay pangunahing mga alahas na gawa sa ginto at pilak at mga pana at sibat na gawa sa tanso.

Ang salitang Griyego na "metallon" ay orihinal na nangangahulugang mga mina, mga mina, kaya nagmula ang terminong "metal". Noong sinaunang panahon, pinaniniwalaan na mayroon lamang 7 metal: ginto, pilak, tanso, lata, tingga, bakal at mercury. Ang bilang na ito ay nauugnay sa bilang ng mga planeta na kilala noon - ang Araw (ginto), ang Buwan (pilak), Venus (tanso), Jupiter (lata), Saturn (lead), Mars (bakal), Mercury (mercury) (tingnan ang figure ). Ayon sa mga konsepto ng alchemical, ang mga metal ay nagmula sa mga bituka ng lupa sa ilalim ng impluwensya ng mga sinag ng mga planeta at unti-unting bumuti, nagiging ginto.

Unang pinagkadalubhasaan ng tao ang mga katutubong metal - ginto, pilak, mercury. Ang unang artipisyal na nakuha na metal ay tanso, kung gayon posible na makabisado ang paggawa ng isang haluang metal na tanso na may salting - tanso, at pagkatapos lamang - bakal. Noong 1556, isang libro ng German metallurgist na si G. Agricola "Sa Pagmimina at Metalurhiya" ay nai-publish sa Germany - ang unang detalyadong gabay sa pagkuha ng mga metal na dumating sa amin. Totoo, noong panahong iyon, ang tingga, lata at bismuth ay itinuturing pa ring mga uri ng parehong metal. Noong 1789, ang Pranses na chemist na si A. Lavoisier, sa kanyang manwal sa kimika, ay nagbigay ng isang listahan ng mga simpleng sangkap, na kinabibilangan ng lahat ng mga kilalang metal noon - antimony, pilak, bismuth, cobalt, lata, bakal, mangganeso, nikel, ginto, platinum , lead, tungsten at zinc. Sa pag-unlad ng mga pamamaraan ng pananaliksik sa kemikal, ang bilang ng mga kilalang metal ay nagsimulang tumaas nang mabilis. Noong ika-18 siglo 14 na mga metal ang natuklasan, noong ika-19 na siglo. - 38, noong ika-20 siglo. - 25 mga metal. Sa unang kalahati ng ika-19 na siglo natuklasan ang mga satellite ng platinum, ang mga metal na alkali at alkaline earth ay nakuha sa pamamagitan ng electrolysis. Sa kalagitnaan ng siglo, ang cesium, rubidium, thallium at indium ay natuklasan sa pamamagitan ng spectral analysis. Ang pagkakaroon ng mga metal na hinulaang ni D. I. Mendeleev batay sa kanyang pana-panahong batas (ito ay gallium, scandium at germanium) ay napakatalino na nakumpirma. Ang pagtuklas ng radyaktibidad sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. humantong sa paghahanap ng mga radioactive na metal. Sa wakas, sa pamamagitan ng paraan ng mga pagbabagong nuklear sa kalagitnaan ng ika-20 siglo. Ang mga radioactive na metal na hindi umiiral sa kalikasan, sa partikular na mga elemento ng transuranium, ay nakuha.

Mga katangiang pisikal at kemikal ng mga metal.

Ang lahat ng mga metal ay solid (maliban sa mercury, na likido sa ilalim ng normal na mga kondisyon), naiiba sila sa mga di-metal sa isang espesyal na uri ng bono (metallic bond). Ang mga electron ng Valence ay maluwag na nakagapos sa isang partikular na atom, at sa loob ng bawat metal ay mayroong tinatawag na electron gas. Karamihan sa mga metal ay may mala-kristal na istraktura, at ang isang metal ay maaaring isipin bilang isang "matibay" na kristal na sala-sala ng mga positibong ion (cations). Ang mga electron na ito ay maaaring gumalaw nang higit pa o mas kaunti sa paligid ng metal. Binabayaran nila ang mga salungat na puwersa sa pagitan ng mga kasyon at sa gayon ay ibinubuklod ang mga ito sa isang siksik na katawan.

Ang lahat ng mga metal ay may mataas na electrical conductivity (i.e., sila ay mga conductor, hindi katulad ng non-dielectric non-metal), lalo na ang tanso, pilak, ginto, mercury at aluminyo; mataas din ang thermal conductivity ng mga metal. Ang isang natatanging pag-aari ng maraming mga metal ay ang kanilang ductility (ductility), bilang isang resulta kung saan maaari silang igulong sa manipis na mga sheet (foil) at iguguhit sa wire (lata, aluminyo, atbp.), Gayunpaman, mayroon ding mga medyo malutong na metal ( zinc, antimony, bismuth).

Sa industriya, hindi purong metal ang kadalasang ginagamit, ngunit ang kanilang mga pinaghalong, na tinatawag na mga haluang metal. Sa isang haluang metal, ang mga katangian ng isang bahagi ay karaniwang matagumpay na umakma sa mga katangian ng isa pa. Kaya, ang tanso ay may mababang katigasan at hindi gaanong ginagamit para sa paggawa ng mga bahagi ng makina, habang ang mga haluang metal na tanso-zinc, na tinatawag na tanso, ay medyo matigas at malawakang ginagamit sa mechanical engineering. Ang aluminyo ay may magandang ductility at sapat na liwanag (mababang density), ngunit masyadong malambot. Sa batayan nito, ang isang haluang metal ng ayuralumin (duralumin) ay inihanda, na naglalaman ng tanso, magnesiyo at mangganeso. Ang Duralumin, nang hindi nawawala ang mga katangian ng aluminyo nito, ay nakakakuha ng mataas na katigasan at samakatuwid ay ginagamit sa teknolohiya ng aviation. Ang mga haluang metal na may carbon (at mga karagdagan ng iba pang mga metal) ay kilalang cast iron at steel.

Ang mga metal ay lubhang nag-iiba sa density: para sa lithium ito ay halos kalahati ng tubig (0.53 g / cm 3), at para sa osmium ito ay higit sa 20 beses na mas mataas (22.61 g / cm 3). Ang mga metal ay naiiba din sa katigasan. Ang pinakamalambot - alkali metal, madali silang pinutol ng kutsilyo; ang pinakamatigas na metal - chromium - pumuputol ng salamin. Ang pagkakaiba sa mga punto ng pagkatunaw ng mga metal ay malaki: ang mercury ay isang likido sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang cesium at gallium ay natutunaw sa temperatura ng katawan ng tao, at ang pinaka-refractory na metal, ang tungsten, ay may melting point na 3380 ° C. Ang mga metal na ang punto ng pagkatunaw ay higit sa 1000 ° C ay inuri bilang mga refractory na metal, sa ibaba - bilang fusible. Sa mataas na temperatura, ang mga metal ay may kakayahang maglabas ng mga electron, na ginagamit sa electronics at thermoelectric generators para sa direktang conversion ng thermal energy sa electrical energy. Ang bakal, kobalt, nikel at gadolinium, pagkatapos na mailagay sa isang magnetic field, ay maaaring permanenteng mapanatili ang isang estado ng magnetization.

Ang mga metal ay mayroon ding ilang mga kemikal na katangian. Ang mga metal na atom ay madaling ibigay ang mga valence electron at pumasa sa mga positibong sisingilin na mga ion. Samakatuwid, ang mga metal ay nagpapababa ng mga ahente. Ito, sa katunayan, ang kanilang pangunahing at pinakakaraniwang kemikal na pag-aari.

Malinaw, ang mga metal bilang mga ahente ng pagbabawas ay tutugon sa iba't ibang mga ahente ng pag-oxidizing, kung saan maaaring mayroong mga simpleng sangkap, mga acid, mga asin ng hindi gaanong aktibong mga metal, at ilang iba pang mga compound. Ang mga compound ng mga metal na may halogens ay tinatawag na halides, na may sulfur - sulfides, na may nitrogen - nitrides, na may phosphorus - phosphides, na may carbon - carbide, na may silicon - silicides, na may boron - borides, na may hydrogen - hydrides, atbp. Marami sa mga compound na ito natagpuan ang mahahalagang aplikasyon sa bagong teknolohiya. Halimbawa, ang mga metal boride ay ginagamit sa radio electronics, gayundin sa nuclear technology bilang mga materyales para sa pag-regulate at pagprotekta laban sa neutron radiation.

Sa ilalim ng pagkilos ng puro oxidizing acids, ang isang matatag na oxide film ay nabuo din sa ilang mga metal. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na passivation. Kaya, sa puro sulfuric acid, ang mga metal tulad ng Be, Bi, Co, Fe, Mg, at Nb ay na-passivated (at hindi tumutugon dito), at sa puro nitric acid - mga metal Al, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb, Th at U.

Ang higit pa sa kaliwa ng metal sa hilera na ito, mas malaki ang pagbabawas ng mga katangian nito, ibig sabihin, ito ay mas madaling ma-oxidized at mapupunta sa solusyon sa anyo ng isang cation, ngunit ito ay mas mahirap na mabawi mula sa cation sa Malayang bansa.

Ang isang non-metal, hydrogen, ay inilalagay sa isang serye ng mga boltahe, dahil ginagawang posible upang matukoy kung ang metal na ito ay tutugon sa mga acid - mga non-oxidizing agent sa isang may tubig na solusyon (mas tiyak, ito ay ma-oxidized ng hydrogen cations H. +). Halimbawa, ang zinc ay tumutugon sa hydrochloric acid, dahil sa serye ng mga boltahe ito ay nasa kaliwa (bago) hydrogen. Sa kabaligtaran, ang pilak ay hindi inililipat sa solusyon sa pamamagitan ng hydrochloric acid, dahil ito ay nasa serye ng mga boltahe sa kanan (pagkatapos) ng hydrogen. Ang mga metal ay kumikilos nang katulad sa dilute sulfuric acid. Ang mga metal na nasa serye ng mga boltahe pagkatapos ng hydrogen ay tinatawag na marangal (Ag, Pt, Au, atbp.)

Ang isang hindi kanais-nais na pag-aari ng kemikal ng mga metal ay ang kanilang electrochemical corrosion, i.e. aktibong pagkasira (oxidation) ng metal kapag nakikipag-ugnay sa tubig at sa ilalim ng impluwensya ng oxygen na natunaw dito (oxygen corrosion). Halimbawa, ang kaagnasan ng mga produktong bakal sa tubig ay malawak na kilala.

Ang partikular na kinakaing unti-unti ay maaaring maging lugar ng pakikipag-ugnay ng dalawang magkaibang mga metal - contact corrosion. Sa pagitan ng isang metal, tulad ng Fe, at isa pang metal, tulad ng Sn o Cu, na inilagay sa tubig, lumilitaw ang isang galvanic couple. Ang daloy ng mga electron ay napupunta mula sa mas aktibong metal, na nasa kaliwa sa serye ng boltahe (Fe), sa hindi gaanong aktibong metal (Sn, Cu), at ang mas aktibong metal ay nawasak (nabubulok).

Ito ay dahil dito na ang lata na ibabaw ng mga lata (tin-plated na bakal) ay kinakalawang kapag naka-imbak sa isang mahalumigmig na kapaligiran at walang ingat na paghawak (ang bakal ay mabilis na bumagsak pagkatapos na kahit isang maliit na gasgas ay lumitaw, na nagpapahintulot sa pakikipag-ugnay sa bakal na may kahalumigmigan). Sa kabaligtaran, ang galvanized na ibabaw ng isang balde na bakal ay hindi kinakalawang ng mahabang panahon, dahil kahit na may mga gasgas, hindi bakal ang nabubulok, ngunit zinc (mas aktibong metal kaysa sa bakal).

Ang resistensya ng kaagnasan para sa isang partikular na metal ay tumataas kapag nababalutan ito ng mas aktibong metal o kapag pinagsama ang mga ito; halimbawa, ang paglalagay ng bakal na may chromium o paggawa ng mga haluang metal na may chromium ay nag-aalis ng kaagnasan ng bakal. Chromium-plated iron at steels na naglalaman ng chromium (stainless steels) ay may mataas na corrosion resistance.

Pangkalahatang pamamaraan para sa pagkuha ng mga metal:

Electrometallurgy, ibig sabihin, pagkuha ng mga metal sa pamamagitan ng electrolysis ng mga natutunaw (para sa mga pinaka-aktibong metal) o mga solusyon ng kanilang mga asin;

Pyrometallurgy, ibig sabihin, ang pagbawi ng mga metal mula sa kanilang mga ores sa mataas na temperatura (halimbawa, ang produksyon ng bakal gamit ang proseso ng blast furnace);

Hydrometallurgy, ibig sabihin, ang paghihiwalay ng mga metal mula sa mga solusyon ng kanilang mga asin na may mas aktibong mga metal (halimbawa, ang paggawa ng tanso mula sa solusyon ng CuSO 4 sa pamamagitan ng pag-aalis ng zinc, iron

o aluminyo).

Sa kalikasan, ang mga metal ay minsan ay matatagpuan sa libreng anyo, tulad ng katutubong mercury, pilak at ginto, at mas madalas sa anyo ng mga compound (metal ores). Ang pinaka-aktibong mga metal, siyempre, ay naroroon sa crust ng lupa lamang sa nakagapos na anyo.

Lithium (mula sa Griyego. Lithos - bato), Li, isang kemikal na elemento ng subgroup Ia ng periodic system; atomic number 3, atomic mass 6.941; nabibilang sa mga alkali metal.

Ang nilalaman ng lithium sa crust ng lupa ay 6.5-10 -3% ayon sa timbang. Natagpuan ito sa higit sa 150 mineral, kung saan halos 30 sa mga ito ay lithium. Ang mga pangunahing mineral ay spodumene LiAl, lepidolite KLi 1.5 Al 1.5 (F.0H) 2 at petalite (LiNa). Ang komposisyon ng mga mineral na ito ay kumplikado; marami sa kanila ay nabibilang sa klase ng aluminosilicates, na karaniwan sa crust ng lupa. Ang mga promising na pinagmumulan ng mga hilaw na materyales para sa paggawa ng lithium ay mga brine (brine) ng mga deposito na nagdadala ng asin at tubig sa lupa. Ang pinakamalaking deposito ng mga lithium compound ay nasa Canada, USA, Chile, Zimbabwe, Brazil, Namibia at Russia.

Kapansin-pansin, ang mineral spodumene ay nangyayari sa kalikasan sa anyo ng malalaking kristal na tumitimbang ng ilang tonelada. Sa minahan ng Etta sa Estados Unidos, natagpuan ang isang kristal na hugis karayom ​​na 16 m ang haba at tumitimbang ng 100 tonelada.

Ang unang impormasyon tungkol sa lithium ay nagsimula noong 1817. Ang Swedish chemist na si A. Arfvedson, habang sinusuri ang mineral petalite, ay natuklasan ang isang hindi kilalang alkali sa loob nito. Ang guro ni Arfvedson na si J. Berzelius ay binigyan ito ng pangalang "lithion" (mula sa Greek liteos - bato), dahil, hindi katulad ng potassium at sodium hydroxides, na nakuha mula sa abo ng halaman, isang bagong alkali ang natagpuan sa mineral. Pinangalanan din niya ang metal, na siyang "batayan" ng alkali na ito, lithium. Noong 1818, nakuha ng English chemist at physicist na si G. Davy ang lithium sa pamamagitan ng electrolysis ng LiOH hydroxide.

Ari-arian. Ang Lithium ay isang kulay-pilak na puting metal; m.p. 180.54 °C, bp 1340 "C; ang pinakamagaan sa lahat ng mga metal, ang density nito ay 0.534 g / cm - ito ay 5 beses na mas magaan kaysa sa aluminyo at halos dalawang beses na mas magaan kaysa sa tubig. Ang Lithium ay malambot at malagkit. Ang mga lithium compound ay nagpapakulay ng apoy sa isang magandang carmine na pulang kulay Ang napakasensitibong pamamaraang ito ay ginagamit sa isang pagsusuri ng husay para sa pagtuklas ng lithium.

Ang pagsasaayos ng panlabas na layer ng elektron ng lithium atom ay 2s 1 (s-element). Sa mga compound, nagpapakita ito ng estado ng oksihenasyon na +1.

Ang Lithium ang una sa serye ng electrochemical ng mga boltahe at pinapalitan ang hydrogen hindi lamang mula sa mga acid, kundi pati na rin sa tubig. Gayunpaman, maraming mga kemikal na reaksyon ng lithium ay hindi gaanong masigla kaysa sa iba pang mga alkali na metal.

Ang Lithium ay halos hindi tumutugon sa mga bahagi ng hangin sa kumpletong kawalan ng kahalumigmigan sa temperatura ng silid. Kapag pinainit sa hangin sa itaas ng 200 °C, ang Li 2 O oxide ay nabubuo bilang pangunahing produkto (mga bakas lamang ng Li 2 O 2 peroxide ang naroroon). Sa basa-basa na hangin, ito ay pangunahing gumagawa ng Li 3 N nitride, sa air humidity na higit sa 80% - LiOH hydroxide at Li 2 CO 3 carbonate. Ang Lithium nitride ay maaari ding makuha sa pamamagitan ng pagpainit ng metal sa isang stream ng nitrogen (lithium ay isa sa ilang mga elemento na direktang pinagsama sa nitrogen): 6Li + N 2 \u003d 2Li 3 N

Ang Lithium ay madaling pinagsama sa halos lahat ng mga metal at lubos na natutunaw sa mercury. Direkta itong pinagsasama sa mga halogens (na may yodo - kapag pinainit). Sa 500 ° C, ito ay tumutugon sa hydrogen, na bumubuo ng LiH hydride, kapag nakikipag-ugnayan sa tubig - LiOH hydroxide, na may mga dilute acid - lithium salts, na may ammonia - LiNH 2 amide, halimbawa:

2Li + H 2 \u003d 2LiH

2Li + 2H 2 O \u003d 2LiOH + H 2

2Li + 2HF = 2LiF + H 2

2Li + 2NH 3 \u003d 2LiNH 2 + H 2

LiH hydride - walang kulay na mga kristal; ginagamit sa iba't ibang larangan ng kimika bilang ahente ng pagbabawas. Kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, naglalabas ito ng malaking halaga ng hydrogen (2820 l ng H 2 ay nakuha mula sa 1 kg ng LiH):

LiH + H 2 O \u003d LiOH + H 2

Ginagawa nitong posible na gamitin ang LiH bilang isang mapagkukunan ng hydrogen para sa pagpuno ng mga lobo at kagamitan sa pagsagip (inflatable boat, sinturon, atbp.), pati na rin ang isang uri ng "warehouse" para sa pag-iimbak at pagdadala ng nasusunog na hydrogen (sa kasong ito, ito ay kinakailangan upang maprotektahan ang LiH mula sa pinakamaliit na bakas ng kahalumigmigan).

Ang pinaghalong lithium hydride ay malawakang ginagamit sa organic synthesis, halimbawa, ang lithium aluminum hydride LiAlH 4 ay isang pumipili na ahente ng pagbabawas. Ito ay nakuha sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng LiH sa aluminyo klorido A1C13

Ang LiOH hydroxide ay isang malakas na base (alkali), ang mga may tubig na solusyon nito ay sumisira sa salamin, porselana; ang nikel, pilak at ginto ay lumalaban dito. Ang LiOH ay ginagamit bilang isang additive sa electrolyte ng mga alkaline na baterya, na nagpapataas ng kanilang buhay ng serbisyo ng 2-3 beses at ang kapasidad ng 20%. Batay sa LiOH at mga organikong acid (lalo na ang stearic at palmitic acid), ang mga frost-at heat-resistant greases (lithols) ay ginawa upang protektahan ang mga metal mula sa kaagnasan sa hanay ng temperatura mula -40 hanggang +130 "C.

Ginagamit din ang Lithium hydroxide bilang carbon dioxide absorber sa mga gas mask, submarino, sasakyang panghimpapawid, at spacecraft.

Resibo at aplikasyon. Ang hilaw na materyal para sa paggawa ng lithium ay ang mga asing-gamot nito, na nakuha mula sa mga mineral. Depende sa komposisyon, ang mga mineral ay nabubulok gamit ang sulfuric acid H 2 SO 4 (acid method) o sa pamamagitan ng sintering gamit ang calcium oxide CaO at ang CaCO3 carbonate nito (alkaline method), na may potassium sulfate K 2 SO 4 (paraan ng asin), na may calcium. carbonate at ang CaCl chloride nito (alkaline-salt method). Sa paraan ng acid, ang isang solusyon ng sulfate Li 2 SO 4 ay nakuha [ang huli ay napalaya mula sa mga impurities sa pamamagitan ng paggamot na may calcium hydroxide Ca (OH) 2 at soda Na 2 Co 3]. Ang speck na nabuo sa pamamagitan ng iba pang mga paraan ng agnas ng mga mineral ay leached sa tubig; sa parehong oras, na may alkaline na paraan, ang LiOH ay pumasa sa solusyon, na may paraan ng asin - Li 2 SO 4, na may alkaline-salt - LiCl. Ang lahat ng mga pamamaraan na ito, maliban sa alkalina, ay nagsasangkot ng pagkuha ng tapos na produkto sa anyo ng Li 2 CO 3 carbonate. na direktang ginagamit o bilang isang mapagkukunan para sa synthesis ng iba pang mga lithium compound.

Ang Lithium metal ay nakukuha sa pamamagitan ng electrolysis ng molten mixture ng LiCl at potassium chloride KCl o barium chloride BaCl 2 na may karagdagang purification mula sa mga impurities.

Malaki ang interes sa lithium. Pangunahing ito ay dahil sa ang katunayan na ito ay isang mapagkukunan ng pang-industriya na produksyon ng tritium (isang mabigat na hydrogen nuclide), na siyang pangunahing bahagi ng bomba ng hydrogen at ang pangunahing gasolina para sa mga thermonuclear reactor. Ang isang thermonuclear reaksyon ay isinasagawa sa pagitan ng nuclide 6 Li at neutrons (neutral na mga particle na may mass number na 1); mga produkto ng reaksyon - tritium 3 H at helium 4 He:

6 3 Li + 1 0 n= 3 1 H + 4 2 Siya

Ang isang malaking halaga ng lithium ay ginagamit sa metalurhiya. Ang isang haluang metal ng magnesium na may 10% lithium ay mas malakas at mas magaan kaysa sa magnesiyo mismo. Aluminum at lithium alloys - scleron at aeron, na naglalaman lamang ng 0.1% lithium, bilang karagdagan sa liwanag, ay may mataas na lakas, kalagkitan, at tumaas na paglaban sa kaagnasan; ginagamit ang mga ito sa paglipad. Ang pagdaragdag ng 0.04% lithium sa lead-calcium bearing alloys ay nagpapataas ng kanilang katigasan at binabawasan ang koepisyent ng friction.

Ang Lithium halides at carbonate ay ginagamit sa paggawa ng optical, acid-resistant at iba pang espesyal na baso, pati na rin ang heat-resistant porcelain at ceramics, iba't ibang glaze at enamel.

Ang maliliit na mumo ng lithium ay nagdudulot ng mga kemikal na paso sa basang balat at mga mata. Ang mga lithium salt ay nakakairita sa balat. Kapag nagtatrabaho sa lithium hydroxide, ang mga pag-iingat ay dapat gawin, tulad ng kapag nagtatrabaho sa sodium at potassium hydroxides.

Sodium (mula sa Arabic, natrun, Greek nitron - natural na soda, elemento ng kemikal ng subgroup Ia ng periodic system; atomic number 11, atomic mass 22.98977; nabibilang sa mga alkali metal. Ito ay nangyayari sa kalikasan sa anyo ng isang matatag na nuclide 23 Na.

Kahit noong sinaunang panahon, kilala ang mga sodium compound - table salt (sodium chloride) NaCl, caustic alkali (sodium hydroxide) NaOH at soda (sodium carbonate) Na 2 CO3. Ang huling sangkap ng mga sinaunang Griyego na tinatawag na "nitron"; kaya ang modernong pangalan ng metal - "sodium". Gayunpaman, sa UK, USA, Italy, France, ang salitang sodium ay napanatili (mula sa salitang Espanyol na "soda", na may parehong kahulugan tulad ng sa Russian).

Sa unang pagkakataon, ang produksyon ng sodium (at potassium) ay iniulat ng English chemist at physicist na si G. Davy sa isang pulong ng Royal Society sa London noong 1807. Nagawa niyang mabulok ang caustic alkalis ng KOH at NaOH sa pamamagitan ng pagkilos. ng isang electric current at ihiwalay ang dati nang hindi kilalang mga metal na may mga pambihirang katangian. Ang mga metal na ito ay na-oxidize nang napakabilis sa hangin, at lumutang sa ibabaw ng tubig, na naglalabas ng hydrogen mula dito.

pamamahagi sa kalikasan. Ang sodium ay isa sa pinakamaraming elemento sa kalikasan. Ang nilalaman nito sa crust ng lupa ay 2.64% ayon sa timbang. Sa hydrosphere, ito ay nakapaloob sa anyo ng mga natutunaw na asing-gamot sa isang halaga na humigit-kumulang 2.9% (na may kabuuang konsentrasyon ng asin sa tubig ng dagat na 3.5-3.7%). Ang pagkakaroon ng sodium ay naitatag sa solar atmosphere at interstellar space. Ang sodium ay natural na matatagpuan lamang sa anyo ng mga asing-gamot. Ang pinakamahalagang mineral ay halite (rock salt) NaCl, mirabilite (Glauber's salt) Na 2 SO 4 * 10H 2 O, thenardite Na 2 SO 4, Chelyan saltpeter NaNO 3, natural silicates, tulad ng albite Na, nepheline Na

Ang Russia ay napakayaman sa mga deposito ng rock salt (halimbawa, Solikamsk, Usolye-Sibirskoye, atbp.), Malaking deposito ng mineral trona sa Siberia.

Ari-arian. Ang sodium ay isang silvery-white fusible metal, m.p. 97.86 °C, bp 883.15 °C. Ito ay isa sa mga pinakamagagaan na metal - ito ay mas magaan kaysa sa tubig na may density na 0.99 g / cm 3 sa 19.7 ° C). Ang sodium at ang mga compound nito ay nagpapakulay ng dilaw na apoy ng burner. Napakasensitibo ng reaksyong ito na nagpapakita ng pagkakaroon ng pinakamaliit na bakas ng sodium sa lahat ng dako (halimbawa, sa silid o alikabok sa kalye).

Ang sodium ay isa sa mga pinaka-aktibong elemento sa periodic table. Ang panlabas na layer ng elektron ng sodium atom ay naglalaman ng isang electron (3s 1 configuration, sodium ay isang s-element). Madaling ibinibigay ng sodium ang nag-iisang valence electron nito at samakatuwid ay palaging nagpapakita ng estado ng oksihenasyon na +1 sa mga compound nito.

Sa hangin, ang sodium ay aktibong na-oxidized, na bumubuo, depende sa mga kondisyon, Na 2 O oxide o Na 2 O 2 peroxide. Samakatuwid, ang sodium ay nakaimbak sa ilalim ng isang layer ng kerosene o mineral na langis. Masiglang tumutugon sa tubig, pinapalitan ang hydrogen:

2Na + H 2 0 \u003d 2NaOH + H 2

Ang ganitong reaksyon ay nangyayari kahit na may yelo sa temperatura na -80 ° C, at sa maligamgam na tubig o sa ibabaw ng contact ay sumasabay ito sa isang pagsabog (hindi para sa wala na sinasabi nila: "Kung ayaw mong maging isang freak. , huwag magtapon ng sodium sa tubig”).

Ang sodium ay direktang tumutugon sa lahat ng hindi metal: sa 200 °C ito ay nagsisimulang sumipsip ng hydrogen, na bumubuo ng isang napaka-hygroscopic na NaH hydride; na may nitrogen sa isang electric discharge ay nagbibigay ng Na 3 N nitride o NaN 3 azide; nagniningas sa fluorine na kapaligiran; sa murang luntian ito ay nasusunog sa isang temperatura; tumutugon lamang sa bromine kapag pinainit:

2Na + H 2 \u003d 2NaH

6Na + N 2 \u003d 2Na 3 N o 2Na + 3Na 2 \u003d 2NaN 3

2Na + C1 2 \u003d 2NaCl

Sa 800-900 ° C, ang sodium ay pinagsama sa carbon, na bumubuo ng Na 2 C 2 carbide; kapag triturated na may sulfur ay nagbibigay ng Na 2 S sulfide at isang pinaghalong polysulfides (Na 2 S 3 at Na 2 S 4)

Ang sodium ay madaling natutunaw sa likidong ammonia, ang nagreresultang asul na solusyon ay may metal na kondaktibiti, na may gas na ammonia sa 300-400 "C o sa pagkakaroon ng isang katalista kapag pinalamig hanggang -30 C ay nagbibigay ng amide NaNH 2 .

Ang sodium ay bumubuo ng mga compound kasama ng iba pang mga metal (intermetallic compound), halimbawa, na may pilak, ginto, cadmium, lead, potassium, at ilang iba pa. Sa mercury ay nagbibigay ito ng mga amalgam na NaHg 2 , NaHg 4 , atbp. Ang mga likidong amalgam, na nabuo sa pamamagitan ng unti-unting pagpasok ng sodium sa mercury sa ilalim ng isang layer ng kerosene o mineral na langis, ang pinakamahalaga.

Ang sodium ay bumubuo ng mga asing-gamot na may dilute acids.

Resibo at aplikasyon. Ang pangunahing paraan para sa pagkuha ng sodium ay ang electrolysis ng molten common salt. Sa kasong ito, ang chlorine ay inilabas sa anode, at ang sodium ay inilabas sa katod. Upang bawasan ang punto ng pagkatunaw ng electrolyte, ang iba pang mga asin ay idinagdag sa karaniwang asin: KCl, NaF, CaCl 2. Ang electrolysis ay isinasagawa sa mga electrolyzer na may dayapragm; Ang mga anod ay gawa sa grapayt, ang mga cathode ay gawa sa tanso o bakal.

Ang sodium ay maaaring makuha sa pamamagitan ng electrolysis ng isang NaOH hydroxide melt, at ang maliit na halaga ay maaaring makuha sa pamamagitan ng agnas ng NaN 3 azide.

Ginagamit ang sodium metal upang bawasan ang mga purong metal mula sa kanilang mga compound - potassium (mula sa KOH), titanium (mula sa TiCl 4), atbp. Ang isang haluang metal ng sodium at potassium ay isang coolant para sa mga nuclear reactor, dahil ang mga alkali metal ay sumisipsip ng mga neutron nang hindi maganda at samakatuwid ay hindi maiwasan ang fission ng uranium nuclei. Ang singaw ng sodium, na may matingkad na dilaw na glow, ay ginagamit upang punan ang mga lamp na naglalabas ng gas na ginagamit upang maipaliwanag ang mga highway, marinas, mga istasyon ng tren, atbp. Ang sodium ay nakakahanap ng aplikasyon sa medisina: ang isang artipisyal na nakuha na nuclide 24 Na ay ginagamit para sa radiological na paggamot ng ilang uri ng leukemia at para sa mga layuning diagnostic.

Ang paggamit ng mga sodium compound ay mas malawak.

Peroxide Na 2 O 2 - walang kulay na mga kristal, dilaw na teknikal na produkto. Kapag pinainit sa 311-400 °C, nagsisimula itong maglabas ng oxygen, at sa 540 °C ay mabilis itong nabubulok. Isang malakas na ahente ng oxidizing, dahil sa kung saan ito ay ginagamit sa pagpapaputi ng mga tela at iba pang mga materyales. Ito ay sumisipsip ng CO 2 sa hangin, naglalabas ng oxygen at bumubuo ng carbonate 2Na 2 O 2 + 2CO 2 \u003d 2Na 2 Co 3 + O 2). Ang paggamit ng Na 2 O 2 para sa air regeneration sa mga nakapaloob na espasyo at insulating breathing device (submarine, insulating gas mask, atbp.) ay nakabatay sa property na ito.

NaOH hydroxide; ang hindi napapanahong pangalan ay caustic soda, ang teknikal na pangalan ay caustic soda (mula sa Latin na caustic - caustic, burning); isa sa pinakamatibay na base. Ang teknikal na produkto, bilang karagdagan sa NaOH, ay naglalaman ng mga impurities (hanggang sa 3% Ka 2 CO3 at hanggang 1.5% NaCl). Ang isang malaking halaga ng NaOH ay ginagamit para sa paghahanda ng mga electrolyte para sa mga alkaline na baterya, ang paggawa ng papel, sabon, mga pintura, selulusa, at ginagamit upang linisin ang langis at mga langis.

Mula sa sodium salts, ang chromate Na 2 CrO 4 ay ginagamit - sa paggawa ng mga tina, bilang isang mordant sa pagtitina ng mga tela at isang tanning agent sa industriya ng katad; Ang sulfite Na 2 SO 3 ay isang bahagi ng mga fixer at developer sa photography; hydrosulfite NaHSO 3 - bleach ng mga tela, natural na mga hibla, na ginagamit para sa pag-canning ng mga prutas, gulay at feed ng gulay; thiosulfate Na 2 S 2 O 3 - upang alisin ang murang luntian kapag nagpapaputi ng mga tela, bilang isang fixative sa photography, isang antidote para sa pagkalason sa mga mercury compound, arsenic, atbp., isang anti-inflammatory agent; chlorate NaClO 3 - isang oxidizing agent sa iba't ibang pyrotechnic compositions; triphosphate Na 5 P 3 O 10 - additive sa synthetic detergents para sa paglambot ng tubig.

Ang sodium, NaOH at ang mga solusyon nito ay nagdudulot ng matinding paso sa balat at mauhog na lamad.

Sa hitsura at mga katangian, ang potasa ay katulad ng sodium, ngunit mas reaktibo. Masiglang tumutugon sa tubig at nag-aapoy ng hydrogen. Nasusunog ito sa hangin, na bumubuo ng orange superoxide KO 2 . Sa temperatura ng silid, tumutugon ito sa mga halogens, na may katamtamang pag-init - na may hydrogen, sulfur. Sa basang hangin, mabilis itong natatakpan ng isang layer ng KOH. Ang potasa ay nakaimbak sa ilalim ng isang layer ng gasolina o kerosene.

Potassium compounds - KOH hydroxide, KNO 3 nitrate at K 2 CO 3 carbonate ang pinaka praktikal na aplikasyon.

Potassium hydroxide KOH (teknikal na pangalan - caustic potash) - mga puting kristal na kumakalat sa mahalumigmig na hangin at sumisipsip ng carbon dioxide (K 2 CO 3 at KHCO 3 ay nabuo). Napakahusay na natutunaw sa tubig na may mataas na epekto ng exo. Ang may tubig na solusyon ay malakas na alkalina.

Ang potassium hydroxide ay ginawa sa pamamagitan ng electrolysis ng isang KCl solution (katulad ng produksyon ng NaOH). Ang paunang potassium chloride KCl ay nakuha mula sa natural na hilaw na materyales (mineral sylvin KCl at carnallite KMgC1 3 6H 2 0). Ang KOH ay ginagamit para sa synthesis ng iba't ibang potassium salts, liquid soap, dyes, bilang electrolyte sa mga baterya.

Potassium nitrate KNO 3 (mineral potassium nitrate) - mga puting kristal, napakapait sa lasa, mababang punto ng pagkatunaw (t pl \u003d 339 ° C). Matunaw tayong mabuti sa tubig (wala ang hydrolysis). Kapag pinainit sa itaas ng punto ng pagkatunaw, nabubulok ito sa potassium nitrite KNO 2 at oxygen O 2, at nagpapakita ng malakas na mga katangian ng oxidizing. Ang asupre at uling ay nag-aapoy kapag natutunaw ang KNO 3, at ang pinaghalong C + S ay sumasabog (pagkasunog ng "itim na pulbos"):

2KNO 3 + ZS (karbon) + S \u003d N 2 + 3CO 2 + K 2 S

Ang potasa nitrate ay ginagamit sa paggawa ng mga fertilizers ng salamin at mineral.

Potassium carbonate K 2 CO 3 (teknikal na pangalan - potash) ay isang puting hygroscopic powder. Ito ay lubhang natutunaw sa tubig, lubos na na-hydrolyzed ng anion at lumilikha ng alkaline na kapaligiran sa solusyon. Ginagamit sa paggawa ng salamin at sabon.

Ang pagkuha ng K 2 CO 3 ay batay sa mga reaksyon:

K 2 SO 4 + Ca (OH) 2 + 2CO \u003d 2K (HCOO) + CaSO 4

2K (HCOO) + O 2 \u003d K 2 C0 3 + H 2 0 + C0 2

Ang potassium sulfate mula sa natural na hilaw na materyales (mineral kainite KMg (SO 4) Cl ZN 2 0 at schenite K 2 Mg (SO 4) 2 * 6H 2 0) ay pinainit na may slaked lime Ca (OH) 2 sa isang CO atmosphere (sa ilalim ng isang presyon ng 15 atm), kumuha ng potassium formate K(HCOO), na na-calcined sa isang stream ng hangin.

Ang potasa ay isang mahalagang elemento para sa mga halaman at hayop. Ang potash fertilizers ay potassium salts, parehong natural at ang kanilang mga naprosesong produkto (KCl, K 2 SO 4, KNO 3); mataas na nilalaman ng potassium salts sa abo ng mga halaman.

Ang potasa ay ang ika-siyam na pinaka-masaganang elemento sa crust ng lupa. Ito ay nakapaloob lamang sa nakagapos na anyo sa mga mineral, tubig sa dagat (hanggang sa 0.38 g ng K + ions sa 1 l), mga halaman at mga nabubuhay na organismo (sa loob ng mga selula). Ang katawan ng tao ay may = 175 g ng potasa, ang pang-araw-araw na pangangailangan ay umabot sa ~ 4 g. Ang radioactive isotope 40 K (admixture sa nangingibabaw na stable isotope 39 K) ay napakabagal na nabubulok (half-life 1 10 9 taon), ito, kasama ang mga isotopes 238 U at 232 Th, ay gumagawa ng malaking kontribusyon sa geothermal reserve ng ating planeta (panloob na init ng loob ng daigdig) .

Mula sa (lat. Cuprum), Cu, isang kemikal na elemento ng subgroup 16 ng periodic system; atomic number 29, atomic mass 63.546 ay tumutukoy sa transition metals. Ang natural na tanso ay isang pinaghalong nuclides na may mass number na 63 (69.1%) at 65 (30.9%).

pamamahagi sa kalikasan. Ang average na nilalaman ng tanso sa crust ng lupa ay 4.7-10 ~ 3% ayon sa timbang.

Sa crust ng lupa, ang tanso ay matatagpuan kapwa sa anyo ng mga nugget at sa anyo ng iba't ibang mineral. Ang mga copper nuggets, kung minsan ay may malaking sukat, ay natatakpan ng berde o asul na patong at hindi karaniwang mabigat kumpara sa bato; ang pinakamalaking nugget na tumitimbang ng halos 420 tonelada ay natagpuan sa Estados Unidos sa rehiyon ng Great Lakes (figure). Ang karamihan ng tanso ay naroroon sa mga bato sa anyo ng mga compound. Mahigit sa 250 mineral na naglalaman ng tanso ang kilala. Ang kahalagahan ng industriya ay: chalcopyrite (copper pyrites) CuFeS 2, covelline (copper indigo) Cu 2 S, chalcosine (copper luster) Cu 2 S, cuprite Cu 2 O, malachite CuCO3 * Cu (OH) 2 at azurite 2CuCO3 * Cu ( OH) 2. Halos lahat ng mga mineral na tanso ay maliwanag at maganda ang kulay, halimbawa, ang chalcopyrite ay naghagis ng ginto, ang tansong kinang ay may kulay na mala-bughaw na bakal, ang azurite ay malalim na asul na may malasalamin na kinang, at ang mga piraso ng covelline ay inihagis sa lahat ng kulay ng bahaghari. Marami sa mga mineral na tanso ay ornamental at mahalagang gemstones; Malaki ang halaga ng malachite at turquoise СuА1 6 (PO 4) 4 (OH) 8 * 5Н 2 O. Ang pinakamalaking deposito ng mga copper ores ay matatagpuan sa North at South America (pangunahing sample sa USA, Canada, Chile, Peru, Mexico) , Africa (Zambia, South Africa), Asia (Iran, Philippines, Japan). Sa Russia, may mga deposito ng tanso ores sa Urals at Altai.

Ang mga copper ores ay karaniwang polymetallic: bilang karagdagan sa tanso, naglalaman ang mga ito ng Fe, Zn, Pb, Sn, Ni, Mo, Au, Ag, Se, platinum metals, atbp.

Sanggunian sa kasaysayan. Ang tanso ay kilala mula pa noong unang panahon at isa sa "kahanga-hangang pito" sa mga pinaka sinaunang metal na ginagamit ng sangkatauhan - ito ay ginto, pilak, tanso, bakal, lata, tingga at mercury. Ayon sa archaeological data, ang tanso ay kilala sa mga tao na 6000 taon na ang nakalilipas. Ito pala ang unang metal na pumalit sa bato sa mga primitive na kasangkapan ng sinaunang tao. Ito ang simula ng tinatawag na. edad ng tanso, na tumagal ng halos dalawang libong taon. Ang mga palakol, kutsilyo, maces, gamit sa bahay ay huwad mula sa tanso, at pagkatapos ay tinutunaw. Ayon sa alamat, ang sinaunang panday na diyos na si Hephaestus ay nagpanday ng isang kalasag na purong tanso para sa hindi magagapi na si Achilles. Ang mga bato para sa 147-metro na pyramid ng Cheops ay minahan din at tinabas gamit ang isang kasangkapang tanso.

Ang mga sinaunang Romano ay nag-export ng tansong ore mula sa isla ng Cyprus, kaya ang Latin na pangalan para sa tanso - "cuprum". Ang pangalang Ruso na "tanso" ay tila nauugnay sa salitang "smida", na noong sinaunang panahon ay nangangahulugang "metal".

Sa mga ores na minahan sa Sinai Peninsula, ang mga ores ay minsan ay nahaharap sa isang admixture ng lata, na humantong sa pagtuklas ng isang haluang metal na tanso at lata - tanso. Ang tanso ay naging mas fusible at mas matigas kaysa sa tanso mismo. Ang pagkatuklas ng tanso ay minarkahan ang simula ng mahabang Panahon ng Tanso (ika-4-1st milenyo BC).

Ari-arian. Ang tanso ay isang pulang metal. Kaya pl. . sa pilak.

Ang pagsasaayos ng mga panlabas na layer ng elektron ng tansong atom ay 3d 10 4s 1 (d-elemento). Bagaman ang mga metal na tanso at alkali ay nasa parehong pangkat I, ang kanilang pag-uugali at katangian ay ibang-iba. Sa mga alkali metal, ang tanso ay pinagsasama-sama lamang ang kakayahang bumuo ng mga monovalent na kasyon. Sa panahon ng pagbuo ng mga compound, ang tansong atom ay maaaring mawala hindi lamang ang panlabas na s-electron, ngunit isa o dalawang d-electron ng nakaraang layer, habang nagpapakita ng mas mataas na antas ng oksihenasyon. Para sa tanso, ang estado ng oksihenasyon na +2 ay higit na katangian kaysa +1.

Ang metal na tanso ay hindi aktibo, matatag sa tuyo at malinis na hangin. Sa mahalumigmig na hangin na naglalaman ng CO 2, isang maberde na pelikula ng Cu (OH) 2 * CuCO3, na tinatawag na patina, ay nabubuo sa ibabaw nito. Binibigyan ng Patina ang mga produktong gawa sa tanso at ang mga haluang metal nito ng magandang "lumang" hitsura; isang tuluy-tuloy na patong ng patina, bilang karagdagan, pinoprotektahan ang metal mula sa karagdagang pagkawasak. Kapag ang tanso ay pinainit sa dalisay at tuyo na oxygen, ang itim na oksido CuO ay nabuo; ang pag-init sa itaas ng 375°C ay humahantong sa pulang oksido Cu 2 O. Sa normal na temperatura, ang mga tansong oksido ay matatag sa hangin.

Sa isang serye ng mga boltahe, ang tanso ay nasa kanan ng hydrogen, at samakatuwid ay hindi nito pinapalitan ang hydrogen mula sa tubig at hindi pinapalitan ang hydrogen sa mga anoxic acid. Ang tanso ay maaaring matunaw sa mga acid lamang kapag ito ay sabay-sabay na na-oxidized, halimbawa, sa nitric acid o concentrated sulfuric acid:

ZCu + 8HNO 3 \u003d ZCu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Cu + 2H 2 S0 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Ang fluorine, chlorine at bromine ay tumutugon sa tanso upang bumuo ng kaukulang mga dihalide, halimbawa:

Cu + Cl 2 = CuCl 2

Kapag ang pinainit na pulbos na tanso ay tumutugon sa yodo, ang Cu (I) iodide, o tansong monoiodide, ay nakukuha:

2Cu + I 2 \u003d 2CuI

Ang tanso ay nasusunog sa sulfur vapor upang bumuo ng CuS monosulfide. Hindi ito nakikipag-ugnayan sa hydrogen sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Gayunpaman, kung ang mga sample ng tanso ay naglalaman ng mga microimpurities ng Cu 2 O oxide, kung gayon sa isang kapaligiran na naglalaman ng hydrogen, methane o carbon monoxide, ang tansong oksido ay nababawasan sa metal:

Cu 2 O + H 2 \u003d 2Cu + H 2 O

Cu 2 O + CO \u003d 2Cu + CO 2

Ang mga inilabas na singaw ng tubig at CO 2 ay nagiging sanhi ng paglitaw ng mga bitak, na masakit na nagpapalala sa mga mekanikal na katangian ng metal ("hydrogen disease"). Monovalent copper salts - CuCl chloride, Cu 2 SO3 sulfite, Cu 2 S sulfide at iba pa - bilang isang panuntunan, ay hindi gaanong natutunaw sa tubig. Para sa bivalent copper, may mga salts ng halos lahat ng kilalang acids; ang pinakamahalaga sa kanila ay CuSO 4 sulfate, CuCl 2 chloride, Cu (NOz) 2 nitrate. Lahat ng mga ito ay natutunaw nang maayos sa tubig, at kapag inilabas mula dito ay bumubuo ng mga crystalline hydrates, halimbawa CuCl 2 * 2H 2 O, Cu (NO3 ) 2 * 6H 2 O, Cu80 4 -5H 2 0. Ang kulay ng mga asin ay mula berde hanggang asul, dahil ang Cu ion sa tubig ay hydrated at nasa anyo ng isang asul na aqua ion [Cu (H 2 O) 6 ] 2+, na tumutukoy sa kulay ng divalent copper salt solution.

Ang isa sa pinakamahalagang tansong asin - sulfate - ay nakuha sa pamamagitan ng pagtunaw ng metal sa pinainit na dilute na sulfuric acid habang humihip ng hangin:

2Сu + 2Н 2 SO 4 + O 2 = 2СuSO 4 + 2Н 2 O

Ang anhydrous sulfate ay walang kulay; pagdaragdag ng tubig, ito ay nagiging tanso sulpate CuSO 4 -5H 2 O - asul na asul na transparent na kristal. Dahil sa pag-aari ng tansong sulpate na magbago ng kulay kapag nabasa, ginagamit ito upang makita ang mga bakas ng tubig sa mga alkohol, eter, gasolina, atbp.

Kapag ang isang asin ng divalent na tanso ay nakikipag-ugnayan sa isang alkali, isang volumetric na precipitate ng asul na kulay ay nabuo - hydroxide Cu (OH) 2. Ito ay amphoteric: ito ay natutunaw sa puro alkali upang bumuo ng asin kung saan ang tanso ay nasa anyo ng isang anion, halimbawa:

Сu (OH) 2 + 2KOH \u003d K 2 [Cu (OH) 4]

Hindi tulad ng mga metal na alkali, ang tanso ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagkahilig sa kumplikadong pagbuo - Ang mga Cu at Cu 2+ na mga ion sa tubig ay maaaring bumuo ng mga kumplikadong ion na may mga anion (Cl -, CN -), mga neutral na molekula (NH 3) at ilang mga organikong compound. Ang mga complex na ito, bilang panuntunan, ay maliwanag na kulay at madaling natutunaw sa tubig.

Resibo at aplikasyon. Bumalik noong ika-19 na siglo ang tanso ay natunaw mula sa mga ores na naglalaman ng hindi bababa sa 15% ng metal. Sa kasalukuyan, ang mga rich copper ores ay halos naubos na, kaya ang tansong Ch. arr. nakuha mula sa sulfide ores na naglalaman lamang ng 1-7% na tanso. Ang metal smelting ay isang mahaba at maraming yugto na proseso.

Pagkatapos ng flotation treatment ng orihinal na ore, ang concentrate na naglalaman ng iron at copper sulfide ay inilalagay sa copper-smelting reverberatory furnaces na pinainit hanggang 1200°C. Ang concentrate ay natutunaw, na bumubuo ng tinatawag na. matte na naglalaman ng molten copper, iron at sulfur, pati na rin ang solid silicate slags na lumulutang sa ibabaw. Ang smelted matte sa anyo ng CuS ay naglalaman ng halos 30% tanso, ang natitira ay iron sulfide at sulfur. Ang susunod na yugto ay ang pagbabagong-anyo ng matte sa tinatawag na. paltos tanso, na kung saan ay isinasagawa sa pahalang converter furnaces purged na may oxygen. Ang FeS ay na-oxidized muna; upang itali ang nagresultang iron oxide, ang kuwarts ay idinagdag sa converter - sa kasong ito, isang madaling pinaghiwalay na silicate slag ay nabuo. Pagkatapos ang CuS ay na-oxidized, nagiging metal na tanso, at ang SO 2 ay inilabas:

CuS + O 2 \u003d Cu + SO 2

Pagkatapos alisin ang SO 2 sa pamamagitan ng hangin, ang paltos na tanso na natitira sa converter, na naglalaman ng 97-99% na tanso, ay ibinubuhos sa mga hulma at pagkatapos ay isasailalim sa electrolytic cleaning. Upang gawin ito, ang mga paltos na tansong ingot, na may anyo ng makapal na mga board, ay sinuspinde sa mga paliguan ng electrolysis na naglalaman ng solusyon ng tansong sulpate na may pagdaragdag ng H 2 SO 4 . Ang mga manipis na sheet ng purong tanso ay sinuspinde sa parehong paliguan. Ang mga ito ay nagsisilbing cathodes, habang ang mga paltos na copper castings ay nagsisilbing anodes. Sa panahon ng pagpasa ng kasalukuyang sa anode, ang tanso ay natunaw, at sa katod - ang paglabas nito:

Cu - 2e = Cu 2+

Cu 2+ + 2e = Cu

Ang mga dumi, kabilang ang pilak, ginto, platinum, ay nahuhulog sa ilalim ng paliguan sa anyo ng isang mala-silt na masa (putik). Ang paghihiwalay ng mga marangal na metal mula sa putik ay karaniwang nagbabayad para sa buong prosesong ito na masinsinang enerhiya. Pagkatapos ng naturang pagpino, ang resultang metal ay naglalaman ng 98-99% tanso.

Matagal nang ginagamit ang tanso sa pagtatayo: ang mga sinaunang Ehipsiyo ay nagtayo ng mga tubo ng tubig na tanso; ang mga bubong ng medieval na kastilyo at mga simbahan ay natatakpan ng sheet na tanso, halimbawa, ang sikat na royal castle sa Elsinore (Denmark) ay natatakpan ng bubong na tanso. Ang mga barya at alahas ay ginawa mula sa tanso. Dahil sa mababang electrical resistance nito, ang tanso ang pangunahing metal ng electrical engineering: higit sa kalahati ng lahat ng tansong ginawa ay ginagamit upang makabuo ng mga de-koryenteng wire para sa mataas na boltahe na pagpapadala at mababang kasalukuyang mga kable. Kahit na ang mga hindi gaanong karumihan sa tanso ay humantong sa pagtaas ng resistensya ng kuryente nito at malaking pagkawala ng kuryente.

Ang mataas na thermal conductivity at corrosion resistance ay ginagawang posible ang paggawa ng mga bahagi ng mga heat exchanger, refrigerator, vacuum apparatus, pipeline para sa pumping ng mga langis at gasolina, atbp. mula sa tanso. Ang tanso ay malawak ding ginagamit sa electroplating kapag naglalagay ng mga protective coating sa mga produktong bakal. Kaya, halimbawa, kapag ang nickel-plating o chromium-plating ng mga bagay na bakal, ang tanso ay pre-deposited sa kanila; sa kasong ito, ang proteksiyon na patong ay tumatagal ng mas mahaba at mas epektibo. Ginagamit din ang tanso sa electroforming (i.e., kapag kinokopya ang mga produkto sa pamamagitan ng pagkuha ng kanilang mirror image), halimbawa, sa paggawa ng mga metal matrice para sa pag-print ng mga banknote, pagpaparami ng mga produktong sculptural.

Ang isang malaking halaga ng tanso ay natupok sa paggawa ng mga haluang metal na nabuo sa maraming mga metal. Ang mga pangunahing haluang tanso ay karaniwang nahahati sa tatlong pangkat: mga tanso (mga haluang metal na may lata at iba pang mga metal maliban sa sink at nikel), mga tanso (mga haluang metal na may sink), at mga haluang metal na kupro-nikel. Mayroong hiwalay na mga artikulo tungkol sa mga tanso at tanso sa encyclopedia. Ang pinakasikat na tanso-nikel na haluang metal ay cupronickel, nickel silver, constantan, manganin; lahat sila ay naglalaman ng hanggang 30-40% nickel at iba't ibang alloying additives. Ang mga haluang metal na ito ay ginagamit sa paggawa ng mga barko, para sa paggawa ng mga bahagi na nagpapatakbo sa mataas na temperatura, sa mga de-koryenteng kasangkapan, pati na rin para sa mga produktong metal sa bahay sa halip na pilak (kubyertos).

Ang mga compound ng tanso ay ginagamit at ginagamit sa iba't ibang paraan. Ang oxide at sulfate ng divalent copper ay ginagamit para sa paggawa ng ilang uri ng artipisyal na hibla at para sa paghahanda ng iba pang mga compound ng tanso; Ang CuO at Cu 2 O ay ginagamit para sa paggawa ng salamin at enamel; Сu(NOz) 2 - pag-print ng calico; СuСl 2 - bahagi ng mga pintura ng mineral, katalista. Ang mga pinturang mineral na naglalaman ng tanso ay kilala mula noong sinaunang panahon; halimbawa, ang isang pagsusuri sa mga sinaunang fresco ng Pompeii at mga kuwadro na gawa sa dingding sa Rus ay nagpakita na ang komposisyon ng mga pintura ay kasama ang pangunahing tansong acetate Cu (OH) 2 * (CH3COO) 2 Cu 2, siya ang nagsilbing isang maliwanag. berdeng pintura, na tinatawag sa Russia verdigris .

Ang tanso ay kabilang sa tinatawag na. bioelement na kailangan para sa normal na pag-unlad ng mga halaman at hayop. Sa kawalan o kakulangan ng tanso sa mga tisyu ng halaman, ang nilalaman ng chlorophyll ay bumababa, ang mga dahon ay nagiging dilaw, ang mga halaman ay hindi na namumunga at maaaring mamatay. Samakatuwid, maraming mga tansong asin ang kasama sa mga pataba ng tanso, halimbawa, tanso sulpate, tanso-potassium na pataba (tanso na sulpate na may halong KSD). Ginagamit din ang mga tansong asin upang labanan ang mga sakit ng halaman. Sa loob ng mahigit isang daang taon, ginamit ang likidong Bordeaux para sa layuning ito, na naglalaman ng pangunahing tansong sulpate [Cu (OH) 2 ]3CuSO 4; makuha ito mula sa reaksyon:

4CuSO 4 + 3Ca(OH) 2 = CuSO 4 * 3Cu(OH) 2 + 3CaSO 4

Ang gelatinous sediment ng asin na ito ay sumasaklaw nang maayos sa mga dahon at nananatili sa kanila nang mahabang panahon, na pinoprotektahan ang halaman. Ang Cu 2 O, copper chloride 3Cu (OH) 2 *CuCl 2, pati na rin ang copper phosphate, borate at copper arsenate ay may katulad na pag-aari.

Sa katawan ng tao, ang tanso ay bahagi ng ilang mga enzyme at kasangkot sa mga proseso ng hematopoiesis at enzymatic oxidation; ang average na nilalaman ng tanso sa dugo ng tao ay tungkol sa 0.001 mg/l. Sa mga organismo ng mas mababang mga hayop, mayroong higit pang tanso, halimbawa, hemocyanin, ang pigment ng dugo ng mga mollusk at crustacean, ay naglalaman ng hanggang 0.26% na tanso. Ang average na nilalaman ng tanso sa mga buhay na organismo ay 2-10 - 4% ng timbang.

Para sa mga tao, ang mga compound ng tanso ay kadalasang nakakalason. Sa kabila ng katotohanan na ang tanso ay bahagi ng ilang mga paghahanda sa parmasyutiko, kung ito ay pumasok sa tiyan na may tubig o pagkain sa maraming dami, maaari itong maging sanhi ng matinding pagkalason. Ang mga taong nagtatrabaho nang mahabang panahon sa pagtunaw ng tanso at mga haluang metal nito ay kadalasang nagkakasakit ng "copper fever" - ang temperatura ay tumataas, may mga sakit sa tiyan, at ang mahahalagang aktibidad ng mga baga ay bumababa. Kung ang mga tansong asin ay nakapasok sa tiyan, bago dumating ang doktor, ito ay kagyat na banlawan ito at kumuha ng diuretiko.

Konklusyon.

Ang mga metal ay nagsisilbing pangunahing structural material sa mechanical engineering at paggawa ng instrumento. Ang lahat ng mga ito ay may karaniwang tinatawag na mga katangian ng metal, ngunit ang bawat elemento ay nagpapakita ng mga ito alinsunod sa posisyon nito sa periodic system ng D. I. Mendeleev, ibig sabihin, alinsunod sa mga tampok na istruktura ng atom nito.

Ang mga metal ay aktibong nakikipag-ugnayan sa mga elemental na oxidant na may mataas na electronegativity (halogens, oxygen, sulfur, atbp.) at samakatuwid, kapag isinasaalang-alang ang mga pangkalahatang katangian ng mga metal na elemento, kinakailangang isaalang-alang ang kanilang aktibidad sa kemikal na may paggalang sa mga di-metal, ang kanilang mga uri. ng mga compound at anyo ng pagbubuklod ng kemikal, dahil tinutukoy nito hindi lamang ang mga prosesong metalurhiko sa panahon ng kanilang paggawa, kundi pati na rin ang pagganap ng mga metal sa ilalim ng mga kondisyon ng pagpapatakbo.

Ngayon, kapag mabilis na umuunlad ang ekonomiya, kailangan ang mga pre-fabricated na gusali na hindi nangangailangan ng makabuluhang pamumuhunan. Ito ay pangunahing kinakailangan para sa pagtatayo ng mga trade pavilion, entertainment center, warehouses. Sa paggamit ng mga istrukturang metal, ang mga naturang gusali ay hindi lamang madali at mabilis na maitayo, ngunit mabuwag din nang may parehong kadalian kapag natapos ang panahon ng pag-upa o lumipat sa ibang lugar. Bukod dito, hindi mahirap magdala ng mga komunikasyon, pag-init, at liwanag sa mga ganoong madaling itayo na mga gusali. Ang mga gusali na gawa sa mga istrukturang metal ay nakatiis sa malupit na mga kondisyon ng kalikasan, hindi lamang sa mga tuntunin ng mga kondisyon ng temperatura, kundi pati na rin, na hindi gaanong mahalaga sa mga tuntunin ng aktibidad ng seismological, kung saan ang pagtatayo ng mga istruktura ng ladrilyo ay hindi madali at hindi ligtas.

Ang hanay ng mga istrukturang metal na inaalok ng industriya ngayon ay madaling madala at maaaring buhatin ng anumang crane. Ang koneksyon at pag-install ng naturang mga istraktura ay maaaring isagawa kapwa sa tulong ng mga bolts at sa pamamagitan ng hinang. Ang hitsura ng mga magaan na istruktura ng metal, na ginawa at ibinibigay sa isang kumplikado, ay gumaganap ng isang malaking positibong papel sa pagtatayo ng mga pampublikong gusali kumpara sa pagtatayo ng mga reinforced concrete na gusali, at makabuluhang binabawasan ang oras ng trabaho.

Bibliograpiya.

1. Khomchenko G.P. Isang manwal sa kimika para sa mga mag-aaral sa unibersidad. - 3rd edition-M .: New Wave Publishing LLC, ONIKS Publishing House CJSC, 1999.-464 p.

2. A.S. Egorova. Chemistry. Isang gabay para sa mga aplikante sa mga unibersidad - 2nd edition - Rostov n / D: publishing house "Phoenix", 1999. - 768 p.

3. Frolov V.V. Chemistry: Textbook para sa mga espesyal na unibersidad sa engineering. - 3rd ed., binago. at karagdagang - M .: Mas Mataas na Paaralan, 1986.-543 p.

Pinapatibay sa kanyang pag-apruba ang hindi tama o hindi masyadong tumpak na sagot ng mag-aaral. 1.2 Pagpapabuti ng eksperimento sa kimika ng paaralan sa pag-aaral na nakabatay sa problema 1.2.1 Mga prinsipyo para sa pagbuo ng isang sistemang metodolohikal at ang nilalaman ng mga eksperimento sa kimika sa sistema ng pag-aaral na nakabatay sa problema Ang isang katangian ng pag-aaral sa pag-unlad ay ang malawakang paggamit ng isang batay sa problema. diskarte, na kinabibilangan ng paglikha ...

may layunin na umiiral na ugnayan sa pagitan ng mga elemento ng kemikal. Samakatuwid, tinawag ito ni Mendeleev na "natural" na sistema ng mga elemento. Ang pana-panahong batas ay walang katumbas sa kasaysayan ng agham. Sa halip na magkakaibang, hindi magkakaugnay na mga sangkap, ang agham ay nahaharap sa iisang maayos na sistema na pinag-isa ang lahat ng elemento ng kemikal sa isang kabuuan. Itinuro ni Mendeleev ang landas ng direktang paghahanap sa kimika...