Загальні фізичні властивості металів.

Для металів характерні:

1. металічний блиск внаслідок розсіювання світла електронами. Найкраще відбивають світло індій In та срібло Ag;

2. кристалічна будова, крім ртуті Hg та францію Fr;

3. сріблясто-білий колір(Ag, Al, Ni) або сріблясто-сірий (Fe, Pb), за винятком золота Au та міді Cu. За забарвленням метали умовно поділяють на чорні й кольорові. До чорних металів найчастіше відносять залізо та його сплави (чавун, сталь). Усі інші – називають кольоровими.

4. теплова й електрична провідність, що зумовлена постійним рухом електронів у кристалі. За стандартних умов найвищу електричну провідність має срібло Ag, на другому місці – мідь Cu, далі золото Au і алюміній Al.

5. твердість металів порівнюють із твердістю алмазу. Найтвердішими з металів є хром Cr і вольфрам W. Найм’якішими – є лужні метали, натрій Na і калій K легко ріжуться ножем;

6. пластичність металів, їхня здатність необоротно деформуватися під дією механічних навантажень пояснюється можливістю переміщення (ковзання) одних шарів йонів металів відносно інших завдяки наявності “електронного газу”. Пластична деформація пояснюється розривом деяких міжатомних зв’язків і утворенням нових. Найпластичнішим металом є золото Au, а стибій Sb – дуже крихкий метал;

7. розчинність. Усі метали не розчинні у воді, але розчиняються один в одному у розплавах.

8. густина. За густиною метали поділяють на легкі r< 5 г/ см³ і важкі r > 5 г/см³

9. Типові легкі метали – літій Li, натрій Na, магній Mg, алюміній Al. До важких металів належить цинк Zn, залізо Fe, мідь Cu, свинець Pb, ртуть Hg, золото Au. Найважчим з металів є осмій Os.

10. температура плавлення найвища у вольфраму 3380^o C, найнижча – у ртуті -30^o C. За температурою плавлення метали поділяються на легкоплавкі t_пл < 1000^o C - натрій, магній, алюміній і тугоплавкі t_пл > 1000^o C - мідь, залізо, хром, титан, молібден.

Метали мають низку спільних фізичних властивостей:

— добру електропровідність;

— добру теплопровідність;

— металічний блиск;

— добру пластичність (ковкість);

— зазвичай високу твердість;

— як правило, перебувають у твердому агрегатному стані.

Такі спільні фізичні властивості металів обумовлені наявністю в металів особливого типу хімічного зв’язку — металічного. Наявність таких властивостей, як електропровідність і теплопровідність, указує на значну рухливість електронів у металах.

Атоми металів на зовнішньому електронному рівні мають невелику кількість електронів, які досить слабко взаємодіють з ядром, отже, можуть легко віддаватися. Таким чином, кожний атом металу віддає в спільне користування щонайменше по одному електрону зі свого зовнішнього електронного рівня. Усі електрони можуть вільно переміщатися по всьому металічному кристалу й утворюють так званий «електронний газ».

Присутністю вільних електронів та їхнім рухом по всьому зразку металу пояснюється значна електропровідність, теплопровідність металів та їхній характерний металічний блиск.

Дата добавления: 2015-07-17