Какие физические свойства характерны для всех металлов чем это обусловлено


Свойства металлов: химические, физические, технологические

Химические свойства металлов
  • Физические свойства металлов

  • Механические свойства металлов

  • Технологические свойства металлов

  • Интересные факты о металлах

  • Металлы, видео
  • Не секрет, что все вещества в природе делятся на три состояния: твердые, жидкие и газообразные. А твердые вещества в свою очередь делятся на металлы и неметаллы, разделение это нашло свое отображение и в таблице химических элементов великого химика Д. И. Менделеева. Наша сегодняшняя статья о металлах, занимающих важное место, как в химии, так и во многих других сферах нашей жизни.

    Химические свойства металлов

    Все мы, так или иначе, но сталкиваемся с химией в нашей повседневной жизни. Например, во время приготовления еды, растворение поваренной соли в воде является простейшей химической реакцией. Вступают в разнообразные химические реакции и металлы, а их способность реагировать с другими веществами это и есть их химические свойства.

    Среди основных химических свойств или качеств металлов можно выделить их окисляемость и коррозийную стойкость. Реагируя с кислородом, металлы образуют пленку, то есть проявляют окисляемость.

    Аналогичным образом происходит и коррозия металлов – их медленное разрушение по причине химического или электрохимического взаимодействия. Способность металлов противостоять коррозии называется их коррозийной стойкостью.

    Физические свойства металлов

    Среди основных общих физических свойств металлов можно выделить:

    • Плавление.
    • Плотность.
    • Теплопроводность.
    • Тепловое расширение.
    • Электропроводность.

    Важным физическим параметром металла является его плотность или удельный вес. Что это такое? Плотность металла – это количество вещества, которое содержится в единице объема материала. Чем меньше плотность, тем металл более легкий. Легкими металлами являются: алюминий, магний, титан, олово. К тяжелым относятся такие металлы как хром, марганец, железо, кобальт, олово, вольфрам и т. д. (в целом их имеется более 40 видов).

    Способность металла переходить из твердого состояния в жидкое, именуется плавлением. Разные металлы имеют разные температуры плавления.

    Скорость, с которой в металле проводится тепло при нагревании, называется теплопроводностью металла. И по сравнению с другими материалами все металлы отличаются высокой теплопроводностью, говоря по-простому, они быстро нагреваются.

    Помимо теплопроводности все металлы проводят электрический ток, правда, некоторые делают это лучше, а некоторые хуже (это зависит от строения кристаллической решетки того или иного металла). Способность металла проводить электрический ток называется электропроводностью. Металлы, обладающие отличной электропроводностью, это золото, алюминий и железо, именно поэтому их часто используют в электротехнической промышленности и приборостроении.

    Механические свойства металлов

    Основными механическими свойствами металлов является их твердость, упругость, прочность, вязкость и пластичность.

    При соприкосновении двух металлов могут образоваться микро вмятины, но более твердый металл способен сильнее противостоять ударам. Такая сопротивляемость поверхности металла ударам извне и есть его твердость.

    Чем же твердость металла отличается от его прочности. Прочность, это способность металла противостоять разрушению под действием каких-либо других внешних сил.

    Под упругостью металла понимается его способность возвращать первоначальную форму и размер, после того как нагрузка, вызвавшая деформацию металла устранена.

    Способность металла менять форму под внешним воздействием называется пластичностью.

    Технологические свойства металлов

    Технологические свойства металлов и сплавов важны в первую очередь при их производстве, так как от них зависит способность подвергаться различным видам обработки с целью создания разнообразных изделий.

    Среди основных технологических свойств можно выделить:

    • Ковкость.
    • Текучесть.
    • Свариваемость.
    • Прокаливаемость.
    • Обработку резанием.

    Под ковкостью понимается способность металла менять форму в нагретом и холодном состояниях. Ковкость метала, была открыта еще в глубокой древности, так кузнецы, занимающиеся обработкой металлических изделий, превращением их в мечи или орала (в зависимости от потребности) на протяжении многих веков и исторических эпох были одной из самых уважаемых и востребованных профессий.

    Способность двух металлических сплавов при нагревании соединяться друг с другом называют свариваемостью.

    Текучесть металла тоже очень важна, она определяет способность расплавленного метала растекаться по заготовленной форме.

    Свойство металла закаливаться называется прокаливаемостью.

    Интересные факты о металлах

    • Самым твердым металлом на Земле является хром. Этот голубовато-белый метал был открыт в 1766 году под Екатеринбургом.
    • И наоборот, самыми мягкими металлами являются алюминий, серебро и медь. Благодаря своей мягкости они нашли широкое применение в разных областях, например, в электроаппаратостроении.
    • Золото – которое на протяжении веков было самим драгоценным металлом имеет и еще одно любопытное свойство – это самый пластичный металл на Земле, обладающий к тому же отличной тягучестью и ковкостью. Также золото не окисляется при нормальной температуре (для этого его нужно нагреть до 100С), обладает высокой теплопроводностью и влагоустойчивостью. Наверняка все эти физические характеристики делают настоящее золото таким ценным.
    • Ртуть – уникальный металл, прежде всего тем, что он единственный из металлов, имеющий жидкую форму. Причем в природных условиях ртути в твердом виде не существует, так как ее температура плавления -38С, то есть в твердом состоянии она может существовать в местах, где просто таки очень холодно. А при комнатной температуре 18С ртуть начинает испаряться.
    • Вольфрам интересен тем, что это самый тугоплавкий металл в мире, чтобы он начал плавиться нужна температура 3420С. Именно по этой причине в электрических лампочках нити накаливания, принимающие основной тепловой удар, изготовлены из вольфрама.

    Металлы, видео

    И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.


    Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.


    9.2: Металлы и неметаллы и их ионы

    За исключением водорода, все элементы, которые образуют положительные ионы, теряя электроны во время химических реакций, называются металлами. Таким образом, металлы являются электроположительными элементами с относительно низкими энергиями ионизации. Они отличаются ярким блеском, твердостью, способностью резонировать со звуком и отлично проводят тепло и электричество. При нормальных условиях металлы являются твердыми телами, за исключением ртути.

    Физические свойства металлов

    Металлы блестящие, пластичные, пластичные, хорошо проводят тепло и электричество.Другие свойства включают:

    • Состояние : Металлы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре, за исключением ртути, которая находится в жидком состоянии при комнатной температуре (в жаркие дни галлий находится в жидком состоянии).
    • Блеск : Металлы обладают свойством отражать свет от своей поверхности и могут быть отполированы, например, золотом, серебром и медью.
    • Ковкость: Металлы обладают способностью противостоять ударам молотком и могут быть превращены в тонкие листы, известные как фольга.Например, кусок золота размером с кубик сахара можно растолочь в тонкий лист, которым будет покрываться футбольное поле.
    • Пластичность: Металлы можно втягивать в проволоку. Например, из 100 г серебра можно натянуть тонкую проволоку длиной около 200 метров.
    • Твердость: Все металлы твердые, кроме натрия и калия, которые мягкие и поддаются резке ножом.
    • Валентность: Металлы обычно имеют от 1 до 3 электронов на внешней оболочке их атомов.
    • Проводимость : Металлы являются хорошими проводниками, потому что у них есть свободные электроны. Серебро и медь - два лучших проводника тепла и электричества. Свинец - самый плохой проводник тепла. Висмут, ртуть и железо также являются плохими проводниками
    • Плотность : Металлы имеют высокую плотность и очень тяжелые. Иридий и осмий имеют самую высокую плотность, а литий - самую низкую.
    • Точки плавления и кипения : Металлы имеют высокие точки плавления и кипения.Вольфрам имеет самые высокие температуры плавления и кипения, а ртуть - самые низкие. Натрий и калий также имеют низкие температуры плавления.

    Химические свойства металлов

    Металлы - это электроположительные элементы, которые обычно образуют основных или амфотерных оксидов с кислородом. Другие химические свойства включают:

    • Электроположительный характер : Металлы имеют тенденцию к низкой энергии ионизации, а обычно теряют электроны (т.е.е. окисляются ) когда они вступают в химические реакции реакции Обычно они не принимают электроны. Например:
      • Щелочные металлы всегда 1 + (теряют электрон в s подоболочке)
      • Щелочноземельные металлы всегда 2 + (теряют оба электрона в s подоболочке)
      • Ионы переходных металлов не следуют очевидной схеме, 2 + является обычным (теряют оба электрона в подоболочке s ), а также наблюдаются 1 + и 3 +

    \ [\ ce {Na ^ 0 \ rightarrow Na ^ + + e ^ {-}} \ label {1.{-}} \ label {1.3} \ nonumber \]

    Соединения металлов с неметаллами имеют тенденцию быть ионными по природе. Большинство оксидов металлов являются основными оксидами и растворяются в воде с образованием гидроксидов металлов :

    \ [\ ce {Na2O (s) + h3O (l) \ rightarrow 2NaOH (aq)} \ label {1.4} \ nonumber \]

    \ [\ ce {CaO (s) + h3O (l) \ rightarrow Ca (OH) 2 (aq)} \ label {1.5} \ nonumber \]

    Оксиды металлов проявляют свою химическую природу основную за счет реакции с кислотами с образованием солей металла и воды:

    \ [\ ce {MgO (s) + HCl (водный) \ rightarrow MgCl2 (водный) + h3O (l)} \ label {1.{2 -} \), следовательно, \ (Al_2O_3 \).

    Пример \ (\ PageIndex {2} \)

    Вы ожидаете, что он будет твердым, жидким или газообразным при комнатной температуре?

    Решения

    Оксиды металлов обычно твердые при комнатной температуре

    Пример \ (\ PageIndex {3} \)

    Напишите вычисленное химическое уравнение реакции оксида алюминия с азотной кислотой:

    Решение

    Оксид металла + кислота -> соль + вода

    \ [\ ce {Al2O3 (s) + 6HNO3 (водный) \ rightarrow 2Al (NO3) 3 (водный) + 3h3O (l)} \ nonumber \]

    .

    Каковы свойства материи? (с иллюстрациями)

    Свойства материи - это характеристики элементов, составляющих вселенную. Они включают в себя массу и объем, самые основные измерения физического объекта. Материя обычно делится на физические свойства, которые можно наблюдать без изменения объекта, и химические свойства, которые можно узнать только с помощью химических реакций. Кроме того, элементы образуют основные типы материи, перечисленные в соответствии с их атомарными свойствами.

    В периодической таблице элементов перечислены простейшие типы материи в мире.

    Масса - самое основное из свойств материи, потому что она измеряет количество вещества внутри объекта, на которое могут действовать физические силы, такие как гравитация.Всякая материя имеет массу и, следовательно, занимает объем. Плотность - это мера массы, определяемая как количество массы, деленное на единицу объема. Плотность вещества зависит от его температуры и давления.

    Свойства материи зависят от заряда протонов, нейтронов и электронов каждого атома.

    Физические свойства материи можно наблюдать без изменения анализируемого объекта. Они различаются в зависимости от каждого элемента или соединения и включают, среди прочего, точки кипения, плавления и замерзания, а также плотность. Свойства природных объектов в повседневной жизни, такие как твердость алмазов или текучесть воды, являются физическими свойствами.Состояние - важное свойство материи: оно описывает различные конфигурации, которые имеет вещество при разной плотности, например состояния воды в виде льда, жидкости и пара.

    Химические свойства вещества меняются после химической реакции, и поэтому их нельзя наблюдать без изменения самой материи.Химические изменения означают, что свойства по крайней мере одного из двух или более веществ изменились в результате их реакции. Обычно химические свойства включают реактивность, pH, токсичность и скорость реакции. Ржавчина железа во влажной среде - это химическое свойство.

    Материя состоит из атомов и состоящих из них молекул.Свойства материи в конечном итоге происходят от зарядов протонов, нейтронов и электронов, строительных блоков атомов. В периодической таблице элементов перечислены простейшие типы материи в мире. Число и заряд частиц в данном атоме определяют, какой это элемент и как он будет реагировать с другими.

    Материя обычно образует связи, с помощью которых отдельные атомы соединяются в молекулы.Связывающие свойства вещества зависят от числа и заряда электронов, а также заряда ядер в центре каждого атома. Большая часть вещества удерживается вместе связями, созданными за счет конфигурации электронов в пространствах между атомными ядрами, поэтому свойства связи определяют многие свойства веществ. Соединения вещества можно классифицировать в зависимости от того, какие связи удерживают их атомы вместе и какие реакции будут разделять их обратно на составляющие элементы.

    Химические свойства вещества изменяются после химической реакции. .

    Примеры физических характеристик

    Физические характеристики могут включать в себя множество вещей. Прически и черты лица играют большую роль, но не главные. Физические характеристики - это то, что вы видите невооруженным глазом. Они охватывают все, что вы можете описать о человеке или группе людей, просто взглянув на них.

    Физические характеристики: что вы заметите в первую очередь

    Физические характеристики определяют черты или особенности вашего тела. Это аспекты, которые очевидны визуально, когда о человеке ничего не известно.Первое, что вы видите, когда смотрите на кого-то, могут быть его волосы, одежда, нос или фигура. Все это примеры физических характеристик. Чтобы получить наглядные примеры физических характеристик, вы должны посмотреть на лицо человека, какой он рост и во что одет.

    Характеристики телосложения

    При описании физических характеристик человека первое, что бросается в глаза, - это общее телосложение или тип телосложения. Некоторые общие прилагательные, которые вы можете использовать для описания телосложения человека, могут включать следующее:

    • Пухлый

    • Коренастый

    • Избыточный

    • Жирный

    • Пухлый

    • Средний телосложение

    • Athletic

    • Slender

    • Lanky

    • Fit

    • Slim

    • Отделка

    • Skinny 9000 Muscular Buff

    • Хорошо сложен

    Характеристики роста

    Еще одна область внешнего вида, которую вы можете учитывать, - это рост человека.

    • Низкий

    • Высокий

    • Маленький

    • Средний рост

    • Гигантский

    • Высокий

    Характеристики лица

    При описании чьего-то тона кожи можно учитывать некоторые из следующих слов.

    • Темный

    • Светлый

    • Удовлетворительный

    • Розовый

    • Оливковый

    • Светлый

    • Пастообразный

    • 6
    • 16 9002

    • Веснушки

    • Пятна

    • Прыщи

    Характеристики волос

    Слова, которыми можно охарактеризовать чьи-то волосы, могут описать цвет, текстуру, форму, длину и многое другое.

    • Светлый

    • Удовлетворительный

    • Темно-рыжий

    • Красный

    • Коричневый

    • Черный

    • Серый

    • Белый

      0

      900y

      0 Белый

    • Матовый

    • Короткий

    • Вьющийся

    • Вьющийся

    • Волнистый

    • Перманентный

    • Прямой

    • Прямой

      9002 Лысый Ваши физические характеристики

      Ваши физические характеристики могут сыграть роль в определении того, как с вами обращаются.Хотя многие физические характеристики изменить нельзя, вы можете улучшить свои физические характеристики, чтобы обеспечить более позитивный настрой.

      Маленькие вещи, которые вы можете сделать, могут полностью изменить мнение человека о вас:

      • Убедившись, что вы выстирали и надели чистую одежду, вы можете показать другим, что вы немного лучше.

      • Даже улыбка покажет, что вы дружелюбны.

      Не все характеристики можно или нужно улучшать.Есть определенные физические характеристики, с которыми вы родились. Хотя вы можете красить волосы, носить контактные линзы, загорать или делать пластическую операцию, в конечном итоге вам следует принять уникальные физические характеристики, которые у вас есть, поскольку они делают вас тем, кто вы есть.

      Помните, когда вы пытаетесь улучшить себя, думайте также о том, как вы смотрите на других. Если мужчина носит старую грязную рубашку, вместо того чтобы осуждать его, возможно, у него сломалась стиральная машина. Суждение - это не выход.

      Примеры физических характеристик.

      рок | Определение, характеристики, классификация, типы и факты

      Текстура породы - это размер, форма и расположение зерен (для осадочных пород) или кристаллов (для магматических и метаморфических пород). Также важны степень однородности породы (, т.е. единообразия состава) и степень изотропии. Последнее - это степень, в которой объемная структура и состав одинаковы во всех направлениях в породе.

      Анализ текстуры может дать информацию об исходном материале породы, условиях и среде осаждения (для осадочных пород) или кристаллизации и перекристаллизации (для магматических и метаморфических пород, соответственно), а также о последующей геологической истории и изменениях.

      Классификация по размеру зерна или кристалла

      Общие текстурные термины, используемые для типов горных пород в зависимости от размера зерен или кристаллов, приведены в таблице. Категории размера частиц получены из шкалы Уддена-Вентворта, разработанной для отложений. Для магматических и метаморфических пород в качестве модификаторов обычно используются термины - , например, среднезернистый гранит. Афанитный - это описательный термин для мелких кристаллов, а фанеритовый - для более крупных. Очень крупные кристаллы (размером более 3 сантиметров или 1.2 дюйма) называются пегматитовыми.

      Encyclopædia Britannica, Inc.

      Для осадочных пород существуют широкие категории размера отложений: крупные (более 2 мм или 0,08 дюйма), средние (от 2 до 1 / 16 мм) и мелкие (менее 1 / 16 миллиметр). К последним относятся ил и глина, размер которых не различим для человеческого глаза, и их также называют пылью. Большинство сланцев (литифицированная версия глины) содержат некоторое количество ила.Пирокластические породы - это породы, образованные из обломочного (от греческого слова «битый») материала, выброшенного из вулканов. Блоки - это осколки, отбитые от твердой породы, а бомбы расплавляются при выбросе.

      Термин «порода» относится к основному объему материала, включая зерна или кристаллы, а также к внутреннему пустому пространству. Объемная часть насыпной породы, не занятая зернами, кристаллами или природным цементирующим материалом, называется пористостью. Иными словами, пористость - это отношение пустотного объема к основному объему (зерна плюс пустотное пространство).Это пустое пространство состоит из пространства пор между зернами или кристаллами в дополнение к пространству трещин. В осадочных породах объем порового пространства зависит от степени уплотнения осадка (при этом уплотнение обычно увеличивается с глубиной захоронения), от структуры насадки и формы зерен, от количества цементации и от степени сортировки. . Типичные цементы - это кремнистые, известковые или карбонатные или железосодержащие минералы.

      Сортировка - это тенденция осадочных пород иметь зерна одинакового размера - i.е., , чтобы иметь узкий диапазон размеров (см. рисунок 2). Плохо отсортированный осадок имеет широкий диапазон размеров зерен и, следовательно, имеет пониженную пористость. Хорошая сортировка указывает на довольно равномерное распределение зерен. В зависимости от типа плотной упаковки зерен пористость может быть значительной. Следует отметить, что в инженерном использовании - , например, геотехническое или гражданское строительство - терминология выражается противоположным образом и называется градацией. Отложения с хорошей сортировкой - это (геологически) плохо отсортированные отложения, а отложения с плохой сортировкой - это хорошо отсортированные отложения.

      Рисунок 2: Сортировка.

      Encyclopædia Britannica, Inc.

      Общая пористость охватывает все пустоты, включая те поры, которые связаны с поверхностью образца, а также те, которые закрыты естественным цементом или другими препятствиями. Таким образом, общая пористость (ϕ T ) составляет

      , где Vol G - объем зерен (и цемента, если есть), а Vol B - общий объемный объем.В качестве альтернативы можно рассчитать ϕ T на основе измеренных плотностей основной породы и (моно) минерального компонента. Таким образом,

      , где ρ B - плотность валовой породы, а ρ G - плотность зерен ( т.е. минерал, если состав мономинералогический и однородный). Например, если песчаник имеет ρ B 2,38 грамма на кубический сантиметр (г / см 3 ) и состоит из зерен кварца (SiO 2 ), имеющих ρ G из 2.65 г / см 3 , общая пористость

      Кажущаяся (эффективная или чистая) пористость - это доля пустого пространства, которая исключает закрытые поры. Таким образом, он измеряет объем пор, который эффективно взаимосвязан и доступен для поверхности образца, что важно при рассмотрении хранения и перемещения подземных флюидов, таких как нефть, грунтовые воды или загрязненные флюиды.

      .

      Смотрите также