Какие частицы обусловливают такие свойства металлов как пластичность
Невское Оборудование поставщик металлообрабатывающего оборудования и станков · spbstanki.ru
Ваш вопрос имеет отношение скорее к химии. Металлы имеют немолекулярное строение и сходные физические свойства: это твердые вещества (кроме ртути), они обладают характерным металлическим блеском, не имеют запаха, хорошо проводят тепло и электрический ток, а также имеют немолекулярное строение. Неметаллы также имеют свой набор свойств, отличающихся от металлов: отсутствует металлический блеск, имеют низкую электропроводность и теплопроводность; большинство неметаллов имеет молекулярное строение (кислород, азот, хлор, фтор и т.д.); неметаллы могут существовать в трех формах: жидком (бром), твердом (сера, иод, белый фосфор) и газообразном состоянии (водород, кислород, азот, инертные газы и т.д.).
Все эти свойства обусловлены строением металлов и неметаллов:
Высокую электропроводность металлов обуславливают свободные электроны, перемещающиеся по кристаллической решётке под действием электрических полей. При нагревании электропроводность уменьшается;
Металлический блеск металлов, пластичность и другие свойства обусловлены их кристаллическим строением, в узлах кристаллической решетки расположены отдельные атомы. Они слабо удерживают валентные электроны, которые по этой причине свободно перемещаются по всему объему металла, формируя единое электронное облако и в равной степени притягиваются всеми атомами.
Высокая теплопроводность металлов происходит из-за наличия свободных электронов. Находясь в непрерывном движении, электроны постоянно сталкиваются с ионами и обмениваются с ними энергией. Поэтому колебания ионов, усилившиеся в данной части металла вследствие нагревания, сейчас же передаются соседним ионам, от них — следующим и т.д., и тепловое состояние металла быстро выравнивается; вся масса металла принимает одинаковую температуру.
Металлы – восстановители (отдают электроны) они вступают в химические реакции с неметаллами, образуя оксиды, гидроксиды, соли. Самыми активными являются щелочные и щелочноземельные металлы, расположенные в I и II группах таблицы Менделеева. Благородные металлы (Au, Ag, Pt) малоактивны и не взаимодействуют с кислородом и водой;
Неметаллические свойства связаны со способностью атомов элементов присоединять к себе электроны. Притяжение внешних электронов к ядру тем сильнее, чем меньше размеры атома и больше заряд ядра. В периоде с ростом заряда ядра от элемента к элементу радиус атома уменьшается, сильнее становится притяжение внешних электронов к ядру и неметаллические свойства усиливаются.
Почему именно у серебра самая высокая электропроводность среди металлов? Как это объясняется на уровне взаимодействия между атомами?
Сусанна Казарян, США, Физик
Вопрос касается электропроводности металлов, описываемой Зонной теорией металлов и квантовой механикой. И действительно, проводимость Серебра (⁴⁷Ag) на 6% больше проводимости Меди (²⁹Cu). Почему? Боюсь этот вопрос на сегодня открытый. Вот электронные конфигурации Меди и Серебра:
- Cu: 2 8 18 1
- Ag: 2 8 18 18 1
Разница только в наличии незаполненной четвертой электронной оболочки Серебра, что не должно давать особых преимуществ в электропроводности. Главную же роль в высокой их электропроводности играет одинокий электрон на последней оболочке, склонный к свободной беспризорной жизни бродяги (дрейфу) в необъятных просторах кристаллической решётки металлов. Электропроводность (σ) по определению пропорциональна числу свободных электронов (n) и их среднему свободному пробегу (d), и обратно пропорциональна скорости дрейфа (v) свободных электронов, т.е. σ ∝ (n/v)⋅d. Так вот, отношение (n/v) для Меди больше чем для Серебра более чем на 10%. Но из эксперимента известно, что σ(Ag) > σ(Cu), a это значит, что средний свободный пробег электронов (d) в Серебре, соответственно больше чем в Меди. Почему? Ответ скрыт в электрон-фононных взаимодействиях при движении свободных электронов в кристаллической решётке, а фонон это квант колебательного движения (вибрации) атомов металла в решётке. А вот туда (за решётку) влезать я всегда избегаю и вам советую. Целее будем.
Чем отличаются атомы щелочных металлов?
Особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне. Он может быть легко удален, так как атому проще отдать его, чтобы приобрести энергетическую конфигурацию инертного газа (как раз после инертных газов в периодической таблице и расположены щелочные металлы). Именно по этой причине для всех элементов этой группы характерны восстановительные свойства.
Прочитать ещё 1 ответ
Что именно делает металл металлом?
Главный редактор издания «Популярный университет», химик по образованию, продвигаю массы… · popuni.ru
Для ответа на этот вопрос нужно определиться, что же такое металл. В природе существует множество различных типов веществ. В частности, твердые материалы можно разделить на проводники, полупроводники и диэлектрики по их способности проводить электрический ток. Металлы относят к первой группе по такой классификации.
Но что обуславливает высокую проводимость металлов? Все дело в их уникальном строении, которое и делает каждый металл таким, какой он есть. В нем атомы металлического элемента соединены друг с другом. Из-за этого уровни энергии электронов такой системы сильно расщепляются, образуя зоны.
Всего есть три зоны: проводимости, запрещенная и валентная. Находясь в зоне проводимости электроны могут участвовать в направленном движении, создавая электрический ток, а в валентной зоне они прочно соединены с атомами и не могут этого делать. Разделяет их запрещенная зона, в которой электроны находиться вообще не могут.
Металлы от всех типов материалов отличает то, что у них либо вообще нет запрещенной зоны, либо она имеет незначительную ширину. Благодаря этому электроны с орбиталей атомов легко отсоединяются и образуют «газ», который и обуславливает такие высокие значения проводимости этих материалов. С этим явлением также связан и металлический блеск и ряд других явлений, характерных для этих материалов.
Прочитать ещё 1 ответ
Почему ртуть, в отличие от всех металлов, в том числе и соседей по таблице Менделеева, жидкая?
Главный редактор издания «Популярный университет», химик по образованию, продвигаю массы… · popuni.ru
Ртуть — один из самых интересных металлов, который достаточно давно занимает умы ученых. Неспростра в древности алхимики считали ее составной частью всех металлов, а медики назначали пить ртуть от заворот кишок. Этот металл, в отличие от всех, при комнатной температуре находится в жидком состоянии. Ключевое в этом предложении — «при комнтаной температуре». Ртуть также бывает и жидкая и газообразная, как и все металлы. Однако при комнатной температуре (20-25°C) она жидкая, что позволяет использовать ее для измерения температуры, например.
Температуры плавления и кипения материалов определяются их внутренней структурой. Во многом эти показатели зависят от силы связей между молекулами (или атомами в случае ртути), а также расстояния между ними. Атомы ртути не могут в достаточной степени воздействовать друг на друга, чтобы индуцировать образование связи между ними. Из-за этого элемент №80 не может при комнатной температуре выстроить стабильную кристаллическую решетку и оказывается в жидком состоянии.
Ртуть, однако, может перейти и в пар, благодаря тому, что связи между атомами в жидком состоянии слабы и могут порваться, давая атомам свободу уйти в газовую фазу. А пары ртути очень ядовиты! Поэтому, если вы разбили градусник, ртуть нужно срочно удалить, либо аккуратно собрав ее частицы (что довольно трудно), либо нейтрализовав ее марганцовкой или хлорсодержащими отбеливателями.
Прочитать ещё 40 ответов
Почему химические элементы в природе не перемешаны равномерно, а образуют залежи? Всякие рудники, золото в виде самородков и т.п.?
Эксперт в области популяризации науки.
На самом деле все дело в том, что все химические элементы действительно «перемешаны», но имеют разное количественное содержание в различных породах, состоят в разных агрегатных состояниях и химических соейдинениях друг с другом. Особым рядом стоят редкоземельные элементы, их концентрация в минералах очень мала, и связана с физической нестабильностью. Природа увеличения концентрации тех или иных веществ в различных месторождениях разная. Она может иметь вулканическое, метеоритное, осадочное, бактериологические, происхождение, а так же связанное с намыванием и растворением тех или иных веществ в воде, важно наличие природных катализаторов, химических и органических веществ, организующих прочные связи — минералы. Важный момент, это наличие технологий, позволяющих извлекать нужные химические элементы в промышленных объёмах, где однотипность и концентрация соейдинений того или иного химического элемента играет главную роль, такие залежи (месторождения) разрабатываются человечеством. Мы можем собрать и переработать только небольшую часть химических элементов, вблизи поверхности планеты, ввиду ограниченности наших технологий, большое количество химических веществ не может быть извлечено из добытых пород и попадает в отходы переработки, которые по мере развития технологий, в будущем могут стать источником сырья
Анонимный вопрос · 3 апреля 2018
14,3 K
Свойства металлов делятся на несколько групп: физические, химические, механические и технологические.
1) Физические свойства: цвет, удельный вес, плавкость, электропроводность, магнитные свойства, теплопроводность.
2) Химические свойства: окисляемость, растворимость и коррозионная стойкость.
3) Механические свойства: прочность, твердость, упругость, пластичность.
4) Технологические свойства: прокаливаемость, жидкотекучесть, ковкость, обрабатываемость резанием.
Слишком примитивно, кое-что неверно, что-то устарело (терминология). Не советую использовать.
Что применяется для получения металлов?
Невское Оборудование поставщик металлообрабатывающего оборудования и станков · spbstanki.ru
Так как металлы в земной коре встречаются преимущественно в виде соединений в различных минералах (как правило: оксидов, гидроксидов, солей и т.д..), а в самородном состоянии могут находиться лишь неактивные металлы (такие как: медь, золото, серебро, платиновые металлы, ртуть). Поэтому металлы в основном получают из руд с помощью металлургических процессов. Любой металлургический процесс – это процесс восстановления металла с помощью различных восстановителей. Он состоит из трех основных этапов: обогащение руды, восстановление металлов из их соединений, очистка технических металлов.
Восстановительные процессы способов получения металлов делятся на следующие:
Пирометаллургия – восстановление металлов из руд при высоких температурах с помощью углерода, оксида углерода (II), водорода, алюминия, магния и др.
Гидрометаллургия – восстановление металлов из солей в растворе.
Электрометаллургия – восстановление металлов в процессе электролиза растворов и расплавов солей.
Чем отличаются атомы щелочных металлов?
Особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне. Он может быть легко удален, так как атому проще отдать его, чтобы приобрести энергетическую конфигурацию инертного газа (как раз после инертных газов в периодической таблице и расположены щелочные металлы). Именно по этой причине для всех элементов этой группы характерны восстановительные свойства.
Прочитать ещё 1 ответ
Значение металлов и сплавов и применение их в машиностроение?
TutorOnline — одна из крупнейших онлайн-школ. Мы преподаем более 150 предметов. Наша цель… · tutoronline.ru
Материалы, используемые в машиностроении В машиностроении любое изделие, оборудование, деталь из которых они состоят, изготавливают из материалов, которые удовлетворяют техническим, экологическим, экономическим, эксплуатационным и другим требованиям, обеспечивая при этом выполнение их назначения. Такие материалы называются конструкционными. Такие детали несомненно должны выдерживать как внешнее, так и внутреннее физическое воздействие (шумоизоляция, теплоизоляция, герметизация и т.п.). Данные способности материалов проверяются при анализе их свойств. Существует довольно широкий спектр конструкционных материалов, выбором наиболее подходящего для того или иного изделия материала, удовлетворяющего все требования и себестоимость, занимаются конструкторы. Металлы и сплавы В машиностроении под металлами может пониматься как химический элемент, так и его примеси, или сплавы, которые различаются рядом свойств: Металлический блеск Высокая тепло- и электропроводность Непрозрачность Способность подвергаться обработке в холодном и горячем состоянии Металлы хорошо образуют химические соединения с неметаллами (оксиды, нитриды, бориды и т.п.), а также с другими металлами (интерметаллиды). Машиностроительные предприятия активно используют более 60 видов металлов, на их основе более 5000 сплавов. Сплав – это твердый материал, образованный путем смешивание двух и более компонентов Сплавы могут создаваться как при чистом физическом процессе (плавка, растворение, перемешивание), так и химическими воздействиями между элементами. Сплавы на основе металлов называются черными, на основе других элементов – цветными. Легкие цветные металлы сделаны на основе алюминия, магния, титана и имеют малую плотность, тяжелые же, с высокой плотностью изготовлены на основе олова, свинца, меди. Чугун Один из наиболее распространенных металлов в машиностроении. Чугун подразделяется на белый, серый, ковкий, высокопрочный. Белый чугун используется в основном для переделки в сталь, он получается при быстром охлаждении при заливки металла в форму. Имеет уменьшенное количество кремния или повышенное содержание магния. При долгом отжиге белого чугуна получают ковкий чугун, он довольно хрупкий и применяется при производстве зубчатых колес, звеньев цепей, хомуты, муфты и т.п., так как не предусматривает механического воздействия. Серый чугун имеет повышенное содержание кремния, и является основным материалом для изготовления отливок. Со временем путем воздействия на графит в момент нахождения в жидком состоянии, удалось вывести модифицированный чугун, который имеет повышенную прочность. Сталь Сталь наиболее распространенный материал в машиностроении. Он обладает ковкостью, высокой прочностью, вязкостью, хорошо обрабатывается. Стали разделяются на углеродистые и легированные. Из стали изготавливаются такие изделия как: прокат, штамповые болты, штыри, свариваемые детали, сверла, зубила, валу, зубчатые колеса и т.п. Твердые сплавы Свое место твердые сплавы нашли в горнодобывающей, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности. Режущие инструменты, изготовленные из твердых сплавов могут работать в несколько раз более производительнее, чем простые режущие сплавы. Одним из самых прочных, но довольно молодых сплавов считается титан. К тому же такие сплавы вдвое легче. Такие сплавы применяются в изготовлении сверхзвуковых самолетов, так как титан способен выдерживать температуры превышающие 500 градусов. К тому же титан обладает коррозийной стойкостью, не окисляясь в агрессивной среде. Алюминий и алюминиевые сплавы Алюминиевые сплавы широко применяются при производстве автомобилей, самолетов, приборостроении, тракторной промышленности, многие отрасли промышленности используют алюминий на производстве. Алюминий наиболее распространенный химический элемент после кислорода. Отлично поддается штамповки, ковке, и отливу. К тому же он гораздо легче чугуна и стали. Обладает хорошей электропроводностью. Другие металлы Медь широко применяется в производстве токопроводящих деталей. Медь тяжелее стали и чугуна. Обладает хорошей пластичностью. Свинец плохой проводник тепла и тока. В промышленности применяется при производстве аккумуляторов, кабеля и т.п. Он очень мягкий и пластичный. Часто используется в соединении с другими металлами. Цинк, своего рода тяжелый металл с сильным металлическим блеском. Большое количество цинка используется для шинкования деталей. В основном цинк применяется в сплавах. Так же цинк применяют при производстве белил. Олово, довольно мягкий металл, широко применяемы в быту и промышленности, за счет устойчивости к воздуху, воды, слабым кислотам. Так же олово входит в состав припоев, антифрикционных сплавов и бронз. Баббиты – это сплав на основе меди, цинка и олова, алюминия. В основном применяются для заливки подшипников в двигателях, турбин, насосов и т.п. Бронза, разделяется на оловянную бронзу и без оловянную. Оловянные бронзы обладают высокой антикоррозийностью, а также высокими литейными свойствами. Но широкого применения они не нашли, так как олово достаточно дорогой и дефицитный металл. Зато без оловянные бронзы нашли широкое применение в промышленности. Неметаллические материалы, используемые в машиностроении Основой машиностроения служат металлы, но также свое применение находят и ряд неметаллических материалов. Практически все они плохо передают тепло, прочные, легкие, а также на порядок дешевле металлов. Примеры неметаллических материалов: Стекло органическое Пресс-материал, используется для изготовления различных деталей путем прессования. Текстолит конструкционный Гетинакс, применяется для изготовления подшипников, маховиков и тп. Паронит, служит для выпуска прокладок между неподвижными металлическими деталями Пластины резиновые и резинотканевые Войлок технический Водостойкий, обивочный картон Ткань асбестовая
Прочитать ещё 1 ответ
Что чаще применяется в жизни человека, металлы или неметаллы. почему?
IT, Web, игры и масса других интересов
И металлы, и неметаллы очень важны. Каждый элемент вносит огромный вклад в жизнь человека, поэтому говорить про частоту тут очень сложно. Судите сами. Метллы встречаются в любой сфере деятельности людей, оглянитесь, даже сейчас они вокруг Вас. Без неметаллов тоже никуда не деться. Различные макро- и микроэлементы очень важны для жизни, а без кислорода мы вообще не сможем жить.
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 1730054
Гость:
6 лет назад
35
1
Лучший ответ:
Гость:
Ответ 4) обобществленные электроны(электронный газ)
6 лет назад
Ваш ответ (не менее 20 символов):
Ваше имя (не менее 2 символов):
Лучшее из галереи:
Другие вопросы:
Гость:
Многоугольники. Параллелограмм. Трапеция. 6 номер. Помогите пожалуйста
6 лет назад
Смотреть ответ
6
1
Гость:
Решите уравнение 1,6(5х-1)=1.8х-4,7
6 лет назад
Смотреть ответ
6
1
Гость:
Помогите решить задачу: В 8 часов с аэродрома вылетел самолёт со скоростью 520 км/ч. Через 2 часа в том же направлении вылетел второй самолёт — со скоростью 840 кмч. Найди расстояние между самолётами в 12 часов.
6 лет назад
Смотреть ответ
9
1
Гость:
упростить выражение корень в 3 степени из 343х^3-корень в 4 степени из 81x^4-корень из 64x^4 и найти его значение при x= -1/2
6 лет назад
Смотреть ответ
50
1
Гость:
В ряд написано пять семёрок.Расставьте между некоторыми из ни знаки арифметических действия и если нужно скобки так, чтобы значение полученного выражения было равно 99.
6 лет назад
Смотреть ответ
8
1