По каким физическим свойствам металл можно отличить от неметалла
В повседневной жизни человек взаимодействует с множеством веществ. Все элементы можно классифицировать по физическим и химическим качествам. В статье рассмотрим, чем отличаются металлы от неметаллов, их свойства и понятие.
Определение металла и его свойства
Каждый день мы имеем дело с металлами и это неспроста. Большинство элементов таблицы Менделеева являются ими. Все они имеют свои характеристики и свойства.
Как правило, металлы — это такие элементы, которые хорошо проводят тепло и электричество. Также металлы очень пластичны, что позволяет изменять их форму путем ковки, еще они имеют высокий коэффициент твердости. Отличительной особенностью этого элемента является блеск, который называется металлическим. Свойства металла делятся на две основные фракции, такие как:
- Физические свойства.
- Химические свойства.
Чем металлы отличаются от металлов по физическим характеристикам? К физическим свойствам относится:
- Цвет. Металлы, как правило, имеют плотную структуру, которая не пропускает сквозь себя свет. А их цвет определяется отражением света от его поверхности. Так, металлы в большинстве случаев имеют расцветку от серого до серебристого. Но есть и исключения, как, например, медь, которая имеет красный цвет, и золото, имеющее желтый окрас.
- Состояние формы, твердость и плотность. Сами по себе металлы имеют твердое агрегатное состояние, но способны переходить в жидкое при высоких температурах. Так, металлы плавятся при температуре от 40 до 3400 градусов по Цельсию. Но встречаются металлы, чье основное агрегатное состояние — жидкое. К таким элементам относят ртуть.
- Электропроводимость. Особенностью является ее снижение при повышении температуры вещества.
- Теплопроводность и температура кипения/плавления.
Чем металлы отличаются от металлов по химическим свойствам? В этой группе выделяют:
- Окисляемость. Также металлы окисляются, и оксидная пленка на поверхности может придать им другой оттенок.
- Вступление в реакцию с неметаллами, кислотами, водой, солями.
Чем металлы отличаются друг от друга
Многие не знают, чем металлы отличаются от металлов. Их различия можно классифицировать:
- Металлы между собой отличаются по цвету, как, например, золото и медь.
- Также металлы плавятся при разных температурах. Некоторые металлы, например, олово и свинец, можно расплавить в домашних условиях, а вот для остальных нужна более высокая температура.
- Между собой металлы делятся на две группы: тяжелые и легкие. К тяжелым металлам относятся те, чья плотность составляет от 5 г/см3, легкие металлы имеют плотность меньше 5 г/см3. К легким металлам относится литий, который имеет плотность 0.2 г/см3, место самого тяжелого металла делят между собой осмий и иридий. Их плотность составляет 22.6 г/см3.
- Металлы отличаются друг от друга пластичностью и электропроводность. Некоторые из них очень пластичны. К примеру, из всего лишь 1 грамма золота можно сделать тонкую проволоку в 3.5 километра. Она будет гибкой и не сломается. Повторить такое с менее пластичным металлом не получится.
- Также часть металлов проводит ток лучше, чем другие. Самыми электропроводными металлами признаны медь, серебро и алюминий. Их наиболее часто применяют в качестве проводящих элементов.
Чем неметаллы отличаются от металлов
Неметаллами принято называть элементы, которые имеют неметаллические свойства. Чем отличаются металлы от неметаллов? Рассмотрим подробнее:
- Форма. Так неметаллы имеют три агрегатных состояния: жидкое, твердое и газообразное.
- Электропроводимость. Неметаллы не проводят ток как металлы, имеют более низкую теплопроводность.
- Зрительные отличия. Металл легко отличить визуально от неметалла, так как первый имеет металлический блеск. К неметаллам относятся такие элементы как бром, сера и водород.
- Химическое строение. Также легко отличить их и по строению. Металлы имеют четкую кристаллическую решетку. У неметаллов строение ионное.
- Вступление в реакции. Неметаллы имеют большее число незанятых электронов, находящихся на внешних уровнях. Именно это позволяет им иметь высокую окислительную способность по сравнению с металлами.
Чем дерево похоже на металл и в чем их отличия
Дерево — это растительное сырье. Металл же это результат природного химического соединения. Чем отличается дерево от металла:
- Древесина не проводит электричество и возгорается при довольно низкой температуре по сравнению с металлами.
- Древесина не плавится при воздействии высоких температур.
- Также дерево плохо проводит тепло, в отличие от металлов.
- Древесина упругая, но не гибкая. Металлы же имеют более низкий коэффициент упругости, но они более пластичны. Так сложить пополам проволоку и не сломать ее можно легко, древесина при таком воздействии сломается пополам.
- Также отличительной чертой древесины от металла является то, что она не покрывается коррозией. Есть породы дерева, которые могут долгое время находиться в воде и не гнить. Металлы же при таких условиях покрываются ржавчиной.
- Плотность древесины достаточно низкая по сравнению с металлами. Хотя некоторые металлы имеют плотность ниже дерева, они относятся к легким металлам.
Чем отличаются полупроводники от металлов
Полупроводниками называются неметаллы, которые имеют некоторые металлические свойства. Металлы и полупроводники имеют схожесть в том, что и те, и другие способны проводить ток.
Но полупроводники имеют отличительную особенность, которая заключается в том, что их электропроводность может возрастать в несколько раз в зависимости от внешних факторов. Таким образом, полупроводник проводит ток лучше при повышении температуры. У металлов электропроводность с повышением температуры уменьшается. Также на электропроводность может повлиять наличие посторонних примесей. Так, в металлах примеси понижают электропроводность, а в полупроводниках повышают.
Полупроводники в отличие от металлов могут обладать позитивной и негативной электропроводимостью. Сами по себе полупроводники по способности пропускать сквозь себя ток стоят между металлом и элементами, которые не проводят ток совсем.
Отличие металла от стали
Ошибочно считать, что металл и сталь — это совершенно разные элементы. На самом деле сталь — это тоже металл. Чем отличается металл от стали?
Дело в том, что металлами называют целую группу элементов, которые имеют металлические свойства. В эту группу входит и железо. Сталь не что иное, как сплав железа с элементами, входящими в группу металлов.
Чаще всего в состав стали помимо железа входят такие элементы таблицы Менделеева как молибден, хром и ванадий. Также в состав стали входит и углерод. С помощью него повышают прочность железа.
Таким образом, варьируя количеством углерода в сплаве можно получить очень прочный материал. Но чем прочнее сталь, тем больше она становится хрупкой. Так, при длительной динамической нагрузке сталь легко ломается. Добавление других примесей к ней помогает добиться устойчивости к каким-либо воздействиям.
Итак, в статье было рассмотрено, чем металлы отличаются от металлов и неметаллов. Характеристики всех элементов можно сравнивать по химическим и физическим свойствам. Ежедневно человек пользуется такими элементами и создает новые вещества для улучшения качества жизни.
С физической точки зрения металлы отличаются от неметаллов:
— металлическим блеском (который имеют также и некоторые неметаллы: йод и углерод в виде графита) ;
— хорошей электропроводностью;
— возможностью лёгкой механической обработки;
— высокой плотностью (обычно металлы тяжелее неметаллов) ;
— высокой температурой плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы) ;
— большой теплопроводностью
Все металлы, кроме ртути и франция находятся при нормальных условиях в твёрдом состоянии.
Металлы не отличаются разнообразной цветовой окраской: в основном, все они серые, за исключением красноватой меди и желтоватого золота. Неметаллы гораздо больше разнообразны по цвету.
Металлов намного больше, чем неметаллов, при том, их количество с открытием новых элементов в конце Периодической системы возрастает.
В технике металлы применяются, как констрункциооные материалы, их используют в качестве рабочей части инструментов (также используют алмаз, нитрид бора, керамику) , из металлов изотавливают электрические провода, в то же время их используют и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.) .
При обычных условиях неметаллы существуют в разных агрегатных состояниях. Из-за отсутствия в кристаллической решётке неметаллов свободных электронов, они плохо проводят тепло и электричество. Большинство из неметаллов не имеет металлического блеска.
С химической точки зрения на внешнем электронном уровне у большинства металлов небольшое количество электронов (1-3), поэтому они в большинстве реакций выступают как восстановители (то есть «отдают» свои электроны) . Валентные электроны металлов как правило слабо связаны с ядром, причём с увеличением заряда ядра эта связь ослабевает вследствие большего радиуса атома. Металлы, как правило, реагируют с кислотами (реакция замещения) , причём в зависимости от разбавленности кислоты могут выделяться различные продукты с различной степенью окисления неметаллов в них.
Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов, и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.
Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.
Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов, их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов и амфотерных элементов. В отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, простые неметаллические вещества, а также соединения неметаллов имеют ковалентную природу строения.
У некоторых неметаллов наблюдается проявление аллотропии. Так, для газообразного кислорода характерны две аллотропных модификации — кислород (O2) и озон (O3), у твёрдого углерода множество форм — алмаз, астралены, графен, графан, графит, карбин, лонсдейлит, фуллерены, стеклоуглерод, диуглерод, углеродные наноструктуры (нанопена, наноконусы, нанотрубки, нановолокна) и аморфный углерод уже открыты, а ещё возможны и другие модификации, например, чаоит и металлический углерод.
В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера.
Все инертные газы также встречаются в природе в основном в свободном виде.
Но чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: это вода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими — мышьяк, селен, иод.
Металлы отличаются от неметаллов:
— металлическим блеском (который имеют также и некоторые неметаллы: йод и углерод в виде графита) ;
— хорошей электропроводностью;
— возможностью лёгкой механической обработки;
— высокой плотностью (обычно металлы тяжелее неметаллов) ;
— высокой температурой плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы) ;
— большой теплопроводностью
Все металлы, кроме ртути и франция находятся при нормальных условиях в твёрдом состоянии.
Металлы не отличаются разнообразной цветовой окраской: в основном, все они серые, за исключением красноватой меди и желтоватого золота. Неметаллы гораздо больше разнообразны по цвету.
Металлов намного больше, чем неметаллов, при том, их количество с открытием новых элементов в конце Периодической системы возрастает.
В технике металлы применяются, как констрункциооные материалы, их используют в качестве рабочей части инструментов (также используют алмаз, нитрид бора, керамику) , из металлов изотавливают электрические провода, в то же время их используют и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.) .
При обычных условиях неметаллы существуют в разных агрегатных состояниях. Из-за отсутствия в кристаллической решётке неметаллов свободных электронов, они плохо проводят тепло и электричество. Большинство из неметаллов не имеет металлического блеска.
С химической точки зрения на внешнем электронном уровне у большинства металлов небольшое количество электронов (1-3) , поэтому они в большинстве реакций выступают как восстановители (то есть «отдают» свои электроны) . Валентные электроны металлов как правило слабо связаны с ядром, причём с увеличением заряда ядра эта связь ослабевает вследствие большего радиуса атома. Металлы, как правило, реагируют с кислотами (реакция замещения) , причём в зависимости от разбавленности кислоты могут выделяться различные продукты с различной степенью окисления неметаллов в них.
Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов, и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.
Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.
Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов, их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов и амфотерных элементов. В отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, простые неметаллические вещества, а также соединения неметаллов имеют ковалентную природу строения.
У некоторых неметаллов наблюдается проявление аллотропии. Так, для газообразного кислорода характерны две аллотропных модификации — кислород (O2) и озон (O3) , у твёрдого углерода множество форм — алмаз, астралены, графен, графан, графит, карбин, лонсдейлит, фуллерены, стеклоуглерод, диуглерод, углеродные наноструктуры (нанопена, наноконусы, нанотрубки, нановолокна) и аморфный углерод уже открыты, а ещё возможны и другие модификации, например, чаоит и металлический углерод.
В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера.
Все инертные газы также встречаются в природе в основном в свободном виде.
Но чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: это вода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими — мышьяк, селен, иод.
Магнитом можно отличить металл от металла, но только не в случае с драгоценными металлами
Оглавление:
- Как отличить металл от неметалла?
- Металлические сплавы
- Как отличить шлак от металла?
- Как отличить чугун от металла?
Каждое простое вещество по его физическим свойствам
делится на металлы и неметаллы. Как отличить металлы от неметаллов? Некоторые
из них легко определяются визуально: водород — неметалл, а железо — металл. Но,
для того чтобы избежать возможной ошибки в классификации, большинство элементов
лучше определять по признакам.
- Все металлы, если они находятся в обычном температурном
режиме, представляют собой твердые вещества. Исключение из этого правила —
ртуть. Для всех металлов характерен металлический блеск, они хорошие тепло-и
электро-проводники. Почти все металлы обладают пластичностью, если на них
оказывается физическое воздействие.
- Неметаллы характеризуются гораздо большими различиями по
сравнению с металлами. Так, они могут быть жидкими (бром), твёрдыми (сера), или
газообразными (водород). Также они плохие тепло- и электро- проводники. - Металлы и неметаллы имеют разное строение. Неметаллы
характеризуются большим количеством свободных атомов на внешнем уровне по
сравнению с металлами. Последним характерно немолекулярное строение —
кристаллическая решетка. - Неметаллы обладают большим окислительно-восстановительным
потенциалом и электроотрицательностью. - Как отличить металл от неметалла, не изучая их физических
и химических свойств? Для этого можно воспользоваться таблицей Менделеева:
следует мысленно провести линию от бора до астата. Левая часть нижней таблицы
показывает металлы. Также их можно найти в побочных подгруппах, расположенных в
верхней части лесенки. Оставшиеся части главных подгрупп содержат неметаллы.
- Кроме того, многие таблицы делают цветными. Красным
цветом в таких таблицах обозначены неметаллы, а зеленым и черным — металлы. - Не стоит забывать также и о существовании амфотерных
элементов, которые в разных химических реакциях проявляют свойства металлов или
неметаллов. В таблице Менделеева они выделены штриховкой. Их называют
полуметаллами. Такие вещества обладают металлическим блеском и являются слабыми
электро-проводниками.
Металлические сплавы
Кроме того, в промышленности существуют также
металлические сплавы, которые были получены в результате сплавления металла с
неметаллами или другими металлами, например, чугун, сталь, бронза, латунь.
Сплавы можно получать из двух или нескольких компонентов.
Однако не все компоненты обладают хорошим взаимодействием между собой, поэтому
не всегда можно получить желаемый сплав. Так, например, железо и свинец, свинец
и цинк не сплавляются между собой, поскольку в жидком состоянии они не образуют
раствор.
Обязательным условием для получения сплавов является
образование жидкого однородного раствора. Полученные сплавы обладают
свойствами, отличными от свойств компонентов, из которых они были образованы.
Чистые металлы в промышленности используются крайне
редко, поскольку они не всегда обладают требуемыми свойствами и экономичностью.
Существует еще один способ, как можно отличить металлы от
неметаллов: магнит. Однако следует отметить, что магнит является ограниченным
средством в определении металлов, поскольку свойствами притягивания к нему
обладают только недрагоценные металлы. Так, например, к магниту притянутся
чугун, сталь, железо, а вот алюминий, серебро, медь — не притянутся. Этим же
способом вы не сможете и проверить золото в домашних условиях на подлинность.
Видео о том, как отличить металлы
Как отличить шлак от металла?
Шлаки — это побочные продукты, которые получаются в
результате следующих процессов:
- Плавка цветных и черных металлов.
- Сжигание твердого топлива.
- Электротермическая возгонка фосфора.
Металлургические шлаки — расплавы, которые покрывают жидкий
металл при металлургическом процессе. После застывания шлаки представляют собой
камневидные или стекловидные вещества.
Минеральный и химический состав шлаков зависит от таких
факторов:
- Состав пустой рудной породы.
- Топливо.
- Вид выплавляемого металла.
- Особенности металлургических процессов.
- Условия сжигания топлива.
- Условия охлаждения шлаков.
Шлак по своим
физическим свойствам характеризуется:
- Температурой плавления.
- Температурным интервалом затвердевания.
- Теплоёмкостью.
- Вязкостью.
- Способностью растворять сульфиды, оксиды и др.
- Определённой плотностью.
- Определённой газопроницаемостью.
Оптимальной температурой плавления шлаков является
1100-1200 °C. Если сталь
плавится при температуре 1400-1500 °C, то шлак должен иметь небольшую вязкость, высокую подвижность и
текучесть — эти условия обеспечивают в сварочных работах правильное
формирование сварного шва. Очень большую роль играет то, как затвердевает
расплавленный шлак. Шлаки не обладают строго определённым режимом
температурного плавления. Если температура повышается, шлак становится менее
вязким, а если понижается — то вязкость возрастает.
Состав и свойства шлаков зависят от исходных флюсов.
Температура металла под флюсом должна быть не менее 1500-1550 °C, а температура шлаков при
этом — 1750 °C.
Часто возникает вопрос, как отличить шлак от металла.
Основными отличиями являются:
- Металл обладает большей жидкостью и подвижностью.
- При расплавлении можно увидеть, как металл кипит, чего
нельзя сказать о шлаках. - Шлаки обладают большей тягучестью и имеют более тёмный
цвет по сравнению с металлом. - Шлаки всегда имеют меньший вес по сравнению с металлами.
Как отличить чугун от металла?
Чугун — это металл, образовавшийся в результате сплава
железа и углерода. Этот материал имеет хорошие литейные качества и отличается
дешевизной. Как правило, чугун используется в машиностроительной
промышленности. Кроме того, чугун — основное сырьё для выплавки стали. Для производства
этого материала используется железная руда, флюсы и топливо.
Часто в металлических конструкциях или деталях можно
обнаружить трещину, разлом или скол. В таком случае возникает необходимость в
ремонтных сварочных работах. Для того чтобы правильно провести такой ремонт,
необходимо знать, с какими именно металлами вы имеете дело — сталь это или
чугун. Как отличить чугун от металла?
Перед тем как приступить к изучению поверхности, которая
нуждается в ремонте, следует подготовить:
- Дрель.
- Шлифовальную машину.
- Мелкий напильник или надфиль.
Вдео о том, как различать металлы
Порядок определения
- В первую очередь необходимо найти на поверхности детали
такое место, которое не бросается в глаза и несколько раз пройтись по нему
мелким напильником или надфилем. В результате этого на поверхности металла (или
чугуна) образуются мелкие опилки. Их следует взять и растереть между пальцами. Если
вы имеете дело с чугуном, то пальцы окрасятся в характерный черный графитовый
цвет. Для большей наглядности можно взять немного опилок и поместить их между
двумя листами бумаги белого цвета и слегка потереть листы друг о друга. Если вы
имеете дело со сталью, то бумага останется чистой. - Также можно определить, сталь перед вами или чугун при
помощи шлифовальной машины. Для этого следует заранее подготовить две детали,
состав которых вам точно известен, из стали и чугуна. Теперь нужно включить
шлифмашину и пустить с них поочерёдно искры. Сравнив форму и цвет образовавшихся
искорок, требуется проделать то же самое и с деталью, состав которой необходимо
определить. Вывод можно сделать, опираясь на наибольшую аналогию с образцами. - Искры, которые возникают в процессе шлифования стали,
будут лететь по касательной вдоль окружности шлифовального круга. Если в
металле содержится углерод, то есть вы имеете дело с чугуном, то, частицы,
раскалившиеся в процессе шлифования, отлетая в воздух и соприкасаясь с ним, будут
окисляться – таким образом, углерод переходит в углекислоту. Следует также
обратить внимание, что при контакте шлифовального круга с чугунной поверхностью
всегда образуется очень много довольно коротких по длине искорок. Кроме того,
искры, образующиеся при шлифовании чугуна, имеют яркий соломенный цвет.
- Для определения следующим способом нужно взять дрель и
вставить в неё сверло с маленьким диаметром. Следует найти на детали незаметное
место, включить дрель и немного засверлить. Поскольку в сверлении деталей из
чугуна есть значительные отличия от сверления стальных деталей, то
рекомендуется взять две детали из стали и чугуна и попробовать их посверлить. В
процессе сверления чугуна практически не образуются стружки. А если они и
образовались, то будут иметь очень маленькие размеры, а при растирании их между
пальцами чугунные стружки легко превращаются в труху. Стружки же из стали
отличаются завитой формой и напоминают проволоку. Кроме того, стальную стружку
довольно сложно сломать пальцами. - Таким же способом можно использовать и токарный станок —
чугунные стружки будут иметь вид грубой пыли.
А Вы умеете отличать металл от неметалла? Расскажите, как Вы это делаете в комментариях.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Реклама
Топ самых обсуждаемых
28.07.2017
История
Как найти по фамилии участника ВОВ в современных архивах
Список современных баз данных участников Великой Отечественной войны, а также подробная инструкция по поиску участников Великой отечественной войны 1941-1945 по фамилии в ахивах пропавших без вести ветеранов и на сайте министерства обороны.
20.07.2017
Еда и кулинария
Кляр для рыбы: пошаговые и простые рецепты
Ищите как сделать кляр для рыбы? Подборка из 25 простых пошаговых рецептов с фото для приготовления филе. Базовые варианты рыбки в кляре и рецепты с майонезом, молоком, на минералке , на пиве, с сыром и другие. Эти рецепты позволят сделать лезьон
12.04.2016
Свадьба
В каких странах разрешены однополые браки?
Люди с нетрадиционной сексуальной ориентацией все чаще заявляют о себе, как о равноправных гражданах, и хотят, чтобы их браки были официально признаны в каждой стране. На сегодня не так много стран решилось на это, но каждый год список пополняется.
12.04.2016
Деньги
Как стать богатым?
Стать богатым — мечта миллионов. Но вот как им стать? Способов разбогатеть, применимо к российской действительности, немного. Но они — есть…
26.04.2016
Топы
ТОП 10 самых смешных комедий 2016 года
Дедпул, Кунг-фу панда 3, Зверополис и еще много-много комедий, которые вышли в 2016 году, никого не оставят равнодушными. Одни можно смотреть только взрослым, другие с удовольствием посмотрят и детки, но все они – ну очень уж смешные.