Химичните свойства на метали

Металните атоми относително лесно се дават валентните електрони и се прехвърля в положително заредени йони. Следователно, метали са редуциращи агенти. Това е основният и най-често срещаните химичния им имущество.

Метали като редуциращи агенти реагират с различни окислители - киселини, соли на по-малко активни метали и някои други съединения.

Метални съединения с халогени, посочени халогениди със сяра - сулфиди, азотни - нитриди, фосфор - Фосфиди с въглерод - карбид, силиций - силициди, бор - бориди с водород - хидриди и т.н. Много от тези съединения имат важни приложения в новата технология. Например, метални бориди, използвани в електрониката, както и в ядрените технологии като материал за неутронна радиация регулиране и защита от него.

Взаимодействие на метали с киселини е процесът на редокси. Окислителят е водороден йон, който получава електрони от метала:

Взаимодействието на метали с по-малко реактивни метали водни солеви разтвори могат да се илюстрира с пример:

В този случай, разделянето се появява повече електрони от атомите на активен метал (Zn) и ги свързва по-малко активни йони (Си2 +).

Активни метали реагират с вода, която действа като оксидант. Например: Na - e- = Na + 2

2H2O + 2e- = H2 + 2OH- 1

2Na + 2H2O = 2Na + 2OH- + Н2 ↑

Метали, амфотерни хидроксиди, които като правило, и взаимодействат с разтвори на киселини и основи. Например:

Така, съотношението на метали на неметали, киселини, солеви разтвори по-малко активни метали във водата и основи потвърждава тяхната основна химично свойство - устойчивост.

Метали могат да образуват химически съединения с всяка друга. Те имат общо наименование - интерметални съединения или интерметални съединения Идес. Примери за това са съединения с някои метали с антимон: Na2 Sb, Са3 Sb2. NiSb, Ni4 Sb, FeSbx (X = 0,72. 0,92). Те често не са изпълнени със степен на окисление типичен за съединения с неметали.

Химично свързване на интерметали предимно метал. На външен вид те приличат на метали. Твърдост интерметали обикновено по-високи и пластичността е много по-ниска от тази на съставните метали. Много intermetaplidy намери практическо приложение. Например, антимон-алуминиев AlSb; индий-антимон INSB и други широко използвани като полупроводници.

Метали се срещат в природата, както в свободно състояние (нативни метали), както и химични съединения.

Слабо активни метали са под формата на местни метали. Характерно за техните представители са злато и платина. Сребро, мед, живак, калай може да бъде в природата, както в естествено състояние, и под формата на съединения, всички други метали (стоящи в ред на стандартни електродни потенциали на калай) - само в образуват съединения с други елементи.

Минерали и скали, съдържащи метали или съединения сол и подходящ за промишлено производство на метали, руди, наречени. Най-важните метални руди са оксиди и техните соли (сулфиди, сулфати, карбонати и т.н.). Ако рудата съдържа съединение с две или повече метали, те се наричат ​​полиметални (например, мед-цинк, олово, сребро, и т.н.).

Съвременната металургия получава повече от 75 метали и сплави много въз основа на тях. В зависимост от различни методи за производство на метал-chayut pyro-, хидро и electrometallurgy.

Pyrometallurgy заема водеща позиция в бранша. Тя обхваща методи за получаване на метали от руди, използвайки реакции RESET-ОСЕ проводимостта при високи температури. Както се използва възстановително teley въглен, активни метали, въглероден оксид (II), водород, метан. Така, например, въглища и въглероден монооксид (II) редуцирана мед от мед руда червено (куприт) Cu2 О:

Cu2 + О С = 2Cu + CO

Ако метален сулфидна руда, преди превръща в неговия окис чрез окисление печене (калциниране с достъп на въздух), например

След това металният оксид се редуцира с въглен:

въглероден възстановяване (кокс) обикновено се провежда в случаите, когато получените метали не образуват карбиди или образуват нестабилни карбиди (съединения с въглерод); Много такива железни и цветни метали - мед, цинк, кадмий, германий, калай, олово и др.

Възстановяване на метали от техните съединения с други метали, са химически по-активно, наречен metallothermy. Тези процеси са също и при високи температури. Като редуциращи средства се използват алуминий, магнезий, калций, натрий и силиций. Ако Възстановяване-NOVITEL е алуминий, процесът се нарича aluminothermy ако магнезиев - mapniytermiey. Например:

Metallothermy обикновено получава тези метали (и сплави), че намаляването на окиси на въглерода да образуват карбиди. Това - манган, хром, титан, молибден, волфрам и други.

Понякога водород се извлича от метални оксиди (vodoro-dotermiya). Например:

Това води метали с висока чистота.

Hydrometallurgy обхваща методи за получаване на метали от разтвори на техните соли. В този случай металната част на рудата първо поставя в разтвор с водни разтвори на подходящи реагенти и след това възстановен от този разтвор. Например, когато обработката razbav lennoy сярна киселина-медна руда, съдържаща меден оксид (II) CuO, мед преминава в разтвор под формата на сулфат;

След това, мед се отстранява от разтвора чрез електролиза или чрез изместване с помощта на желязо на прах:

Понастоящем хидрометалургично метод за получаване на 25% от всички мед произведени. Той има голямо бъдеще, тъй като позволява да се получи метали, без да сваляте рудата на повърхността.

Същият метод се добива злато * сребро, цинк, кадмий, молибден,
уран и други. руда, съдържаща самородно злато, след смилане
се третира с разтвор на калиев цианид KCN. Всички златото в разтвор.
Се извлича от своя разтвор чрез електролиза или метал изместване
цинк.

Electrometallurgy обхваща методи за получаване на метали чрез електролиза. Тези методи са главно произвеждат леки метали - алуминий, натриев и т.н. -. От разтопени техните оксиди или хлориди.

Електролизата се използва също така за пречистване на някои метали.

За типичен метали способност да образуват сплави. Самото име е сплав, че повечето метални сплави, получени чрез смесване в стопено състояние. Сплавта може да се състои от две или повече компоненти, включително "неметали. Метали в сплави могат да бъдат разтворени в един от друг, да се включат един с друг и се образува съединение с обикновени механични смеси от тях.

Понастоящем някои сплави получени чрез прахова металургия. Това отнема смес от метални прахове, пресовани под високо налягане и синтерован при висока температура в редуциращ агент-носител. Това дава свръхтвърдите сплави.

Съставът на някои сплави включват неметали, като например въглерод, силиций, бор и др.

Техниката се прилага през 5000 сплави.

Желязо - желязо сплав с въглен (2%), силиций, манган, фосфор и сяра. В сравнение с чисто желязо е много трудно и нестабилно.

В областта на сплави от желязо основа, т. Е. стомана, чугун, а самата желязото, наречен цветни метали, както и всички други метали -цвят. Следователно разделянето на производството, за да се метал от руда, както и черен цвят.

Бронз - сплав от мед с други елементи, главно метали. В зависимост от състава се отличават: калаен бронз (състои от мед и калай), алуминиев бронз (съдържащ 5 до 11% алуминий), олово (до 33% олово), силиций (до 4% силиций) и други, прилагани за производство на части. машини и за художествени отливки.

Месинг - сплав от мед с цинк (35 до 30% цинк). Той има висока еластичност. Използва се за производство на изделия, машинни части, битови предмети.

Babbity - сплави, за намаляване на триенето, произведен на базата на калай или водят с добавяне на антимон, мед и други метали. Приложи, за да запълни лагерите.

Нихром - никелова сплав (67,5%), хром (15%), желязо (16%) и манган (1.5%) е с високо електрическо съпротивление и устойчивост на топлина, следователно, се използва за производството на електрически нагреватели.

Дуралуминиум - алуминиева сплав (95%), магнезий, мед и манган. Изключително лек и издръжлив сплав. Тя е равна на силата на стомана, но това е по-лесно до 3 пъти. Той се използва в самолети. сплави на базата на светлина титанови запазват якост и устойчивост на корозия при повишена температура и налягане. от

Те произвеждат някои от реактивни двигатели.