Всього в природі існує 92 хімічні елементи (це не рахуючи тих, які синтезуються штучним шляхом). Всі вони поділяються на неметали і метали. Останніх помітно більше, ніж перших.
визначення терміна
Метали в хімії - це елементи, що зустрічаються в природі у вигляді простих речовин і володіють схожими фізичними властивостями. Серед них, в залежності від їх особливостей і від того, до складу яких сполук вони можуть входити, виділяють лужні, лужноземельні, перехідні, легкі, напівметали, лантаноїди і актиноїди. Хімічні властивості металів всіх груп схожі. Слід також зазначити, що берилій і магній не входять в одну з груп.
Фізичні властивості
Незважаючи на те що хімічні властивості металів мало чим відрізняються, фізичні досить різняться. Для всіх речовин даної групи характерний металевий блиск. Краще за всіх металів світло здатні відображати срібло і алюміній, що дозволяє використовувати їх у виробництві дзеркал. Щільність металу може бути різною. За цим критерієм виділяють легкі і важкі. До перших можна віднести ті, щільність яких становить не більше 5 г / см3. Такими є літій, натрій, кальцій, алюміній, магній. Перший - найлегший з усіх, його щільність майже в два рази менше, ніж у води, а саме 0,53 г / см3. До важких належать залізо, цинк, нікель, свинець, хром, золото, срібло і інші. Найважчий метал в природі - осмій. Його щільність становить 22,6 г / см3. Також серед фізичних властивостей металів виділяють твердість. Існує шкала Мооса, по якій і визначається цей показник.
Самі м`які метали: калій, цезій, натрій, рубідій - їх можна розрізати ножем. Твердість натрію за шкалою Мооса становить 0,4. Самим твердим металом, яким можна порізати скло, є хром (9 за шкалою Мооса). Наступний критерій, за яким можна охарактеризувати речовина цієї групи, - пластичність. Найвищим показником в цьому плані мають золото, срібло, мідь-середнім - олово- низьким - свинець, цинк, залізо. Також метали різняться за своєю тугоплавкости. До легкоплавких відносяться ті, які починають перетворюватися в рідину при температурі менше +1000 градусів за шкалою Цельсія. Такими є калій, натрій, свинець, олово, магній, цинк, алюміній, кальцій. Самий легкоплавкий метал в природі - ртуть - вона стає рідкою при температурі -39 градусів Цельсія. До тугоплавким відносяться мідь, золото, тантал, платина, залізо, нікель, молібден. сама висока температура плавлення у вольфраму - +3410 градусів. За теплопровідності метали також різняться. Залізо, вольфрам, алюміній, золото, мідь, срібло - ось послідовність в порядку збільшення теплопровідності. За зростанням електропровідності також метали можна розташувати в ряд: він буде таким же, як і попередній, тобто найнижчий показник - у заліза, найвищий - у срібла і міді.
Хімічні властивості металів
Тут необхідно врахувати те, що всі вони діляться на активні і неактивні. Перші коштують в електрохімічному ряду лівіше водню, другі - правіше. Хімічні властивості металів, які мають високу активність, не характерні для других.
реакції заміщення
Вони властиві тільки активним металів. Такий процес відбувається при додаванні останніх до кислоті. Внаслідок цього утворюється сіль даного металу і водень, який виділяється у вигляді газу. Висловити це можна за допомогою такого рівняння: 2К + 2НСІ = 2КСІ + Н2. Крім того, такого типу реакції відбуваються між металами і солями. Для цього метал, який додають в розчин, повинен бути більш активними, ніж той, який входить до складу солі. У цьому випадку утворюється нова сіль, а метал з попередньої випаде у вигляді осаду. Прикладом подібного роду хімічної взаємодії може служити наступне рівняння: 2К + СаСІ2 = 2КСІ + Са.
Метал плюс кисень
Для таких реакцій необхідно нагріти реагенти до високої температури. У цьому процесі утворюється оксид. Приклад рівняння: 2Са + Про2 = 2СаО. Однак у випадку з калієм реакція відбувається без нагрівання. Її рівняння виглядає так: 4К + Про2 = 2К2О. Тому даний метал необхідно зберігати в спеціальних умовах, інакше на його зрізі моментально утворюється плівка з оксиду.
Реакції з галогенами
Це такі речовини, як СІ2, Br2, І2 і ін. При подібного роду взаємодіях утворюється сіль, наприклад, хлорид. 2К + СІ2 = 2КСІ.
Метали і інші прості речовини
За типом описаної вище реакції може відбуватися і взаємодія з іншими хімічними сполуками, що складаються з одного елемента. Для цього необхідно нагрівання. Це можуть бути такі речовини, як сірка, фосфор, азот, водень. Внаслідок реакцій утворюються сульфіди, фосфіди, нітриди і гідриди відповідно. У взаємодію з воднем вступають тільки метали першої і другої груп періодичної системи. Рівняння: 3Са + 2Р = Са3Р2- 2К + Н2 = 2кн.
Що буде, якщо додати до металу воду?
В реакції з цією речовиною також вступають тільки активні метали, а також володіють середньою активністю при нагріванні. Внаслідок цього утворюється або гідроксид (в першому випадку), або оксид (у другому) і водень. Приклади рівнянь: 2К + 2Н2О = 2КОН + Н2- Zn + Н2О = ZnO + Н2.
Кислоти і неактивні метали
До таких відносяться вісмут, мідь, срібло та ін.
Вони можуть взаємодіяти тільки з концентрованими розчинами сірчаної та азотної кислот. При цьому утворюється сульфат / нітрат металу, діоксид сульфуру / нітрогену і вода.
висновок
З усіх наведених вище прикладів хімічних властивостей металів можна зробити висновок, що вони є сильними відновниками.
