Метали

Метали

Атоми в металах утворюють правильні металічні кристалічні гратки.

Хімія

Ключові слова

метал, металеві решітки, структура металів, залізо, алюміній, цинк, мідь, срібло, золото, натрій, кальцій, Fe, Al, Zn, Cu, Ag, Au, не доступно, кар, ядро атома металу, делокалізовані електрони, кристалічна решітка, тіло-центрованої кубічної гратами, Шестигранні металеві решітки, гранецентрована кубічна металева решітка, електрична провідність, легкий метал, важкий метал, руда, теплопровідність, корозія, феромагнетик, сталь, амфотерний, терміт, залізняк, боксити, сфалерит, мідний духовий, сплав, куприт, ювелірні вироби, благородний метал, акварегія, карат, електроліз розплавлених сполук, хімія

Пов'язані об'єкти

Сцени

Залізо (Fe)

Залізо (Fe)

Дані

Молярна маса: 55,85 г/моль

Температура плавлення: 1538 °C

Температура кипіння: 2861 °C

Густина: 7,86 г/cм³

Властивості

Ферум - це хімічний елемент, що є частиною VIII групи періодичної системи хімічних елементів (тріада заліза). У чистому вигляді залізо - це сріблясто-сірий, відносно м'який метал з металічним блиском. Атоми утворюють кубічну об'ємноцентровану кристалічну гратку. Чисте залізо легко обробляти за високих температур. Воно має феромагнітні властивості, є тепло- та електропровідним. Цей метал має негативний стандартний електродний потенціал. На вологому повітрі іржавіє. Порошкове залізо при внесенні в полум'я згорає, утворюючи при цьому іскри. Залізо вступає у реакції з розведеними кислотами з виділенням водню. Проте концентровані кислоти пасивують поверхню металу.

Поширення в природі, добування

Ферум є одним із найбільш поширених елементів на Землі, але у чистому вигляді він зустрічається лише у складі метеоритів. У природі він переважно зустрічається у вигляді руди, наприклад: магнетиту, гематиту або лимоніту. У промисловості залізо добувають з руди -цей процес називається чорною металургією.

Застосування

Залізо використовується в різних галузях промисловості і є одним з основних матеріалів для виробництва сталі. Також ферум відіграє важливу роль у живих організмах, зокрема для організму людини. Наприклад, він є одним із компонентів гемоглобіну, молекули, якого переносять кисень у крові хребетних. Дефіцит феруму викликає анемію в організмі людини.

Алюміній (Al)

Aлюміній (Al)

Дані

Молярна маса: 26,98 г/моль

Температура плавлення: 660 °C

Температура кипіння: 2519 °C

Густина: 2,7 г/cм³

Властивості

Алюміній є 13-м хімічним елементом періодичної системи хімічних елементів (підгрупа Бору). Атоми утворюють кубічну гранецентровану кристалічну гратку. Алюміній - сріблясто-білий, пластичний, легкий метал. На повітрі алюміній не кородує, тому, що на його поверхні утворюється суцільна оксидна плівка алюмінію, яка захищає його від подальшого окиснення. Він вступає у реакції як з розбавленими кислотами, так і з лугами, він амфотерний. У термітній реакції (алюмотермії) за температури 2 000 ° С він відновлює оксид заліза до заліза.

Поширення в природі, добування

Алюміній не зустрічається в природі у вільному стані. Існують сполуки алюмінію, наприклад, мінерал корунд, прозорі зразки якого відомі як камені рубіну та сапфіру.

Основною сировиною для отримання алюмінію в алюмінієвій промисловості є боксити.

Застосування

Алюміній та його сплави широко використовуються у різних галузях промисловості. Він використовується при виготовленні електричних дротів, листкового металу, фольги, транспортних засобів та будівельних матеріалів. Розчинні сполуки алюмінію можуть бути токсичними для організму людини, тому слід уникати використання алюмінієвого кухонного посуду.

Цинк (Zn)

Цинк (Zn)

Дані

Молярна маса: 65,3 г/моль

Температура плавлення: 419,5 °C

Температура кипіння: 907 °C

Густина: 7,14 г/cм³

Властивості

Цинк - це хімічний елемент 2-ї групи 4-го періоду періодичної системи хімічних елементів. Його атоми утворюють гексагональну кристалічну гратку. Цинк - синьо-білий важкий метал. Він легко плавиться. Його кристали легко побачити на його поверхні. На повітрі цинк не кородує, тому що на його поверхні утворюється суцільна оксидна плівка, яка захищає його від подальшого окиснення. Цинк розчиняється як в кислотах, так і в лугах з виділенням водню. Під час нагрівання суміші порошкоподібного цинку та сірки вибухає.

Поширення в природі, добування

Цинк не зустрічається в природі у вільному стані, а лише у вигляді руд. Його важливими рудами є сфалерит (ZnS) та цинкіт (ZnO). Цинк добувають з його сульфідних руд, спочатку сульфідну руду переводять в оксидну, а потім відновлюють утворений оксид вуглецем.

Застосування

Цинк часто використовується як антикорозійний агент. Оцинкована сталь виготовляється шляхом нанесення на сталеві аркуші шару цинку.

Цинк також використовується в батарейках та акумуляторах, а також у виробництві латуні, одного з його сплавів.

Цинк є мікроелементом для живих організмів: він необхідний лише у невеликих кількостях, бо у великих дозах є токсичним.

Мідь (Cu)

Мідь (Cu)

Дані

Молярна маса: 63,5 г/моль

Температура плавлення: 1084,5 °C

Температура кипіння: 2562 °C

Густина: 8,96 г/cм³

Властивості

Купрум - хімічний елемент у І Б групи 4 періоду періодичної системи хімічних елементів (підгрупа Купруму). Атоми утворюють кубічну гранецентровану кристалічну гратку. Мідь - червоно-помаранчевий, м'який важкий метал. Він пластичний та ковкий, тому його легко розтягнути в тонкий дріт. На вологому повітрі поверхня міді вкривається зеленим шаром, який називається патиною або благородною іржею. Мідь не вступає в реакції з водою, розбавленими кислотами та лугами. Вона взаємодіє лише з кислотами-окисниками. Легко утворює сплави з іншими металами. Найвідомішими сплавами на основі міді є бронза, латунь та мельхіор.

Поширення в природі, добування

В природі мідь зустрічається як у чистому вигляді, так і у складі мінералів. Важливими мідними рудами є азурит та куприт. Мідь можна добути під у результаті реакції відновлення.

Застосування

Мідь є важливим матеріалом для виробництва електричних дротів та кабелів, листового металу та арматури. Її сплави також відіграють важливу роль у промисловості.

Йонні сполуки міді є токсичними, тому їх часто використовують як фунгіциди та пестициди.

Срібло (Ag)

Срібло (Ag)

Дані

Молярна маса: 107,8 г/моль

Температура плавлення: 962 °C

Температура кипіння: 2162 °C

Густина: 10,5 г/cм³

Властивості

Аргентум - це хімічний елемент І Б групи 5 періоду періодичної системи хімічних елементів (підгрупа Купруму). Атоми утворюють кубічну гранецентровану кристалічну гратку. Срібло - біло-сірий метал з яскравим металічним блиском, м'якший за мідь, але важчий за золото. Порошок срібла - чорний.

Срібло має найвищу електро- та теплопровідність і світло відбивну здатність серед усіх металів. Він також один з найбільш пластичних та ковких металів.

Срібло хімічно стійке, але чорніє на повітрі або у воді, що містить сірководень. Він не розчинний у розбавлених кислотах, але легко розчиняється у гарячих концентрованих нітратній та сульфатній кислотах. Срібло легко утворює сплави з іншими металами.

Поширення в природі, добування

У природі Аргентум зустрічається у вільному стані та в рудах, що містять Сульфур, Арсен, Стибій та Хлор, такі як аргентит (Ag2S) та хлоргарірит (AgCl). Більшість срібла добувають з аргентумовмісних руд інших металів (свинцю, міді та цинку) за допомогою різних процесів.

Застосування

Металеве срібло має протигрибкові та антибактеріальні властивості. Він має широкий спектр застосувань: срібло в основному використовується для виготовлення ювелірних виробів та монет, а також у стоматології, фотографії та електроніці.

Деякі з його сполук застосовуються в медицині, наприклад, аргентум (І) нітрат, в основному використовується для припікання ран та як дезінфікуючий засіб. Аргентум галогеніди в минулому були використані у фотографії.

Золото (Au)

Золото (Au)

Дані

Молярна маса: 196,9 г/моль

Температура плавлення: 1064,2 °C

Температура кипіння: 2856 °C

Густина: 19,3 г/cм³

Властивості

Аурум - це хімічний елемент І Б групи 6 періоду періодичної системи хімічних елементів (підгрупа Купруму). Атоми утворюють кубічну гранецентровану кристалічну гратку. Золото - жовтий, дуже блискучий і м'який метал, його можна легко подряпати. Є найбільш пластичним і ковким металом, має хорошу електро- та теплопровідність. Золото - хімічно стійкий благородний метал: він не змінюється при дії повітря чи води і не взаємодіє з більшістю речовин. Він не вступає у реакції з більшістю кислот, але його можна розчинити за допомогою царської води, тобто суміші концентрованої нітратної та хлоридної кислот у співвідношенні 1: 3.

Поширення в природі, добування

Переважно зустрічається у природі у вільному стані, але майже завжди містить різні домішки. Чистота сплаву, тобто масове співвідношення золота до інших металів, позначається каратами. Чисте золото має 24 карата.

Застосування

Велика кількість золота використовується в ювелірній промисловості, але він також використовується в інших галузях, таких як електроніка, медицина або харчова промисловість. Золоті резерви зберігаються багатьма країнами як засіб захисту своєї валюти.

Натрій (Na)

Натрій (Na)

Дані

Молярна маса: 23 г/моль

Температура плавлення: 97,72°C

Температура кипіння: 883 °C

Густина: 0,97 г/cм³

Властивості

Натрій - це хімічний елемент І А групи 3 періоду періодичної системи хімічних елементів (група лужних металів). Атоми утворюють кубічну об'ємноцентровану кристалічну гратку. Натрій є сріблясто-білим світлим металом з синім блиском. Є дуже м'яким: його можна легко різати ножем. Він має хорошу електропровідність.

Натрій легко взаємодіє з більшістю речовин і є хімічно дуже активним. Він екзотермічно взаємодіє з водою. З цих причин його слід зберігати у рідкому безводному парафіні (гасі).

Поширення в природі, добування

Натрій не зустрічається в природі у вільному стані, а лише у вигляді сполук. Найбільш важливою і найпоширенішою з них є натрій хлорид, тобто кухонна сіль. Натрій добувають електролізом розплаву натрій хлориду.

Застосування

Натрій переважно використовується для виготовлення мила та для очищення розплавлених металів. Натрій є необхідним мікроелементом для тварин, у тому числі і для людей, завдяки своїй ролі у генерації нервових імпульсів і для підтримки балансу електролітів та балансу рідини.

Кальцій (Ca)

Kaльцій (Ca)

Данні

Молярна маса: 40,08 г/моль

Температура плавлення: 842 °C

Температура кипіння: 1484 °C

Густина: 1,55 г/cм³

Властивості

Кальцій - це хімічний елемент ІІ А групи 4 періоду періодичної системи хімічних елементів (група лужноземельних металів). Атоми утворюють кубічну гранецентровану кристалічну гратку. Кальцій - сірий, м'який, легкий метал. На повітрі він втрачає свій блиск і швидко утворює кальцій оксид. Горить блискучим сліпучим помаранчевим полум'ям і утворює білий порошок (CaO). Він взаємодіє як з водою, так і з розбавленими кислотами з виділенням водню.

Поширення в природі, добування

Завдяки своїй високій хімічній активності у природі зустрічається лише у вигляді сполук. Це п'ятий найбільш поширений елемент у земній корі. Найбільш важливими його мінералами є кальцит, доломіт та гіпс.

Кальцій є важливим елементом для живих організмів: у вигляді сполуки кальцій ортофосфату є компонентом кісток та оболонок молюсків, равликів і коралів.

Кальцій добувають електролізом розплаву кальцій хлориду.

Застосування

Кальцій є одним з найважливіших компонентів живих організмів, оскільки його солі надають кісткам твердість та жорсткість. Він також відіграє важливу роль у підтримці балансу електролітів в організмі та м'язевих функцій. У промисловості він використовується як сильний відновник і як легуючий метал для сплавів. Деякі його корисні копалини, такі як гіпс і вапняк, відіграють важливу роль у будівництві, медицині та сільському господарстві.

Голосовий супровід

Пов'язані об'єкти

Кубічна об'ємноцентрована кристалічна гратка

Кубічна об'ємноцентрована гратка забезпечує найменш щільну упаковку атомів у металах.

Кубічна гранецентрована гратка

Кубічна гранецентрована гратка забезпечує найбільш щільну упаковку атомів у металі.

Гексагональна кристалічна гратка металів

Метали з гексагональною кристалічною граткою характеризуються міцністю, твердістю та важко піддаються обробці.

Виплавка алюмінію

Виплавка алюмінію являє собою процес видобування алюмінію з глинозему шляхом електролізу.

Видобуток золота (19-те століття)

"Велика золота лихоманка" розпочалася в 1848-му році поблизу Сан-Франциско.

Труба

Цей музичний інструмент сімейства мідних духових відомий ще зі стародавніх часів.

Просторова система координат

Комп'ютерна модель кухонних меблів допоможе вам ознайомитися з використанням на практиці системи координат.

Чорна металургія (базовий)

У доменних печах відбувається виплавка чавуну із залізної руди.

Чорна металургія (середній рівень)

У доменних печах відбувається виплавка чавуну із залізної руди.

Теплове розширення мостів

Довжина металевого каркаса моста змінюється при зміні температури.

Система координат у просторі

Тривимірна система координат із наочними ілюстраціями й завданням для розвитку просторової уяви.

Від кам'яного до залізного віку

Ця анімація демонструє еволюцію сокири протягом всіх археологічних періодів.

Одержання амоніаку з простих речовин (процес Габера-Боша)

Амоніак одержують в промисловості з простих речовин азоту та водню при високій температурі та високому тиску, у присутності заліза як каталізатора.

Ейфелева вежа (Париж, 1889 рік)

Металева вежа з решітчастою структурою, збудована для Всесвітньої виставки 1889 року, стала символом столиці Франції.

Аргентум (І) нітрат (AgNO₃)

Є важливою речовиною для традиційної фотографії.

Аргентум бромід (AgBr)

Біла кристалічна сполука, яка розкладається під впливом світла.

Аргентум хлорид (AgCl)

Біла кристалічна речовина, яка розкладається під дією світла.

Added to your cart.