Химические свойства металлов. Общая характеристика металлов

Общая характеристика металлов

CВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Металлы составляют 4/5 известных элементов. К металлам относятся простые вещества, обладающие рядом общих физических и химических свойств. Это элементы I, II, III групп главных подгрупп (кроме бора), все d- и f-элементы, а также элементы IV – VI групп главных подгрупп с большими порядковыми номерами (олово, свинец, висмут, полоний). Для всех металлов характерно наличие небольшого числа валентных электронов и большое число вакантных орбиталей.

Все металлы характеризуются сравнительно низкими потенциалами ионизации валентных электронов, следовательно, металлы представляют собой кристаллические вещества. В узлах кристаллических решеток находятся положительно заряженные ионы металлов, а нелокализованные электроны распределены по всему кристаллу, образуя «электронный газ». Наличие металлической связи объясняет такие свойства металлов, как теплопроводность, электропроводность, пластичность.

7.1 Физические свойства металлов

Металлы обладают рядом сходных физических свойств, отличающих их от неметаллов.

Все металлы обладают более или менее ярко выраженным блеском. Цвет металлов либо серебристо-белый, либо серебристо-серый (только золото желтого цвета и медь – красного). По цвету металлы делят на черные (железо и его сплавы) и цветные (все остальные).

Все металлы обладают высокой теплопроводностью, не свойственной неметаллам, и электропроводностью. Наиболее электро- и теплопроводными металлами являются серебро, медь, алюминий.

Все металлы (исключение – ртуть) – твердые вещества с кристаллической структурой, поэтому температура плавления их выше 0^° (исключение – ртуть -39^°).

По температуре плавления различают легкоплавкие и тугоплавкие металлы. У легкоплавких температура плавления до 1500⁰С (у Ga t_пл. 29⁰C), у тугоплавких – выше 1500⁰С (у W t_пл. 3450⁰C).

По плотности они разделяются на тяжелые и легкие. Тяжелыми считаются металлы с плотностью более 5 г/см³ (самый легкий металл Li, самый тяжелый Os).

Способность металлов в твердом состоянии переходить из одного вида кристаллической решетки в другой при изменении температуры называется полиморфизмом.

Металлы обладают пластичностью – способностью деформироваться под действием внешних сил и сохранять форму после прекращения действия этих сил.

Металлы при высоких температурах растворяются друг в друге, образуя сплавы. Причем, полученные сплавы обладают иными свойствами, чем исходные металлы.

Общность химических свойств металлов обусловлена особенностями строения их атомов, а именно значительной удаленностью валентных электронов от ядра и слабой связью с ним. Поэтому металлы легко отдают электроны, превращаясь при этом в катионы - проявляя восстановительные свойства:

Me – nē = Mе^п+

Атомы металлов не проявляют отрицательных степеней окисления.

Восстановительная способность металлов количественно характеризуется величиной стандартного электродного потенциала (е°). Это электродный потенциал металла, измеренный по отношению к водородному электроду в стандартных условиях (Р=1 атм., Т = 298⁰ K, концентрация ионов металла в растворе равна 1 моль/л). Чем меньше величина стандартного электродного потенциала металла, тем легче металл отдает электроны, тем более сильным восстановителем он является.

По величине стандартного электродного потенциала металлы можно условно разделить на:

· активные (от лития до марганца в ряду стандартных электродных потенциалов);

· средней активности (от марганца до водорода);

· малоактивные (от водорода до золота)

Дата добавления: 2014-10-15