Ознакомьтесь с коллекцией металлов запишите химические знаки

Обновлено: 28.04.2024

Из 114 химических элементов Периодической системы Д. И. Менделеева 92 элемента образуют в свободном состоянии простые вещества с металлической связью.

Ещё в глубокой древности человек обратил внимание на особые свойства металлов: их можно расплавить, а затем придать им любую форму, изготовив при этом наконечники стрел и копий, щиты и мечи, посуду и плуги. На часах человеческой истории каменный век сменился веком медным, затем — бронзовым, далее — железным.

Все металлы, кроме ртути, в обычном состоянии твёрдые вещества и имеют ряд общих свойств. Металлы — это ковкие, пластичные, тягучие вещества, которые имеют металлический блеск, тепло- и электропроводны.

Металлам в прошлые века приписывалось много чудодейственных свойств. Известные ещё в Древнем Египте семь металлов считались представителями семи планет на Земле.

Золото наши предки связывали с Солнцем, серебро — с Луной, медь — с Венерой, железо — с Марсом, олово — с Юпитером, свинец — с Сатурном, ртуть — с Меркурием (рис. 44). Совпадение числа металлов, знакомых древним, с числом планет, которые они видели на небе, казалось бы, подтверждало взаимосвязь земных металлов с небесными телами. Когда в XVI в. алхимикам стала известна металлическая сурьма, они долго отказывались признавать её металлом — ведь для сурьмы на небе не хватало планеты.


Рис. 44.
Обозначение химических элементов алхимиками

М. В. Ломоносов определял металл «как светлое тело, которое ковать можно», и относил это свойство к металлам: золоту, серебру, меди, олову, железу и свинцу. А. Лавуазье в «Начальном курсе химии», написанном в 1789 г., упоминал уже 17 металлов. В начале XIX в. последовало открытие платиновых металлов. К настоящему времени число известных металлов возросло до 92.

Пластичность — это важнейшее свойство металлов изменять свою форму при ударе, прокатываться в тонкие листы и вытягиваться в проволоку. При этом подвижные обобществлённые электроны смягчают перемещение положительных ионов, экранируя их друг от друга. Поэтому обработка металлов с изменением формы происходит без разрушения.

Самым пластичным из драгоценных металлов является золото. Один грамм золота можно вытянуть в проволоку длиной два километра.

Все металлы, как вы знаете, твёрдые при обычных условиях вещества. Исключение, как уже отмечалось, составляет ртуть, которая при обычных условиях представляет собой жидкий блестящий серебристо-белый металл.

Металлы различаются по твёрдости. Мягкие — щелочные, например, или свинец, а твёрдые — хром, титан, молибден.

Представление о температурах плавления и плотности некоторых металлов вы можете получить, если внимательно рассмотрите рисунок 45.


Рис. 45.
Температуры плавления и плотности некоторых металлов

Наличие обобществлённых электронов объясняет и такие характерные свойства металлов, как их тепло-и электропроводность. Достаточно даже небольшой разности потенциалов, и беспорядочно движущиеся электроны начинают двигаться строго упорядоченно. Лучшие проводники электрического тока — серебро, медь, золото, алюминий. В приведённом списке они расположены в порядке уменьшения электропроводности.

Свободные электроны обусловливают и такое свойство, как металлический блеск. Свет поглощается поверхностью металла, и его электроны начинают испускать свои, вторичные, волны излучения, которые мы воспринимаем как металлический блеск. Прекрасно отражают свет палладий, ртуть, серебро, медь.

Лабораторный опыт № 5
Ознакомление с коллекцией металлов

  1. плотности;
  2. пластичности;
  3. твёрдости;
  4. металлического блеска;
  5. электропроводности;
  6. теплопроводности.

Для выполнения задания используйте приложения 1 и 2, дополнительные источники информации.

Ключевые слова и словосочетания

Физические свойства металлов: ковкость, пластичность, тягучесть, твёрдость, температура кипения, металлический блеск, электро- и теплопроводность.

Ознакомьтесь с коллекцией металлов запишите химические знаки

Нажмите ☆ , чтобы добавить сайт в избранное.

ГДЗ ответы к учебнику химия 8 класс, Габриелян - ГДЗ к учебнику химии за 8 класс, Габриелян. Ответы к §14

ГЛАВА ВТОРАЯ. Простые вещества

Ответы к §14. Простые вещества - металлы

Лабораторный опыт №5

Ознакомление с коллекцией металлов.
Ознакомьтесь с коллекцией металлов.
Запишите химические знаки выданных вам металлов, расположите их в порядке возрастания:
1) плотности;
2) пластичности;
3) твёрдости;
4) металлического блеска;
5) электропроводности;
6) теплопроводности.
Для выполнения задания используйте приложения 1 и 2, дополнительные источники информации.

Учитель может выдать любые металлы. Например, литий, магний, медь, цинк.
По возрастанию
1) плотности: Li → Mg → Zn → Cu;
2) пластичности: Mg → Zn → Cu → Li ;
3) твёрдости: Li → Zn → Mg → Cu ;
4) металлического блеска: Cu → Zn → Mg → Li;
5) электропроводности: Li → Zn → Mg → Cu ;
6) теплопроводности: Li → Zn → Mg → Cu .

i. Работа в информационной среде

1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.

Физические свойства металлов
Металлы обладают рядом сходных химических свойств, которые отличают их от неметаллов. Цвет металлов довольно однообразен и изменяется от серебристо−белого (алюминий, серебро) до серебристо−серого (железо, свинец). Обладают цветом только золото – оно желтое и медь – красная. Некоторые металлы имеют оттенки серого, например, висмут – красноватый, цинк – синеватый.
В компактном состоянии все металлы в большей или меньшей степени обладают металлическим блеском, довольно высокой плотностью, тепло− и электропроводностью и пластичностью. Твердость металлов различна, так же значительно различаются их температуры плавления и кипения. Основные физические свойства металлов:
1. Металлический блеск. Способность поверхности металла отражать световые лучи. In и Ag отражают свет лучше других металлов, поэтому применяются для изготовления зеркал.
2. Плотность, ρ. Физическая величина, измеряемая отношением массы тела к его объему. Самый легкий металл – литий: ρ = 530 $кг/м^$;
самый тяжелый – осмий: ρ = 22600 $кг/м^$.
3. Твердость, Н. Способность (свойство) твердого тела сопротивляться проникновению в него другого тела. Самые мягкие металлы: K, Rb, Cs, Na
(режутся ножом); самый твердый металл – Cr (режет стекло).
4. Пластичность. Способность тела изменять форму под действием внешних сил без разрушения. Из пластичного золота можно изготовить фольгу толщиной 0,003 мм.
5. Температура плавления, Тпл. Температура, при которой осуществляется процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое. Самая низкая температура плавления у ртути – 39°С, самая высокая – у вольфрама – 3410°С.
6. Теплопроводность. Способность тела передавать теплоту от более нагретых его частей менее нагретым.
7. Электропроводность. Свойство вещества проводить электрический ток (обусловлено наличием в нем свободных электронов). При нагревании электропроводность уменьшается, так как усиливается колебательное движение атомов и ионов в узлах решетки и затрудняется движение электронов.

?. Вопросы и задания

1. Какое из веществ, названных в приведённом ниже стихотворении, не относится к металлам?
Семь металлов создал свет
По числу семи планет:
Медь, железо, серебро.
Дал нам Космос на добро.
Злато, олово, свинец.
Сын мой, сера — их отец.
А ещё ты должен знать:
Всем им ртуть — родная мать

Среди всех перечисленных вещества сера является неметаллом.

2. Как понимать приведённые в этом стихотворении образные выражения: «сера − их отец» и «ртуть — родная мать»

Согласно алхимической ртутно−серной теории происхождения металлов, сера и ртуть, соединяясь в различных отношениях, образуют семь металлов: железо, олово, свинец, медь, ртуть, серебро и золото.

3. О каком свойстве металлов говорится в начальной строке стихотворения А.С. Пушкина «Кинжал»?
Лемносский бог тебя сковал.

О каком свойстве металлов говорится в строках:
Как адский луч, как молния богов,
Немое лезвие злодею в очи блещет,
И, озираясь, он трепещет
Среди своих пиров.

В первой строке стихотворения «Кинжал» говорится о ковкости металлов. В следующих строчках говорится о металлическом блеске.

4. Почему авиакомпаниям запрещено перевозить аппараты и приборы, содержащие ртуть?

Археологи обнаружили первые небольшие зеркала из олова, золота и платины, относящиеся к эпохе Бронзы.
Современную историю зеркал отсчитывают с 1240 года, когда в Европе научились выдувать сосуды из стекла. Изобретение настоящего стеклянного зеркала следует отнести к 1279 году, когда итальянский монах-францисканец Джон Пекам описал способ покрывать стекло тонким слоем олова.
Производство зеркала выглядело так. В сосуд через трубку мастер вливал расплавленное олово, которое растекалось ровным слоем по поверхности стекла, а когда шар остывал, его разбивали на куски. Первое зеркало было несовершенным: вогнутые осколки слегка искажали изображение, но оно стало ярким и чистым.
В XIII веке в Голландии освоили кустарную технологию производства зеркал. За ней последовали Фландрия и немецкий город мастеров Нюрнберг, где в 1373 году возник первый зеркальный цех.
В 1407 году венецианские братья Данзало дель Галло выкупили у фламандцев патент, и Венеция целых полтора века удерживала монополию на производство отличных венецианских зеркал, которые следовало бы именовать фламандскими. И хотя Венеция была не единственным местом производства зеркал в то время, но именно венецианские зеркала отличало высочайшее качество. Венецианские мастера добавляли в отражающие составы золото и бронзу. Стоимость одного венецианского зеркала равнялась стоимости небольшого морского судна, и для их покупки французские аристократы иногда были вынуждены продавать целые имения. Например, цифры, дошедшие до наших дней, говорят, что не такое уж большое зеркало размером 100х65 см стоило больше 8000 ливров, а картина Рафаэля того же размера — около 3000 ливров. Зеркала были чрезвычайно дороги. Покупать и коллекционировать их могли лишь очень богатые аристократы и королевские особы.
В начале XVI века братья Андреа Доменико с острова Мурано разрезали вдоль ещё горячий цилиндр из стекла и половинки его раскатали на медной столешнице. Получилось листовое зеркальное полотно, отличавшееся блеском, хрустальной прозрачностью и чистотой. Такое зеркало, в отличие от осколков шара, ничего не искажало. Так произошло главное событие в истории производства зеркал.
В конце XVI века, поддавшись моде, французская королева Мария Медичи заказала в Венеции 119 зеркал для своего зеркального кабинета, заплатив за заказ огромную сумму. Венецианские зеркальщики в ответ на королевский жест проявили также необыкновенную щедрость — подарили французской королеве Марии Медичи зеркало. Оно является самым дорогим в мире, и сейчас хранится в Лувре. Украшено зеркало агатами и ониксами, а рама инкрустирована драгоценными камнями.
Французские аристократы во время роскошных приёмов в своих замках и дворцах, демонстрируя гостям своё благосостояние, с гордостью показывали зеркала в богатых, отделанных драгоценными камнями оправах, более того, знать, а также их жены и любовницы обожали украшать маленькими зеркалами свои парадные наряды. Однажды французская королева Анна Австрийская, мать Людовика XIV, появилась на балу в платье, усыпанном кусочками зеркал. В свете свечей от неё исходило поистине царственное сияние. Это зеркальное платье стоило государственной казне огромных денег, и министр финансов — месье Кольбер — решил, что необходимо что-то срочно делать, иначе страна разорится. Кольбер отправил на Мурано своих доверенных лиц, которые смогли подкупить четырёх мурановских мастеров и под покровом ночи вывезли их на маленькой лодочке во Францию. Французы, поселив беглецов в прекрасной усадьбе, вывезли с Мурано и их семьи. Конечно же, Венеция так просто смириться с дерзким побегом своих подданных не могла — мастерам послали два строгих предупреждения, но те на них не среагировали, понадеявшись на защиту Французской короны. Некоторое время итальянцы работали, наслаждаясь вольной жизнью и высокими заработками. Но потом от отравления умер лучший и самый опытный из них, через две недели — второй. Оставшиеся в живых, осознав, что им грозит, в ужасе стали проситься обратно, домой. Их не удерживали — сообразительные французы уже успели освоить все секреты изготовления зеркал, и в Тур де Виле в 1665 году открылась первая во Франции зеркальная мануфактура.
Французы оказались способными учениками, и вскоре даже превзошли своих учителей. Зеркальное стекло стали получать не выдуванием, как это делали на Мурано, а литьём. Технология заключается в следующем: расплавленное стекло прямо из плавильного горшка выливают на ровную поверхность и раскатывают вальцом. Автором этого способа называют Луку Де-Негу.
После открытия французской зеркальной мануфактуры цены на зеркала стали резко снижаться. Этому способствовали также немецкие и богемские стекольные заводы, производившие зеркала по более низкой цене. Зеркала стали появляться на стенах частных домов, в картинных рамах. В XVIII веке уже две трети парижан обзавелись ими. Кроме того, дамы стали носить на поясе маленькие зеркальца, прикрепленные цепочками.
Революцию в производство зеркал принёс немецкий химик, Юстус фон Либих, начав применять серебро[1] в 1835 году для серебрения зеркал и получая более ясное изображение. Эта технология, практически без изменений до сих пор используется в производстве зеркал.

§ 14. Простые вещества — металлы

§ 15. Простые вещества — неметаллы

Неметаллы — это химические элементы, которые образуют в свободном виде простые вещества, не обладающие физическими свойствами металлов. Из 114 химических элементов 92 относятся к металлам, 22 являются неметаллами. Неметаллы — простые вещества, при обычных условиях могут быть газами, жидкостями и твёрдыми веществами (рис. 46).


Рис. 46.
Простые вещества — неметаллы

Лабораторный опыт № 6
Ознакомление с коллекцией неметаллов

  1. плотности;
  2. твёрдости;
  3. блеска;
  4. интенсивности изменения цвета.

Представление о химической исключительности благородных газов оказалось не очень состоятельным, и потому вместо предполагаемой нулевой группы инертные газы были помещены в VIII группу (VIIIA группу) таблицы Д. И. Менделеева.

Гелием, по легкости уступающим только водороду, но, в отличие от последнего, негорючим, т. е. не представляющим пожарной опасности, заполняют аэростаты и дирижабли (рис. 47).


Рис. 47.
Воздушные шары и дирижабли заполняют гелием

Неон используют для изготовления световой рекламы (рис. 48). Вспомните образное выражение «улицы города были залиты неоном».


Рис. 48.
Неоновая реклама

Газы водород, кислород, азот, хлор, фтор образуют двухатомные молекулы, соответственно — Н2, O2, N2, Cl2, F2.

Состав вещества изображают на письме, используя химические знаки и цифры — индексы, с помощью химической формулы. По химической формуле, как вы уже знаете, вычисляют относительную молекулярную массу вещества (Мr). Относительная молекулярная масса простого вещества равна произведению относительной атомной массы на число атомов в молекуле, например кислорода O2:

Мr(02) = Аr(0) × 2 = 16 × 2 = 32.

Однако элемент кислород образует ещё одно газообразное простое вещество — озон, в состав молекул которого входят уже три атома кислорода. Химическая формула озона 03, а его относительная молекулярная масса: Мr(03) = 16 × 3 = 48.

Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ называют аллотропией, а эти простые вещества — аллотропными видоизменениями или модификациями.

Свойства аллотропных модификаций химического элемента кислорода — простых веществ кислорода O2 и озона O3 — различны. Кислород не имеет запаха, а озон пахнет (отсюда и его название — в переводе с греческого озон означает «пахнущий»). Этот запах, аромат свежести, можно почувствовать во время грозы, так как озон образуется в малых количествах в воздухе в результате электрических разрядов.

Кислород — газ без цвета, а озон имеет бледно-фиолетовый цвет. Озон более бактерициден (лат. цидао — убивать), чем кислород. Поэтому озон применяют для обеззараживания питьевой воды. Озон способен удерживать ультрафиолетовые лучи солнечного спектра, губительные для всего живого на Земле, и потому озоновый слой, располагающийся в атмосфере на высоте 20—35 км, защищает жизнь на нашей планете (на рисунке 49 вы видите фотографию, сделанную из космоса с помощью искусственного спутника Земли, где области пониженного содержания озона в атмосфере («озоновые дыры») обозначены белым цветом).


Рис. 49.
«Озоновые дыры» в атмосфере Земли

Из простых веществ — неметаллов при обычных условиях жидкостью является только бром, молекулы которого двухатомны. Формула брома Вr2. Это тяжёлая бурая, с неприятным запахом жидкость (отсюда и название, так как бромос с древнегреческого переводится как «зловонный»).

Некоторые твёрдые вещества — неметаллы известны с древнейших времён — это сера и углерод (в форме древесного угля, алмаза и графита).

У твёрдых веществ — неметаллов также наблюдается явление аллотропии. Так, элемент углерод образует такие различные по внешнему виду простые вещества, как алмаз, графит (рис. 50). Причина отличия свойств алмаза и графита состоит в строении кристаллических решёток этих веществ, которые вы рассмотрите несколько позднее.


Рис. 50.
Аллотропные видоизменения углерода и области их применения

Элемент фосфор имеет две аллотропные модификации: фосфор красный (им покрывают боковую сторону спичечного коробка) и фосфор белый. Последний имеет четырёхатомную молекулу, состав его отражается формулой Р4.

Твёрдым веществом — неметаллом является кристаллический иод с двухатомной молекулой I2. Не путайте его со спиртовым раствором иода — йодной настойкой, которая имеется в каждой домашней аптечке.

Кристаллический иод и графит не похожи на остальные простые вещества — неметаллы, они имеют металлический блеск.

Чтобы показать относительность деления простых веществ на основании их физических свойств на металлы и неметаллы, рассмотрим аллотропию химического элемента олова Sn. При комнатной температуре обычно существует бета-олово (β-Sn). Это всем известное белое олово — металл, из которого раньше отливали оловянных солдатиков (рис. 51, а) (вспомните сказку X. К. Андерсена «Стойкий оловянный солдатик»). Оловом покрывают изнутри консервные банки (рис. 51, б). Оно входит в состав такого известного сплава, как бронза, а также припоя (рис. 51, в).


Рис. 51.
Области применения олова:
а — игрушки; б — производство консервных банок; в — припой

При температуре ниже +13,2 °С более устойчиво альфа-олово (α-Sn) — серый мелкокристаллический порошок, имеющий скорее свойства неметалла. Процесс превращения белого олова в серое быстрее всего идёт при температуре, равной -33 °С. Это превращение получило образное название «оловянная чума».

Сравним теперь простые вещества — металлы и неметаллы с помощью таблицы 3.

Читайте также: