Ознакомьтесь с коллекцией металлов

Обновлено: 28.09.2024

Как видно из определения, соли по составу похожи на кислоты, только вместо атомов водорода они содержат ионы металла. Поэтому их можно также назвать продуктами замещения атомов водорода в кислоте на ионы металла. Например, всем известная поваренная соль NaCl может быть рассмотрена как продукт замещения водорода в соляной кислоте НСl на ион натрия.

1. Обозначают заряды ионов, из которых состоит соединение: Al 3+ S 2- . Заряд иона алюминия 3+, а заряд иона серы можно определить по формуле соответствующей сероводородной кислоты H₂S, он равен 2-.
2. Находят наименьшее общее кратное числовых значений зарядов ионов алюминия и серы (3 и 2), оно равно 6.
3. Находят индексы, разделив наименьшее общее кратное на величины зарядов, и записывают формулу:

Аналогично выводят формулы солей кислородсодержащих кислот, имеющих сложные ионы. Выведем, например, формулу кальциевой соли фосфорной кислоты — фосфата кальция. По таблице Менделеева определим заряд иона кальция как элемента главной подгруппы II группы (IIA группы): 2+. По формуле фосфорной кислоты Н₃РO₄ определим заряд иона, образованного кислотным остатком:

(читают «кальций три, пэ-о-четыре дважды»).

Нетрудно заметить, что при выведении формул солей по зарядам ионов вы должны действовать так же, как при выведении формул бинарных соединений по валентности и по степеням окисления образующих их элементов.

Как образуют названия солей бескислородных кислот, вы уже рассмотрели, когда знакомились с номенклатурой бинарных соединений: соли НСl называют хлоридами, а соли H₂S — сульфидами.

Названия солей кислородсодержащих кислот составляют из двух слов: названия иона, образованного кислотным остатком, в именительном падеже и названия иона металла — в родительном. Названия ионов кислотных остатков составляют, в свою очередь, из корней названий элементов, с суффиксами -am для высшей степени окисления и -ит для низшей степени окисления атомов элемента-неметалла, образующего сложный ион остатка кислородсодержащей кислоты. Например, соли азотной кислоты HNO₃ называют нитратами: KNO₃ — нитрат калия, а соли азотистой кислоты HNO₂ — нитритами: Ca(NO₂)₂ — нитрит кальция. Если же металл проявляет различные степени окисления, то их указывают в скобках римской цифрой, например: Fe 2+ SO₃ — сульфит железа (II) и

Номенклатура солей приведена в таблице 5.

Таблица 5
Номенклатура солей

1. Растворимы все соли азотной кислоты — нитраты.
2. Растворимы все соли соляной кислоты — хлориды, кроме AgCl (Н), РЬСl₂ (М).
3. Растворимы все соли серной кислоты — сульфаты, кроме BaSO₄ (Н), PbSO₄ (Н), CaSO₄ (М), Ag₂SO₄ (М).
4. Растворимы соли натрия и калия.
5. Не растворяются все фосфаты, карбонаты, силикаты и сульфиды, кроме этих солей для Na+ и К+.

Рассмотрим растворимую натриевую соль бескислородной соляной кислоты — хлорид натрия NaCl и нерастворимые кальциевые соли угольной и фосфорной кислот — карбонат кальция СаСO₃ и фосфат кальция Са₃(РO₄)₂.

Лабораторный опыт № 12
Ознакомление с коллекцией солей

Ознакомьтесь с коллекцией выданных вам образцов солей. Запишите их формулы, охарактеризуйте физические свойства, в том числе и растворимость в воде. Рассчитайте молекулярные (молярные) массы солей, а также массовые доли образующих их элементов. Найдите массу 2 моль каждой соли.

Хлорид натрия NaCl — хорошо растворимая в воде соль, известна под названием поваренная соль. Без этой соли невозможна жизнь растений, животных и человека, так как она обеспечивает важнейшие физиологические процессы в организмах: в крови соль создаёт необходимые условия для существования красных кровяных телец, в мышцах обусловливает способность к возбудимости, в желудке образует соляную кислоту, без которой было бы невозможным переваривание и усвоение пищи. Необходимость соли для жизни была известна со времён глубочайшей древности. Значение соли отражено в многочисленных пословицах, поговорках, обычаях. «Хлеб да соль» — вот одно из пожеланий, которым русские люди с давних пор обменивались друг с другом во время приёма пищи, подчёркивая равноценное с хлебом значение соли. Хлеб и соль стали символом гостеприимства и радушия русской нации.

Говорят: «Чтобы узнать человека, надо с ним пуд соли съесть». Оказывается, ждать не так уж долго: за два года двое съедают пуд соли (16 кг), так как в год каждый человек с пищей потребляет от 3 до 5,5 кг соли.

В названиях многих городов и посёлков разных стран присутствует слово соль: Соликамск, Соль-Илецк, Усолье, Усолье-Сибирское, Солт-Лейк-Сити, Солтвиль, Зальцбург и т. д.

Соль образует мощные отложения в земной коре. В Соль-Илецке, например, толщина пласта соли превышает полтора километра. Соли, находящейся в озере Баскунчак в Астраханской области, хватит нашей стране на 400 лет. Огромные количества соли содержат в себе воды морей и океанов. Солью, извлечённой из Мирового океана, можно было бы засыпать всю сушу земного шара слоем в 130 м. Во многих странах Азии и Африки соль добывают из соляных озёр (рис. 66, а), а в европейских странах — часто из соляных шахт (рис. 66, б).

Рис. 66.
Добыча соли:
а — из соляных озёр; б — из шахт

Хлорид натрия широко используют в химической промышленности для получения натрия, хлора, соляной кислоты, в медицине, для приготовления пищи, для консервирования продуктов питания (соление и квашение овощей) и т. д.

Карбонат кальция СаСO₃ — нерастворимая в воде соль, из которой многочисленные морские животные (моллюски, раки, простейшие) строят покровы своего тела — раковины (рис. 67) и кораллы.

Рис. 67.
Эти красивые раковины состоят преимущественно из карбоната кальция

Остатки коралловых полипов, с которыми вы познакомились на уроках биологии, образуют тропические острова (атоллы) и коралловые рифы (рис. 68). Наиболее известен Большой Барьерный риф в Австралии. Скапливаясь после гибели своих «хозяев» на дне водоёмов и главным образом морей, эти раковины за десятки и сотни миллионов лет сформировали мощные пласты соединений кальция, давших начало образованию горных пород — известняков СаСO₃.

Рис. 68.
Красивейшие морские организмы — кораллы — строят свой скелет из карбоната кальция. Остатки их образуют коралловые атоллы и рифы

Эту же формулу имеет и строительный камень — мрамор, и столь привычный каждому стоящему у доски школьнику мел, который добывают из карьеров или меловых гор (рис. 69). Из известняка получают негашёную и гашёную известь, его применяют в строительстве. Мрамор идёт на изготовление статуй, им отделаны станции метро.

Рис. 69.
Меловые горы

Из карбоната кальция наземные животные «строят» свои скелеты — внутреннюю опору для мягких тканей, которые в десятки раз превышают вес самой опоры.

Фосфат кальция Са₃(РO₄)₂, нерастворимый в воде, — это основа минералов фосфоритов и апатитов. Из них производят фосфорные удобрения, без которых было бы невозможно получение высоких урожаев в сельском хозяйстве. Фосфат кальция также входит в состав костей животных.

Ознакомьтесь с коллекцией металлов

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, Т_пл. 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

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.

§ 23. Кристаллические решётки

Вещество, как вам известно, может существовать в трёх агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твёрдом (рис. 70). Например, кислород, который при обычных условиях представляет собой газ, при температуре -194 °С превращается в жидкость голубого цвета, а при температуре -218,8 °С затвердевает в снегообразную массу, состоящую из кристаллов синего цвета.

Рис. 70.
Агрегатные состояния воды

Твёрдые вещества делят на кристаллические и аморфные.

Аморфные вещества не имеют чёткой температуры плавления — при нагревании они постепенно размягчаются и переходят в текучее состояние. К аморфным веществам относится большинство пластмасс (например, полиэтилен), воск, шоколад, пластилин, различные смолы и жевательные резинки (рис. 71).

Рис. 71.
Аморфные вещества и материалы

Кристаллические вещества характеризуются правильным расположением составляющих их частиц в строго определённых точках пространства. При соединении этих точек прямыми линиями образуется пространственный каркас, называемый кристаллической решёткой. Точки, в которых размещены частицы кристалла, называют узлами решётки.

В узлах воображаемой кристаллической решётки могут находиться одноатомные ионы, атомы, молекулы. Эти частицы совершают колебательные движения. С повышением температуры размах этих колебаний возрастает, что приводит, как правило, к тепловому расширению тел.

В зависимости от типа частиц, расположенных в узлах кристаллической решётки, и характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решёток: ионные, атомные, молекулярные и металлические (табл. 6).

Таблица 6
Положение элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева и типы кристаллических решёток их простых веществ

Простые вещества, образованные элементами, не представленными в таблице, имеют металлическую решётку.

Ионными называют кристаллические решётки, в узлах которых находятся ионы. Их образуют вещества с ионной связью, которой могут быть связаны как простые ионы Na + , Cl - , так и сложные

Рис. 72.
Ионная кристаллическая решётка (хлорид натрия)

Атомными называют кристаллические решётки, в узлах которых находятся отдельные атомы. В таких решётках атомы соединены между собой очень прочными ковалентными связями.

Рис. 73.
Атомная кристаллическая решётка (алмаз)

Такой тип кристаллической решётки имеет алмаз (рис. 73) — одно из аллотропных видоизменений углерода. Огранённые и отшлифованные алмазы называют бриллиантами. Их широко применяют в ювелирном деле (рис. 74).

Рис. 74.
Две императорские короны с алмазами:
а — корона Британской империи; б — Большая императорская корона Российской империи

К веществам с атомной кристаллической решёткой относятся кристаллические бор, кремний и германий, а также сложные вещества, например такие, как кремнезем, кварц, песок, горный хрусталь, в состав которых входит оксид кремния (IV) SiO₂ (рис. 75).

Рис. 75.
Атомная кристаллическая решётка (оксид кремния (IV))

Большинство веществ с атомной кристаллической решёткой имеют очень высокие температуры плавления (например, у алмаза она свыше 3500 °С, у кремния — 1415 °С, у кремнезёма — 1728 °С), они прочны и тверды, практически нерастворимы.

Молекулярными называют кристаллические решётки, в узлах которых располагаются молекулы. Химические связи в этих молекулах могут быть и ковалентными полярными (хлороводород НСl, вода Н₂0), и ковалентными неполярными (азот N₂, озон 0₃). Несмотря на то что атомы внутри молекул связаны очень прочными ковалентными связями, между самими молекулами действуют слабые силы межмолекулярного притяжения. Поэтому вещества с молекулярными кристаллическими решётками имеют малую твёрдость, низкие температуры плавления, летучи.

Примерами веществ с молекулярными кристаллическими решётками являются твёрдая вода — лёд, твёрдый оксид углерода (IV) С)₂ — «сухой лёд» (рис. 76), твёрдые хлороводород НСl и сероводород H₂S, твёрдые простые вещества, образованные одно- (благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон), двух- (водород Н₂, кислород O₂, хлор Сl₂, азот N₂, иод 1₂), трёх- (озон O₃), четырёх- (белый фосфор Р₄), восьмиатомными (сера S₇) молекулами. Большинство твёрдых органических соединений имеют молекулярные кристаллические решётки (нафталин, глюкоза, сахар).

Рис. 76.
Молекулярная кристаллическая решётка (углекислый газ)

Вещества с металлической связью имеют металлические кристаллические решётки (рис. 77). В узлах таких решёток находятся атомы и ионы (то атомы, то ионы, в которые легко превращаются атомы металла, отдавая свои внешние электроны в общее пользование). Такое внутреннее строение металлов определяет их характерные физические свойства: ковкость, пластичность, электро- и теплопроводность, металлический блеск.

Рис. 77.
Металлическая кристаллическая решётка (железо)

Лабораторный опыт № 13
Ознакомление с коллекцией веществ с разным типом кристаллической решётки. Изготовление моделей кристаллических решёток

Ознакомьтесь с коллекцией выданных вам образцов веществ. Запишите их формулы, охарактеризуйте физические свойства и на их основе определите тип кристаллической решётки.

Для веществ, имеющих молекулярное строение, справедлив открытый французским химиком Ж. Л. Прустом (1799—1803) закон постоянства состава. В настоящее время этот закон формулируют так:

молекулярные химические соединения независимо от способа их получения имеют постоянный состав и свойства.

Закон Пруста — один из основных законов химии. Однако для веществ немолекулярного строения, например ионного, этот закон не всегда справедлив.

Презентация по химии на тему "Ознакомление с коллекцией металлов, их соединениями и рудами" (11 класс)




Цель работы: _________________________
Мы научимся определять металлы по их физическим свойствам (металлическому блеску, пластичности, цвету, тепло- и электропроводности и др.), узнаем о сплавах и других соединениях металлов, а также о рудах, содержащих важные для человечества металлы.





Материалы и оборудование:
Фотографии, слайды, интернет, металлические предметы быта и украшения.





Ход работы:
1. Изучите предлагаемый материал. 2. Заполните таблицу, используя материал презентации и дополнительные интернет-источники. 3. Сформулируйте вывод, в котором перечислите общие свойства металлов.





Ход работы:
1. Алюминий.
Лёгкий, прочный, стойкий к коррозии и функциональный – именно это сочетание качеств сделало алюминий главным конструкционным материалом нашего времени. Алюминий есть в домах, в которых мы живем, автомобилях, поездах и самолетах, на которых мы преодолеваем расстояния, в мобильных телефонах и компьютерах, на полках холодильников и в современных интерьерах. А ведь еще 200 лет назад об этом металле мало что было известно.





Ход работы:
1. Алюминий.
По распространённости находится на первом месте в мире среди металлов.
Минералы алюминия:
Бокситы — Al2O3 · H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3)
Глинозёмы (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3)
Корунд (сапфир, рубин, наждак) — Al2O3
Полевые шпаты — (K,Na)2O·Al2O3·6SiO2, Ca[Al2Si2O8]
Каолинит — Al2O3·2SiO2 · 2H2O
Берилл (изумруд, аквамарин) — 3ВеО · Al2О3 · 6SiO2
Хризоберилл (александрит) — BeAl2O4.





Ход работы:
Корунд (рубин)
Корунд (сапфир)
Полевой шпат
Каолинит
Берилл (изумруд)
Боксит





Ход работы:
1. Алюминий.
Металл серебристо-белого цвета, лёгкий
плотность — 2712 кг/м³
температура плавления у технического алюминия — 658 °C, у алюминия высокой чистоты — 660 °C
температура кипения — 2518,8 °C
удельная теплоёмкость — 897 Дж/кг·K[3]
Твёрдость по Бринеллю — 24—32 кгс/мм²
высокая пластичность: у технического — 35 %, у чистого — 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу
Алюминий обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью, обладает высокой светоотражательной способностью.
Слабый парамагнетик.
Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны сплавы с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием (силумин).





Ход работы:
2. Медь.
Медь — минерал из класса самородных элементов. Простое вещество медь — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета. Один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. Он входит в семёрку металлов, известных человеку с очень древних времён. Медь является необходимым элементом для всех высших растений и животных.





Ход работы
2. Медь
халькопирит CuFeS2 (медный колчедан)
халькозин Cu2S
борнит Cu5FeS4
ковеллин CuS
куприт Cu2O
азурит Cu3(CO3)2(OH)2
малахит Cu2CO3(OH)2.

Иногда медь встречается в самородном виде, масса отдельных скоплений может достигать 400 тонн. Также нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах — медистые песчаники и сланцы.
Малахит
Халькопирит
Азурит





Ход работы:
2. Медь.
Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок.
Плотность (при н. у.) 8,92 г/см³
Температура плавления 1356,55 K (1083,4 °С)
Температура кипения 2567 °С
Молярная теплоёмкость 24,44 Дж/(K·моль)
Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра). Удельная электропроводность при 20 °C: 55,5—58 МСм/м.
Существует ряд сплавов меди: латуни — с цинком, бронзы — с оловом и другими элементами, мельхиор — с никелем и другие.





Ход работы:
3. Золото
Золото — очень тяжёлый металл: плотность чистого золота равна 19,32 г/см³ (шар из чистого золота диаметром 46,237 мм имеет массу 1 кг). Диамагнетик, то есть, магнитное поле в золоте ослабевает. Среди металлов по плотности занимает седьмое место после осмия, иридия, рения, платины, нептуния и плутония. Золото — очень мягкий металл: твёрдость по шкале Мооса ~2,5, по Бринеллю 220—250 МПа (сравнима с твёрдостью ногтя).
Золото также высокопластично: оно может быть проковано в листки толщиной до ~0,1 мкм.
Температура плавления золота 1064,18 °C (1337,33 К), кипит при 2856 °C (3129 К). Плотность жидкого золота меньше, чем твёрдого, и составляет 17 г/см3 при температуре плавления.




Ход работы:
3. Золото
Самородное золото — главная форма нахождения золота в природе. Оно концентрируется в гидротермальных месторождениях образуя золотые руды. Содержание золота в земной коре очень низкое — 4,3·10-10 % по массе (0,5-5 мг/т), но месторождения и участки, резко обогащённые металлом, весьма многочисленны. Золото содержится и в воде. Один литр и морской, и речной воды содержит менее 5·10−9 граммов Au, что примерно соответствует 5 килограммам золота в 1 кубическом километре воды.
Самородки золота





Ход работы:
4. Серебро.
Серебро — Ag, минерал класса самородных элементов. Серебро было одним из первых металлов, освоенных человеком. Является великолепным проводником тепла и электричества. Чистое серебро — довольно тяжёлый (плотность — 10,5 г/см³), необычайно пластичный серебристо-белый металл. Блеск металлический до матового. Твердость 2,5 —3. Плотность 9,6 —12. Весьма пластичное, гибкое, ковкое. Обладает максимальной среди металлов тепло- и электропроводностью. Является диамагнетиком. Обладает самой высокой теплопроводностью среди металлов. При комнатной температуре имеет самую высокую электропроводность среди всех известных металлов.
Плотность (при н. у.) 10,5 г/см³
Температура плавления 1235,1 К; 962 °C
Температура кипения 2485 К; 2162°C





Ход работы:
4. Серебро.
Известно более 50 природных минералов серебра:
самородное серебро
электрум (золото-серебро)
кюстелит (серебро-золото)
аргентит (серебро-сера)
прустит (серебро-мышьяк-сера)
бромаргерит (серебро-бром)
кераргирит (серебро-хлор)
стефанит (серебро-сурьма-сера)
фрейбергит (медь-сера-серебро) и др.
В Российской Федерации и странах постсоветского пространства утверждены следующие сплавы (пробы) серебра: 720, 800, 875, 916, 925, 960, 999.
Самородки серебра
Стефанит


Читайте также:

  
• Цветные и радиоактивные металлы
  
• Легкие металлические конструкции одноэтажных производственных зданий за 1979 год
  
• Коллектор металлический для отопления
  
• Скамья гимнастическая металлические ножки
  
• Металлы с 3 валентностью