Хімічні властивості металів, їх різноманітність

Усього в природі існує 92 хімічних елементу (це не рахуючи тих, які синтезуються штучним шляхом). Всі вони поділяються на неметали і метали. Останніх помітно більше, ніж перших. хімічні властивості металів

Визначення терміна

Метали в хімії - це елементи, що зустрічаються в природі у вигляді простих речовин і володіють схожими фізичними властивостями. Серед них, залежно від їхніх особливостей і від того, до складу яких сполук вони можуть входити, виділяють лужні, лужноземельні, перехідні, легені, напівметали, лантаноїди і актиноїди. Хімічні властивості металів всіх груп схожі. Слід також зазначити, що берилій і магній не належать до жодної 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 та інші. Самий важкий 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 даний показник. метали в хімії 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 речовину даної групи, - пластичність. Найвищим показником в цьому плані мають золото, срібло, мідь-середнім - олово- низьким - свинець, цинк, залізо. Також метали розрізняються за своєю тугоплавкости. До легкоплавким 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 у природі - ртуть - вона стає рідкою при температурі -39 градусів Цельсія. До тугоплавким відносяться мідь, золото, тантал, платина, залізо, нікель, молібден. Самая висока температура плавлення у вольфраму - +3410 градусів. По 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, другий - правіше. Хімічні властивості металів, які мають високу активність, не характерні для другого. щільність металу

Реакції заміщення

Вони властиві тільки активним металам. Такий процес відбувається при додаванні останніх до кислоти. 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 у розчин, повинен бути активніше, 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 + О₂ = 2СаО. Однак у випадку з калієм реакція відбувається без нагрівання. Її рівняння виглядає так: 4К + О₂ = 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 та ін. При подібного роду взаємодіях утворюється сіль, наприклад, хлорид. 2К + СІ₂ = 2КСІ.

метали в хімії

Метали та інші прості речовини

За типом описаної вище реакції може відбуватися і взаємодію 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 та 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 (у першому випадку), або оксид (у другому) і водень. Приклади рівнянь: 2К + 2Н₂О = 2КОН + Н₂- Zn + Н₂О = ZnO + Н₂.

Кислоти та неактивні метали

До таких відносяться вісмут, мідь, срібло та ін. хімічні властивості металів Вони можуть взаємодіяти тільки з концентрованими розчинами сірчаної та азотної кислот. При цьому утворюється сульфат / нітрат металу, діоксид сульфуру / нітрогену і вода.