Свойства металлов

Возможность отдавать электроны с внешнего энергетического уровня обуславливается восстановительными или металлическими свойствами металлов. Степень окисления металлов в соединениях всегда положительная.

Положение в таблице Менделеева

Металлы занимают левую часть периодической таблицы. В первой и второй группах находятся наиболее активные щелочные и щелочноземельные металлы. Наименее активны благородные металлы (золото, платина, серебро), находящиеся ближе к левому краю.

В периодах слева направо металлические свойства уменьшаются. Это связано с возрастанием количества электронов на внешнем энергетическом уровне и увеличением окислительных свойств.

В группах свойства металлов увеличиваются сверху вниз с увеличением числа энергетических уровней. При большом расстоянии от ядра электроны легче отделяются от атома металла.

Проследить активность металлов можно по электрохимическому ряду напряжений металлов. Стоящие слева от водорода элементы проявляют большую активность, чем металлы, стоящие справа. Наиболее активным металлом является литий.

Ряд напряжений металлов

Рис. 1. Ряд напряжений металлов.

Сравнение с неметаллами

Металлы существенно отличаются от неметаллов физическими и химическими свойствами. Сравнительная характеристика металлов и неметаллов представлена в таблице.

Признак

Металлы

Неметаллы

Блеск

Есть. Самые блестящие – ртуть, серебро, палладий

Отсутствует

Агрегатные состояния

Твёрдые (исключение – ртуть)

Газ, жидкость, твёрдое вещество

Электропроводность

Являются электропроводниками. Наилучшая электропроводность у серебра, золота, меди, алюминия

Являются изоляторами (исключение – углерод, кремний)

Пластичность

Ковкие

Хрупкие

Несмотря на то, что графит – модификация углерода, он имеет металлический блеск и обладает электропроводностью. Йод также напоминает металл характерным блеском.

Графит

Рис. 2. Графит.

Физические

Все металлы обладают физическими и механическими свойствами. К физическим свойствам относятся:

  • плотность – содержание вещества в единице объёма;
  • температура плавления – значение, при котором металл переходит из твёрдого состояния в жидкое;
  • электропроводность – способность проводить электрический ток;
  • теплопроводность – способность передавать тепло;
  • удельная теплоёмкость – количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 г металла на 1°С;
  • тепловое расширение – увеличение объёма при нагревании;
  • магнитные свойства – способность намагничиваться и притягивать другие металлы (свойством обладают железо, кобальт, никель, гадолиний).

В соответствии с температурой плавления все металлы делятся на два типа:

  • легкоплавкие – приобретают жидкую форму при температуре в пределах 1000°С (цезий, галлий, ртуть);
  • тугоплавкие – плавятся при температуре выше 1000°С (вольфрам, хром, ванадий).

К механическим свойствам относятся:

  • пластичность;
  • твёрдость;
  • упругость;
  • прочность.

Механические свойства металлов важны при создании сплавов – смесей металла и неметалла. Получившийся сплав проверяют на работоспособность и подвергают испытаниям – растяжению, ударам и т.д.

Сплавы, в состав которых входит железо, называются чёрными металлами. К цветным металлам относятся сплавы остальных металлов.

Чёрные и цветные металлы

Рис. 3. Чёрные и цветные металлы.

Химические

Металлы – сильные восстановители. Элементы, стоящие левее водорода, реагируют с простыми и сложными веществами, образуя соли, кислоты, оксиды и гидроксиды:

  • с кислородом –
    4Al + 3O2 → 2Al2O3;
  • с галогенами –
    2К + Cl2 → 2KCl;
  • с серой –
    Fe + S → FeS;
  • с фосфором –
    3Mg + 2P → Mg3P2;
  • с азотом –
    3Ca + N2 → Ca3N2;
  • с кислотами –
    Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
  • с солями (замещает менее активный металл) –
    AgNO3 + Na → NaNO3 + Ag;
  • с водой –
    Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2.

Вместе с увеличением металлических свойств в периодической таблице усиливаются кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов металлов. Слева направо свойства изменяются от основных (у натрия, калия, кальция) до амфотерных (у сурьмы, свинца, алюминия).

Что мы узнали?

Из урока 8 класса химии узнали об общих свойствах металлов. Металлические свойства увеличиваются справа налево и сверху вниз в периодической таблице. Проследить активность металлов можно по ряду напряжений. Слева от водорода находятся наиболее активные металлы, реагирующие с неметаллами, галогенами и сложными веществами. Справа расположены малоактивные благородные металлы, не реагирующие с простыми и сложными веществами. Все металлы обладают электро- и теплопроводностью, пластичностью, твёрдостью, высокой плотностью.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5. Всего получено оценок: 293.

Предметы