Новости    Библиотека    Таблица эл-тов    Биографии    Карта сайтов    Ссылки    О сайте


предыдущая главасодержаниеследующая глава

V. Химия металлов

1. Металлы и сплавы

Как правило металлы делятся на обыкновенные (Fe, Сu, Zn, Al) и драгоценные (Ag, Аu и платиновые металлы), причем учитывается поведение этих металлов на воздухе. Иначе металлы разделяются на легкие, удельный вес которых меньше 5 (Al, Be, Са, К, Mg), и тяжелые, удельный вес которых больше 5 (Ag, Au, Сu, Рb, Zn, Fe и т. д.).

Если расположить металлы по признаку тепло- и электропроводности, то получим ряд: Ag, Сu, Аu, Al, Zn, Fe, Pt, Sn, Pb и Hg (Ag имеет наибольшую, Hg наименьшую тепло- и электропроводность). Если в раствор медного купороса опустить лист железа, то произойдет реакция: CuSО4 + Fe = FeSО4 + Сu, выраженная в ионах: Cu2+ + Fe = Fe2+ = Сu; это значит, что медь выделилась из раствора, а железо растворилось. Подобным же образом ведут себя и другие металлы, так что, например, железо можно выделить из раствора цинком, цинк алюминием и т. д. Мы говорим, что некоторые металлы устойчивее, "благороднее" других; напряжение их растворимости бывает больше или меньше. Это зависит от электронного сродства металлов; располагая их по электронному сродству, получаем ряд: К Na Hg Al Mn Zn Cr  Fe Cd Co Ni Sn Рb H Sb Bi Cu  Ag Pt Au. В направлении налево электроположительность металлов возрастает, электронное сродство падает, металлы становятся менее благородными и более реактивными. В направлении направо электроположительность падает, электронное сродство возрастает, металлы становятся более благородными и менее реактивными. Это проявляется в том, что любой металл выделит из раствора другой металл, следующий за ним в ряду, и выделит его тем легче, чем он отдаленнее от первого по ряду. Металлы, стоящие в ряду перед водородом, растворяются в кислотах с выделением водорода. Металлы с самой большой электроположительностью разлагают воду даже при обыкновенной температуре (К, Na). Элементы с наименьшей электроположительностью являются самыми устойчивыми (Pt, Au). В системе металл + электролит, называемой полуэлементом, между металлом и электролитом возникает потенциальное напряжение. Соединение двух полуэлементов, имеющих разное потенциальное напряжение, образует гальванический элемент (напр. Сu и Zn в электролите). Металл, имеющий меньшее электронное сродство, начнет растворяться (на отрицательном электроде произойдет окисление ZnZn2+, на положительном же электроде - восстановление Сu2+Сu); так что образуется поток электронов - конечно, если электроды соединены проводником, т. е. электрический ток идет от отрицательного электрода (Zn) к положительному (Сu).

Наряду с самостоятельными металлами большое техническое значение имеют сплавы. Некоторые металлы сплавляются в любых отношениях (Zn и Cd), другие в определенном соотношении (Сu и Со). Некоторые металлы вообще не сплавляются (Fe и Ag). В результате сплавления металлы изменяют не только физические, но и химические свойства. Напр. электропроводность сплава всегда меньше, чем средняя величина электропроводности каждого из сплавляемых металлов. Некоторые сплавы имеют магнитные свойства, хотя их компоненты и не имеют этих свойств (Mn + Al). Точки плавления сплавов ниже, чем среднее арифметическое точек плавления сплавляемых металлов. Изменяется также цвет металлов: медь - красноватая, сплавы меди и цинка желтые, или даже белые, если содержат больше Zn. Серебро растворяется в HNО3; сплав, содержащий в два раза больше золота, в HNО3 не растворяется; стали, содержащие 10 - 20% Сr, не ржавеют и т. д. Таким образом сплавы имеют более выгодные технологические свойства, чем самостоятельные металлы (легче сплавляются, не поглощают воздуха, хорошо поддаются обработке, а иногда также термоулучшению и закалке); поэтому-то сплавы и применяются в технике так широко.

Исследованием и испытанием сплавов занимается металлография. Ее методы основаны на химическом анализе сплавов, термическом анализе сплавов и на наблюдении под микроскопом отполированного и протравленного шлифа под падающими световыми лучами.

предыдущая главасодержаниеследующая глава











© CHEMLIB.RU, 2001-2021
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'Библиотека по химии'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь