МЕТАЛЛЫ. К металлам относятся s-элементы (кроме H, He), все d-элементы, все f-элементы и некоторые р-элементы: Al Ga In Tl Pb Sn Bi Po
К металлам относятся s-элементы (кроме H, He), все d-элементы, все f-элементы и некоторые р-элементы: Al Ga In Tl Pb Sn Bi Po
Tпл., 0С 660 30 156 304 327 232 271 254
Все металлы имеют характерные физические свойства, которые связаны с особенностями металлического типа связи. В узлах металлической кристаллической решетки Å ионы, связь между которыми осуществляют делокализованные валентные электроны («электронный газ»).
Все металлы электропроводны, теплопроводны, ковки, пластичны, т.е. смещение слоев друг относительно друга до определенного предела не приводит к разрушению кристаллической решетки.
Электропроводность уменьшается с повышением температуры и увеличивается при понижении температуры (сверхпроводимость).
Цвет металлических кристаллов – серый (за исключением Au, Cu). Кристаллы непрозрачные, свободные электроны частично поглощают падающий свет, большую часть – отражают (металлический блеск).
Температры плавления.
Большинство металлов имеют высокие температуры плавления.
Низкие температуры плавления имеют: Hg (-390C), Ga (+300C), щелочные металлы.
Рис.33. Темпратуры плавления металлов IV периода
Tпл., 0С
K Sc Ti Cr Mn Fe Ni Cu Ga Z
64 1541 1668 1890 1243 1534 1455 1085 30
Изменение температуры плавления по группам:
s-элементы и d-элементы II группы- вниз по группе Тпл.¯ Li Be Zn
180 1287 420
Cs Ba Hg
28,4 727 -39
d-элементы IV-VIII групп – вниз по группе Тпл. Ti Cr Fe Ni
1668 1890 1534 1455
Zr Mo Ru Pd
Hf W Os Pt
2230 3420 3030 1772
Радиусы атомов.
По периоду ® радиус атома уменьшается, но неодинаково для s-, p-, d-, f-элементов:
s-, p-элементы K Ca Sc
0.236 0.197 0.164 нм Dr = 0.072 нм (на 3 элемента)
d-элементы Ti …..Ni…...Zn
0.146 0.124 0.139 Dr = 0.022 нм (на 7 элементов)
f- элементы Ce…………..Lu
0.183 0.174 Dr = 0.009 нм (на 14 элементов)
d- и f-электроны, расположенные во внутренних слоях атомов, экранируют ядро, уменьшают его эффективный положительный заряд и уменьшает влияние ядра на внешний электронный слой, радиус атома меняется незначительно – d- сжатие, f- сжатие (или лантаноидное сжатие).
Изменение радиусов атомов по группе.
По группе сверху вниз радиусы атомов увеличиваются. У s-, p-элементов при переходе от периода к периоду радиус увеличивается существенно. У d-элементов есть свои особенности.
Период
4 V Cr Cu Zn
0.134 0.127 0.128 0.139
5 Nb Mo Ag Cd
0.145 0.139 0.144 0.156
6 Ta W Au Hg
0.146 0.140 0.144 0.160
Выводы: 1) Максимальное увеличение радиуса атома при переходе от 4 к 5 периоду;
2)Практически одинаковые радиусы атомов d-металлов одной подгруппы 5 и 6
периодов. Эти пары элементов особенно близки по химическим свойствам: Zr – Hf,
Nb – Ta, Mo –Wи т.д.
Магнитные свойства.
В зависимости от поведения металлов в магнитном поле различают металлы:
a) диамагнетики- оказывают большее сопротивление магнитным силовым линиям, чем вакуум, выталкиваются из магнитного поля, ориентируются перпендикулярно линиям магнитного поля (Be, Zn, Cu, Hg, Au, Cd, Zr, Ga, Pb и др.);
б) парамагнетики –хорошо проводят магнитные силовые линии, втягиваются в магнитное поле, ориентируются вдоль силовых линий (щелочные и щелочноземельные металлы, большинство d-, f-элементов);
в) ферромагнетики – это парамагнетики, которые сохраняют намагниченность и после ликвидации поля (Fe, Co, Ni, Gd, Dy, сплав Sm-Co). Ферромагнетизм – это свойство особых кристаллических структур (наличие доменов). Ферромагнитные свойства сохраняются лишь до определенной критической температуры (точка Кюри).
Парамагнетизм связан с наличием «холостых» электронов у «остова» атома после образования металлической связи. Магнитные поля электронов не скомпенсированы и вещество имеет собственный магнитный момент.
Zn d10s2 «остов» Zn2+ d10 – холостых электронов нет, диамагнетик
Fe d6s2 «остов» Fe2+ d6 - четыре холостых электрона, парамагнетик
Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 3770;