
- •О.Б.Чалова, а.М. Сыркнн Химические свойства металлов
- •Рецензенты
- •Введение
- •1. Деление элементов на металлы и неметаллы.
- •1.1. Периодические свойства атомов и ионов
- •1.2. Деление элементов на металлы и неметаллы.
- •1.3. Классификация простых веществ по составу
- •Неметалл
- •2. Металлическая химическая связь. Металлические структуры
- •2.1. Упрощенная модель металлической химической связи
- •2.2. Резонанс ковалентных связей в металлах.
- •2.3. Зонная теория проводимости. Зонные структуры в металлах
- •2.4. Металлические структуры
- •2.5. Поликристаллическая структура металлов
- •2.6. Сплавы и интерметаллические соединения металлов
- •2.6.2. Интерметаллические соединения.
- •3. Физические свойства металлов
- •3.2. Поляризуемость.
- •3.3. Температура плавления, температура кипения металлов.
- •3.4. Электропроводность.
- •3.5. Теплопроводность.
- •3.6. Магнитные свойства.
- •3.7. Механические свойства.
- •3.8. Сверхпроводимость.
- •3.9. Контактные потенциалы
- •3.10. Работа выхода электрона.
- •4. Химические свойства металлов
- •4.1. Общие тенденции изменения химической активности металлов.
- •4.2. Взаимодействие металлов с неметаллами
- •4.2.1. Общие тенденции изменения окислительной способности неметаллов
- •4.2.2. Взаимодействие металлов с галогенами
- •4.2.3. Взаимодействие металлов с кислородом
- •4.2.4. Взаимодействие металлов с халькогенами
- •4.2.5. Взаимодействие металлов с азотом и фосфором
- •4.2.6. Взаимодействие металлов с углеродом, кремнием, водородом
- •5. Взаимодействие металлов с водными растворами окислителей
- •5.1. Ряд стандартных окислительно-восстановительных потенциалов металлов
- •5.2. Взаимодействие металлов с водой
- •5.3. Взаимодействие металлов с водными растворами щелочей
- •5.4. Взаимодействие металлов с растворами кислот, окисляющими
- •5.5. Взаимодействие металлов с концентрированной серной кислотой
- •5.6. Взаимодействие металлов с азотной кислотой
- •5.7. Взаимодействие металлов с «царской водкой» и другими смесями
- •5.8. Взаимодействие металлов с растворами солей
- •5.8.1. Окисление катионом неактивного металла в растворах солей.
- •5.8.2. Окисление металлов в растворах солей, подвергающихся гидролизу по катиону
- •5.8.3. Окисление металлов в растворах солей, подвергающихся гидролизу по аниону
- •5.8.4. Окисление металла растворенным кислородом.
- •5.8.5. Окисление металла в растворах, содержащих анионы – лиганды.
- •5.8.6. Взаимодействие металлов с растворами аммиака
- •6. Экспериментальная часть
- •6.1. Общие рекомендации для подготовки к лабораторным занятиям
- •Лабораторная работа №_____ Тема:________________________________________________
- •6.2. Основные правила безопасной работы в химической лаборатории
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Учебное издание
- •Химические свойства металлов Редактор л.А.Маркешина
- •Тираж 600 экз. Заказ .
- •450062, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул. Космонавтов, 1
Министерство по науке и образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
О.Б.Чалова, а.М. Сыркнн Химические свойства металлов
Учебное пособие
УФА 2010
УДК 546(07)
ББК 24.1я7
Ч 12
Рецензенты
Д-р хим. наук, профессор Ф.Х.Кудашева
Зав. кафедрой «Общая химия» Уфимской государственной Академии Экономики и Сервиса, канд. хим. наук И.П.Журкина
Чалова О.Б., Сыркин А.М.
Ч 12 Химические свойства металлов: учеб. пособие.-Уфа: Изд-во УГНТУ, 2010.- 107с.
ISBN 978-5-7831-0767-2
Настоящее учебное пособие является лабораторным практикумом по химии, включает изложение теории и описание лабораторных опытов, посвященных изучению химических свойств металлов.
Предназначено для студентов технических вузов очной, очно - заочной и заочной форм обучения вузов; может быть использовано преподавателями техникумов и школ, как руководство к практическим занятиям по химии.
УДК 546(07)
ББК 24.1я7
ISBN 978-5-7831-0767-2 Уфимский государственный нефтяной
технический университет, 2010
Чалова О.Б., Сыркин А.М., 2010
Введение
Современная технология основана на использовании металлов. Благодаря таким свойствам, как прочность, твёрдость, пластичность, коррозионная стойкость, жаропрочность, высокая электрическая проводимость и многое др., металлы играют огромную роль в современной технике, причём число металлов, находящих применение, постоянно растет. Хотя широко используемые в последнее время пластмассы частично заменяют металлы, производство металлов все время возрастает. С наступлением атомного века, при постройке сверхзвуковых самолетов и космических ракет, требования к металлическим материалам резко повысились. Уже в начале прошлого века потребности авиационной промышленности привели к развитию производства легких металлов: алюминия и магния; титана и циркония, которые встречаются часто, но в основном рассеяны в горных породах и редко встречаются в виде чистых руд. Без металлов не было бы электротехники. Хорошая проводимость электрического тока характерна для всех «настоящих металлов» и не присуща неметаллическим материалам.
Инструменты для обработки металлов (токарные резцы, сверла, специальные пилы и т. д.) должны обладать повышенной твердостью, а листовые или винтовые рессоры, напротив, отличаться эластичностью и одновременно прочностью. От зубчатых колес, валов, болтов и гаек требуется особенная прочность на излом, от тросов и цепей — чрезвычайное сопротивление растяжению, а колбам, цилиндрам, котлам высокого давления приходится переносить высокую температуру, огромное давление и воздействие химически агрессивных веществ.
Большая часть машин и транспортных средств изготовлена из сплавов металлов. Способность металлов к образованию многочисленных соединений разного типа, к различным фазовым превращениям создаёт возможность для получения разнообразных сплавов, характеризующихся требуемым сочетанием полезных свойств. Сплавляя металлы или вводя в них небольшие добавки неметаллов, можно получать материалы, отвечающие специальным требованиям. Число используемых в технике сплавов превысило уже 10 тысяч. Значение сплавов как конструкционных материалов, электротехнических материалов, материалов с особыми физическими свойствами непрерывно возрастает.
Настоящее пособие подготовлено с целью систематизировать, упростить и облегчить студентам 1-ого курса изучение и ознакомление с основным содержанием раздела «Химия металлов», являющегося одним из важнейших для подготовки специалиста технического направления. Пособие окажется полезным и интересным молодым, начинающим преподавателям и научным сотрудникам для подготовки к лекциям, лабораторным и практическим занятиям. Рекомендуем данное пособие учителям, преподавателям средних школ, техникумов, колледжей, а также школьникам-старшеклассникам, заинтересованным в углубленном изучении химии.