ХИМИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Применение таких металлов как базируется именно на их механических свойствах. Речь идет о металлические свойства веществ, в отличие от металлических свойств химических элементов.

Общим в строении всех веществ металлов является атомная кристаллическая решетка и, вследствие незаполненности электронами зоны связывающих молекулярных орбиталей, способность воспринимать и электронов передавать энергию, в том числе электрическую и тепловую. Именно поэтому высокие электропроводность и теплопроводность - характерные свойства металлического состояния вещества.

Металлам присущи пластичность, ковкость, что также связано с их электронным строением.

Если в кристаллическую решетку металла ввести атомы другого металла, то есть приготовить сплав, то сопротивление изменению формы кристалла резко увеличится. Атомы введенного металла, которые имеют другие размеры, искажают решетку основного металла и тем самым затрудняют скольжение атомных плоскостей относительно друг друга, поэтому сплавы всегда крепче и тверже, чем чистые металлы.

Способность к обработке и высокая прочность без хрупкости сделали металлы основой человеческой цивилизации.

Важнейшей характеристикой металлов, которая определяет возможность их применения в качестве материалов, является химическая активность в отношении окружающей среды, так называемая коррозионная стойкость. Коррозия - это взаимодействие металла с веществами окружающей среды, в том числе воздухом, водой, водными растворами.

По химической активностью и, соответственно, по коррозионной стойкостью металлы можно разделить на три группы.

Одну группу составляют благородные металлы, которые в ряду активности стоят правее ртути, начиная с серебра; среди них золото, платина и др. Они используются для изготовления аппаратуры и посуды, предназначенных для проведения реакций с очень агрессивными веществами, для производства изделий, для которых даже небольшая степень взаимодействия с этими веществами недопустим.

До противоположного по свойствам группы металлам относятся металлы, стоящие в ряду активности левее магния. Это - щелочные и щелочноземельные металлы. Они быстро взаимодействуют с кислородом и даже азотом воздуха и водой, поэтому использовать их в качестве конструкционных материалов не можно.

Между двумя указанными группами металлов находятся все другие, которые коррозируют небыстро. Скорость коррозии зависит не столько от активности самого металла, сколько от свойств продуктов коррозии, то есть продуктов реакции. Так, химически активные Мg, Аl, Zn, Сr, но корродируют они очень медленно. На их поверхности образуется тонкая, но плотная, газонепроницаемая пленка окислов, которая препятствует непосредственному контакту металла с окружающей средой.

На поверхностях других металлов, в том числе железа, при обычных условиях образуется рыхлая, газопроницаемая пленка оксидов, поэтому железо медленно, но ржавеет.