Металлы в природе

    Из 118 известных на данный момент химических элементов 96 образуют простые вещества с металлическими свойствами, поэтому их называют металлическими элементами.

    Металлические химические элементы в природе могут встречаться как в виде простых веществ, так и в виде соединений. То, в каком виде встречаются металлические элементы в природе, зависит от химической активности образуемых ими металлов.

Алюминий Al — 7,5 %.

Железо Fe — 4,7 %.

Кальций Ca — 3,4 %.

Натрий Na — 2,6 %.

Калий K — 2,4 %.

Магний Mg — 1,9 %.

Водород H — 0,9 %.

Титан Ti — 0,9 %.

Положение в периодической системе

В Периодической системе химических элементов металлы занимают левый нижний угол и находятся в главных (А) и побочных (Б) группах. От  неметаллов их отделяет ступенчатая линия  водород — бор — оганесон.  

кристаллической решѐтки металлов: в узлах кристаллической решѐтки находятся как электрически нейтральные, так и положительно заряженные катионы металлов, а между ними свободно перемещаются Кристаллическая решѐтка металлов: 

отрицательно заряженные электроны (электронный газ).в узлах кристаллической решѐтки  находятся как электрически    

^{нейтральные, так и положительно}

За счѐт наличия в кристаллах свободно движущихся электронов для

большинства металлов характерны общие физические свойствазаряженные катионы металлов, а между  

ними свободно перемещаются

отрицательно заряженные электроны (электронный газ).

За счѐт наличия в кристаллах свободно движущихся электронов для большинства металлов характерны общие физические свойства.

Физические свойства металлов

Агрегатное состояние и цвет металлов

При обычных условиях все металлы (за исключением ртути, еѐ температура плавления — –39 °C) являются твѐрдыми веществами.

Способность металлов отражать падающий на них свет

Аллотропия является причиной наличия у них особого металлического блеска. Из 118 известных на данный момент химических элементов 22 элемента

Металлыобразуют простые вещества, обладающие неметаллическими свойствами.                    не                             имеют               запаха.

Неметаллических простых веществ намного больше, чем самих

В своѐмнеметаллических химических элементов. Причиной тому служит  большинстве металлы имеют серебристо-белый или существование явления, называемого аллотропией. серебристо-серый цвет. Исключение составляют медь (красного цвета) и золото (жѐлтого цвета).

В технике металлы принято подразделять на чѐрные и цветные. Как правило, к чѐрным металлам относят железо и его сплавы, а к цветным — все остальные металлы.

Электро- и теплопроводность

  Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах  Металлы хорошо проводят _{и в группах}тепло. Все  металлы хорошо проводят электрическийРадиусы атомов неметаллов существенно меньше, чем радиусы атомов  ток, что обусловлено наличием в кристаллической решѐтке электронов,металлов, находящихся в том же периоде. которые способны  свободно перемещаться. Очень хорошими проводниками электрического тока являются золото Au, медь Cu и серебро Ag.

Пластичность

Металлы в большинстве своѐм пластичны. Их можно ковать, вытягивать в проволоку и прессовать. Исключение составляют сурьма и висмут, они хрупкие и от удара рассыпаются.

Температура плавления

Температура плавления металлов изменяется в широком интервале: от –39 °C у ртути до 3420 °C у вольфрама. По температуре плавления металлы условно подразделяют на: легкоплавкие (температура плавления до 1000 °C); среднеплавкие (температура плавления от 1000 °C до 1600 °C);

Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах тугоплавкие (температура плавления выше 1600 °C).      и в группах

ПлотностьРадиусы атомов неметаллов существенно меньше, чем радиусы атомов     металлов, находящихся в том же периоде.

Плотность различных металлов также колеблется в сравнительно широких пределах: от 0,53  г/см³ у лития до 22,61 г/см³ у осмия.

По плотности    металлы принято подразделять на лѐгкие (плотность меньше 5 г/см³) и тяжѐлые (плотность свыше 5 г/см³).

Ряд активности металлов

Среди металлов традиционно выделяют несколько групп. Входящие в их состав представители характеризуются отличной от других металлов химической активностью. Такими группами являются:

v благородные металлы (серебро, золото, платина);

v щелочные металлы (металлы, образованные элементами IА группы периодической системы);

Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах   v щелочноземельные металлы_{и в группах} (кальций, стронций, барий, радий ).

 Радиусы атомов неметаллов существенно меньше, чем радиусы атомов

Простые вещества,металлов, находящихся в том же периоде. обладающие металлическими  свойствами, в химических реакциях всегда являются восстановителями. Положение металла в ряду активности характеризует то, насколько активно данный металл способен вступать в химические реакции (т. е. то, насколько сильно у него проявляются свойства восстановителя).

Общие химические свойства металлов

Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами

1. Металлы взаимодействуют с кислородом, образуя оксиды.

Металл + кислород → оксид Mg  + O2→ ___________

                                                 серебро, 

K + O2 → ___________ золото, Ca + O2→ ___________    не реагируют Al + O2→ ___________ 

                                     с кислородом платина  

Ba + O2→ ___________

Общие химические свойства металлов

2. Металлы взаимодействуют с галогенами (фтором, хлором, бромом и иодом), образуя галогениды.

Металл + галоген → галогенид

Mg  + Cl2→ ___________ 

K + Br2→ ___________ Na + F2→ ___________ Al + I2→ ___________ 

Ba + Br2→ ___________

Общие химические свойства металлов

4. Активные металлы  взаимодействуют с азотом, фосфором, образуя нитриды и фосфиды.

Металл + азот →нитрид

Ca  + N2 → ___________ 

K + N2 → ___________ Na + N2 → ___________ Mg + N2 → ___________ Ba + N2 → ___________

Металл + фосфор→фосфид

Ca  + Р → ___________ K +  Р → ___________ Na + Р → ___________ 

Mg + Р → ___________ Al + Р → ___________

Общие химические свойства металлов

Взаимодействие со сложными веществами

1. Щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействуют с водой при обычных условиях, образуя растворимое в воде основание (щѐлочь) и водород.

Активный металл  + вода → основание + водород

Ca  + H2O → ___________ K + H2O → ___________ Na + H2O → ___________ Al + H2O → ___________ Ba + H2O → ___________

Общие химические свойства металлов

Взаимодействие со сложными веществами

1.  Некоторые металлы средней активности реагируют с водой при повышенной температуре, образуя оксид металла и водород.

Средней активноти металл  + вода → оксид + водород

Mg  + H2O → ___________ Fe + H2O → ___________ Zn + H2O → ___________

                                                                 неактивные металлы  + вода →

реакции нет

Общие химические свойства металлов

2. Mеталлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, взаимодействуют с растворами кислот, образуя соль и водород.

металл  + кислота → соль + водород Al  + H2SO4 → ___________

Zn + HCl → ___________ Cu + H3PO4 → ___________ Na + H2So4 → ___________

                             неактивные металлы  + кислота →

реакции нет

Общие химические свойства металлов

3. Металлы реагируют с солями менее активных металлов в растворе, образуя соль более активного металла и менее активный металл в свободном виде.

металл  + соль → новая соль + новый металл Al  + FeSO4 → ___________

Zn + CuCl2 → ___________ Cu + AgNO3 → ___________ Na + MgSo4 → ___________

Закончить уравнения возможных реакций:

1.               Zn+ H₂O→

Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах 2.    Fe+ CI2→

и в группах

Радиусы атомов неметаллов существенно меньше, чем радиусы атомов 3.металлов, находящихся в том же периоде.    Au+ H2SO4(разб)→  

4.                 Cu+ O₂→

5.                 AL+Pb(NO₃)₂→

6.                 Cu+H₂SO₄(разб)→