Metallid (0)

Metallid
Metallide ehituse omapära
•
Metallidel on vähe väliskihi elektrone, 
Click to edit Master text styles
mittemetallidel on neid rohkem.
Second level
•
Metallidel on suhteliselt suured aatomraadiused, 
●
Third level
mille tõttu on ka väliskihi elektronid  tuumaga  
●
Fourth level
●
Fifth level
nõrgalt seotud.
•
Metallid on  redutseerijad , sest neil on võime 
loovutada redoksreaktsiooni käigus väliskihi 
elektrone. Mittemetallid on oksüdeerijad, sest nad 
liidavad endaga elektrone.
Metallide füüsikalised omadused
Värvus, peegeldusvõime - erinev värvus on 
tingitud sellest, et metallid neelavad erineva 
lainepikkusega  kiiri  erinevalt. (vask punane, kuld  
kollane)
Plastilisus  – metallide mittesuunalisus 
võimaldab kihtide nihkumist, ilma et keemiline 
side nende vahel katkeks.
Tihedus – *kergmetallid ( liitium )
                      *raskmetallid ( osmium , iriidium)
Sulamistemperatuur  - *kergsulavad
                                            * rasksulavad
Madalaim sulamistemperatuur elavhõbedal -39°
Soojus - ja elektrijuhtivus  – Parimad elektri- ja 
soojusjuhid on Ag, Cu, Al. 
Kulla värvus,  ehete  
valmistamisel
Sulamistemperatuur, 
hõõglambi  niitide valmistamine
Elektrijuhtivus, elektri-
juhtmete valmistamine
Cu ja Al
Plastilisus ja töödeldavus, 
autode valmistamine
Metallide keemilised omadused
Reageerimine lahjendatud hapetega: Zn + 2HCl ---> ZnCl2+ H2
Reageerimine veega: 2Na + 2H2O ---> 2NaOH + H2
Reageerimine soola lahustega : 2Fe + 3Cl2  ---> 2FeCl₃
Reageerimine mittemetallidega: 4Al + 3O2 ---> 2Al2O₃
Metallide redutseeriv  toime väheneb metallide aktiivsuse reas vasakult 
paremale.
Need metallid, mis paiknevad vesinikust vasakul, võivad lahjendatud hapetest 
vesiniku välja tõrjuda. Näiteks Cu, Hg, Ag, Pt, Au ei reageerigi lahjendatud 
hapetega ning need paiknevad vesinikust paremal.
Iga metall  võib välja tõrjuda teise metalli selle soola vesilahusest, kui ta 
paikneb soola moodustavast metallist vasakul.
http://www.chemicum.com/?video=50&lan=EE
Metallide korrosioon
Korrosioon ehk korrodeerumine on keemilise aine, 
Aeglustada saab 
kivimi, koe või materjali, enamasti metalli osaline hävin 
mitmel viisil:
keskkonnas toimuvate keemiliste reaktsioonide tõttu.
Korrosioon on raua roostetamine, vase kattumine 
paatinakihiga, alumiiniumi  tuhmumine , hõbeda 
1.
Metalli pinna 
tumenemine jne.
katmine värviga, 
Korrosioon sõltub keskkonnast (õhus, vees, 
lakiga.
pinnases), mõjuteguritest, temperatuurist (kõrgemal 
2.
Pinna katmine 
temperatuuril korrosioon  kiireneb ), radioaktiivsest 
tsingiga
kiirgusest.
Korrosioon kujutab endast redoksprotsessi, mille 
käigus metalli  aatomid  oksüdeeruvad.
   * keemiline korrosioon  *  elektrokeemiline  
korrosioon
Sulamid
Sulam  on kahe või enama metalli või metalli ja mittemetal i kokku sulatamisel 
saadud aine. Jahtumisel moodustavad nad tahke sulami. Kokku ei ole võimalik 
sulatada metal e, mil e sulamistemperatuuride vahe on suur.
Sulameid  kasutatakse laialdaselt sel epärast, et nad on tavaliselt kõvemad 
lähtemetallidest, püsivamad välistingimuste suhtes ja sulavad madalamal 
temperatuuril kui neid moodustavad metallid. Ning tihtipeale on nad ka 
odavamad. 
Kõige tuntum metal  on raud ja tema sulamid- teras ja  malm . Rauast ja tema 
sulamitest valmistatakse tööri stu, autosid, ronge, tööstusseadmeid jne. 
Malmist  valmistatakse ka radiaatoreid, sest malm on hea soojusjuhtivusega. 
Kulla ja hõbeda sulameid on  aastasadu  kasutatud ehete valmistamiseks (nt: 
kaelakeed, käeketid, kõrvarõngad jne).  Peeglites kasutatakse samuti hõbedat, 
sest tal on hea peegeldusvõime. 
Tähtsamad sulamid:
 Teras on raua ja süsiniku sulam, milles on 
kuni 2% süsinikku, peale selle muid lisandeid 
(P, S, Si). 
Malmis on süsiniku sisaldus 2-5%. Teras on 
kõva ja elastne, malm aga habras . 
Roostevaba teras on raua sulam kroomi ja 
nikliga (leidub nugades kahvlites, torustikus 
jne).
 Pronks on vase ja tina sulam. 
Jootmetall on tina ja plii sulam, millega 
kaetakse raudplekki ja raudesemeid, et muuta 
neid roostekindlaks. 
Väärismetallisulamid on näiteks kulla sulam 
hõbeda või vasega ja hõbeda sulamid vasega. 
Metallilised elemendid looduses
*Enamik metallilistest elementidest esineb looduses ühenditena 
(ehk metallidena) 
mitmesugustes maakides.
*Maakideks nimetatakse  kivimeid, mis sisaldavad tootmisväärses 
koguses  metallide looduslikke ühendeid.
*Kõige aktiivsemad metallid esinevad  looduses põhiliselt 
mitmesuguste   sooladena (Nad moodustavad valdavalt ioonseid 
ühendeid)
*Osa metallilisi elemente esineb  looduses peamiselt sulfiididena, 
näiteks  PbS ehk pliiläik, ZnS ehk tsinkläik jt.
*Ka inimene ja loomad sisaldavad   metalle , sest toituvad kas 
otseselt või    kaudselt   taimedest . Inimese organismi  satuvad toidu 
ja joogiveega 
praktiliselt  kõik perioodilisussüsteemi elemendid,  
elutegevuseks on 
vajalikud aga 87 - 90  elementi.
Metallide saamine
* Metallurgia käsitleb metallide ja sulamite tootmist 
metallimaakidest. Vanimaks metallurgiaharuks on 
pürometallurgia.  
https://www.youtube.com/watch?v=MfIHtxaY8Jw
1. Fe2O33CO  2Fe + 3CO2
   2. CO2 + C = 2CO
   3. C + O2 = CO2
 
*metalli tootmiseks vajalik kõrge temperatuur saadakse kütuse 
põlemisest.
Pürometallurgia alla kuulub 
ka elektrometallurgia, kus metallide tootmiseks 
kasutatakse elektrienergiat.
*Pürometallurgilistel protsessidel redutseeritakse 
metall oksiidimaagist söe või süsinikoksiidiga. Nii 
toodetakse rauamaagist rauda, vasemaagist vaske:
Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO     Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 
4CO2
Cu2O + C = 2Cu + CO
*Kui metallimaak on sulfiid, siis särratatakse 
("põletatakse") see esmalt  oksiidiks ja 
redutseeritakse siis söega metalliks. Nii toimub plii 
tootmine:
2PbS + 3O2 = 2PpO + 2SO2   PbO + H2 = Cu + 
H2O
*Maak→rikastatud maak→metallioksiid→meta
 Kogu protsess on väga  energiamahukas .
Ühendis  sidemete lõhkumiseks tuleb kulutada 
energiat.
*Redutseerijana kasutatakse:
  a) koksi (C) (kõige odavam)
     Fe3O4+4C → 3Fe+4CO
 b) süsinikmonooksiidi (CO), mis tekib ka koksi 
kasutamisel
      Fe2O3+3CO → 2Fe+3CO
c) vesinikku (väga  puhaste  metallide saamiseks)
       CuO+H2 → Cu+H2
d) alumiiniumi (aluminotermia), kui on metalli vaja 
toota rasksulavast  maagist
            Cr2O3+2Al → 2Cr+Al2O3
 
Energia tootmine metallide abiga
Keemilises  vooluallikas  toimuvad elektrokeemilised 
protsessid põhinevad redoksreaktsioonidel. 
Vooluallika elemendi negatiivne  elektrood  on 
niisugusest metallist, mis elektrolüüdiga 
reageerides oksüdeerub.
 Oksüdeerumisprotsessis eralduvad metalli 
aatomeist elektronid, negatiivse laengu kandjad. 
Kui ühendada vooluallika klemmidega elektritarviti, 
moodustub vooluring ja elektronid liiguvad 
välisahelas negatiivselt elektroodilt positiivsele, s.t 
tekib  elektrivool . 
Positiivsel elektroodil osalevad 
elektronid reduktsioonireaktsioonis.
Metallide tähendus inimühiskonna arengus
Metal ide kasutamine igapäevaelus sõltub nende omadustest. Näiteks radiaatorid valmistatakse 
metallist, sest metal id juhivad hästi soojust. Teine metal idele omane asi on see, et nad juhivad hästi 
elektrit. Osad metallid on plastilised, seega kergesti töödeldavad. Seetõttu hakati metal idest tegema 
tööri stu,  ehteid  jne. Juba varajasel ajal kasutati metalle nt. tööri stade ja skulptuuride valmistamiseks.
Keskkonnaprobleemid:
Tekib palju aherainet, väga  energiamahukad  tööstusharud
Suured piirkonnad muudetakse inimese ja loomade eluks ja inimese majandustegevuseks 
kõlbmatuks
Maavarade suuremahuline kaevandamine mõjutab põhjavee kihte, halvendab  joogivee  kvaliteeti
Metallide  sulatamine  saastab tugevalt keskkonda, sest kõrgahjud paiskavad õhku  kahjulikke  
aineid
Elukutsete esindajad, kellel on vaja teada metallide kohta:
autolukksepp
keevitaja
kullassepp
laevamehaanik
konstruktor

Document Outline

• Slide 1
• Metallide ehituse omapära
• Metallide füüsikalised omadused
• Slide 4
• Metallide keemilised omadused
• Metallide korrosioon
• Sulamid
• Slide 8
• Metallilised elemendid looduses
• Metallide saamine
• Slide 11
• Slide 12
• Energia tootmine metallide abiga
• Metallide tähendus inimühiskonna arengus