Keemia teooria Metallide iseloomulikud füüsikalised omadused hea elektri- ja soojusjuhtivus plastilisus ja hea sepistatavus metalne läige enamasti hallikas värvus (hõbevalgest terashallini). Metallide iseloomulikud omadused on tingitud metallilisest sidemest: metallides on aatomite väliskihi elektronid muutunud kõigile aatomitele ühiseks. Füüsikalised omadused, mille poolest metallid üksteisest erinevad tihedus (kergmetallid ja raskmetallid) sulamistemperatuur kõvadus (kõige kõvem on Cr ja pehmed on leelismetallid)
.. jt.sooladena. Aatomi ehitus ja paiknemine per. süsteemis: Per. süsteemis- vasakul all; väliskihis 1-3 elektroni, aatomiraadius suhteliselt suur; elektronegatiivsus suhteliselt väike; loovutavad elektrone; on redutseerijad; ühendites omandavad positiivse oksüdatsiooniastme. Metalliline side: Metallioonide ja "vabade elektronide" vaheline side. Füüsikalised omadused: Üldised: hea elektri .ja soojusjuhtivus, metalliline läige, plastilisus. Erinevused: 1. Läige ja peegeldumisvõime (sile poleeritud pind): parimad peegeldusvõimelt hõbe(Ag). alumiinium(Al), kuld(Au). Pulbrina enamus hallikas-mustad, kuid Al ja Mg on ka pulbrina läikivad. 2. Elektrijuhtivus ja soojusjuhtivus: Parimad elektrijuhid: hõbe(Ag), vask(Cu) , alumiinium(Al). Kehvad:elavhõbe( Hg), plii(Pb). Üldiselt head elektrijuhid on ka head soojusjuhid. Temperatuuri tõustes metallide elektrijuhtivus väheneb. Absoluutse nulli
ASEMEL ENAMASTI METALLIDE SEGUSID (SULAMEID)? NIMETA TUNTUMAID SULAMEID. MILLEST NEID VALMISTATAKSE JA KUS KASUTATAKSE? II. ÜLDOMADUSED + + + + + + + + + + + + + METALSE SIDEME TÕTTU ON KÕIKIDELE METALLIDELE ISELOOMULIKUD JÄRGMISED OMADUSED: METALNE LÄIGE (PEEGELDUMISVÕIME) Ag Al Fe 90% 70% 40% ELEKTRI- JA SOOJUSJUHTIVUS elektrijuhtivus suureneb Ag Cu Au Al Fe ... Pb Hg soojusjuhtivus suureneb PLASTSUS (SEPISTATAVUS) Au Ag Cu Sn Pb Zn Fe...Mn Sb plastsus väheneb MUUD OMADUSED · HALLIKAS VÄRVUS ERANDID: Cu PUNANE Au KOLLANE · TAHKED AINED ERAND:
HgS, FeS2), kloriidsed ( NaCl, KCl), karbonaatsed, ...jt.sooladena. Aatomi ehitus ja paiknemine per. süsteemis: Per. süsteemis- vasakul all; väliskihis 1-3 elektroni, aatomiraadius suhteliselt suur; elektronegatiivsus suhteliselt väike; loovutavad elektrone; on redutseerijad; ühendites omandavad positiivse oksüdatsiooniastme. Metalliline side: Metallioonide ja "vabade elektronide" vaheline side. Füüsikalised omadused: Üldised: hea elektri .ja soojusjuhtivus, metalliline läige, plastilisus. Erinevused: 1. Läige ja peegeldumisvõime (sile poleeritud pind): parimad peegeldusvõimelt hõbe(Ag). alumiinium(Al), kuld(Au). Pulbrina enamus hallikas-mustad, kuid Al ja Mg on ka pulbrina läikivad. 2. Elektrijuhtivus ja soojusjuhtivus: Parimad elektrijuhid: hõbe(Ag), vask(Cu) , alumiinium(Al). Kehvad:elavhõbe( Hg), plii(Pb). Üldiselt head elektrijuhid on ka head soojusjuhid. Temperatuuri tõustes metallide elektrijuhtivus väheneb
peegeldumisvõimega. See, et metallid plastsed on, annab meile hea võimaluse metalle töödelda ja sepistada nii, et nad omastavad vajaliku kuju. Metallid on head elektri- ja soojusjuhid. Metallidel on väga erinev kõvadus. Tihedus sõltub aatommassist, aatomiraadiusest, kristallvõre ehitusest. Kristallvõre tüübi järgi: Suhtumisest magnetvälja: Ferromagneetilised, Paramagneetilised, Diamagneetilised Tiheduse järgi: Kergmetallid, Raskmetallid Sulamistemperatuuri järgi: Kergsulavad, Rasksulavad Plastilisus: Plastsed enamik, Haprad Elektri- ja soojusjuhtivuse järgi: Kõvadus: Pehmed leelismetallid Na, Li, K
peegeldumisvõimega. See, et metallid plastsed on, annab meile hea võimaluse metalle töödelda ja sepistada nii, et nad omastavad vajaliku kuju. Metallid on head elektri- ja soojusjuhid. Metallidel on väga erinev kõvadus. Tihedus sõltub aatommassist, aatomiraadiusest, kristallvõre ehitusest. Kristallvõre tüübi järgi: Suhtumisest magnetvälja: Ferromagneetilised, Paramagneetilised, Diamagneetilised Tiheduse järgi: Kergmetallid, Raskmetallid Sulamistemperatuuri järgi: Kergsulavad, Rasksulavad Plastilisus: Plastsed – enamik, Haprad Elektri- ja soojusjuhtivuse järgi: Kõvadus: Pehmed – leelismetallid Na, Li, K
ja peegeldusvõime, mis avaldub pärast metalli poleerimist. Parema peegeldusvõimega on Ag, In, Al, Rh, Pd. Metallide füüsikalised omadused · Värvus- enamik metalle on hõbevalged, Cu- roosakspunane, Au- kollane, Zn-sinakasvalge Metallide füüsikalised omadused · Plastilisus ja haprus- enamik metalle on plastilised, eriti plastiline on Au. Haprad metallid on Sb, Mn, Ru. Metallide füüsikalised omadused · Kõvadus- Leelismetallid, Sn, Pb ja Au on pehmed. Kõige kõvem metall on Cr. Kõvadus sõltub metalli töötlusest ja puhtusest. Metallide füüsikalised omadused · Sulamistemperatuur- selle alusel liigitatakse metallid kerg- ja rasksulavateks metallideks. Piiriks on 1000o C. Kõige madalama sulamistemperatuuriga on Hg (- 38o C ) ja kõrgema sulamistemperatuuriga W (3410o C ). Metallide füüsikalised omadused · Tihedus- selle järgi liigitatakse metallid kerge- ja raskemetallideks. Piiriks on 5 g/cm3 .
2 Metallide füüsikaliselised omadused Läige- metallidel on iseloomulik läige ja peegeldusvõime, mis avaldub pärast metalli poleerimist. Parema peegeldusvõimega on Ag, In, Al, Rh, Pd. Värvus- enamik metalle on hõbevalged, Cu- roosakspunane, Au- kollane, Zn- sinakasvalge. Plastilisus ja haprus- enamik metalle on plastilised, eriti plastiline on Au. Haprad metallid on Sb, Mn, Ru. Kõvadus- Leelismetallid, Sn,Pb ja Au on pehmed. Kõige kõvem metall on Cr. Kõvadus sõltub metalli töötlusest ja puhtusest. Sulamistemperatuur- selle alusel liigitatakse metallid kerg- ja rasksulavateks metallideks. Piiriks on 1000o C. Kõige madalama sulamistemperatuuriga on Hg (- 38o C ) ja kõrgema sulamistemperatuuriga W (3410o C ). Tihedus- selle järgi liigitatakse metallid kerge- ja raskemetallideks. Piiriks on 5 g/cm3 . Kõige kergem on Li ( = 0,5 g/cm3 ) NB! Veest poole kergem! Kergemetallid on veel
METALLID ÜLDINE ISELOOMUSTUS ·Välisel elektronkihil on enamasti vähe elektrone(1-3) ·Metalliaatomite raadius suht suur. ·Aatomid hoiavad väliskihi elektrone nõrgalt kinni, seega on neil väike elektronegatiivsus. ·Ühendites alati pos. o.a FÜÜSIKALISED OMADUSED ·Elektrijuh., soojusjuh., plastilisus, metalne läige(peegeldusvõime). ·Metallid erinevad teineteisest: 1)tihedus(kerg-, raskemetallid):Li 0,5g/cm3 ; Os 22,6g/cm3 2)Sulamistemp.(kerg-, rasksulavad):Hg -39°C, W 3400°; 3)Kõvadus(kõvad Cr, pehmed leelismet.) 4)Värvus(kollane Au, punane Cu, teised valged,hallid) 5)Magnetiseerivus(Fe,Co,Ni) KEEMILISED OMADUSED ·Metallid on reaktsioonides alati redutseerijad(loovutavad elektrone) ·Reag. veega a)aktiivsed met.(K-Mg) reag. vedela veega; tekivad hüdroksiid ja H2 ( 2Na+2H2O®2NaOH + H2 )
Metallid Metallide üldiseloomustus Hästi töödeldavad, plastilised (va Sb ja Bi) Metalse läikega Suure albeedoga (poleeritult) Head soojusjuhid Head elektrijuhid Pulbrina tuhmhallid või mustad (va Mg, Al, Cu, Au jmt) Füüsikalised omadused · Sulamistemperatuur väga erinevad tavatingimustes tahked (va Hg) leelismetallidel* madal *IA rühma elemendid, mis on nime saanud sellest, et annavad veega reageerides leeliseid Tihedus · > 1 g/cm3 (va Li, Na, K) · on seda väiksem, mida väiksem on metalli aatomi aatommass ja mida suurem on aatomraadius · < 5 g/cm3 kergmetallid (leelismetallid, Ti, Mg, Al) · Ülejäänud raskmetallid Kõvadus Leelismetallid on pehmed ja kergesti lõigatavad
n(O2)=0,4/4=0,1 mol V(O2)=0,1*22,4=2,24 cm3 M(HNO3)=63g/mol n(HNO3)=0,1*4/4=0,1 m(HNO3)=0,1*63=6,3g ÜLDINE ISELOOMUSTUS Välisel elektronkihil on enamasti vähe elektrone(13) Metalliaatomite raadius suht suur. Aatomid hoiavad väliskihi elektrone nõrgalt kinni, seega on neil väike elektronegatiivsus. Ühendites alati pos. o.a FÜÜSIKALISED OMADUSED Elektrijuh., soojusjuh., plastilisus, metalne läige(peegeldusvõime). Metallid erinevad teineteisest: 1)tihedus(kerg, raskemetallid):Li 0,5g/cm3 ; Os 22,6g/cm3 2)Sulamistemp.(kerg, rasksulavad):Hg 39°C, W 3400°; 3)Kõvadus(kõvad Cr, pehmed leelismet.) http://www.abiks.pri.ee 4)Värvus(kollane Au, punane Cu, teised valged,hallid) 5)Magnetiseerivus(Fe,Co,Ni) KEEMILISED OMADUSED Metallid on reaktsioonides alati redutseerijad(loovutavad elektrone)
pandi heina, et saada tugevamat ehitusmaterjali. 1980 algas nende uus võidukäik, hakati looma väga olulisi komposiite, nagu klaaskiuga tugevdatud vaigud. Ja ka süsinikkiuga tugevdatud vaigud. Oluline on ka Kevlar. keraamilised materjalid- Eelajaloos klaas(kristuse sünni ajal), savipotid jms(eKr). 1980 hakkavad levima rasked keraamilised materjalid- Alumiinium oksiid- Auto süüteküünla isolaator. Tenokeraamilised materjalid on kallid. 2) Metallide ja sulamite liigitus: Tihedus- kergmetallid ja -sulamid – tihedus kuni 5000 kg/m3 magneesium, alumiinium, titaan... keskmetallid ja -sulamid – tihedus 5000...10 000 kg/m3 tina, tsink, vask, nikkel, antimon, kroom, mangaan... raskemetallid ja -sulamid – tihedus üle 10 000 kg/m3 plii, hõbe, kuld, volfram, molübdeen... sulamistemperatuur – kergsulavad metallid ja –sulamid – sulamistemperatuur ei ületa Pb sulamistemperatuuri 327 °C liitium, tina, plii
võib selle tugevusvaru olla 2-10 Detaili lubatava minimaalne ristlõikepindala F · S- konstruktsiooni- S= [ ] elemendi ristlõike- pindala · F- antud konstruktsiooni- elemendile mõjuv jõud []-lubatav pinge [][]V METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Omaduste liigitus Füüsikalised omadused ( ): · tihedus, sulamistemperatuur, kõvadus, elastsus Mehaanilised omadused ( ): · tugevus, plastsus, sitkus Tehnoloogilised omadused ( ): · valatavus, deformeeritavus, lõiketöödeldavus, termotöödeldavus · jt. (keemilised, majanduslikud, esteetilised) METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Füüsikalised omadused tihedus () Tihedus , kg/m3 (g/cm3) Metallide ja sulamite liigitus tiheduse järgi: < 5000 kg/m3 kergmetallid ja -sulamid
kristallivõredel on ligilähedased võreperioodid, aatomi raadiused. 3. Metallide ja sulamite füüsikalised omadused. a. Tihedus- on homogeense aine mass ruumalaühiku kohta.Pulbriliste materjalide korral eristatakse puistetihedus ja rappetihedus.Eristatakse kergmetalle,kesk ja raskmetalle. b. Sulamistemperatuur- on temp,mil materjal läheb üle tardunud olekust vedelasse.On kergsulavad, kesksulavad, rasksulavad. c. Kõvadus- materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile,kui tema pinda tungib suurema kõvadusega keha.Määratakse otsaku toime järgi materjali pinnasse.OILemas erinevad meetodid:Brinelli,Rockwelli(HR=N-h/S),Vickersi. d. Elastsus- normaalelastsusmoodul E, kuju- ehk nihkeelastsusmoodul G, maht- ehk ruumelastsusmoodul K, Poissoni tegur μ 4. Metallide ja sulamite mehaanilised omadused. a
tahkkesendatud(K12), põhitahkkesendatud.Allotroopia on nähtus, mis seisneb selles, et sama keemiline element võib esineda mitme erineva lihtainena. Neid elemendi erinevaid vorme nimetatakse allotroopideks. Polümorfism ehk mitmekujulisus on esinemine mitmel eri kujul. Isomorfism moodustavad koos homomorfismiga üldmõiste, mis iseloomustab vastavust objektide struktuuride vahel. 3. Metallide ja sulamite füüsikalised omadused. Tihedus. Sulamistemperatuur. Kõvadus. Elastus. Hea elektri- ja soojusjuhtivus, plastilisus ja hea sepistatavus, metalne läige ja enamasti hallikas värvus. Tihedus(kergmetallid ja raskmetallid), sulamistemp.(nt. Hg -39o C, W aga 3400o C).Kõvadus(kõige kõvem on Cr ja pehmed on leelismetallid). Elastsus(raud, vask ja elavhõbe). 4. Metallide ja sulamite mehaanilised omadused. Staatilisel kormamisel määratavad omadused: tõmbeteim, surveteim. Dünaamilisel koormamisel
Isomorfism – erinevate metallide kristallivõrede samakujulisus. Isomorfsete ainete kristallivõredel on ligilähedased võreperioodid, aatomi raadiused. 3. Metallide ja sulamite füüsikalised omadused. Tihedus - on homogeense aine mass ruumalaühiku kohta. Ühik: kg/m³. ●Kergmetallid ρ<5000 kg/m³ ●Raskmetallid ρ>10 000 kg/m³ ●Keskmetallid ρ=5000...10 000 kg/m³ Sulamistemperatuur - temperatuur, mil materjal läheb üle tardunud olekust vedelasse. ●Kergsulavad metallid Ts<327 °C ●Rasksulavad metallid Ts>1539 °C ●Kesksulavad metallid Ts=327...1539 °C Kõvadus - materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile, kui tema pinda tungib suurema kõvadusega keha. Kõvadust määratakse otsaku toime järgi materjali pinnasse. Otsak on vähedeformeeruvast materjalist kuuli, koonuse või püramiidi kujuga
Alumiinium. Kehvad soojus- ja elektrijuhid on Plii, eritakistus on 2,08*10‒7 Wm ja Elavhõbe, eritakistus on 9,6*10‒7 Wm. Vabalt liikuvad elektronid annavad metallidele võime juhtida hästi nii elektrit kui ka soojust. Hästi sepistatavad metallid on Kuld, Hõbe ja Vask. Ühest grammist kullast saab valmistada kuni ühe ruutmeetri suuruse lehe. Metallidel on samuti mitmeid erinevusi. Metallid on toatemperatuuril enamasti tahked: v.a elavhõbe, mille sulamistemperatuur on -39 kraadi ja keemistemperatuus on 356,6 kraadi. Aga sulamis ja keemistemperatuurid on metallidel väga erinevad, nt kõige kõrgem sulamistemperatuuriga metalle on Volfram 3422 kraadi ning mille keemistemperatuur on 5555 kraadi. Kulla sulamistemperatuur on 1064 kraadi, aurustumistemperatuur 2856 kraadi, Alumiiniumi sulamistemperatuur on 660 kraadi ja keemistemperatuur on 2519 kraadi. Metallidel on erinevad tihedused. Kõige väiksema tihedusega on Liitium ~0,5 g/cm3
Metallid. Perioodis vasakul pool paiknevatel elementidel esinevad metallilised omadused, paremale poole liikudes muutuvad elemendid järjest vähem metallilisteks. Metallideside esineb metalliiooni ja poolvaba elektroni vahel. Metalle iseloomustab läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus, plastilisus, metalliline side ja hea mehhaaniline töödeldavus. METALNE LÄIGE- (võime valgust peegeldada) on metallidele iseloomulik füüsikaline omadus. Kõige paremini peegeldavad valgust hõbe ja alumiinuim, seetõttu kasutatakse neid peeglite valmistamisel. ELEKTRI- ja SOOJUSJUHTIVUS suhteliselt vabade elektronide olemasolu tõttu on metallid head elektri-jasoojusjuhid. Parimad juhid on
1) kergmetalllid ja -sulamid (light metals and alloys) tihedusega <5000 kg/m³. Nt. Liitium, berullium, magneesium, alumiinium jt. 2) raskemetallid ja -sulamid (heavy metals and alloys) tihedusega >10000kg/m³. Nt. Plaatina, volfram, molubdeen, plii, jt. 3) keskmetallid ja -sulamid tihedusega 5000-10000 kg/m³. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1) kergsulavad metallid ja sulamid (fusible metals and alloys), mille sulamistemperatuur ei uleta plii oma, st. 327 °C. Nt. Tina, plii, elavhobe jt. 2) rasksulavad metallid ja sulamid (refractory metals and alloys), mille sulamistemperatuur uletab raua oma, st. 1539 °C. Nt. Volfram, tantaal, molubdeen, kroom, vanaadium jt. 3) kesksulavad metallid ja sulamid, mille sulamistemperatuur jaab plii ja raua sulamistemperatuuride vahele (327 °C < Ts < 1539 °C). 1) vaarismetallid (noble metals). Nt. Hobe, kuld ja nn. plaatinametallid- roodium, pallaadium, plaatina jt.
Elavhõbe ja hõbe 1. Metallide üldine iseloomustus: Füüsikalised omadused: hea elektri- ja soojusjuhtivus plastilisus ja hea sepistatavus (survega töödelda metalne läige enamasti hallikas värvus (hõbevalgest terashallini). Füüsikaliste omaduste järgi erinevad järgmiste omaduste poolest: tihedus jaotuvad kerg- ja raskmetallideks. sulamistemperatuur kõvadus kõige kõvem metall on kroom ja kõige pehmemad on leelismetallid. värvus magnetiseeritavus - magnetväljasse suhtuvad metallid erinevalt o Ferromagneerilised- magnetiseeruvad nõrgas magnetväljas- Fe, Co, Ni. Nendest metallidest valmistatakse magneteid. Keemilised omadused: Metallid jaotuvad aktiivseteks, keskmise aktiivsusega ja mitteaktiivseteks. Metallid on redutseerijad ehk nad loovutavad 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
Sõltuvalt aatomi ehitusest on metallide rühmadel erinevad üldnimetused: leelismetallid, leelismuldmetallid, siirde-ehk üleminekumetallid, latanoidid, aktionoidid.Metalle liigitatakse ka nende väärtuste põhjal. Osad metallid on väärtuslikumad kui teised. Nii nimetatakse kulda, hõbedat ja kõiki kuut plaatinametalli väärismetallideks. Nende hinnalised omadused on äärmine vastupidavus välistingimustele, vastupidavus oksüdeerijate toimele, kõrge sulamistemperatuur ning kena välimus. Looduses leidub metalle nii lihtainena, kui ka liitainete koostises. Kõiki neid käsitletakse mineraalidena, mis on tekkinud maakoores mitmesuguste füüsikalis-keemiliste protsesside tulemusena. Vähem väärtuslikke metalle on looduses rohkem, kui väärismetalle. Neid nimetatakse sellepärast ka haruldasteks metallideks. Aktiivseid metalle leidub looduses vaid ühenditena, peamiselt halogeniidide, sulfaatide ja karbonaatidena.
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° Kulla värvus, ehete valmistamisel Sulamistemperatuur, hõõglambi niitide valmistamine Elektrijuhtivus, elektri- juhtmete valmistamine Cu ja Al
Poolvaba elektron - + + Metall - - + Metalliioon Plastsus(sepistatavus) Au Ag Cu Sn Pb Zn Fe Mn Sb plastsus väheneb Metalne läige(peegeldumisvõime) Ag 90% Al 70% Fe 40% Elektri- ja soojusjuhtivus elektrijuhtivus suureneb Hg Pb Fe Al Au Cu Ag soojusjuhtivus suureneb
Kontrolltöö 1 METALLID 1. Nimeta metallide ühiseid füüsikalisi omadusi . · Metalne läige · Peegeldavad valgust ja elektromagneetilisi kiirgusi · Oma kindlad sto ja kto · juhivad soojust ja elektrivoolu · mittelahustuvad 2. Milliste füüsikaliste omaduste poolest metallid erinevad ? · erinevad sto ja kto · erinevad kõvaduse poolest ( plastilised ja kõvad metallid ) · erinev tihedus 3. Nimeta rask ja kergsulavaid metalle . Rasksulavad : W , Os , Cr , Fe Kergsulavad : Hg , Cs , K , Na , Sn 4
o Keemilised omadused H + metall H on oksüdeerija; H + mittemetall H on redutseerija · Hapnik O o Leidumine Õhk o Saamine Fotosüntees o Füüsikalised omadused Nagu H-l (v.a. kergus) o Keemilised omadused - F järel tugevuselt teine oksüdeerija · Allotroopia nt O2 ja O3 METALLID Füüsikalised omadused · Tahked (v.a elavhõbe) · Metalne läige · Elektrijuhtivus · Soojusjuhtivus · Plastilisus Alumiiniumi ja raua keemilised omadused Alumiinium (Al) Raud (Fe) 1. O2 4Al + 3O2 2Al2O3 Niiske õhk: 4Fe + 3O2 2Fe2O3 Põlemine: 3Fe + O2 Fe3O4 (rauatagi) 2. H2O Tavatingimustes ei toimu Tavatingimustes ei toimu
soojusjuhtivus, plastilisus) on tingitud metallides esinevast metallilisest sidemest. •Parimad elektrijuhid on hõbe, vask ja kuld. Suhteliselt hea elektrijuht on alumiinium. •Suhteliselt madala sulamistemperatuuriga on leelismetallid, neis esineb valdavalt metalliline side. Kõrgeima sulamistemperatuuriga on 5. ja 6.perioodi siirdemetallid(kovalentne side). •Metallide tihedus üldreeglina kasvab rühmas ülevalt alla. Praktikas olulised kergmetallid. Suurima tihedusega on 6.perioodi siirdemetallid. •Magnetilised omadused 1. Ferromagnetilised metallid - raud, koobalt, nikkel ja gadoliinium - magnetiseeruvad juba nõrgas magnetväljas. 2. Paramagnetilised metallid - alumiinium, kroom, titaan - magnetiseeruvad nõrgalt. 3. Diamagnetilised metallid - tina, vask, vismut - ei tõmbu magneti poole, vaid tõukuvad sellest eemale. METALLIDE KEEMILISED OMADUSED Metall on seda aktiivsem, mida kergemini ta loovutab väliskihi
Nt: Hcl, CO2 Mittepolaarne kovalentne side Ühesuguste mittemetallide vahel. Nt: H2, Cl2, O2, N2 Vesinikside Esineb kui vesinik on ühenduses fluori (F), hapniku (O2) või lämmastiku (N2) aatomiga. 4) Kristallvõre tüübid: 1) Molekulvõre Tahked ained, mis koosnevad molekulidest. Nt. suhkur 2) Ioonvõre Ioonilise sidemega ained. Nt. sool 3) Aatomvõre Aatomitest koosnev aine. 4) Metallvõre Esineb metallidel. 5) Sulamistemperatuur aine temperatuur, mille saavutades hakkab aine sulama või tahkuma. Madala sulamistemperatuuriga tina (230 kraadi) Keskmise sulamistemperatuuriga alumiinium Kõrge sulamistemperatuuriga vask, raud, volfram. Kõvadus Vastupidavus kriimustustele. Tugevus Vastupidavus painutustele. Elektrijuhtivus Mida rohkem vabu elektrone, seda rohkem juhib aine elektrit. Molekulaarne aine Kovalentse sidemega ained.
Metallide füüsikalised omadused Sarnased omadused: tahked, läikivad, hea soojusjuhtivusega, hea elektrijuhtivusega, enamus on plastilised, hõbehalli värvi (va. kuld, vask). Erinevad omadused: sulamistemperatuurid, tihedus, kõvadus (pehmed: plii, kuld, naatrium), magnetiseerivus. Metallide iseloomulikud omadused on tingitud metallilisest sidemest: metallides on aatomite väliskihi elektronid muutunud kõigile aatomitele ühiseks. Metallide elektrijuhtivus Elektrilise juhtivuse ja elektritakistusega hinnatakse metalli võimet juhtida elektrivoolu. Head elektrijuhid on ka head soojusjuhid. Metallide juhtivus tuleneb nende aatomite elektronkatte väliskihi elektronide nõrgast sidemest aatomituumaga. Metalli temperatuuri tõusmisel selle elektrijuhtivus halveneb, temperatuuri langemisel paraneb. Elektrijuhtivust mõõdetakse siimensites (S), erijuhtivust aga siimensites meetri kohta (S/m). Parimad elektrijuhid on hõbe ja kuld aga kuna need on kallid
..60% rauda. Selle juures eraldub soojust. Ülejäänud 40...50% rauda tekib reaktsiooni FeO + C Fe + CO järgi. Sel juhul raudoksiid reageerib koksi ja tahma kujul esineva süsinikuga. Viimase reaktsiooni puhul neeldub hulga soojust. Kõrgahjus tekkiv raud on esialgu tahkes olekus ,sest raua sulamistemperatuur on 1539 º C. Kuid raud rikastub Süsinikuga kokkupuutest gaasilise süsinikoksiidiga ja hõõguva koksiga, mistõttu tema sulamistemperatuur langeb 1150...1200º C. Sula malmi koldesse valgumisel rikastub ta süsinikuga veelgi (3,5...4,5% C). Paralleelselt raua redutseerimisega maakidest toimub kõrgahjus ka mangaani, räni ja fosfori redutseerimine, mis siirduvad samuti sulametalli MnO + C Mn + CO 3MnO + 4C Mn3C + 3CO SiO2 + 2C Si + 2Co
METALLID Metallid esinevad looduses ehedalt (Cu, Ag, Au, Pt) või ühendites (maakidena). Tuntakse 90 metalli, neist kasutatakse 60, millest tehakse 5000 sulamit. Metallides esinev metalliline side põhjustab enamiku metallidele iseloomulikke omadusi. Füüsikalised omadused: 1)head soojus- ja elektrijuhid 2)plastilised 3)metalne läige (peegeldamisvõime) 4)värvuselt enamasti valged või hallid (värvilis- ja mustmet.) 5) tavatingimustel tahked v.a. Hg; omavad väga erinevaid sulamistemperatuure 6)erineva tihedusega (kerg- ja raskmetallid) 7)erineva kõvadusega 8)magnetiseeritavad (Fe, Co, Ni) 9)temp. tõustes paisuvad – soojuspaisumine. Aatomi ehitus. Metalliaatomite väliskihil on enamasti 1-3 elektroni. Metall on seda aktiivsem,mida kergemini ta loovutab väliskihi elektrone. Aktiivsus perioodis vasakult paremale väheneb ja A-rühmades ülalt alla suureneb. Keemilistes reaktsioonides metallid lihtainetena alati loovutavad väliskihi elektrone- nad on redutseerijad,
Viimane reaktsioon on kõige tähtsam. Selle reaktsiooni järgi tekib 50...60% rauda. Selle juures eraldub soojust. Ülejäänud 40...50% rauda tekib reaktsiooni FeO C Fe CO järgi. Sel juhul raudoksiid reageerib koksi ja tahma kujul esineva süsinikuga. Viimase reaktsiooni puhul neeldub hulga soojust. Kõrgahjus tekkiv raud on esialgu tahkes olekus ,sest raua sulamistemperatuur on 1539 º C. Kuid raud rikastub Süsinikuga kokkupuutest gaasilise süsinikoksiidiga ja hõõguva koksiga, mistõttu tema sulamistemperatuur langeb 1150...1200º C. Sula malmi koldesse valgumisel rikastub ta süsinikuga veelgi (3,5...4,5% C). Paralleelselt raua redutseerimisega maakidest toimub kõrgahjus ka mangaani, räni ja fosfori redutseerimine, mis siirduvad samuti sulametalli MnO C Mn CO 3MnO 4C Mn3C 3CO
Titaani tugevus ja kõvadus sõltub suurel määral tema puhtusest. Kõik lisandid, eriti lahustunud gaasid ja süsinik, suurendavad oluliselt tugevust ja kõvadust. Metalsetest lisanditest avaldavad titaansulamite tugevusele olulist mõju tina, alumiinium ja vanaadium, mistõttu neid kasutatakse legeerivate elementidena titaanisulameis. Magneesium ja magneesiumisulamid Magneesiumi iseloomustab väike tihedus ja madal sulamistemperatuur, suur kalduvus kalestumisele plastsel deformatsioonil, mistõttu selle tugevus ei sõltu ainult puhtusest vaid ka mikrostruktuurist. Õhus kuumutamisel süttib magneesium kergesti. Korrosioonikindluse poolest jääb magneesium alla alumiiniumile. Magneesium on hästi lõiketöödeldav ja keevitatav. Tehnikas kasutatavad magneesiumsulamid on hästi kuumvormitavad ja valatavad, millest tulenevalt liigitatakse magneesiumsulamid deformeeritavaiks ja valusulameiks.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
