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
METALLID Metall on keemiline element, mis lihtainena on metall. Metallide sarnased omadused: tahked, läikivad, head soojus- ja elektrijuhid, plastsed, hõbehallivärvusega (välja arvatud kuld ja vask) Metallide erinevused : sulamistemp., tihedus, kõvadus (pehmed plii, kuld ,Na), Mustmetallid raud ja tema sulamid, mis töötlemata olekus on kaetud musta oksiidikihiga. Metalliliste elementide aatomite VÄLISKIHIS on suhteliselt vähe elektrone (1- 3) ja neid hoitakse NÕRGALT kinni, seetõttu loovutavad metallid väliskihi elektrone kergesti, muutudes POSITIIVSE LAENGUGA IOONIDEKS. Metallilised omadused on seda tugevamad, mida kergemini aatomid väliskihi elektrone loovutavad. Elektronkihtide arv võrdub PERIOODINUMBRIGA. Elektronkihtide arv kasvab
METALLID FÜÜSIKALISED OMADUSED · Plastilised (üks plastilisemaid on kuld). · Head valguse peegeldajad (kõige paremini hõbe, alumiinium ja indium). · Head elektri- ja soojusjuhid (parimad Au, Ag, Cu, Al). · Käega katsudes külmad. · Sulamistemperatuurid on väga erinevad (Hg -39 oC, W 3422 oC). · Värvuselt on enamik metalle hõbevalged, kuid neil võib olla oma iseloomulik helk (Cr sinakas, Bi punakas, Ni - kollakas). Iseloomuliku värvusega on kuld kollane, vask punakas, tseesium kollakas. · Tihedused on väga erinevad. Enamik on veest raskemad välja arvatud leelismetallid liitium (Li) ja naatrium (Na). · Kõvadus on metallidel väga erinev. Leelismetallid (naatrium, kaalium, liitium) on väga pehmed (noaga lõigatavad). Kõige kõvem metall on kroom. Väga
METALLID FÜÜSIKALISED OMADUSED · Plastilised (üks plastilisemaid on kuld). · Head valguse peegeldajad (kõige paremini hõbe, alumiinium ja indium). · Head elektri- ja soojusjuhid (parimad Au, Ag, Cu, Al). · Käega katsudes külmad. · Sulamistemperatuurid on väga erinevad (Hg -39 oC, W 3422 oC). · Värvuselt on enamik metalle hõbevalged, kuid neil võib olla oma iseloomulik helk (Cr sinakas, Bi punakas, Ni - kollakas). Iseloomuliku värvusega on kuld kollane, vask punakas, tseesium kollakas. · Tihedused on väga erinevad. Enamik on veest raskemad välja arvatud leelismetallid liitium (Li) ja naatrium (Na). · Kõvadus on metallidel väga erinev. Leelismetallid (naatrium, kaalium, liitium) on väga pehmed (noaga lõigatavad). Kõige kõvem metall on kroom. Väga
a muutub 2.Sulamid (mis nad on?, miks valmistatakse?, tähtsamate sulamite koostisosad ja kasutus) SULAM- metallide ( või metalli ja mittemetalli) kokkusulamisel saadud materjal Sulameid valmistatakse, et metallide omadusi paremaks muuta SULAM KOOSTIAINED KASUTAMINE Terased Raud, lisandina süsinik(võivad Tööriistad, sisaldada veel mitmeid metalle masinaosad,seadmed, n. Cr, Ni) ehituskonstruktsioonid Duralumiinium Alumiinuim, lisandina vask ja Lennuki-ja laevaehitusmaterjal, magneesium ehitusdetailid Pronks Vask, tina Skulptuurid, mündid, seadmed Messing e. valgevask Vask, tsink Veekraanid, masinaosad
Kordamisküsimused (kasuta vastamisel ka tabeli abi) 1) Selgita mõisteid: leelis: vees hästilahustuv tugev alus (hüdroksiid) redutseerumine: elektronide liitumine redoksreaktsioonis, elemendi o.a- vähenemine sool: kristalne aine, mis koosneb aluse katioonidest ja happe anioonidest redutseerija: aine, mille osakesed loovutavad elektrone, ise oksudeerub oksüdeerumine: elektronide loovutamine redoksreaktsioonis, elemendi o.a- suurenemine
Metallid Leidumine: 4/5 elementidest on metallid. Enamlevinud on Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. Ehedana leidub väheaktiivseid metalle: Cu, Hg, Ag, Au, Pt, enamuses metallidest leiduvad ühenditena maakide koostises. Maagid võivad olla oksiidsed(Fe2O3, Al2O3), sulfiidsed( Cu2S, 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:
Metallide füsüsikalised omadused: · Tahked (v.a. Hg) · Hallika värvitooniga (v.a. Cu ja Au) · Metalne läige · Head soojusjuhid · Hästi sepistatavad · Plastilised Fakte Tahked metallid on kristalsed ained. Metalliaatomites mõjub tuuma külgetõmbejõud väliskihi elektronidele suhteliselt nõrgalt. Metalliaatomite vahel tekib erilist tüüpi keemiline sinde metalliline side. Elemendi metallilised omadused avalduvad seda tugevamini, mida kergemini tema aatomid loovutavad väliskihi elektrone, muutudes psitiivselt laetud ioonideks. Elementide metallilised omadused tugevnevad rühmas ülalt alla. Elementide metalliilised omadused tugevnevad perioodis paremalt vasakule. Metalli reageerimisel õhuhapnikuga tekib nende pinnale oksiidikiht. Tüüpiliste metalliliste elementide oksudatsiooniaste ühendites on reeglina võrdne .elemendi rühmanumbriga perioodilisustabelis
KEEMIA KT METALLID Metallide reageerimine mittemetallidega Aktiivsed metallid reageerivad halogeenide, hapniku ja väävliga energiliselt juba toatemperatuuril või nõrgal soojendamisel. Vähemaktiivsed metallid reageerivad mittemetallidega enamasti alles kuumutamisel. Väärismetallid reageerivad vähe. Redutseerija (aine, mille osakesed loovutavad elektrone) on metall. Redutseerimine- elektronide liitumine redoksreaktsioonis, elemendi oks. aste väheneb Oksüdeerija (aine, mille osakesed liidavad elektrone) on mittemetall. Oksüdeerimine- elektronide loovutamine redoksreaktsioonis, elemendi oks.aste kasvab. Redoksreaktsioon- keemiline reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek ühtedelt osakestelt teistele, sellega kaasneb elementide oksüdatsiooniastme muutus. Metallide reageerimisel hapnikuga tekivad oksiidid.
IIA elemendid) 5) P-element Kui viimane täituv orbitaal on p-orbitaal. (IIIA VIIIA rühm) 6) D-element Kui viimane täituv orbitaal on d-orbitaal. (IB VIIIB rühm) 7) Metallilisus -suureneb Mendelejevi tabelis rühmas ülevalt alla, väheneb vasakult paremale. 8) Aatomiraadius Suureneb rühmas ülevalt alla. 9) Elektronegatiivsus Aineväärtus, mis näitab kui palju mõjutab üks element teist elementi ühises elektronpaaris. 10) Elemendi metallilised ja mittemetallilised omadused on seotud sellega kui tugevasti hoiab elemendi aatom kinni väliskihi elektrone. Aine ehitus ja keemiline side 1) Eksotermiline reaktsioon Sideme tekkel energia vabaneb. Endotermiline reaktsioon Sideme lõhkumisel energia neeldub. 2) Keemilise sideme tekkel (üksikaatomitest või -ioonidest molekulide või kristallide tekkel) lähevad aineosakesed üle püsivasse (väiksema energiaga) olekusse; energia eraldub ja
ÕPPEMATERJAL 9. KLASSILE KOOSTAJA: KÜLLI PÄRTELSON © Külli Pärtelson, 2001 SISUKORD 1. METALLID ARGIELUS 2. ÜLDOMADUSED 3. AATOMI EHITUSE ERIPÄRA 4. KEEMILISED OMADUSED 5. KOKKUVÕTE I. METALLID ARGIELUS IGAPÄEVAELUS HEADE OMADUSTE ASENDAMATU TÕTTU MATERJAL KASUTATAKSE VÄGA LAIALDASELT SUHTELISELT HÄSTI TOODETAKSE JUBA TÖÖDELDAVAD 6000 - 7000 AASTAT ALUMIINIUM KÖÖGINÕUD, KONSERVIKARBID ELEKTRIJUHTMED PEEGLID VÄRVID AUTO- JA LENNUKI OSAD RAUD TÖÖRIISTAD KÖÖGINÕUD EHITUSMATERJALID (TRAAT, TORUD,VEDRUD JMS) MAGNETID VASK ELEKTRIJUHTMED EHTED, MÄRGID PEENRAHA TÖÖRIISTAD HÕBE KULD EHTED NÕUD ELEKTRIJUHTMED
METALLID Metallid on : Berüllium, Magneesium, Alumiinium, Skandium, Titaan, Vanaadium, Kroom, Mangaan, Raud, Koobalt, Nikkel, Vask, Tsink, Gallium, Ütrium, Tsirkoonium, Nioobium, Molübdeen, Tehneetsium, Ruteenium, Roodium, Pallaadium, Hõbe, Kaadmium, Indium, Tina, Hafnium, Tantaal, Volfram, Reenium, Osmium, Iriidium, Plaatina, Kuld, Elavhõbe, Tallium, Plii, Vismut, Poloonium, Rutherfordium, Dubnium, Seaborgium, Bohrium, Hassium, Meitneerium, Darmstadtium ja Röntgeenium. Poolmetallid on : Germaanium, Arseen, Antimon, Telluur ja Astaat. Leelismetallid on : Liitium, Naatrium, Kaalium, Rubiidium, Tseesium ja Frantsium. Leelismuldmetallid on : Kaltsium, Strontsium, Baarium ja Raadium. Sulamistemperatuur metallidel on väga erinevad sulamis temperatuurid. Madalaima sulamistemperatuuriga metall on elavhõbe (-39ºC)
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
METALLID •Metallide iseloomulikud omadused(metalne läige, hea elektri- ja 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
oksiid hapniku ühend mingi teise keemilise elemendiga. lihtaine aine, mis koosneb ainult ühe keemilise elemendi aatomitest (nt. Al, C, H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2) liitaine keemiline ühend, aine mis koosneb mitmest erinevast keemilise elemendi aatomitest (nt. H2O, CO2, PO4H4, CO) lahus ühtlane segu, mis koosneb lahustist ja lahustunud ainest. puhasaine aine, mis koosneb ainult ühe aine osakestest (nt. kuld, sool, vesi, hapnik, tina) ainetesegu aine, mis koosneb mitme aine osakestest (nt. looduslikvesi, piim, puit) hape aine, mis annab lahusesse vesinikioone (hapete nimetused) alus aine, mis annab lahusesse hüdroksiidioone (aluse nimetused) leelis vees lahustuv tugev alus (leeliste nimetused) sool kristalne aine, mis koosneb katioonidest ja anioonidest (soola nimetused) metall lihtaine, millel on metallidele iseloomulikud omadused.
Metallid ja nende kasutamine Essee Metallide kasutamine igapäevaelus sõltub paljuski nende omadustest. Metallid on suhteliselt hästi töödeldavad. Nendest on võimalik venitada traati, valtsida õhukesi lehti, sepistada väga erineva kujuga esemeid. Sulatatud metalle saab valada vajaliku kujuga vormidesse. Metallide heaks omaduseks on ka see, et neid on võimalik kokku keevitada. Metalli valikul tuleb silmas pidada tema keemilist vastupidavust antud tingimustes. Olulised on aga ka metallide füüsikalised omadused: tihedus, sulamistemperatuur, kõvadus jne. Lisaks metalli omadustele tuleb arvestada ka tema kättesaadavust ning hinda. Mida haruldasem on vastav element looduses ning mida keerulisem ja kulukam on metalli
Metallid (nt. Na, K, Ca) paiknevad tabelis vasakul, paremal on mittemetallid (nt. P, S, C).Paremal, kõige ääres on väärisgaasid (nt. He, Ne, Ar). Metallid on enamasti iseloomuliku läikega tahked ained, mille värvus varieerub tavaliselt terashallist hõbevalgeni. Metallide siledad poleeritud pinnad peegeldavad hästi valgust. Metallid on enamasti plastilised ja hästi töödeldavad. Metallid on ka head soojus-ja elektrijuhid. Metallide sulamistemperatuurid on väga erinevad. Enamik metalle on veest raskemad. Metalli tihedus on seda väiksem, mida väiksem on selle aatommass ja suurem aatomiraadius. Metallid erinevad üksteisest ka kõvaduse poolest. Leelismetallid on pehmed. Ka puhtad metallid on enamasti pehmemad, lisandid suurendavad metalli kõvadust. Võrreldes metallidega on mittemetallide omavahelised erinevused märgatavalt suuremad. Nende seas on nii gaasilisi kui ka tahkeid aineid, ainult üks nendest -broom- on tavatingimustes vedelik
Metalli reaktsioon mittemetalliga kui redoksreaktsioon. - Liidetud elektronide arv on alati võrdne loovutatud elektronide arvuga. Kui metallilisel elemendil esineb ühendites mitu erinevat oksüdatsiooniastet, tekib metalli reageerimisel mittemetalliga enamasti selline saadus, milles metalliline element on oma kõige iseloomulikumas oksüdatsiooniastmes. 2. Metallide reageerimine hapete lahustega Metalli reageerimisel hapete lahustega on redutseerijaks metall ja oksüdeerijaks happe vesinikioonid. Metallide pingereas on metallid reastunud redutseeruvate omaduste nõrgenemise suunas. See rida peegeldab metallide võimet loovutada elektrone vesilahustes kulgevates reaktsioonides. Metallid, mis asuvad pingereas vesinikust vasakul, on võimelised hapete lahustest vesinikku välja tõrjuma. Metallid, mis asuvad pingereas vesinikust paremal, hapete lahustest vesinikku välja ei trõju. 3. Metallide reageerimine veega
tavaliselt läikivad, suure tihedusega, venitatavad ja sepistatavad, tavaliselt kõrge sulamistemperatuuriga, tavaliselt kõvad, juhivad hästi elektrit ja soojust. Need omadused tulenevad põhiliselt sellest, et metalliaatomi väliskihi elektronid ei ole aatomiga tugevalt seotud, mis on tingitud nende madalast ionisatsioonienergiast. Metallidel on mitmeid ühiseid omadusi. Värvus: enamasti hallid või hallikas valged, v.a kuld, mis on kollane ja vask, mis on punane ning tseesium, mis on samuti kollaka värvusega. Metallidel on head peegeldusomadused: parimad on Hõbe (peegeldab kehvasti ultraviolettkiirgust) ja Alumiinium, puhas alumiinium on suhteliselt hea nähtava valguse ning ülihea infrapunakiirguse peegeldaja. Samuti on metallid head elektrijuhid, parimad on: Hõbe, eritakistus on 1,587*10‒8 Wm, Kuld, eritakistus on 2,214*10‒8 Wm, Vask, eritakistus on 1,678*10‒8 Wm ja Alumiinium,
.................. 7 Redoksreaktsioonid.................................................................................................................8 Võrrandid (tasakaalustamine)................................................................................................. 9 Loeng 1 Raud (Fe) el. Nr. 26, aatommass 55,847 Tihedus 7,87 g/cm3 Sulamistemp. 1535 kraadi C Hea korrosioonikindlus Hõbevalge Keskmise kõvadusega Plastiline Hea soojus- ja elektrijuht Keskmise aktiivsusega metall Reageerib mittemetallidega (sulfiidide, fosfiidide jne. teke) Leelistega ei reageeri Rauasulamid Teras (kuni 2% C) Malm (2-5% C) Roostevabateras (lisandiks Cr) Vask (Cu) el nr 29 (1;18;8;2) aatommass 63,54 Tihedus 8,9 g/cm3 Sulamistemp. 1083 kraadi C Värvus punasest kuldkollaseni Plastiline Väga hea korrosioonikindlus Sepistatav, valtsitav ja traadiks tõmmatav metall Hea soojus- ja elektrijuht Kuumutamisel õhus kattub vask musta värvusega vask(II)oksiidi kihiga
Alused koosnevad metallioonist ja hüdroksiidioonist. Alused on ained, mis liidavad prootoni (H+). Liigitus: Vees lahustuvad alused e. LEELISED Vees lahustumatud alused Amfoteersed alused NaOH, KOH, Ba(OH)2 enamus alustest( vt. lahustuvuse tabelit) Al(OH)3, Zn(OH)2, Fe(OH)3, Cr(OH)3 Keemilised omadused: Saamine: I leelis + HAPE = sool + vesi I Leeliseid saadakse: leelis + HAPPELINE OKSIID= sool+ vesi a) aktiivne metall+ vesi= leelis + vesinik leelis + SOOL = uss sool + uus alus ( üks neist sade) b) aktiivse metalli oksiid + vesi = leelis II lahustumatu alus + HAPE = sool + vesi II Lahustumatuid aluseid saadakse :
c)väh. akktiivsed met.(NiAu) ei reagereeri veega Reag. lah. hapetega a)vesinikust vasakul olevad met.; tekivad sool ja H2 ( Zn+2HCl®ZnCl2+H2 ) b)vesinikust paremal olevad met. ei reag. lah. hapetega Reag. soola lahustega(reag. vees lahustuva soolaga, kui ta on aktiivsem kui soola koostises olev metall; tekivad sool ja met.) Fe+CuSO2®FeSO4+Cu Met. mis reag. külma veega(IA ja IIA metallid alates Ca), ei asenda soola koostises vähem aktiivseid met. vaid reag. veega ja tekkinud leelis võib reag. soolaga Na+CuCl2 1) 2Na+2NaOH+H2 2) 2NaOH+CuCl2®Cu(OH)2+ 2NaCl Summaarselt: 2Na+CuCl2+H2O®Cu(OH)2+2NaCl+H2 Reag. mittemet.(peaaegu kõik met. reag. mittemet. 2K+Cl2®2KCl) SAAMINE Maagid on kivimid, mis sisaldavad tootmisväärses koguses metallide looduslikke ühendeid. 1. Maagi rikastamine (lisanditest puhastamine) 2. Metalli redutseerimine maagist http://www.abiks.pri.ee
Tina kasutatakse sulamites ja konservikarpide valmistamisel. Pliid kasutatakse pliiakudes ja elektrikaablite kaitsetorude valmistamisel. Plii ja tina sulamit kasutatakse jootmisel. Keemilised ja füüsikalised omadused vastupidavad vee ja õhu suhtes Al ja Sn on hõbevalged, kerged ja pehmed metallid, Pb on tumeda sinakashalli värvusega (Pb õhus seismisel tekib oksiidikiht, millega omandab oma tuhmi värvuse), pehme ja raske metall. Al on küllaltki aktiivne metall, kuid Sn on väheaktiivne ja Pb pole keemiliselt aktiivne. madalad sulamistemperatuurid Pb takistab radioaktiivse kiirguse levikut, Pb ja tema ühendid on mürgised p-metallide ühendid Al2O3 – alumiiniumoksiid, valge kristalne, inertne aine, vastupidav vee ja hapete, leeliste toimele, smirgel – peeneteraline korund, kasutatakse poleerimisvahendites
Elektronide loovutamine(oksüdeerumine) ja elektronide liitmine(redutseerumine) tuleb äbi viia eraldi elektronidel. · Kütuselement Kütuse oksüdeerumisel tekkiv energia · Esimese vooluallika leiutas Luigi Galovani Leelis ja leelismuldmetallid. · Omadused: Värviline leek, peab hoidma õlikihi all kuna reageerivad hapnikuga, tarbeesemeid väike tihedus), madal sulamis ei saa valmistada, pehmed, kerged(temeperatuur head elektri ja soojus juhid,puhas metal pind( läikiv ja hõbevalge värvus), neis on metallilised siedemed ja nad on aktiivsed redutseerijad. · Laboris kasutatakse naatriumi ja kaltsiumi, vahel ka liitiumi ja kaaliumi. Keemiatööstuses kasutatakse enamasti naatriumi, seda kasutatakse suhteliselt aktiivsemate metallide saamiseks nende ühenditest. Naatrium lambid- naatiumi aurudega täidetud lambid(tänavavalgustus) Liitiumpatareid.
Tihedus Tiheduseks nimetatakse metalli ühe mahuühiku massi. Metallid liigitatakse tihedusest lähtuvalt: kergmetallid ja -sulamid: tihedus on alla 5000 kg/m3 (Mg, Al, Ti jt.) keskmetallid ja -sulamid: tihedus 5000...10 000 kg/m3 (Fe, Cu) raskmetallid ja -sulamid: tihedus ületab 10 000 kg/m3 (Pt, W, Mo, Pb, jt.) Tehnikas kasutatavaist metallidest kergeim on magneesium, raskeim aga plaatina. Näiteid metallide tihedusest: magneesium: = 1750 kg/m3; alumiinium: = 2700 kg/m3; titaan: = 4540 kg/m3; tsink: = 7140 kg/m3;raud: = 7870 kg/m3; vask: = 8930 kg/m3; plii: 11340 kg/m3; kuld: 19320 kg/m3; plaatina: 21400 kg/m3. Sulamistemperatuur Temperatuuri, mil materjal läheb üle tardolekust vedelasse, nimetatakse sulamistemperatuuriks. Metallid liigitatakse sulamistemperatuuri järgi: kergsulavad: sulamistemperatuur ei ületa plii oma (tina 232 °C, plii 327 °C, elavhõbe -39 oC)
vastupidi. Aktiivsete metalliliste elementide oksiidid on tugevalt aluseliste omadustega, vähemaktiivsete metalliliste elementide oksiidid on enamasti nõrgalt aluseliste omadustega. Mittemetalliliste elementide oksiidid on enamasti happeliste omadustega (v.a üksikud erandid). Elementide metalliliste omaduste nõrgenedes ja mittemetalliliste omaduste tugevnedes oksiidide aluselised omadused nõrgenevad ja happelised omadused tugevnevad. Mida enam vasakul metall pingereas asub, seda: suurem on ta keemiline aktiivsus, seda kergemini ta oksüdeerub, loovutab elektrone. suurem on ta redutseerimisvõime; raskemini redutseeruvad metallioonid. Pingerea iga metall tõrjub kõik temast paremal asuvad metallid nende soolade lahustest välja. Näide: Zn + HCl ZnCl2+ H2 lahja H2SO4 ja sulfaadid väga nõrgad oksüdeerijad, oksüdeerimisvõime kasvab happesuse suurenemisega Metallid (aatomi väliskihil elektrone suht. vähe) käituvad keemilistes reaktsioonides
1) Tehnikas kasutatavad materjalid: Metallid: 10000eKr Kasutati kulda, sest see oli looduses vabalt kätte saadav. 5000eKr avastati vask, esimene sulam mis avastati oli pronks (phst Kõik vase sulamid). Kristuse sünni ajal avastati raud. Malm alvastati 16 saj, siis algas metallide võidukäik. Hiljem õpiti valmistama teraseid. 20saj keskpaigas oli metallide olulisus tipus.(1,2 MS). Metallide kasutus väheneb, nende asemel luuakse teisi materjale.(liigume kasutuse poolest tagasi kiviaega, metalle hakkavad asendama keraamilised materjalid.) plastid (polümeerid): 10000 eKr Kasutati Puitu, nahka, erinevaid looduslike kiude. Tänapäeval plastid, 19saj võetakse kasutusele kumm(looduslik). 20 saj alguses avastatakse sünteetiline kumm(pakeliit). Sellest algas plastid võidukäik. komposiitmaterjalid- Kõrtest ja mudast tehtud trellised- Materjal mis koosneb vähemalt kahest materjalist. Esimene komposiit oli kivi, mille sisse pandi heina, et saada tugevamat ehitusmaterjali
aatommassiga, nimega ja sümboliga. Iseloomustamisel saab tabeli perioodi numbrist teada aatoni elektronkihi arvu, aatomi number on prootonite ja neutronite koguarv, gruppist tuleb viimase kihi elektronide arv. 2.Metallide asukoht keemiliste elementide perioodilisus tabelis Elementide metalliliste omaduste muutus perioodis (III perioodi näitel). Kõik perioodid algavad aktiivsete metallidega. Liikudes vasakult paremale nõrgenevad metallilised omadused nagu välises elektronkihis suureneb elektronite arv (väheneb arv elektroni mida loovutab) ja tuumalaengu suurenemisel väheneb aatomi raadius (seega seotakse väliskihi elektrone tugevamini) 3.Metalli aatomite elektronsskeemid ja nende omapära võrreldes mittemetallide elektronskeemidega. Näited. Elektronstruktuuri iseärasused metallidel: · välisel kihil on enamasti vähe aatomeid (1-3) · metalliaatomite raadius on suhteliselt suur võrreldes mittemetallidega
aatom ja kõige väiksemaga väärisgaasi aatom. Suure raadiuse tõttu, seovad nad elektrone nõrgalt ja metallid loovutavad elektrone ( on redutseerijad). Kõige väiksema aatomiga väärisgaasid peaks nagu elektrone liitma, kuid neil on väliskihid juba täidetud - praktiliselt on kõige aktiivsemad mittemetallid on halogeenid. Järgneval diagrammil on kujutatud aatomraadiuste muutumist, selgelt on näha leelismetallid Rühmas, ülevalt-alla aatomraadiused kasvavad ja seega on K aktiivsem metall, kui Na või Li Samuti on KOH tugevam alus, kui LiOH. B rühmades selline seaduspära paraku ei kehti, ei saa ju väita, et kuld on aktiivsem metall, kui hõbe või vask. B rühmade elementide tuumalaengud on väga erinevad, aatom- raadiused, aga suhteliselt lähedased. Füüsikast on teada, et laetud osakeste vahel mõjuv jõud on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Z r pikomeetrites
Vabalt liikuvad elektronid annavad võimaluse juhtida hästi soojust ja elektrit. Et elektronid ei liigu kõikides metallides ühesuguse vabadusega, siis on ka soojus- ja elektrijuhtivus, plastilisus, soojuspaisuvus erinevad. 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 )
leelisega. · Kuumapüsivus kõrgel temperatuuril võimalikult vähe oksüdeerida 1.3 Metallide tehnoloogilised omadused · Omadused võimaldavad metallide töötlemist mis iganes viisil · Valatavus · Sepistatavus · Keevitatavus · Lõigatavus 2.Metallid 2.1 Füüsikalised omadused · Plastilised (üks plastilisemaid on kuld). · Head valguse peegeldajad (kõige paremini hõbe, alumiinium ja induim). · Head elektri- ja soojusjuhid (parimad Au, Ag, Cu, Al). · Käega katsudes külmad. · Sulamistemperatuurid on väga erinevad (Hg -39 oC, W 3422 oC). · Värvuselt on enamik metalle hõbevalged, kuid neil võib olla oma iseloomulik helk (Cr sinakas, Bi punakas, Ni - kollakas). Iseloomuliku värvusega on kuld kollane, vask punakas, tseesium kollakas. · Tihedused on väga erinevad
Tihedus- nimetatakse metalli ühe mahuühiku massi. Metallid liigitatakse tihedusest lähtuvalt: kergmetallid ja -sulamid: tihedus on alla 5000 kg/m3 (Mg, Al, Ti jt.) keskmetallid ja -sulamid: tihedus 5000...10 000 kg/m3 (Fe, Cu) raskmetallid ja -sulamid: tihedus ületab 10 000 kg/m3 (Pt, W, Mo, Pb, jt.) Tehnikas kasutatavaist metallidest kergeim on magneesium, raskeim aga plaatina. Näiteid metallide tihedusest: magneesium: ρ= 1750 kg/m3; alumiinium: ρ= 2700 kg/m3; titaan: ρ= 4540 kg/m3; tsink: ρ= 7140 kg/m3;raud: ρ= 7870 kg/m3; vask: ρ= 8930 kg/m3; plii: 11340 kg/m3; kuld: 19320 kg/m3; plaatina: 21400 kg/m3. Sulamistemperatuur Temperatuuri, mil materjal läheb üle tardolekust vedelasse, nimetatakse sulamistemperatuuriks. Metallid liigitatakse sulamistemperatuuri järgi: kergsulavad: sulamistemperatuur ei ületa plii oma (tina 232 °C, plii 327 °C, elavhõbe -39 oC)
luminofooride valmistamisel. Seleniide (PbSe, Bi2Se3, CdSe, HgSe) kasutatakse fototakistite, pooljuhttermoelementide ja laserite tootmisel. ELEKTRIJUHID. Elektrijuhtideks nimetatakse neid elektri-materjale, mille eritakistus on 0-8...10-5 Ωm. Põhimõtteliselt võivad juhtideks olla tahked kehad, vedelikud (vesi, elektrolüüdid) ja teatud olekus ka gaasid (plasma). Kuid harilikult käsutatakse elektrijuhtidena metalle ja sulameid. Juhid liigitatakse tavaliselt kahte liiki: suure erijuhtivusega elektrijuhid ja suure eritakistusega elektrijuhid. Esimest liiki juhte käsutatakse peamiselt õhuliini juhtmete ja trafode ning elektrimasinate mähiste valmistamisel. Siia kuuluvad eelkõige vask ja alumiinium, erijuhtudel (kontaktide materjalina) ka hõbe, mis on parim elektrijuht. Teist liiki juhte käsutatakse enamasti reostaa-tide, täppistakistite, elektriküttekehade, hõõglampide jne. valmistamisel
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
