Физические свойства металлов

Общая характеристика металлов.

В древности и в средние века были известны только семь металлов. Это число соотносилось с числом известных тогда планет: Солнце (золото), Юпитер (олово), Луна (серебро), Марс (железо), Меркурий (ртуть), Сатурн (свинец), Венера (медь). Алхимики считали, что под влиянием лучей планет в недрах Земли рождаются эти металлы.

Положение металлов в таблице элементов

Металлы располагаются в основном в левой и нижней части ПСХЭ. К ним относятся:

Деление элементов на металлы и неметаллы

Металлы занимают левую часть периодической таблицы. В первой и второй группах находятся наиболее активные щелочные и щелочноземельные металлы. Наименее активны благородные металлы (золото, платина, серебро), находящиеся ближе к левому краю.

В периодах слева направо металлические свойства уменьшаются. Это связано с возрастанием количества электронов на внешнем энергетическом уровне и увеличением окислительных свойств.

В группах свойства металлов увеличиваются сверху вниз с увеличением числа энергетических уровней. При большом расстоянии от ядра электроны легче отделяются от атома металла.

По этой ссылке находится Тренажёр "Положение металлов в таблице элементов"
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab8f178-4185-11db-b0de-0800200c9a66/x9_008.swf

Строение атомов металлов

У атомов металлов на наружном энергетическом уровне обычно находится от одного до трех электронов. Их атомы обладают большим радиусом. Металлы являются сильными восстановителями, так как легко отдают наружные электроны. Поэтому атомы металлов превращаются в положительно заряженные ионы. Так как электроны находятся в непрерывном движении, то при их столкновении с положительно заряженными ионами последние превращаются в нейтральные атомы, а затем вновь в ионы.

По этой ссылке видео – особенности строения металлов http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab966ab-4185-11db-b0de-0800200c9a66/x9_059.swf 

 

Физические свойства металлов

                     

1) Для всех металлов характерен металлический блеск, обычно серый цвет и непрозрачность, что связано с наличием свободных электронов.

2) Тот факт, что металлы обладают хорошей электрической проводимостью, объясняется присутствием в них свободных электронов, которые под влиянием даже небольшой разности потенциалов приобретают направленное движение от отрицательного полюса к положительному. С повышением температуры увеличивается колебания атомов (ионов), что затрудняет направленное движение электронов и тем самым приводит к уменьшению электрической проводимости. При низких температурах колебательное движение, наоборот, сильно уменьшается и электрическая проводимость резко возрастает. Наибольшей электрической проводимостью обладает серебро и медь. За ними следуют золото, алюминий, железо. Наряду с медными изготавливаются и алюминиевые провода.

3) В большинстве случаев при обычных условиях теплопроводность металлов изменяется в такой же последовательности, как и их электрическая проводимость. Теплопроводность обуславливается высокой подвижностью свободных электронов и колебательными движениями атомов, благодаря чему происходит быстрее выравнивание температур в массе металлов. Наибольшая теплопроводность – у серебра, и меди, наименьшая – у висмута и ртути.

4)  Механическое воздействие на кристалл с ковалентной связью вызывает смещение отдельных слоев атомов, в результате чего связи разрываются и кристалл разрушается. Такое же воздействие на кристалл с металлической связью вызывает смещение слоев атомов, однако, благодаря перемещению электронов по всему кристаллу, разрыв связей не происходит. Для металлов характерна высокая пластичность. Она уменьшается в ряду Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe. Золото, например, можно прокатывать в листы толщиной не более 0,003 мм, которые используются для позолоты различных предметов.

5) Различна плотность металлов. Она тем меньше, чем меньше атомная масса элемента-металла и чем больше радиус его атома. Самый легкий из металлов – литий (плотность = 0,53 г/см³), самый тяжелый – осмий (плотность = 22,6 г/см³). Металлы с плотностью меньше 5 г/см³ – легкие, остальные – тяжелые.