Metale i niemetale. Krystyna Sitko

Transkrypt

1 Metale i niemetale Krystyna Sitko

2 Substancje proste czyli pierwiastki dzielimy na : metale np. złoto niemetale np. fosfor półmetale np. krzem

3 Spośród 115 znanych obecnie pierwiastków aż 91 stanowią metale a 7 pierwiastków to półmetale. metale niemetale gazy szlachetne półmetale

4 Nie ma ostrej granicy podziału pierwiastków chemicznych na metale i niemetale. Oprócz pierwiastków wykazujących typowe właściwości metali (takich jak np.. sód, potas, wapń i inne) lub nie wykazujących żadnych właściwości metalicznych czyli typowych niemetali istnieją pierwiastki amfoteryczne. Zachowujących się one w obecności mocnych kwasów jak metale, a w obecności mocnych zasad jak niemetale. Właściwości metali i innych substancji bada się najczęściej w warunkach normalnych, czyli w temperaturze 0 0 C = K i pod ciśnieniem 1000 hpa. Właściwości substancji opisane poniżej zostały określone w temperaturze pokojowej (20 0 C) i pod ciśnieniem 1013 hpa.

5 Cechy wspólne metali mają stan skupienia stały mają połysk metaliczny są ciągliwe METALE przewodzą ciepło są kowalne mają barwę srebrzystoszarą przewodzą prąd elektryczny

6 PODZIAŁ METALI ZE WZGLĘDU NA: gęstość temperaturę topnienia właściwości chemiczne lekkie o ciężarze właściwym do 4,5 g/cm 3 łatwotopliwe np. cynk, cyna, ołów szlachetne złoto, srebro, platyna ciężkie o ciężarze właściwym powyżej 4,5 g/cm 3 trudnotopliwe np. żelazo, nikiel, wolfram, złoto nieszlachetne potas, żelazo, magnez

7 Wyjątki Rtęć jest cieczą Złoto jest żółte Miedź jest czerwonobrązowa

8 Cechy niemetali Niemetale w porównaniu z metalami nie mają tylu wspólnych cech charakterystycznych dla tej grupy pierwiastków. mogą występować w stałym stanie skupienia NIEMETALE mogą być gazami mogą występować w stanie ciekłym

9 Niemetale mogą mieć różne barwy a niektóre również charakterystyczne zapachy stan stały, barwa żółta - siarka brom - ciemnobrunatna ciecz S żółto-zielony gaz - chlor

10 Stopy metali to mieszaniny jednorodne różnych metali stopionych w odpowiednich proporcjach. Znane są również stopy metali z niemetalami np. stal. Stopy mają inne właściwości niż metale, z których one powstały. Temperatura topnienia stopów jest na ogół niższa niż temperatura metali, z których je otrzymano. Mają również inną twardość, wytrzymałość i ciągliwość. Złoto i srebro jako pierwiastki są zbyt miękkie aby służyły do wyrobu biżuterii. Dlatego stosuje się ich stopy z innymi metalami głównie z miedzią.

11 Tabela ilustruje właściwości mosiądzu (stopu miedzi z cynkiem) oraz czystych metali. Gęstość i temperatura topnienia stopu zależy od procentowej zawartości składników. W zależności od przeznaczenia mosiądz może zawierać od 40% do 80% miedzi. Substancja Barwa Gęstość w g/cm 3 Temperatura topnienia miedź cynk czerwonożółta srebrzysto biała 8, , mosiądz żółta 8,4 8,

12 Duraluminium to stop aluminium, miedzi i magnezu z domieszkami krzemu i manganu. Wykonuje się z niego elementy konstrukcji metalowych. Brąz jest stopem zawierającym miedź i cynę. Jest stosowany do odlewania dzwonów, pomników i rzeźb. Mosiądz to stop miedzi i cynku. Ma zastosowanie przy wyrobie części maszyn, armatury i przedmiotów ozdobnych

13 Zad.1 Stop Monela zawiera 70% niklu i 30% miedzi. Oblicz ile niklu i miedzi potrzeba do otrzymania 500 g stopu. Dane: Szukane: Zawartość niklu = 70% m niklu =? Zawartość miedzi = 30% m miedzi =? Masa stopu (m s ) =500g Rozwiązanie: 70% m 30% m m niklu = s = 350g m miedzi = s =150g 100% 100% Odpowiedź: Do otrzymania 500g stopu Monela potrzeba 350 g niklu i 150 g miedzi.

14 Stal stop żelaza z niewielką ilością węgla około 2% Stal obok żelaza i węgla zawiera zwykle również inne składniki na przykład: chrom, nikiel, mangan, wolfram, miedź, molibden, tytan. karoserie samochodów pokrycia dachu i elewacji puszki do konserw rury konstrukcje budowlane elementy mebli wiatraki (elektrownie wiatrowe) statki i platformy morskie. Przykłady zastosowania stali:

15 Doświadczenie Sprawdzenie, czy metale o tej samej objętości mają tę samą masę Zważ sztabki różnych metali o jednakowych objętościach. Porównaj wyniki otrzymanych pomiarów. Co zaobserwowałeś? Metale mają taką samą objętość ale inną masę.

16 Gęstość (ciężar właściwy) Definicja : Stosunek masy ciała do objętości nazywamy gęstością i wyrażamy ją wzorem: d=m/v gdzie: d gęstość substancji m masa substancji V - objętość Międzynarodową jednostką gęstości jest kg/m 3. Posługiwać się można także innymi jednostkami g/cm 3 lub g/dm 3

17 Zad.2 Trzy jednakowe prostopadłościany wykonane z aluminium, żelaza i miedzi mają następujące masy: miedź aluminium żelazo m = 44,75 g d = 8,95 g/cm 3 m = 13,5 g d = 2,7 g/cm 3 m = 39,35 g d = 7, 87 g/cm 3 Napisz na każdym prostopadłościanie nazwę substancji, z której został wykonany. Gęstości odszukaj w tablicach. d= m / V V= m/d V= 44,75 g / 8,95 g/cm 3 = 5 cm 3

18 Podsumowanie METALE: są ciałami stałymi z wyjątkiem rtęci, mają połysk metaliczny, mają barwę srebrzystoszarą z wyjątkiem złota i miedzi przewodzą prąd i ciepło są kowalne i ciągliwe NIEMETALE: występują w trzech stanach skupienia mają różne barwy różnią się aktywnością chemiczną różnią się rozpuszczalnością w wodzie STOPY mieszanina jednorodna metali