Në tabelën periodike, më shumë se 3/4 e vendeve i zënë: janë në grupet I, II, III, në nëngrupet dytësore të të gjitha grupeve. Përveç kësaj, elementët më të rëndë të grupeve IV, V, VI dhe VII janë metalet. Duhet të theksohet, megjithatë, se shumë prej tyre kanë veti amfoterike dhe ndonjëherë mund të sillen si jometale.
Një tipar i strukturës së atomeve metalike është numri i vogël i elektroneve në shtresën e jashtme elektronike, jo më shumë se tre.
Atomet e metaleve, si rregull, kanë rreze atomike të mëdha. Në periudha, metalet alkali kanë rrezet atomike më të mëdha. Prandaj aktiviteti i tyre kimik më i lartë, d.m.th atomet e metaleve heqin dorë lehtësisht nga elektronet dhe janë agjentë të mirë reduktues. Agjentët më të mirë reduktues janë grupet I dhe II të nëngrupeve kryesore.
Në përbërjet, metalet shfaqin gjithmonë një gjendje oksidimi pozitiv, zakonisht nga +1 në +4.

Figura 70. Diagrami i formimit të një lidhjeje metalike në një copë metali,

Në përbërjet me jometale, metalet tipike formojnë një lidhje kimike të natyrës jonike. Në formë të thjeshtë, atomet metalike lidhen me njëri-tjetrin me një të ashtuquajtur lidhje metalike.

Shkruajeni këtë term në fletoren tuaj.

Lidhja metalike është një lloj i veçantë i lidhjes unike për metalet. Thelbi i tij është se elektronet janë shkëputur vazhdimisht nga atomet e metalit, të cilët lëvizin në të gjithë masën e një cope metali (Fig. 70). Atomet e metaleve, të privuar nga elektronet, kthehen në jone pozitivë, të cilët tentojnë të tërheqin përsëri elektronet që lëvizin lirshëm. Në të njëjtën kohë, atomet e tjera metalike heqin dorë nga elektronet. Kështu, i ashtuquajturi gaz elektronik qarkullon vazhdimisht brenda një copë metali, e cila lidh fort të gjithë atomet e metalit së bashku. Elektronet rezultojnë të jenë, si të thuash, të përbashkëta në të njëjtën kohë nga të gjithë atomet e metalit. Ky lloj i veçantë i lidhjes kimike midis atomeve të metaleve përcakton si vetitë fizike ashtu edhe ato kimike të metaleve.

■ 1. Si të shpjegohet elektronegativiteti i ulët i metaleve?
2. Si ndodh një lidhje metalike?
3. Cili është ndryshimi midis një lidhjeje metalike dhe një lidhjeje kovalente?

Oriz. 71. Krahasimi i pikave të shkrirjes së metaleve të ndryshme

Metalet kanë një sërë vetive fizike të ngjashme që i dallojnë nga jometalet. Sa më shumë elektrone valente të ketë një metal, aq më e fortë është lidhja metalike, aq më e fortë është rrjeta kristalore, aq më i fortë dhe më i fortë është metali, aq më e lartë është pika e tij e shkrirjes dhe vlimit, etj. Veçoritë e vetive fizike të metaleve diskutohen më poshtë.
Të gjitha kanë një shkëlqim pak a shumë të theksuar, i cili zakonisht quhet metalik. Një shkëlqim metalik është karakteristik për një copë metali në tërësi. Pluhuri përmban metale me ngjyrë të errët, me përjashtim të magnezit dhe aluminit, të cilët mbajnë një ngjyrë të bardhë argjendi, dhe për këtë arsye pluhuri i aluminit përdoret për të bërë bojë "argjendi". Shumë jometale kanë një shkëlqim të yndyrshëm ose të qelqtë.
Ngjyra e metaleve është mjaft uniforme: është ose argjend-bardhë (,) ose argjend-gri (,). Vetëm të verdhë, por të kuqe. Jometalet kanë një ngjyrë shumë të larmishme: - e verdhë limoni, - e kuqe-kafe, - e kuqe ose e bardhë, - e zezë.

Kështu, sipas ngjyrës, metalet ndahen në mënyrë konvencionale në ngjyra dhe me ngjyra. E përfshijnë edhe metalet me ngjyra. Të gjitha metalet e tjera quhen me ngjyra.

Në kushte normale, metalet janë të ngurta me strukturë kristalore. Midis jometaleve ka edhe të ngurtë (,), dhe të lëngshëm () dhe të gaztë (,).
Të gjitha metalet, me përjashtim të merkurit, janë substanca të ngurta, kështu që pika e tyre e shkrirjes është mbi zero, vetëm pika e shkrirjes së merkurit është -39°. Metali më zjarrdurues është metali, pika e shkrirjes së të cilit është 3370°. Pika e shkrirjes së metaleve të tjera qëndron brenda këtyre kufijve (Fig. 71).
Pikat e shkrirjes së jometaleve janë shumë më të ulëta se ato të metaleve, për shembull oksigjeni -219°, hidrogjeni -259,4°, fluori -218°, klori -101°, bromi -5,7°.

Oriz. 72. Krahasimi i fortësisë së metaleve me fortësinë e diamantit.

Metalet kanë fortësi të ndryshme, e cila krahasohet me fortësinë e diamantit. Fortësia e një metali përcaktohet duke përdorur një pajisje të veçantë - një testues fortësie. Në këtë rast, një top çeliku ose, në rastin e fortësisë më të madhe të metalit, një kon diamanti shtypet në masën metalike. Fortësia e metalit përcaktohet nga forca e presionit dhe thellësia e vrimës së formuar.
Metali më i fortë është. Metalet e buta - , - priten lehtësisht me thikë. Fortësia e metaleve individuale në shkallën e pranuar përgjithësisht të ngurtësisë me dhjetë pikë është treguar në Fig. 72.

Metalet, në një masë më të madhe ose më të vogël, kanë plasticitet (lakueshmëri). Jometalet nuk e kanë këtë veti. Metali më i lakueshëm është. Mund të farkëtohet në fletë ari me trashësi 0,0001 mm - 500 herë më e hollë se qimet e njeriut. Në të njëjtën kohë, është shumë e brishtë; Mund ta grini edhe në pluhur në llaç.
Plasticiteti është aftësia për t'iu nënshtruar deformimit të fortë pa kompromentuar forcën mekanike. Plasticiteti i metaleve përdoret gjatë rrokullisjes së tyre, kur shufrat e mëdhenj metalikë të nxehtë kalohen midis boshteve shtrënguese, duke përgatitur fletë prej tyre, gjatë tërheqjes, kur nxirret tela prej tyre, gjatë shtypjes, stampimit, kur nën ndikimin e

Oriz. 73. Krahasimi i metaleve sipas dendësisë.

presioni i jep metalit të nxehtë një formë të caktuar, të cilën e ruan kur ftohet. Plasticiteti varet nga struktura e rrjetës kristalore të metaleve.
Të gjitha metalet janë të pazgjidhshëm në ujë, por të tretshëm në njëra-tjetrën në shkrirje. Një tretësirë ​​e ngurtë e një metali në një tjetër quhet aliazh.

Sipas densitetit të tyre, metalet ndahen në të rënda dhe të lehta. Ato dendësia e të cilëve është më shumë se 3 g/cm3 konsiderohen të rënda (Fig. 73). Metali më i rëndë është. Metalet më të lehta - , .- kanë një dendësi edhe më të vogël se një. Metalet e lehta - dhe - përdoren gjerësisht në industri.
Metalet karakterizohen nga përçueshmëri e lartë elektrike dhe termike (Fig. 74), ndërsa jometalet i kanë këto veti në një masë të dobët. Ka përçueshmërinë më të madhe elektrike dhe termike dhe është në vendin e dytë. Këto veti të aluminit janë mjaft të larta.

Oriz. 74. Krahasimi i përcjellshmërisë elektrike dhe termike të metaleve të ndryshme

Duhet të theksohet se metalet me përçueshmëri të lartë elektrike kanë gjithashtu përçueshmëri të lartë termike.
Metalet shfaqin veti magnetike. Nëse, në kontakt me një magnet, një metal tërhiqet nga ai dhe më pas bëhet magnet vetë, themi se metali është i magnetizuar. Ata janë gjithashtu të magnetizuar mirë. Metalet e tilla quhen ferromagnetike. Jometalet nuk kanë veti magnetike.

■ 4. Bëni dhe plotësoni tabelën e mëposhtme:

Vetitë kimike të metaleve. Korrozioni

Vetitë kimike dhe fizike të metaleve përcaktohen nga struktura atomike dhe karakteristikat e lidhjes metalike. Të gjitha metalet dallohen nga aftësia e tyre për të hequr dorë lehtësisht nga elektronet e valencës. Në këtë drejtim, ato shfaqin veti të theksuara restauruese. Shkalla e aktivitetit reduktues të metaleve pasqyron serinë elektrokimike të tensioneve (shih Shtojcën III, paragrafi 6).
Duke ditur pozicionin e metalit në këtë seri, mund të nxjerrim një përfundim në lidhje me sasinë krahasuese të energjisë së shpenzuar për heqjen e elektroneve të valencës nga atomi. Sa më afër fillimit të rreshtit, aq më lehtë oksidohet metali. Metalet më aktive zhvendosen nga uji në kushte normale për të formuar një alkali:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Metalet më pak aktive zhvendosen nga uji në formën e avullit të mbinxehur dhe formohen
2Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
reagojnë me acide të holluara dhe pa oksigjen, duke zhvendosur hidrogjenin prej tyre:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Metalet që vijnë pas hidrogjenit nuk mund ta zhvendosin atë nga uji dhe acidet, por hyjnë në reaksione redoks me acidet pa e zhvendosur hidrogjenin:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + H2O
Të gjitha metalet e mëparshme zhvendosin metalet pasuese nga kripërat e tyre:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

Fe0 + Cu2+ = Fe2+ + Cu0
Në të gjitha rastet, metalet që reagojnë oksidohen. Oksidimi i metaleve vërehet edhe në bashkëveprimin e drejtpërdrejtë të metaleve me jometalet:
2Na + S = Na2S
2Fe + 3Сl2 = 2FeCl3
Shumica e metaleve reagojnë në mënyrë aktive me oksigjenin, duke formuar përbërje të ndryshme (shih faqen 38).

■ 5. Si mund të karakterizohet aktiviteti reduktues i një metali duke përdorur një sërë sforcimesh?

6. Jepni shembuj të metaleve që reagojnë me ujin si natriumi dhe hekuri. Mbështetni përgjigjen tuaj me ekuacionet e reagimit.

7. Krahasoni bashkëveprimin e metaleve aktive dhe jometaleve aktive me ujin.
8. Rendisni vetitë kimike të metaleve, duke e mbështetur përgjigjen tuaj me ekuacione reaksionesh.
9. Me cilën nga substancat e mëposhtme do të reagojë hekuri: a) b) gëlqere e shuar c) karbonat bakri d) e) sulfat zinku f)?
10. Çfarë gazi dhe në çfarë vëllimi mund të përftohet duke trajtuar 5 kg të përzierjes së bakrit dhe oksidit të bakrit me acid nitrik të koncentruar, nëse oksidi i bakrit në përzierje është 20%?

Oksidimi i metaleve shpesh çon në shkatërrimin e tyre. Shkatërrimi i metaleve nën ndikimin e mjedisit quhet korrozioni.

Shkruani përkufizimin e korrozionit në fletoren tuaj.

Ndodh nën ndikimin e oksigjenit, lagështisë dhe dioksidit të karbonit, si dhe oksideve të azotit etj. Korrozioni i shkaktuar nga bashkëveprimi i drejtpërdrejtë i një metali me substancën e mjedisit të tij quhet korrozioni kimik ose gaz. Për shembull, në prodhimin kimik, metali ndonjëherë bie në kontakt me oksigjenin, klorin, oksidet e azotit, etj., duke rezultuar në formimin e kripërave të metaleve:
2Сu + О2 = 2СuО
Përveç korrozionit të gazit ose kimik, ekziston edhe korrozioni elektrokimik, i cili është shumë më i zakonshëm. Për të kuptuar skemën e korrozionit elektrokimik, merrni parasysh një çift galvanik -.

Le të marrim pllaka zinku dhe bakri (Fig. 75) dhe t'i hedhim në një tretësirë ​​të acidit sulfurik, i cili, siç e dimë, gjendet në tretësirë ​​në formën e joneve:
H2SO4 = 2H+ + SO 2 4 —
Duke lidhur pllakat e zinkut dhe bakrit përmes një galvanometri, ne do të zbulojmë praninë e rrymës elektrike në qark. Kjo shpjegohet me faktin se atomet e zinkut, duke hequr dorë nga elektronet, kalojnë në tretësirë ​​në formën e joneve:
Zn 0 - 2 e— → Zn +2
Elektronet kalojnë përmes përcjellësit në bakër, dhe nga bakri në jonet e hidrogjenit:
N + + e— → Н 0

Hidrogjeni në formën e atomeve neutrale lëshohet në pllakën e bakrit dhe shpërndahet gradualisht. Kështu, bakri, sikur të nxjerrë elektrone nga zinku, bën që ky i fundit të shpërndahet më shpejt, d.m.th., nxit oksidimin. Në të njëjtën kohë, një substancë plotësisht e pastër mund të qëndrojë në acid për disa kohë pa u prekur fare prej tij.

Oriz. 75. Skema e formimit të një çifti galvanik gjatë korrozionit elektrokimik. 1 - zink; 2 - bakër; 3 - flluska hidrogjeni në elektrodën e bakrit; 4 - galvanometër

Sipas të njëjtës skemë, ndodh korrozioni i një metali si hekuri, vetëm elektroliti në ajër, dhe papastërtitë në hekur luajnë rolin e elektrodës së dytë të çiftit galvanik. Këto avuj janë mikroskopik, kështu që shkatërrimi i metalit është shumë më i ngadalshëm. Metali më aktiv zakonisht i nënshtrohet shkatërrimit. Kështu, korrozioni elektrokimik është oksidimi i një metali, i shoqëruar me formimin e çifteve galvanike. i shkakton dëme të mëdha ekonomisë kombëtare.

12. Përcaktoni korrozionin.
11. A mund të konsiderohet korrozioni diçka që oksidohet shpejt në ajër, ndërveprimi i zinkut me acidin klorhidrik, bashkëveprimi i aluminit me oksidin e hekurit gjatë saldimit me termit, prodhimi i hidrogjenit nga bashkëveprimi i hekurit me avujt e ujit të mbinxehur.

13. Cili është ndryshimi midis korrozionit kimik dhe elektrokimik?
Ka shumë mënyra për të luftuar korrozionin. Metalet (në veçanti hekuri) janë të veshura me bojë vaji, e cila formon një shtresë të dendur në sipërfaqen metalike që nuk lejon që avujt e ujit të kalojnë. Metalet, si tela bakri, mund t'i lyeni me një llak që mbron metalin nga korrozioni dhe shërben si izolues.

Djegia është një proces në të cilin hekuri ekspozohet ndaj agjentëve të fortë oksidues, si rezultat i të cilit metali mbulohet me një film oksidesh të papërshkueshëm nga gazi, duke e mbrojtur atë nga ekspozimi ndaj mjedisit të jashtëm. Më shpesh ky është oksidi magnetik Fe304, i cili depërton thellë në shtresën metalike dhe e mbron atë nga oksidimi më mirë se çdo bojë. Hekuri i çatisë Ural, i kaltër, qëndroi në çati pa ndryshkur për më shumë se 100 vjet. Sa më mirë të jetë metali i lëmuar, aq më i dendur dhe më i fortë është filmi oksid i formuar në sipërfaqen e tij.

Emalimi është një lloj shumë i mirë i mbrojtjes nga korrozioni për enët e ndryshme. Smalti është rezistent jo vetëm ndaj oksigjenit dhe ujit, por edhe ndaj acideve të forta dhe alkaleve. Fatkeqësisht, smalti është shumë i brishtë dhe plasaritet lehtësisht pas goditjes dhe ndryshimeve të shpejta të temperaturës.
Mënyra shumë interesante për të mbrojtur metalet nga korrozioni janë nikelimi dhe kallajimi.
- Kjo është një shtresë metalike me një shtresë zinku (kështu mbrohet kryesisht hekuri). Me një shtresë të tillë, në rast të shkeljes së filmit sipërfaqësor të zinkut, zinku, si një metal më aktiv, së pari i ekspozohet korrozionit, por zinku i reziston mirë korrozionit, pasi sipërfaqja e tij është e mbuluar me një film mbrojtës oksidi. i papërshkueshëm nga uji dhe oksigjeni.
Me nikelimin (nikelimin) dhe kallajimin (kallajimin), ndryshkja e hekurit nuk ndodh derisa shtresa e mbulesës metalike të dëmtohet. Sapo thyhet, fillon korrozioni i hekurit si metali më aktiv. Por është një metal që i nënshtrohet relativisht pak korrozionit, kështu që filmi i tij mbetet në sipërfaqe për një kohë shumë të gjatë. Objektet e bakrit më së shpeshti konservohen, dhe më pas çifti galvanik i bakrit gjithmonë çon në korrozion të kallajit, jo të bakrit, i cili është më pak aktiv si metal. Nga kallajimi i hekurit fitohet “llamarina” për industrinë e konservimit.

Për të mbrojtur kundër korrozionit, ju mund të ndikoni jo vetëm në metal, por edhe në mjedisin që e rrethon atë. Nëse një sasi e caktuar e kromatit të natriumit përzihet me acid klorhidrik, reaksioni i acidit klorhidrik me hekurin do të ngadalësohet aq shumë sa acidi praktikisht mund të transportohet në rezervuarë hekuri, ndërsa kjo zakonisht është e pamundur. Substancat që ngadalësojnë korrozionin, dhe ndonjëherë pothuajse plotësisht e ndalojnë atë, quhen frenues - ngadalësues (nga fjala latine inhibere - ngadalësimi).

Natyra e veprimit të frenuesve është e ndryshme. Ata ose krijojnë një film mbrojtës në sipërfaqen e metaleve ose zvogëlojnë agresivitetin e mjedisit. Lloji i parë përfshin, për shembull, NaNO2, i cili ngadalëson korrozionin e çelikut në ujë dhe tretësirat e kripës, i cili ngadalëson korrozionin e aluminit në acidin sulfurik, lloji i dytë përfshin përbërjen organike CO(NH2)2 - ure ngadalëson shumë tretjen e bakrit dhe të metaleve të tjera në acidin nitrik. Proteinat shtazore, disa bimë të thara - celandine, zhabinë, etj., kanë veti frenuese.
Ndonjëherë, për të rritur rezistencën e një metali ndaj korrozionit, si dhe për t'i dhënë atij disa veti më të vlefshme, prej tij bëhen lidhje me metale të tjera.

■ 14. Shkruani në fletore metodat e listuara për mbrojtjen e metalit nga korrozioni.
15. Çfarë përcakton zgjedhjen e metodës së mbrojtjes së metalit nga korrozioni?
16. Çfarë është një inhibitor? Si ndryshon një frenues nga një katalizator?

Metodat për shkrirjen e metaleve nga xehet

Metalet mund të ndodhin në natyrë në një gjendje amtare. Kjo është në thelb p.sh. Ai nxirret me larje mekanike nga shkëmbinjtë përreth. Megjithatë, shumica dërrmuese e metaleve ndodhen në natyrë në formën e komponimeve. Në të njëjtën kohë, jo çdo mineral natyral është i përshtatshëm për të marrë metalin që përmban. Për rrjedhojë, jo çdo mineral mund të quhet mineral metalik.
Shkëmbinjtë ose mineralet që përmbajnë një metal të caktuar në një sasi që e bën prodhimin e tij industrial ekonomikisht fitimprurës quhen xehe të atij metali.

Shkruani përkufizimin e xeheve.

Metalet merren nga xehet në mënyra të ndryshme.
1. Nëse xeherori është oksid, atëherë zvogëlohet me ndonjë agjent reduktues - më shpesh karbon ose monoksid karboni CO, më rrallë - hidrogjen, për shembull:
FesO4 + 4СО = 3Fe + 4CO2
2. Nëse minerali është një përbërje squfuri, atëherë fillimisht piqet:
2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2
atëherë oksidi që rezulton reduktohet me qymyr:
РbО + С = РbО + CO
Metalet ndahen nga kloruret me elektrolizë nga shkrirjet. Për shembull, kur kloruri i natriumit NaCl shkrihet, ndodh shpërbërja termike e substancës.
NaCl ⇄ Na + + Cl —
Kur një rrymë elektrike e drejtpërdrejtë kalon nëpër këtë shkrirje, ndodhin proceset e mëposhtme:
a) në katodë:
Na++ e— → Na 0
b) në anodë
Сl — - e— → Cl 0
Me këtë metodë mund të merren edhe metale nga kripëra të tjera.
4. Ndonjëherë metalet mund të reduktohen nga oksidet duke zhvendosur në temperaturë të lartë me një metal tjetër, më aktiv. Kjo metodë është bërë veçanërisht e përhapur në reduktimin e metaleve me alumin dhe për këtë arsye u quajt fillimisht aluminotermia:
2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe.
Aluminotermia do të diskutohet më në detaje më poshtë.
Në shumë raste, minerali mund të përzihet me një sasi të madhe gangu, për heqjen e së cilës, d.m.th., për të "përfituar" mineralin, disponohen metoda të ndryshme, në veçanti metoda e flotimit me shkumë. Për këtë qëllim përdoren vajra minerale që kanë veti të përthithjes selektive. Kjo do të thotë se ato thithin grimcat e xehes, por jo shkëmbinj mbeturinash. Xeherori dhe vaji mineral i grimcuar së bashku me shkëmbinjtë e mbetur vendosen në vazo të mëdha me ujë. Pas kësaj, uji shkumohet fort me ajër. Vaji rrethon flluskat e ajrit, duke formuar një film mbi to. Rezultati është një shkumë e qëndrueshme. Grimcat dhe xehet absorbohen dhe, së bashku me flluskat e ajrit, ngrihen në majë. Shkuma së bashku me mineralin kullohet dhe shkëmbi i mbeturinave mbetet në fund të kazanit. Më pas, minerali çlirohet lehtësisht nga nafta, e cila përdoret përsëri për notim.

■ 17. Çfarë është shkuma?
18. Çfarë veti duhet të ketë një metal që të jetë në gjendje amtare në natyrë?
19. A mund të quhet mineral çdo mineral ose shkëmb që përmban një ose një tjetër metal?
20. Rendisni se çfarë lloje mineralesh metalike njihni.
21. Zinku gjendet natyrshëm si përzierje minerale e zinkut, e cila përmban sulfur zinku. Sugjeroni një metodë për marrjen e zinkut nga përzierja e zinkut.
22. Nga 2 ton mineral hekuri magnetik që përmban 80% oksid hekuri magnetik Fe3O4, fitohen 1.008 ton hekur. Llogaritni rendimentin praktik të hekurit.
23. Cilat metale mund të përftohen nga elektroliza e tretësirave të kripës?
24. Një aliazh që përmban 4% karbon u përgatit nga hekuri i përftuar duke reduktuar 5 ton mineral hekuri magnetik që përmban 13% papastërti. Sa aliazh keni mundur të merrni?
25. Çfarë sasie zinku dhe acidi sulfurik mund të përftohet nga 242,5 ton përzierje zinku ZnS që përmban 20% mbetje të shkëmbinjve?

31

Arsyetimi për sistemin periodik të elementeve Meqenëse elektronet në një atom ndodhen në nivele të ndryshme energjetike dhe formojnë shtresa kuantike, është logjike të supozohet se...

Klasifikimet:

Të gjitha përbërjet inorganike ndahen në dy grupe të mëdha:

Substancat e thjeshta - përbëhen nga atomet e një elementi;

Substancat komplekse përbëhen nga atome të dy ose më shumë elementeve.

Substanca të thjeshta

• jometalet

  substanca të thjeshta amfoterike

  gazet fisnike

Substancat komplekse Sipas vetive kimike ato ndahen në:

oksidet bazë

oksidet e acidit

oksidet amfoterike

oksidet e dyfishta

oksidet që nuk formojnë kripëra

Hidroksidet;

bazat

• hidroksidet amfoterike

kripëra mesatare

kripëra acide

kripërat bazë

kripëra të dyfishta dhe/ose komplekse

komponimet binare :

acidet anoksike

kripëra pa oksigjen

komponimet e tjera binare

Substancat inorganike që përmbajnë karbon:

Këto substanca tradicionalisht i përkasin fushës së kimisë inorganike:

Karbonatet

• Oksidet e karbonit

• Tiocianate inorganike (rodanide)

  Selenocianate

Karbonilet e metaleve

Metalet janë një grup elementësh në formë të substancave të thjeshta me karakteristikë vetitë metalike, siç janë përçueshmëria e lartë termike dhe elektrike, koeficienti pozitiv i temperaturës së rezistencës, duktiliteti i lartë dhe shkëlqimi metalik.

Vetitë karakteristike të metaleve

Shkëlqim metalik

Përçueshmëri e mirë elektrike

Mundesi e lehte mekanike

Dendësi e lartë

Pika e lartë e shkrirjes (përjashtim: merkur, galium dhe metale alkali)

Përçueshmëri e madhe termike

Në reaksione ata janë më së shpeshti agjentë reduktues në reaksionet redoks në tretësirat ujore.

Jometalet janë elementë kimikë me veti tipike jometalike që zënë këndin e sipërm të djathtë të Tabelës Periodike.

Një tipar karakteristik i jometaleve është një numër më i madh (në krahasim me metalet) i elektroneve në nivelin e jashtëm të energjisë së atomeve të tyre. Kjo përcakton aftësinë e tyre më të madhe për të lidhur elektrone shtesë dhe për të shfaqur aktivitet oksidativ më të lartë se metalet.

Jometalet kanë afinitet të lartë elektronik, elektronegativitet të lartë dhe potencial të lartë redoks.

Pyetja 25:

Seritë e aktivitetit elektrokimik (seritë e tensionit, seritë standarde të potencialit të elektrodës) të metaleve- një sekuencë në të cilën metalet janë renditur në mënyrë që të rriten potencialet e tyre elektrokimike standarde që korrespondojnë me gjysmëreaksionin e reduktimit të kationit metalik

Një numër tensionesh karakterizojnë aktivitetin krahasues të metaleve në

Kripërat ndërveprojnë me metalet - më shumë metale aktive të vendosura në të majtë në serinë e tensionit elektrokimik** zhvendosin metalet më pak aktive nga kripërat. Për shembull, hekuri zhvendos bakrin nga një tretësirë ​​e klorurit të bakrit (II): Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu↓

Pyetja 28: Metalet, pozicioni i tyre në sistemin periodik të elementeve kimike D.I. Mendelejevi, struktura e atomeve të tyre, lidhjet metalike. Vetitë e përgjithshme kimike të metaleve.

Pozicioni i metaleve në tabelën periodike.

Të gjithë elementët kimikë zakonisht ndahen në metale dhe jometale. Shumica e elementeve (më shumë se 85 nga 109 të njohur) janë metale.

Metalet përfshijnë elementet s (elementet e grupeve IA dhe IIA me përjashtim të hidrogjenit dhe heliumit); disa p-elemente (Al, Sn, Pb dhe të tjerë); të gjithë elementët d (elementet e nëngrupeve dytësore); të gjithë elementët f (lantanide dhe aktinide).

Meqenëse vetitë metalike të elementeve dobësohen me rritjen e ngarkesës së bërthamës së atomeve të tyre në periudha dhe intensifikohen në nëngrupet kryesore, metalet më aktive përqendrohen në këndin e poshtëm të majtë të sistemit periodik të elementeve.

Struktura e metaleve.

Veçoritë dalluese në strukturën e atomeve metalike janë madhësitë e tyre të mëdha (rrezja) në krahasim me jometalet dhe një numër i vogël elektronesh në nivelin e jashtëm të energjisë (zakonisht 1-2 elektrone, më rrallë 3 ose 4). Kjo shpjegon lidhjen e dobët të elektroneve të jashtme (valente) me bërthamën dhe aftësinë e atomeve metalike për të hequr dorë lehtësisht nga këto elektrone, duke u kthyer në jone të ngarkuar pozitivisht.

Ky proces është i kthyeshëm; Me fjalë të tjera, elektronet lëvizin lirshëm në vëllimin e metalit dhe janë të zakonshëm, "kolektivë", të quajtur edhe "gaz elektron". Këto elektrone sigurojnë lidhjen kimike midis metaleve. Ndryshe nga një lidhje kovalente (më shpesh e formuar nga një palë elektrone midis dy atomeve ngjitur), një lidhje metalike është e delokalizuar (shumëqendër).

Një lidhje metalike është një lidhje në metale midis atomeve dhe joneve, e formuar nga ndarja e elektroneve.

Lidhja metalike ndodh jo vetëm në metale të pastra, por është gjithashtu karakteristike për përzierjet e metaleve dhe lidhjeve të ndryshme në gjendje të ndryshme grumbullimi. Lidhja metalike është e rëndësishme dhe përcakton vetitë themelore të metaleve - përçueshmërinë elektrike - lëvizjen e rastësishme të elektroneve në vëllimin e metalit. Por me një ndryshim të vogël potencial, në mënyrë që elektronet të lëvizin në mënyrë të rregullt. Metalet me përçueshmëri më të mirë janë Ag, Cu, Au, Al. - plasticiteti Lidhjet midis shtresave metalike nuk janë shumë domethënëse, kjo lejon që shtresat të lëvizin nën ngarkesë (deformojnë metalin pa e thyer). Metalet më të mira të deformueshme (të buta) janë Au, Ag, Cu. - shkëlqim metalik Gazi elektronik reflekton pothuajse të gjitha rrezet e dritës. Kjo është arsyeja pse metalet e pastra shkëlqejnë kaq shumë dhe më shpesh kanë një ngjyrë gri ose të bardhë. Metalet që janë reflektorët më të mirë Ag, Cu, Al, Pd, H

Agjentë të fortë reduktues: Me 0 – nē ® Me n+

Pozicioni i metaleve
në sistemin periodik të elementeve kimike nga D.I.
Vetitë fizike të metaleve

klasa e 8-të

Synimi. T'u japë nxënësve një ide mbi vetitë e metaleve si elemente kimike dhe si substanca të thjeshta, bazuar në njohuritë e tyre për natyrën e lidhjeve kimike. Konsideroni përdorimin e substancave të thjeshta metalike bazuar në vetitë e tyre. Përmirësoni aftësinë për të krahasuar, përgjithësuar dhe vendosur marrëdhëniet midis strukturës dhe vetive të substancave. Për të zhvilluar veprimtarinë njohëse të studentëve duke përdorur format e lojës së aktiviteteve edukative.

Pajisjet dhe reagentët. Kartat e detyrave, karta me simbole metalike alkali (për secilin nxënës), tableta, tabela "Lidhja metalike", lojërat "Shenjat alkimike", llamba alkooli, monedha të vjetra bakri, qese kambrike, mostra metalike.

PËRPARIMI I ORËS MËSIMORE

Mësues. Sot do të studiojmë metalet si elemente kimike dhe metalet si substanca të thjeshta. Si quhet një element kimik?

Studenti. Një element kimik është një koleksion atomesh me të njëjtën ngarkesë bërthamore.

Mësues. Nga 114 elementët kimikë të njohur, 92 janë metale. Ku ndodhen metalet në tabelën periodike të elementeve kimike? Si janë renditur në perioda elementët metalikë?

Punoni në tabelën "Tabela periodike e elementeve kimike nga D.I.

Studenti. Çdo periudhë fillon me metale (përveç të parës), dhe numri i tyre rritet me numrin e periudhës.

Mësues. Sa elementë metalikë ka në çdo periudhë?

Artikulli u përgatit me mbështetjen e shkollës së gjuhës angleze Allada në Moskë. Njohja e anglishtes ju lejon të zgjeroni horizontet tuaja, dhe gjithashtu mund të takoni njerëz të rinj dhe të mësoni shumë gjëra të reja. Shkolla e Gjuhës Angleze Allada ofron një mundësi unike për t'u regjistruar në kurset e anglishtes me çmimin më të mirë. Informacione më të detajuara rreth çmimeve dhe promovimeve aktualisht në fuqi mund të gjenden në faqen e internetit www.allada.org.

Studenti. Në periudhën e parë nuk ka metale, në të dytën janë dy, në të tretën janë tre, në të katërtën janë katërmbëdhjetë, në të pestën janë pesëmbëdhjetë, në të gjashtën janë tridhjetë.

Mësues. Në periudhën e shtatë, tridhjetë e një elementë duhet të kenë vetitë e metalit. Le të shohim renditjen e metaleve në grupe.

Studenti. Metalet janë elementë që përbëjnë nëngrupet kryesore të grupeve I, II, III të sistemit periodik (me përjashtim të hidrogjenit dhe borit), elementë të grupit IV - germanium, kallaj, plumb, grupin V - antimoni, bismut, grupi VI. - polonium. Në nëngrupet dytësore të të gjitha grupeve ka vetëm metale.

Mësues. Elementet metalike janë të vendosura në të majtë dhe në fund të tabelës periodike. Tani bëni detyrën 1 nga karta e detyrave në fletoret tuaja.

Detyra 1. Shkruani simbolet kimike të metaleve nga kartat. Emërtoni ato. Theksoni metalet e nëngrupeve kryesore.

Opsioni 1: Na, B, Cu, Be, Se, F, Sr, Cs.

Përgjigju. Na – natriumi, Cu – bakri,
Bëhuni – berilium, Sr – stroncium, Cs– ceziumi.

Opsioni i dytë K, C, Fe, Mg, Ca, O, N, Rb.

Përgjigju. K – kaliumi, Fe – hekuri,
Mg– magnezi, Ca – kalciumit, Rb – rubidiumi.

Mësues. Cilat janë veçoritë strukturore të atomeve të metaleve? Shkruani formula elektronike për atomet e natriumit, magnezit dhe aluminit.

(Tre studentë punojnë në tabelë duke përdorur një vizatim (Fig. 1).)

Sa elektrone janë në nivelin e jashtëm të këtyre elementëve metalikë?

Studenti. Numri i elektroneve në nivelin e jashtëm të elementeve të nëngrupeve kryesore është i barabartë me numrin e grupit që natriumi ka një elektron në nivelin e jashtëm, magnezi ka dy elektrone dhe alumini ka tre elektrone.

Mësues. Atomet e metaleve kanë një numër të vogël elektronesh (kryesisht nga 1 në 3) në nivelin e jashtëm.

Përjashtim bëjnë gjashtë metale: atomet e germaniumit, kallajit dhe plumbit në shtresën e jashtme kanë 4 elektrone, atome të antimonit dhe bismutit - 5, atome të poloniumit - 6. Tani bëni detyrën e dytë nga karta. Detyra 2.

Janë dhënë diagramet e strukturës elektronike të atomeve të disa elementeve.

Cilat janë këto elemente? Cilat prej tyre i përkasin metaleve? Pse? Opsioni 1 1 2 , 1Opsioni 1 1 2 2Opsioni 1 1 2 , 1Opsioni 1 1 2 2Opsioni 1 1 2 2s 6 3Opsioni 1 1 2 , 1Opsioni 1 1 2 2Opsioni 1 1 2 2s 3 .

Përgjigju. fq

Helium, berilium, magnez, azot. Opsioni 1 1 2 2Opsioni 1 1 1 , 1Opsioni 1 1 2 2Opsioni 1 1 2 2s 6 3Opsioni 1 1 1 , 1Opsioni 1 1 1 , 1Opsioni 1 1 2 2Opsioni 1 1 2 2s 6 3Opsioni 1 1 2 3s Opsioni i 2-të. 1

Përgjigju. l.

Mësues. Si lidhen vetitë e metaleve me veçoritë e strukturës së tyre elektronike?

Studenti. Atomet e metaleve kanë një ngarkesë bërthamore më të ulët dhe një rreze më të madhe në krahasim me atomet jometale të së njëjtës periudhë. Prandaj, forca e lidhjes midis elektroneve të jashtme dhe bërthamës në atomet metalike është e ulët. Atomet e metaleve heqin dorë lehtësisht nga elektronet e valencës dhe bëhen jone të ngarkuar pozitivisht.

Mësues. Si ndryshojnë vetitë metalike brenda së njëjtës periudhë, të njëjtit grup (nëngrupi kryesor)?

Studenti. Brenda një periudhe, ndërsa ngarkesa e bërthamës atomike rritet, dhe, në përputhje me rrethanat, me një rritje të numrit të elektroneve të jashtme, vetitë metalike të elementeve kimike zvogëlohen. Brenda të njëjtit nëngrup, me rritjen e ngarkesës së bërthamës atomike, me një numër konstant të elektroneve në nivelin e jashtëm, vetitë metalike të elementeve kimike rriten.

Detyrë në tabelë(punojnë tre nxënës).

Tregoni me shenjën “” dobësimin e vetive metalike në pesë elementët e mëposhtëm. Shpjegoni vendosjen e shenjave.

Ndërsa nxënësit punojnë individualisht në tabelë, pjesa tjetër plotësojnë detyrën 3 nga karta.

Detyra 3. Cili nga dy elementët ka veti metalike më të theksuara?

Pse?

Opsioni i parë: Litium ose berilium.

Opsioni i dytë: Litium ose kalium.

Mësues. Kontrollimi i detyrave.

Pra, vetitë metalike zotërojnë ato elemente, atomet e të cilëve kanë pak elektrone në nivelin e jashtëm (larg përfundimit). Pasojë e numrit të vogël të elektroneve të jashtme është lidhja e dobët e këtyre elektroneve me pjesën tjetër të atomit - bërthamën, të rrethuar nga shtresa të brendshme të elektroneve.

Rezultatet përmblidhen dhe shkruhen shkurt në tabelë (diagram), nxënësit shkruajnë në fletoret e tyre.

Mësues. Skema

Studenti. Çfarë është një substancë e thjeshtë?

Mësues. Substancat e thjeshta janë substanca që përbëhen nga atomet e një elementi.

Substancat e thjeshta - metalet - janë "kolektivë" atomesh; Për shkak të neutralitetit elektrik të secilit atom, e gjithë masa e metalit është gjithashtu elektrikisht neutrale, gjë që ju lejon të merrni metale dhe t'i ekzaminoni ato.

Demonstrimi i mostrave metalike: nikel, ar, magnez, natrium (në një shishe nën një shtresë vajguri).

Por nuk mund ta merrni natriumin me duar të zhveshura - duart tuaja janë të lagura, kur ndërvepron me lagështinë, formohet një alkali dhe gërryen lëkurën, pëlhurat, letrën dhe materialet e tjera. Pra, pasojat për dorën mund të jenë të trishtueshme. Detyra 4.

Identifikoni metalet nga ato të lëshuara: plumb, alumin, bakër, zink.

(Mostrat e metaleve janë të numëruara. Përgjigjet shkruhen në anën e pasme të tabelës.)

Mësues. Në çfarë gjendje grumbullimi gjenden metalet në kushte normale?

Studenti. Metalet janë substanca të ngurta kristalore (përveç merkurit).

Mësues. Çfarë ndodhet në nyjet e rrjetës kristalore të metaleve dhe çfarë ndodhet ndërmjet nyjeve?

Studenti. Në nyjet e rrjetës kristalore të metaleve ka jone pozitive dhe atome metalike, dhe midis nyjeve ka elektrone. Këto elektrone bëhen të zakonshme për të gjithë atomet dhe jonet e një pjese të caktuar metali dhe mund të lëvizin lirshëm në të gjithë rrjetën kristalore.

Mësues. Si quhen elektronet që gjenden në rrjetën kristalore të metaleve?

Studenti. Ata quhen elektrone të lira ose "gaz elektron".

Mësues. Çfarë lloj lidhjeje është tipike për metalet?

Studenti. Kjo është një lidhje metalike.

Mësues. Çfarë është një lidhje metalike?

Studenti. Lidhja midis të gjithë joneve të metalit të ngarkuar pozitivisht dhe elektroneve të lira në rrjetën kristalore të metaleve quhet lidhje metalike.

Mësues. Lidhja metalike përcakton vetitë fizike më të rëndësishme të metaleve. Metalet janë të errët dhe kanë një shkëlqim metalik për shkak të aftësisë për të reflektuar rrezet e dritës që bien në sipërfaqen e tyre. Kjo aftësi është më e theksuar në argjend dhe indium.

Metalet kanë një shkëlqim në një pjesë kompakte, dhe kur ndahen imët, shumica janë të zeza. Megjithatë, alumini dhe magnezi ruajnë një shkëlqim metalik edhe në formë pluhuri(demonstrimi i aluminit dhe magnezit në pluhur dhe në pllaka).

Të gjitha metalet janë përcjellës të nxehtësisë dhe rrymës elektrike. Elektronet që lëvizin në mënyrë kaotike në një metal nën ndikimin e një tensioni elektrik të aplikuar fitojnë lëvizje drejtimi, d.m.th. krijoni një rrymë elektrike.

A mendoni se përçueshmëria elektrike e një metali ndryshon me rritjen e temperaturës?

Studenti. Me rritjen e temperaturës, përçueshmëria elektrike zvogëlohet.

Mësues. Pse?

Studenti. Ndërsa temperatura rritet, amplituda e dridhjeve të atomeve dhe joneve të vendosura në nyjet e rrjetës kristalore metalike rritet. Kjo e bën të vështirë lëvizjen e elektroneve dhe përçueshmëria elektrike e metalit bie.

Mësues. Përçueshmëria elektrike e metaleve rritet nga Hg për të Ag:

Hg, Pb, Fe, Zn, Al, Au, Cu, Ag.

Më shpesh, përçueshmëria termike e metaleve ndryshon me të njëjtin model si përçueshmëria elektrike. A mund të jepni një shembull që vërteton përçueshmërinë termike të metaleve?

Studenti. Nëse derdhni ujë të nxehtë në një filxhan alumini, ai do të nxehet. Kjo tregon se alumini përcjell nxehtësinë.

Mësues. Çfarë e shkakton përçueshmërinë termike të metaleve?

Studenti. Kjo është për shkak të lëvizshmërisë së lartë të elektroneve të lira, të cilat përplasen me jonet dhe atomet vibruese dhe shkëmbejnë energji me to. Prandaj, temperatura barazohet në të gjithë pjesën e metalit.

Mësues. Një veti shumë e vlefshme e metaleve është plasticiteti. Në praktikë, ajo manifestohet në faktin se nën goditjet e çekiçit, metalet nuk grimcohen në copa, por rrafshohen - ato janë të falsifikuara. Pse metalet janë duktile?

Studenti. Një efekt mekanik në një kristal me një lidhje metalike shkakton një zhvendosje të shtresave të joneve dhe atomeve në lidhje me njëra-tjetrën, dhe meqë elektronet lëvizin nëpër kristal, nuk ndodh thyerja e lidhjes, prandaj metalet karakterizohen nga plasticiteti .

Mësues. (Fig. 2, a)

Metalet e lakueshme: metalet alkali (litium, natrium, kalium, rubidium, cezium), hekur, ari, argjend, bakër. Disa metale - osmiumi, iridiumi, mangani, antimoni - janë të brishtë. Më duktil i metaleve të çmuara është ari. Një gram ari mund të tërhiqet në një tel të gjatë dy kilometra.

Studenti. Çfarë ndodh me substancat me një rrjetë kristalore atomike ose jonike nën ndikimin e një goditjeje? Substancat me një rrjetë atomike ose jonike shkatërrohen nga goditja. Kur një substancë e ngurtë me një grilë atomike i nënshtrohet veprimit mekanik, shtresat e saj individuale zhvendosen - ngjitja midis tyre prishet për shkak të prishjes së lidhjeve kovalente. Thyerja e lidhjeve në rrjetën jonike çon në zmbrapsjen e ndërsjellë të joneve të ngarkuar të njëjtë

Mësues. (Fig. 2, b, c).

Përçueshmëria elektrike, përçueshmëria termike, shkëlqimi karakteristik metalik, plasticiteti ose lakueshmëria - ky grup karakteristikash është i natyrshëm vetëm tek metalet.

Këto shenja shfaqen në metale dhe janë veti specifike.

Vetitë specifike lidhen në mënyrë të kundërt me forcën e lidhjes metalike.

Karakteristikat e mbetura - dendësia, pikat e vlimit dhe shkrirjes, ngurtësia, gjendja e grumbullimit - janë karakteristika të përgjithshme të natyrshme në të gjitha substancat. Dendësia, fortësia, pikat e shkrirjes dhe vlimit të metaleve janë të ndryshme. Dendësia e një metali është më e ulët, aq më e ulët është masa e tij atomike relative dhe aq më e madhe është rrezja e atomit. Dendësia më e ulët për litium është 0,59 g/cm 3 , më e larta për osmium është 22,48 g / cm 3 . Metalet me dendësi nën pesë quhen të lehta, kurse metalet me dendësi më të madhe se pesë quhen të rënda. Metali më i fortë është kromi, më i buti janë metalet alkali. Mërkuri ka pikën më të ulët të shkrirjes, t pl (Hg)

Vetitë si pika e shkrirjes dhe fortësia varen drejtpërdrejt nga forca e lidhjes metalike. Sa më e fortë të jetë lidhja metalike, aq më të forta janë vetitë jospecifike. Ju lutemi vini re: për metalet alkali, forca e lidhjes metalike zvogëlohet në tabelën periodike nga lart poshtë dhe, si rezultat, temperatura e shkrirjes zvogëlohet natyrshëm (rrezja rritet, ndikimi i ngarkesës bërthamore zvogëlohet; në rreze të mëdha dhe një elektron i vetëm valence, metalet alkali janë të shkrirë). Për shembull, ceziumi mund të shkrihet nga nxehtësia e pëllëmbës së dorës. Por mos e merrni me dorë!

Lojë "Kush është më i shpejtë"

Tabletat varen në tabelë (Fig. 3). Në çdo tavolinë ka një grup letrash me simbole kimike për metalet alkali.

Ushtrimi. Bazuar në modelet e njohura të ndryshimeve në temperaturën e shkrirjes së metaleve alkaline, vendosni kartat në përputhje me tabletat e dhëna.

Përgjigju. a– Li, Na, K, Rb, Cs;
b– Cs, Rb, K, Na, Li; V- Cs, Li, Na, Rb, K.

Sqarohen dhe përmblidhen përgjigjet e nxënësve.

Studenti (mesazhi). Metalet ndryshojnë në marrëdhëniet e tyre me fushat magnetike. Bazuar në këtë veti, ato ndahen në tre grupe: metale ferromagnetike - të afta të magnetizohen mirë nën ndikimin e fushave të dobëta magnetike (për shembull, hekuri, kobalti, nikeli dhe gadolinium);

metale paramagnetike - shfaqin një aftësi të dobët për të magnetizuar (alumin, krom, titani dhe shumica e lantanideve); metale diamagnetike - nuk tërhiqen nga një magnet dhe madje janë zmbrapsur pak prej tij (për shembull, bismut, kallaj, bakër).

Materiali i studiuar është përmbledhur - mësuesi shkruan në tabelë, nxënësit shkruajnë në fletoret e tyre.

Vetitë fizike të metaleve

Specifike:

shkëlqim metalik,

përçueshmëri elektrike,

përçueshmëri termike,

plastike.

Në proporcion të zhdrejtë me forcën e lidhjes metalike.

Jo specifike: dendësia, t

Jo specifike: dendësia, shkrirja,

duke vluar,

fortësi,

gjendja e grumbullimit.

Mësues. Drejtpërdrejt në proporcion me forcën e lidhjes metalike.

Studenti. Në inxhinierinë elektrike, për shkak të kostos së lartë të argjendit, bakri dhe alumini përdoren si materiale për instalime elektrike..

Mësues. Pa këto metale do të ishte e pamundur të transmetohej energji elektrike në distanca qindra apo mijëra kilometra. Edhe sendet shtëpiake janë prej metali. Pse tenxheret janë prej metali?

Studenti. Metalet janë termikisht të përçueshëm dhe të qëndrueshëm.

Mësues. Çfarë vetie e metaleve përdoret për të bërë pasqyra, reflektorë dhe dekorime për pemën e Krishtlindjes?

Studenti. Shkëlqim metalik.

Mësues. Metalet e lehta - magnezi, alumini, titani - përdoren gjerësisht në ndërtimin e avionëve.

Shumë pjesë të avionëve dhe raketave janë bërë nga titani dhe lidhjet e tij. Fërkimi me ajrin me shpejtësi të lartë shkakton ngrohje të fortë të lëkurës së avionit dhe forca e metaleve zakonisht zvogëlohet ndjeshëm kur nxehet. Titani dhe lidhjet e tij nuk shfaqin pothuajse asnjë ulje të forcës në kushtet e fluturimit supersonik.

Studenti. Në rastet kur nevojitet një metal me densitet të lartë (plumba, e shtënë), shpesh përdoret plumbi, megjithëse dendësia e plumbit (11,34 g/cm 3) është dukshëm më e ulët se ajo e disa metaleve më të rënda. Por plumbi është mjaft i shkrirë dhe për këtë arsye i lehtë për t'u përpunuar. Përveç kësaj, është pakrahasueshëm më i lirë se osmiumi dhe shumë metale të tjera të rënda. Mërkuri, si një metal i lëngshëm në kushte normale, përdoret në instrumentet matëse;

Mësues. tungsten - në të gjitha rastet kur kërkohet një metal që mund t'i rezistojë temperaturave veçanërisht të larta, për shembull për fijet e llambave. Cila është arsyeja për këtë?

Mërkuri ka një pikë të ulët shkrirjeje, dhe tungsteni ka një pikë të lartë shkrirjeje.

Metalet reflektojnë gjithashtu valët e radios, e cila përdoret në teleskopët radio që zbulojnë emetimet e radios nga satelitët artificialë të Tokës dhe në radarët që zbulojnë avionët në distanca të gjata.

Metalet fisnike - argjendi, ari, platini - përdoren për të bërë bizhuteri. Konsumatori i arit është industria elektronike: përdoret për të krijuar kontakte elektrike (në veçanti, pajisjet e një anije kozmike të drejtuar përmban mjaft ar). Tani bëni detyrën nga karta.

Detyra 5.

Nënvizoni cili nga metalet e mëposhtëm është më i madhi:

1) Përdoret gjerësisht: ari, argjendi, hekuri;

2) i lakueshëm: litium, kalium, ar;

3) zjarrdurues: tungsten, magnez, zink;

4) të rënda: rubidium, osmium, cezium;

5) përçues elektrik: nikel, plumb, argjend;

6) e fortë: krom, mangan, bakër;

7) me shkrirje të ulët: platin, merkur, litium;

8) dritë: kalium, francium, litium;

Për eksperimentin, merrni 5-10 copë monedha bakri (të vjetra), të cilat varen në një qese kambrike mbi flakën e një llambë alkooli. Pëlhura nuk merr flakë.

Studenti. Pse?

Mësues. Bakri është një përcjellës i mirë i nxehtësisë;

Metalet janë të njohura për njeriun për një kohë të gjatë. Studenti (mesazhi).

Edhe në kohët e lashta, njerëzit i njihnin shtatë metale. Shtatë metalet e lashtësisë ishin të ndërlidhura me shtatë planetët e njohur atëherë dhe të caktuar nga ikona simbolike planetare. Shenjat e arit (Diellit) dhe argjendit (Hënës) janë të qarta pa shumë shpjegime. Shenjat e metaleve të tjera konsideroheshin atribute të hyjnive mitologjike: pasqyra e dorës së Venusit (bakri), mburoja dhe shtiza e Marsit (hekuri), froni i Jupiterit (kallaj), kosa e Saturnit (plumbi), shufra e Mërkurit. (merkur).

Pikëpamjet e alkimistëve për lidhjen midis planetëve dhe metaleve shprehen me shumë sukses nga rreshtat e mëposhtëm të poemës së N.A. Morozov "Nga shënimet e një alkimisti":
“Shtatë metalet u krijuan nga drita,
Sipas numrit të shtatë planetëve.
Na dha hapësirë ​​për të mirë
Bakri, hekuri, argjendi,
Ar, kallaj, plumb.
Djali im, Sera është babai i tyre.
Dhe nxito, biri im, të zbulosh:

Mërkuri është nëna e tyre për të gjithë ata.”
Këto ide ishin aq të forta sa kur antimoni u zbulua në mesjetë

dhe asnjë planet nuk u gjet për bismut, ata thjesht nuk konsideroheshin metale.

Mësues. Duke i mbajtur të fshehta eksperimentet e tyre, alkimistët përdorën çdo mjet të mundshëm për të koduar përshkrimet e substancave që merrnin.

Dhe ju, duke përdorur simbole alkimike, krijuat lojën "Shenjat Alkimike" në shtëpi. Gjendja e lojës: në foto (Fig. 4)

Janë dhënë shenjat e lashta alkimike të metaleve. Përcaktoni se cilit planet i përket secili simbol dhe, duke marrë një shkronjë nga emri, ai i treguar në figurë, lexoni emrin e elementit metalik.

PËRGJIGJE. Samarium, rutenium, platin.

Mësues. Nxënësit shkëmbejnë lojëra dhe gjejnë me mend emrat e metaleve.

M.V. Lomonosov foli për metale si kjo: "Metali është një trup i ngurtë, i errët dhe i lehtë që mund të shkrihet në zjarr dhe të farkëtohet në të ftohtë" dhe ia atribuoi këtë veti metaleve: arit, argjendit, bakrit, kallajit, hekurit dhe plumbit. Në vitin 1789, kimisti francez A.L. Lavoisier, në manualin e tij mbi kiminë, dha një listë të substancave të thjeshta, e cila përfshinte të 17 metalet e njohura në atë kohë. . Me zhvillimin e metodave të kërkimit kimik, numri i metaleve të njohura filloi të rritet me shpejtësi. Në gjysmën e parë të shekullit XIX. u zbuluan metale platini; disa metale alkali dhe alkaline tokësore fitohen me elektrolizë; filloi ndarja e metaleve të rralla të tokës; Gjatë analizave kimike të mineraleve u zbuluan metale të panjohura më parë. Në fillim të vitit 1860, rubidiumi, ceziumi, indiumi dhe taliumi u zbuluan duke përdorur analizën spektrale. Ekzistenca e metaleve të parashikuara nga Mendelejevi në bazë të ligjit të tij periodik (galium, skandium dhe germanium) u konfirmua shkëlqyeshëm. Zbulimi i radioaktivitetit në fund të shekullit të 19-të.

solli një kërkim për metale radioaktive, i cili u kurorëzua me sukses të plotë. Së fundi, duke përdorur metodën e transformimeve bërthamore, duke filluar nga mesi i shekullit të 20-të. Janë marrë metale radioaktive që nuk ekzistojnë në natyrë, përfshirë ato që i përkasin elementeve të transuraniumit. Në historinë e kulturës materiale, të lashtë dhe moderne, metalet kanë një rëndësi të madhe.

Mësuesi/ja bën përmbledhjen e mësimit.

1. Detyrë shtëpie

Gjeni përgjigje për pyetjet.

Si ndryshon struktura e atomeve të metaleve nga struktura e atomeve jometale?

Emërtoni dy metale që ndahen lehtësisht nga elektronet me "kërkesën" e rrezeve të dritës.

A është e mundur të sillni një kovë me merkur në dhomën e kimisë nga dhoma tjetër?

Pse disa metale janë duktile (si bakri) ndërsa të tjerët janë të brishtë (siç është antimoni)?

Cila është arsyeja e pranisë së vetive specifike në metale?

Ku mund ta gjeni në jetën e përditshme:

a) volframi, b) mërkuri, c) bakri, d) argjendi?

Në cilat veti fizike të këtij metali bazohet përdorimi i tij në jetën e përditshme?

2. Çfarë metali e quajti akademiku A.E. Fersman "metal kallaji"?

3. Shikoni foton dhe shpjegoni pse metalet përdoren në këtë mënyrë dhe jo anasjelltas.

Zgjidh enigmat.

Puzzle "Pesë + dy".

Shkruani në rreshtat horizontale emrat e elementëve kimikë të mëposhtëm që mbarojnë me -y:

a) metal alkali;

b) gaz fisnik;

c) metal alkaline tokësor;

d) një element i familjes së platinit;

e) lantanid.

Nëse emrat e elementeve janë futur saktë, atëherë përgjatë diagonaleve: nga lart poshtë dhe nga poshtë lart, mund të lexoni emrat e dy elementëve të tjerë.
PËRGJIGJE. a – Cezium, b – helium, c – barium, d – rodium, d – thulium.

Diagonalisht: cerium, torium.

Puzzle "Klasa".

Shkruani emrat e pesë elementeve kimike, secili i përbërë nga shtatë shkronja, në mënyrë që fjala kyçe të jetë KLASË.
aktinium, skandium, argjend (samarium).

Puzzle "Shtatë shkronja".

Shkruani emrat e elementeve kimike në rreshtat vertikale.

Fjala kyçe është ACID.

PËRGJIGJE. Kalium, indium, selen, litium,
osmium, thulium, argon (astatinë).

Elementet që formojnë substanca të thjeshta - metalet, zënë pjesën e poshtme të majtë të tabelës periodike (për qartësi, mund të themi se ato ndodhen në të majtë të diagonales që lidh Be dhe polonium, nr. 84), ato përfshijnë gjithashtu elemente të nëngrupeve anësore (B).

Atomet e metaleve karakterizohen nga një numër i vogël elektronesh në nivelin e jashtëm. Pra, natriumi ka 1 elektron në nivelin e jashtëm, magnezi ka 2 dhe alumini ka 3 elektrone. Këto elektrone janë të lidhura relativisht dobët me bërthamën, gjë që shkakton karakteristikën fizike vetitë e metaleve:

• përçueshmëri elektrike,
• përçueshmëri e mirë termike,
• lakueshmëri, duktilitet.
• Metalet gjithashtu kanë një shkëlqim metalik karakteristik.

NË kimike në reaksione, metalet veprojnë si agjentët reduktues:

1. Kur ndërveprojnë me oksigjenin, metalet formojnë okside, për shembull, magnezi digjet për të formuar oksid magnezi:
   2Mg + O2 = 2MgO

Metalet më aktive (alkali) formojnë perokside kur digjen në ajër:

2Na + O 2 = Na 2 O 2 (peroksid natriumi)

1. Metalet reaktive, të tilla si natriumi, reagojnë me ujin për të formuar hidrokside:
   2Na + 2HOH = 2NaOH + H2

ose okside si magnezi kur nxehen:

Mg + H2O = MgO + H2

1. Metalet e vendosura në serinë e tensionit elektrokimik në të majtë të hidrogjenit (H) zhvendosin hidrogjenin nga acidet (përveç nitrik). Kështu, zinku reagon me acid klorhidrik për të formuar klorur zinku dhe hidrogjen:
   Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

Metalet, duke përfshirë ato në të djathtë të hidrogjenit, me përjashtim të arit dhe platinit, reagojnë me acidin nitrik për të formuar komponime të ndryshme të azotit:

Cu + 4HNO 3 (konc.) = Cu (NO 3) 2 + 2H 2 O + 2NO 2

Është më e lehtë të rregullohen koeficientët në këto ekuacione duke përdorur metodën e bilancit elektronik. Ne tregojmë gjendjet e oksidimit:

Cu 0 + 4HN +5 O 3 (konc.) = Cu +2 (NO 3) 2 + 2H 2 O + 2N +4 O 2

Ne shkruajmë elementë me gjendje të ndryshuar oksidimi:

** koeficienti për një substancë që përmban këtë element fitohet duke pjesëtuar shumëfishin më të vogël të përbashkët me numrin e elektroneve të shtuara ose të marra (nga ky atom)

2. Përvoja. Marrja dhe grumbullimi i oksigjenit. Dëshmi e pranisë së oksigjenit në enë

Në një laborator shkollor, oksigjeni më së shpeshti merret nga dekompozimi i peroksidit të hidrogjenit në prani të oksidit të manganit (IV):

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2

ose nga dekompozimi i permanganatit të kaliumit kur nxehet:

2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Për të mbledhur gaz, ena mbyllet me një tapë me një tub daljeje gazi.

Për të vërtetuar praninë e oksigjenit në enë, futet një copëz që digjet në të - ajo ndizet me shkëlqim.

Nëse në tabelën periodike të elementeve të D.I Mendeleev vizatojmë një diagonale nga beriliumi në astatin, atëherë në pjesën e poshtme të majtë përgjatë diagonales do të ketë elementë metalikë (këto përfshijnë gjithashtu elementë të nëngrupeve anësore), dhe në të djathtën e sipërme - elementë jo metalikë. . Elementet që ndodhen pranë diagonales (Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb, etj.) kanë karakter të dyfishtë.

Elementet metalike përfshijnë s - elementë të grupeve I dhe II, të gjithë elementët d- dhe f -, si dhe elementët p- të nëngrupeve kryesore: III (përveç borit), IV (Ge, Sn, Pb), V (Sb, Bi) dhe VI (Po). Elementet më tipike - metalet - ndodhen në fillim të periudhave (duke filluar nga e dyta).

Vetitë e përgjithshme të metaleve
Llojet e rrjetave kristalore

Rrjetat kristalore të tipit metalik përmbajnë jone të ngarkuar pozitivisht dhe atome neutrale në nyjet e tyre; Midis tyre lëvizin elektronet relativisht të lira.

Vetitë fizike të përgjithshme

Ato shpjegohen me strukturën e veçantë të rrjetës kristalore - prania e elektroneve të lira ("gaz elektronik").

1) Plasticiteti - aftësia për të ndryshuar formën pas goditjes, shtrirje në tela, rrokullisje në fletë të holla. Në seritë ––Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe® zvogëlohet.

2) E shkëlqyeshme, zakonisht me ngjyrë gri dhe e errët. Kjo është për shkak të bashkëveprimit të elektroneve të lira me kuantet e dritës që bien në metal.

3) Përçueshmëria elektrike.

Shpjegohet me lëvizjen e drejtuar të elektroneve të lira nga poli negativ në atë pozitiv nën ndikimin e një ndryshimi të vogël potencial. Në serinë ––Ag, Cu, Al, Fe® zvogëlohet.

Kur nxehet, përçueshmëria elektrike zvogëlohet, sepse Me rritjen e temperaturës, dridhjet e atomeve dhe joneve në nyjet e rrjetës kristal intensifikohen, gjë që ndërlikon lëvizjen e drejtimit të "gazit elektronik".

4) Përçueshmëria termike. Modeli është i njëjtë. Shkaktohet nga lëvizshmëria e lartë e elektroneve të lira dhe lëvizja vibruese e atomeve, për shkak të së cilës temperatura barazohet shpejt mbi masën e metalit. Përçueshmëria më e lartë termike gjendet në bismut dhe merkur.

5) Fortësia. Më i vështiri është kromi (pret xhamin); metalet alkali më të buta - kaliumi, natriumi, rubidiumi dhe ceziumi - priten me thikë.

6) Dendësia. Sa më e vogël të jetë masa atomike e metalit dhe aq më e madhe rrezja e atomit të tij (më i lehtë është litiumi (r = 0,53 g/cm 3); më i rëndë është osmiumi (r = 22,6 g/cm 3).

Metalet që kanë r< 5 г/см 3 считаются "легкими металлами".

7) Pikat e shkrirjes dhe vlimit. Metali më i shkrirë është merkuri (mp = -39°C), metali më zjarrdurues është tungsteni (mp = 3390°C).

Metalet me temperaturë shkrirjeje mbi 1000°C konsiderohen refraktare, më poshtë - me shkrirje të ulët.

Vetitë e përgjithshme kimike të metaleve

Agjentë të fortë reduktues: Me 0 – nē ® Me n+

I. Reaksionet me jometalet

1) Me oksigjen:

2Mg 0 + O 2 ® 2Mg +2 O

2) Me squfur:

Hg 0 + S ® Hg +2 S

3) Me halogjene:

Ni + Cl 2 – t ° ® Ni +2 Cl 2

4) Me azot:

3Ca 0 + N 2 – t ° ® Ca 3 +2 N 2

5) Me fosfor:

3Ca 0 + 2P – t ° ® Ca 3 P 2

6) Me hidrogjen (vetëm metalet alkaline dhe alkaline tokësore reagojnë):

2Li 0 + H2 ® 2Li +1 H

Ca 0 + H 2 ® Ca + 2 H 2

II. Reaksionet me acide

1) Metalet në serinë e tensionit elektrokimik deri në H reduktojnë acidet jooksiduese në hidrogjen:

Mg 0 + 2HCl ® Mg +2 Cl 2 + H 2 0

(Mg 0 + 2H + ® Mg 2+ + H 2 0)

2Al 0 + 6HCl ® 2AlCl 3 + 3H 2 0

(2Al 0 + 6H + ® 2Al 3+ + 3H 2 0)

6Na 0 + 2H 3 PO 4 ® 2Na 3 +1 PO 4 + 3H 2

(6Na 0 + 6H + ® 6Na + + 3H 2 0)

Për reduktimin e acideve oksiduese nga metalet, shihni seksionet: "reaksionet redoks", "acidi sulfurik", "acidi nitrik".

III. Ndërveprimi me ujin

1) Aktiv (metalet alkaline dhe alkaline tokësore) formojnë një bazë të tretshme dhe hidrogjen:

2Na 0 + 2H 2 O ® 2Na +1 OH + H 2 0

(2Na 0 + 2H 2 O ® 2Na 1+ + 2OH 1- + H 2 0)

Ca 0 + 2H 2 O ® Ca +2 (OH) 2 + H 2 0

(Ca 0 + 2H 2 O ® Ca 2 + + 2OH 1- + H 2 0)

2) Metalet me aktivitet mesatar oksidohen nga uji kur nxehen në një oksid:

Zn 0 + H 2 O – t ° ® Zn +2 O + H 0 2

3) Joaktiv (Au, Ag, Pt) - mos reagon.

4) Zhvendosja e metaleve më pak aktive nga metalet më aktive nga tretësirat e kripërave të tyre:

Cu 0 + Hg +2 Cl 2 ® Hg 0 + Cu +2 Cl 2

(Cu 0 + Hg 2+ ® Cu 2+ + Hg 0)

Fe 0 + Cu +2 SO 4 ® Cu 0 + Fe +2 SO 4

(Fe 0 + Cu 2+ ® Cu 0 + Fe 2+)