Корзина
Металлы востребованы всеми отраслями хозяйства. Они выступают сырьем для металлопроката, применяемого в производстве бытовых и промышленных изделий. В природе превалирующее количество металлов встречается в виде соединений, из которых чистое вещество восстанавливают путем проведения химических реакций. Применяемые формулы металлов характеризуют разновидность элемента и обуславливают тип допускаемой химической реакции.
Из 118 известных ученым химических элементов 96 относятся к веществам, проявляющим металлические свойства. Форма, в которой металл распространен в природе, обуславливается его химической активностью.
В зависимости от активности выделяют группы:
Свойства элементов зависят от электронного строения атома. Наиболее типичный металл имеет электронную формулу с 1-3 электронами низкой электроотрицательности. К особенностям типичных металлов относится и большой размер их атомов, что объясняет слабую связь валентных электронов с ядром. Это обуславливает легкую отдачу электронов во время вступления элемента в химические реакции. В активной группе электронная формула щелочного металла отличается присутствием 1 электрона – данные металлы проявляют свойства восстановителей.
Основные формулы металлов и соединений
|
Металлы в природе |
||
|
Форма |
Наименование вещества или соединения |
Формула |
|
В чистом виде |
Самородное состояние |
Ag, Au, Rt, Cu |
|
В виде оксидов |
Оксиды щелочноземельных и щелочных металлов |
BaO, Li2 O, K2O, MgO, CaO, CuO, HgO, Na2O |
|
В виде солей |
Хлориды, фосфиды, фосфаты, сульфаты, фториды |
KCl, BaSO4, Ca3(PO4)2 |
|
Формулы востребованных соединений и сфера применения |
||
|
Группа соединений |
Формула |
Применение |
|
Формулы гидроксидов – соединений металлов с гидроксильной группой |
KOH Fe(OH)2 Ca(OH)2 NH4OH Fe(OH)3 |
В пищевой, химической, текстильной промышленности |
|
Формулы фосфатов – соединений металлов натрия, алюминия, кальция с атомами фосфорной кислоты |
Na3PO4 Al3 (PO4)2 Ca3 (PO4)2 |
В производстве строительных материалов, стекла, в металлообработке, изготовлении зубных паст и стоматологических растворов |
|
Формулы гидридов – соединений элементов с водородом |
2NaH CaH2 CH4 SiH4 H2S |
Востребованы в получении металлов из оксидов, применяются для удаления окалин с металлов и создания защитной пленки на металлопрокате |
|
Формулы нитратов |
NaNO3 Ca(NO3)2 Al(NO3)3 |
В сельском хозяйства – в виде удобрений, на пищевых производствах – в качестве добавок |
К формулам самых распространенных металлов в земной коре относятся элементы алюминий (Al), железо (Fe), кальций (Ca), натрий (Na), магний (Mg), калий (K) и титан (Ti). Активность элемента обуславливается легкостью, с которой он вступает во взаимодействие с другими соединениями.
При взаимодействии элементов с кислородом образуются высшие оксиды. В природе оксидные соединения представлены в виде руд, являющихся основным сырьем металлургии. Для выделения чистых веществ их восстанавливают в условиях производства, ориентируясь на валентность основного элемента.
Процесс получения металлов из оксидов осуществляется с применением способов:
При выборе метода восстановления учитывается группа оксида. Группы классифицируют на солеобразующие и не образующие виды соединений. Несолеобразующими считаются оксиды неметаллов, не реагирующие со щелочными и кислотными растворами.
Методы получения оксидов представлены в таблице
|
Технология |
Примеры применяемых элементов и соединений |
Образуемые вещества |
|
Реакция с килородом |
Магний и кислород |
Высший оксид магния 2MgО |
|
Сгорание металла в кислороде |
Сульфид цинка и триплетный кислород |
Оксиды цинка и серы |
|
Разложение соединений при нагреве до высоких температур |
Сульфат железа 2FeSO4 |
Оксид железа, двуокись и трехокись серы |
|
Восстановление в высшие формы |
Оксид железа II и кислород 4FeO + O2 |
Оксид железа III 2Fe2O3 |
|
Взаимодействие с водой при нагреве |
Цинк |
Оксид цинка, водород |
|
Применение водоотнимающих составов |
Гидрокарбонат натрия и соляная кислота |
Вода, хлорид натрия и углекислый газ |
|
Воздействие кислотой |
Цинк и азотная кислота |
Вода, высший оксид неметалла азота 2NO2, нитрат цинка Zn(NO3)2 |
В получении металлов применяют солеобразующие высшие оксиды. Восстановителями выступают более активные вещества, высший оксид неметалла углерода, электроток, графит, водород.
В отраслях, осуществляющих производство и обработку металлических сплавов, учитывают физические показатели элементов. Данные характеристики важны для выбора технологий выплавки сталей и последующих методов изготовления металлопроката.
Основные физические свойства металлов и их значение
|
Показатель |
Что показывает |
Где применяется |
|
Плотность или масса металла |
Вес вещества в единице объема |
В расчете веса листа или круга металла в зависимости от приведенной толщины и площади, в расчете веса металла по размерам |
|
Температура плавления |
Температурный порог, по достижению которого материал меняет форму |
В выплавке марок сталей, изготовлении изделий |
|
Удельная теплоемкость |
Количество теплоты, требуемое для нагрева единицы массы сплава на 1 градус |
В выплавке сталей, тепловой обработке металлов |
|
Удельное сопротивление |
Способность вещества препятствовать прохождению электротока |
В производстве диэлектриков и проводников |
|
Теплопроводность |
Способность материала передавать тепло к другим участкам |
В расчетах эксплуатационных возможностей изделий |
В основе формул металлов в химии лежат физические и химические характеристики веществ. Свойства элементов обуславливают выбор технологий производства сплавов, определяют возможности в обработке и эксплуатации материалов.
Когда подорожает металлолом в 2022 году? Прогнозы, текущая ситуация, динамика цен на черный и цветной лом.
Резкое падение цен на металлолом в середине 2022 года и восстановление спроса к 2023.
Цены на металл во втором полугодии 2022 года: прогнозы и мнения. Что ждет металлургических гигантов в России.
Динамика цен на металлолом в сентябре-октябре 2022 года. Графики внутреннего и внешнего рынка, прогнозы и причины падения.
Стальная арматура лишь на первый взгляд кажется простым изделием. На самом деле существует несколько технологических процессов производства арматурного проката.
Металлочерепица является одним из лучших кровельных материалов. Мы составили рейтинг лучших производителей металлической черепицы по объему производства и продаж.
Снижение цен на металл в России 2022. Все предпосылки, текущая ситуация, прогнозы.
Прогноз цен на медь в 2023 году: мировые цены, товары из меди, причины падения
Причины и предпосылки для снижения цен на медь в 2022 году. Прогнозы, перспективы, цены медного лома в городах РФ.
Металлургическая промышленность показывает большие темпы развития. Обуславливается это высоким спросом на стальное сырье. Учитывая объемы производства и численность работников, мы определили 30 лучших металлургических завода и комбината страны.
График котировок стали на мировом рынке - фьючерсный контракт по месяцам за 2022 и за начало 2023. Ведущие поставщики стали на российском рынке. Прогноз цен на металл.
Прогноз цен на металлолом. Актуальные события в начале 2023 г. Цены на металлолом в Турции в январе. Причины снижения цен на металлолом в 2022 году. С чем связан рост цен.
Знакомство с термином - удельный вес стали. Воздействие примесей и добавок. Определение веса стального листа. Обобщенные данные
Анализ рынка чермета в 2023 г. Цены на металлолом в Турции в начале 2023 г. Список ведущих поставщиков лома в России. Цены на лом в России.
Расшифровка букв и цифр в марке стали. ГОСТ и свойства всех марок стали.
«Металл Экспо» – ежегодная выставка металлургов в России. Лучшие компании, великолепные стенды, огромные контракты.
Список, где применяется арматура: фундамент, плиты, опоры, конструкции без бетона, сетки арматурные, каркасы арматурные.
Список 50 благородных металлов. Уникальные свойства редких металлов. Цена за 1 грамм.
