Формулы металлов

07.12.2022 743 Инструкции
Формулы металлов

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.

Формулы металлов и соединений

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:

  • активные – литий, калий, барий, кальций, натрий, магний;
  • среднеактивные – алюминий, марганец, цирконий, хром, железо, никель, олово, свинец;
  • неактивные – медь, золото, серебро, платина, ртуть.

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.

Особенности и применение высших оксидов

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:

  • пирометаллургических – с помощью высоких температур;
  • гидрометаллургических – применением водных растворов щелочей, кислот, солей и последующим восстановлением методом электролиза или вытеснения активным элементом;
  • электрометаллургических – путем проведения электролиза или электротермии.

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.

Основные формулы металлов, применяемые в производстве металлопроката

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.

Популярные статьи
Когда подорожает металлолом в 2022 году?
46259

Когда подорожает металлолом в 2022 году? Прогнозы, текущая ситуация, динамика цен на черный и цветной лом.

Когда подорожает металлолом? Прогноз цен на 2023 год
26920

Резкое падение цен на металлолом в середине 2022 года и восстановление спроса к 2023.

Цены на металл во втором полугодии 2022 года
23964

Цены на металл во втором полугодии 2022 года: прогнозы и мнения. Что ждет металлургических гигантов в России.

Динамика цен на металлолом Октябрь 2022
18002

Динамика цен на металлолом в сентябре-октябре 2022 года. Графики внутреннего и внешнего рынка, прогнозы и причины падения.

Особенности выбора арматуры
17685

Стальная арматура лишь на первый взгляд кажется простым изделием. На самом деле существует несколько технологических процессов производства арматурного проката.

ТОП-30 производителей металлочерепицы
16363

Металлочерепица является одним из лучших кровельных материалов. Мы составили рейтинг лучших производителей металлической черепицы по объему производства и продаж.

Падение цен на металл -50% летом 2022
13846

Снижение цен на металл в России 2022. Все предпосылки, текущая ситуация, прогнозы.

Прогноз цен на медь в 2023 году
12479

Прогноз цен на медь в 2023 году: мировые цены, товары из меди, причины падения

Цены на медь во втором полугодии 2022 года
12295

Причины и предпосылки для снижения цен на медь в 2022 году. Прогнозы, перспективы, цены медного лома в городах РФ.

ТОП-30 металлургических заводов России
11028

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.

Вам будет интересно
Рост цен на металл: первое полугодие 2023 года
197

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 в первом полугодии 2023 года
1479

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.

Удельный вес стали: сводная таблица для различных марок
161

Знакомство с термином - удельный вес стали. Воздействие примесей и добавок. Определение веса стального листа. Обобщенные данные

Рост цен на металлолом в первом полугодии 2023 года
1242

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 марок стали
155

Расшифровка букв и цифр в марке стали. ГОСТ и свойства всех марок стали.

Выставка Металл-Экспо
130

«Металл Экспо» – ежегодная выставка металлургов в России. Лучшие компании, великолепные стенды, огромные контракты.

Полный список изделий, где применяется арматура
218

Список, где применяется арматура: фундамент, плиты, опоры, конструкции без бетона, сетки арматурные, каркасы арматурные.

ТОП-50 благородных металлов
367

Список 50 благородных металлов. Уникальные свойства редких металлов. Цена за 1 грамм.