ПМ-18 Хімія

01.04.2020

Лекція (2 год.)

Тема 4.9. Застосування металів та їхніх сплавів.

Опрацювати: Хімія 11 клас (за посиланням «Підручники»), с.136-138, §23, теоретичний матеріал лекції.
https://drive.google.com/open?id=1vaHLd7F4EvXzR_K8iTCHfcFO8SwUbTNt

Виконати (письмово):

1) Замалюйте у зошит схему «Загальна класифікація металів і сплавів»

2) Запишіть у зошит таблицю «Склад і застосування деяких сплавів»

3) За матеріалами з інтернету або інших джерел інформації підготуйте повідомлення (в зошиті) про метал або сплав та його застосування (за варіантами, що відповідають номеру за журналом).

Найважливішими для практики металами є залізо, алюміній, мідь, цинк.

Вони набули широкого використання завдяки стійкості до природних умов і поширеності  природної сировини, з якої їх добувають. Золото, срібло, платина — дорогоцінні метали. З них виготовляють ювелірні вироби, прикраси, іноді карбують монети. Ці метали також застосовують у хімічній промисловості, приладобудуванні, електронній техніці.

Загальна класифікація металів і сплавів

 Сплави металів.

Як свідчить практика, чисті метали в багатьох випадках за своїми властивостям не задовольняють вимог експлуатаційників. Таким вимогам більше відповідають сплави, що являють собою речовини, отримані сплавленням металів з металами, або металів з неметалами. Властивості сплавів залежать від їх будови і співвідношення компонентів, що утворюють сплав. При отриманні сплаву в ньому виникають однорідні частини з однаковою кристалічною будовою, властивостями і складом зерен, які називаються фазами. Сплави можуть бути однофазними, двофазними і т. ін. При утворенні сплавів у них можуть бути отримані механічні суміші, тверді розчини і хімічні сполуки. Механічні суміші утворюються тоді, коли компоненти сплаву не розчиняються один в одному і не утворюють хімічну сполуку. При розгляді такого сплаву під мікроскопом чітко проглядаються кристали компонента А, розташовані між кристалами компонента Б. При утворенні твердого розчину атоми розчинюваного компонента розташовуються між атомами в кристалічній решітці розчинника. На відміну від рідкого розчину в твердому розчині атоми розташовані з відповідною закономірністю у вигляді кристалічної решітки. При цьому утворюються тверді розчини заміщення або впровадження. Отже, в твердому розчині речовина-розчинник зберігає властиву їй кристалічну решітку і ця решітка спостерігається при розгляді під мікроскопом. Хімічна сполука, як і твердий розчин, має однорідну структуру, а утворювана кристалічна решітка складається з атомів двох компонентів. Хімічні сполуки утворюють метали, які в періодичній системі Д.І. Менделєєва розташовані далеко один від одного і дуже різняться властивостями.

Сплави виготовляють шляхом сумісного сплавляння металів із подальшим охолодженням.

За фізичними властивостями сплави відрізняються від металів, що входять до їх складу. Вони мають, як правило, нижчі температури плавлення порівняно з відповідними металами, а також інші твердість і густину. Однак сплавам, як і чистим металам, властиві металевий блиск, висока електропровідність.

У хімічних реакціях сплави зазвичай поводяться як суміші металів.

Учені добувають і досліджують сплави з метою покращення властивостей металів. Так, звичайне залізо швидко ржавіє, а сплави цього металу із хромом і нікелем дуже стійкі у природних умовах. Для виготовлення ювелірних прикрас використовують не чисті дорогоцінні метали, а їх твердіші сплави з міддю і сріблом.

За допомогою припою — сплаву олова зі свинцем — легше паяти (т. пл. припою 180 °С), ніж чистими металами — оловом (т. пл. 232 °С) чи свинцем (т. пл. 327 °С).

Сплави металів використовують у хімічній та харчовій промисловості, літако- і машинобудуванні, техніці, будівництві, монументальному мистецтві, побуті.

Найважливішими серед алюмінієвих сплавів є дуралюмін (сплав із магнієм і міддю), силумін (сплав із силіцієм), магналій (сплав із магнієм) і авіаль (сплав із магнієм і силіцієм). Склад інших сплавів відображений в таблиці.

Склад і застосування деяких сплавів

Варіант	Метал або сплав
1	Цинк
2	Чавун
3	Сталь
4	Золото
5	Галій
6	Ртуть
7	Олово
8	Свинець
9	Дуралюмін
10	Силумін
11	Магналій
12	Авіаль
13	Бронза
14	Латунь
15	Ніхром
16	Мельхіор
17	Срібло
18	Мідь
19	Вольфрам
20	Полоній