ГМ-19 хімія 27.10.2020

 

Виконану роботу надіслати на електронну пошту

nataliasuhina15@gmail.com 

27.10.2020

Комбіноване заняття (2 год.)

Тема 9.8. Застосування металів та їхніх сплавів.

 

Опрацювати: Хімія 11 клас (за посиланням «Підручники»), §23, с.132-139

 

Виконати завдання 175-177, с.139:

175. Назвіть групу періодичної системи, в якій розміщені лише металічні елементи.

176. Запишіть електронні формули атома і йона Берилію.

177. Які фізичні властивості є типовими для металів? Поясніть, чому метали проводять електричний струм.

 

 Із давніх-давен люди використовують метали в різних галузях своєї діяльності. Застосування металів, як і інших матеріалів, насамперед ґрунтується на їхніх фізичних властивостях. Завдяки великій міцності метали

є поширеними конструкційними матеріалами. А здатність проводити електричний струм робить їх необхідним елементом різноманітних електротехнічних приладів: від величезних електрогенераторів до міні-комп’ютерів.

Чисті метали використовують досить рідко.

• З дуже чистої міді виготовляють дроти (наявність навіть десятих часток відсотка домішок суттєво зменшує електропровідність).

• Чисті залізо та нікель застосовують для виготовлення вакуумної техніки.

• Рідкий натрій використовують як рідкометалічний теплоносій у першому

контурі охолодження ядерних реакторів.

• У металургії натрій необхідний для відновлення деяких тугоплавких металів. Натрієм відновлюють калій гідроксид KOH для добування калію.

• Натрій застосовують для виготовлення газорозрядних ламп. Такі лампи випромінюють яскраво-жовте світло і мають тривалий термін експлуатації (декілька років).

У більшості випадків чисті метали або економічно не вигідні, або їхні властивості не відповідають певним вимогам. Наприклад, чисте залізо недостатньо міцне, а чисте золото занадто м’яке. Тому сьогодні застосовують переважно сплави металів, до того ж дуже часто для певного використання розробляють спеціальний сплав.

У розплавленому стані метали зазвичай легко змішуються між собою, утворюючи однорідну суміш — розчин. Під час охолодження такої суміші утворюється сплав.

Властивості сплавів можуть значно відрізнятися від властивостей чистих ме-

талів. Температура плавлення сплаву здебільшого нижча за температуру плавлення його компонентів. Це дуже добре ілюструє сплав Вуда, який містить вісмут, свинець, олово і кадмій. Найбільш легкоплавкий із цих металів (олово) плавиться за 232 °С, а температура плавлення сплаву Вуда становить 69 °С, що нижче за температуру кипіння води.

Банківські метали (золото, срібло тощо) для карбування обігових монет не використовують, а лише для пам’ятних (ювілейних). Білі монети в Україні карбують із сталі, алюмінію, мельхіору або нейзильберу (сплав міді, нікелю та цинку), а жовті — з мідно-нікелевого сплаву.

Золото, срібло, мідь, платину та паладій використовують для виготовлення ювелірних сплавів. Сплав золота з паладієм за кольором нагадує платину, тому його називають «білим золотом», домішки кадмію надають золотим виробам зеленуватого відтінку.

Бронза — твердий і стійкий до корозії сплав олова з міддю (75–90 % Сu). З неї виготовляють деталі машин, свічники, статуї. Під час удару бронза дзенькає сильніше, ніж мідь або олово. Тому саме з бронзи відливали дзвони.

Латунь — це сплав міді (до 50 %) із цинком. Вона набагато твердіша, ніж метали в її складі, тому цей сплав застосовують для виготовлення деталей машин та сантехнічних виробів. Латунь має гарний золотавий колір, тому з неї виробляють інтер’єрні прикраси, корпуси годинників, дверні ручки тощо.

Мельхіор — стійкий до корозії сплав міді з нікелем (до 30 % Ni). Із нього виготовляють деталі машин, високоякісні деталі морських човнів, посуд, столові прибори.

Ще більшу корозійну стійкість і стійкість до стирання має сплав монель (33% Cu і 66 % Ni), із нього виробляють частини двигунів, лопаті турбін, а також монети.

Радіолюбителям добре відомий припій — легкоплавкий сплав із двох частин олова та однієї частини свинцю. Оскільки в розплавленому стані припій легко прилипає до добре зачищеної металевої поверхні, його використовують для паяння металів.

Найвідоміший алюмінієвий сплав — дюралюміній, або дюраль (93,5 % Аl, 4,5 % Cu, 1,5 % Mg, 0,5 % Mn). Він трохи важчий за алюміній, але набагато твердіший за нього (від латин. duros — «твердий, міцний»). Із дюралюмінію виготовляють корпуси суден і літаків, балки для перекриття будинків, корпуси годинників тощо.

Сплав натрію (12 %), калію (47 %) та цезію (41 %) має рекордно низьку для

металів температуру плавлення –78 °С. Через це його використовують як робоче тіло йонних двигунів для космічних кораблів.

Сплав кальцію зі свинцем використовують для виготовлення акумуляторних батарей та підшипників.