Metālu fizikālās īpašības 9. tabula. Metālu fizikālās īpašības

Blīvums.Šis ir viens no svarīgākās īpašības metāli un sakausējumi. Pēc blīvuma metālus iedala šādās grupās:

plaušas(blīvums ne vairāk kā 5 g/cm 3) - magnijs, alumīnijs, titāns utt.:

smags- (blīvums no 5 līdz 10 g/cm 3) - dzelzs, niķelis, varš, cinks, alva uc (šī ir visplašākā grupa);

ļoti smags(blīvums vairāk nekā 10 g/cm3) - molibdēns, volframs, zelts, svins u.c.

2. tabulā parādītas metālu blīvuma vērtības. (Šī un nākamās tabulas raksturo to metālu īpašības, kas veido sakausējumu pamatu mākslinieciskai liešanai).

2. tabula. Metāla blīvums.

Kušanas punkts. Atkarībā no kušanas temperatūras metālu iedala šādās grupās:

kausējams(kušanas temperatūra nepārsniedz 600 o C) - cinks, alva, svins, bismuts u.c.;

vidēji kušanas(no 600 o C līdz 1600 o C) - tajos ietilpst gandrīz puse metālu, tostarp magnijs, alumīnijs, dzelzs, niķelis, varš, zelts;

ugunsizturīgs(vairāk nekā 1600 o C) - volframs, molibdēns, titāns, hroms utt.

Dzīvsudrabs ir šķidrums.

Izgatavojot mākslinieciskos lējumus, metāla vai sakausējuma kušanas temperatūra nosaka kausēšanas vienības un ugunsizturīgā liešanas materiāla izvēli. Kad metālā tiek ievadītas piedevas, kušanas temperatūra, kā likums, samazinās.

3. tabula. Metālu kušanas un viršanas temperatūras.

Īpatnējais siltums. Tas ir enerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai masas vienības temperatūru paaugstinātu par vienu grādu. Īpatnējā siltumietilpība samazinās, palielinoties sērijas numurs elements periodiskajā tabulā. Cietā stāvoklī esošā elementa īpatnējās siltumietilpības atkarību no atomu masas aptuveni apraksta Dulonga un Petita likums:

m a c m = 6.

kur, m a - atomu masa; c m- īpatnējā siltumietilpība (J/kg * o C).

4. tabulā parādīta dažu metālu īpatnējā siltumietilpība.

4. tabula. Metālu īpatnējā siltumietilpība.

Slēptais metālu saplūšanas siltums. Šis raksturlielums (5. tabula) kopā ar metālu īpatnējo siltumietilpību lielā mērā nosaka nepieciešamo kausēšanas iekārtas jaudu. Zemas kūstoša metāla kausēšanai dažreiz ir nepieciešams vairāk siltuma enerģijas nekā ugunsizturīga metāla. Piemēram, vara uzsildīšanai no 20 līdz 1133 o C būs nepieciešams pusotru reizi mazāk siltumenerģijas nekā tāda paša daudzuma alumīnija uzsildīšanai no 20 līdz 710 o C.

5. tabula. Metāla latentais siltums

Siltuma jauda. Siltuma jauda raksturo siltumenerģijas pārnešanu no vienas ķermeņa daļas uz otru vai, precīzāk, molekulāro siltuma pārnesi nepārtrauktā vidē temperatūras gradienta klātbūtnes dēļ. (6. tabula)

6. tabula Metālu siltumvadītspējas koeficients 20 o C temperatūrā

Mākslinieciskās liešanas kvalitāte ir cieši saistīta ar metāla siltumvadītspēju. Kausēšanas procesā ir svarīgi ne tikai nodrošināt pietiekami augstu metāla temperatūru, bet arī panākt vienmērīgu temperatūras sadalījumu visā šķidruma vannas tilpumā. Jo augstāka ir siltumvadītspēja, jo vienmērīgāk tiek sadalīta temperatūra. Elektriskā loka kausēšanas laikā, neskatoties uz vairuma metālu augsto siltumvadītspēju, temperatūras starpība vannas šķērsgriezumā sasniedz 70-80 o C, un metālam ar zemu siltumvadītspēju šī starpība var sasniegt 200 o C vai vairāk.

Indukcijas kausēšanas laikā tiek radīti labvēlīgi apstākļi temperatūras izlīdzināšanai.

Termiskās izplešanās koeficients. Šī vērtība, kas raksturo 1 m gara parauga izmēru izmaiņas, karsējot par 1 o C, ir svarīga emaljas darbam (7. tabula)

Metāla pamatnes un emaljas termiskās izplešanās koeficientiem jābūt pēc iespējas tuvākiem, lai pēc apdedzināšanas emalja neplaisātu. Lielākajai daļai emalju, kas pārstāv cieto silīcija oksīdu un citu elementu koeficientu, ir zems termiskās izplešanās koeficients. Kā liecina prakse, emaljas ļoti labi pielīp pie dzelzs un zelta, un mazāk stingri pielīp pie vara un sudraba. Var pieņemt, ka titāns ir ļoti piemērots materiāls emaljēšanai.

7. tabula. Metālu termiskās izplešanās koeficients.

Atstarošanās spēja. Tā ir metāla spēja atstarot noteikta garuma gaismas viļņus, ko cilvēka acs uztver kā krāsu (8. tabula). Metāla krāsas ir parādītas 9. tabulā.

8. tabula. Krāsas un viļņa garuma atbilstība.

9. tabula. Metāla krāsas.

Tīri metāli dekoratīvajā un lietišķajā mākslā praktiski netiek izmantoti. Dažādu izstrādājumu ražošanai tiek izmantoti sakausējumi, kuru krāsas īpašības būtiski atšķiras no parastā metāla krāsas.

Ilgu laiku ir uzkrāta milzīga pieredze dažādu liešanas sakausējumu izmantošanā juvelierizstrādājumu, sadzīves priekšmetu, skulptūru un daudzu citu māksliniecisko lējumu ražošanā. Tomēr attiecības starp sakausējuma struktūru un tā atstarošanas spēju vēl nav atklātas.

Pagājušajā gadā jums jau ir priekšstats par dabu ķīmiskā saite, kas atrodas metāla kristālos, - metāla savienojums. Atcerēsimies, ka metāla kristāla režģu mezglos atrodas metālu atomi un pozitīvie joni, kas savienoti caur kopējiem ārējiem elektroniem, kas pieder visam kristālam. Šie elektroni kompensē elektrostatiskos atgrūšanās spēkus starp pozitīvajiem joniem un tādējādi tos saista, nodrošinot metāla režģa stabilitāti.

Nodarbības saturs nodarbību piezīmes atbalsta ietvarstundu prezentācijas paātrināšanas metodes interaktīvās tehnoloģijas Prakse uzdevumi un vingrinājumi pašpārbaudes darbnīcas, apmācības, gadījumi, uzdevumi mājasdarbi diskusijas jautājumi retoriski jautājumi no studentiem Ilustrācijas audio, video klipi un multivide fotogrāfijas, attēli, grafikas, tabulas, diagrammas, humors, anekdotes, joki, komiksi, līdzības, teicieni, krustvārdu mīklas, citāti Papildinājumi tēzes raksti triki zinātkārajiem bērnu gultiņas mācību grāmatas pamata un papildu terminu vārdnīca citi Mācību grāmatu un stundu pilnveidošanakļūdu labošana mācību grāmatā fragmenta atjaunināšana mācību grāmatā, inovācijas elementi stundā, novecojušo zināšanu aizstāšana ar jaunām Tikai skolotājiem ideālas nodarbības kalendārais plāns gadam metodiskie ieteikumi diskusiju programmas Integrētās nodarbības

1. Nosauciet kausējamāko metālu.

Kūstošākais metāls ir dzīvsudrabs. Jau plkst istabas temperatūra tas ir šķidrums. Kušanas temperatūra -39C.

2. Kādas metālu fizikālās īpašības izmanto tehnoloģijā?

Tehnoloģijā tiek izmantotas tādas metālu īpašības kā elektrovadītspēja, cietība, karstumizturība.

3. Fotoelektriskais efekts, t.i., metālu īpašība gaismas staru ietekmē izstarot elektronus, ir raksturīga sārmu metāli, piemēram, cēzijam. Kāpēc? Kur šis īpašums tiek izmantots?

Sārmu metāliem ir viszemākā jonizācijas enerģija, t.i. viņi viegli ziedo elektronu no pēdējā slāņa. Lai šo elektronu noņemtu no metāla, pietiek pat ar gaismas enerģiju (fotonu).

Fotoelektrisko ierīču iedarbības pamatā ir fotoelektriskā efekta fenomens, kas saņēmuši daudzveidīgus pielietojumus dažādās zinātnes un tehnikas jomās - fotoelementi, kas darbojas uz fotoelektriskā efekta bāzes, pārvērš starojuma enerģiju elektroenerģijā.

4. Kādas volframa fizikālās īpašības ir pamatā tā izmantošanai kvēlspuldzēs?

Tās izmantošana kvēlspuldzēs ir balstīta uz volframa ugunsizturību. Kušanas temperatūra 3422C.

5. Kādas metālu īpašības ir tēlaini literāro izteicienu pamatā: “sudraba sarma”, “zelta rītausma”, “svina mākoņi”?

Literārie izteicieni “sudraba sals”, “zelta rītausma”, “svina mākoņi” satur metālu īpašību atstarot gaismas starus, kā rezultātā tie iegūst raksturīgu krāsu un metālisku spīdumu.

Visi metāli un metālu sakausējumi ir noteiktas īpašības. Īpašības metāli un sakausējumi iedala četrās grupās: fizikālā, ķīmiskā, mehāniskā un tehnoloģiskā.

Fizikālās īpašības . Uz fizikālajām īpašībām metāli un sakausējumi ietver: blīvumu, kušanas temperatūru, siltumvadītspēju, siltuma izplešanos, īpatnējo siltumu, elektrovadītspēju un magnetizējamību. Dažu metālu fizikālās īpašības ir norādītas tabulā:

Metālu fizikālās īpašības

Vārds

Konkrēts

svars, g 1cm 3

Kušanas temperatūra, °C

Lineārās izplešanās koeficients, α 10 -6

īpatnējā siltumietilpība C, cal/g-deg

Siltumvadītspēja λ,

Cal/cm sek-gr

Elektriskā pretestība pie 20°, Ohm mm / m

Alumīnijs

Volframs

Mangāns

Molibdēns

Blīvums. Vielas daudzumu, kas atrodas tilpuma vienībā, sauc blīvums. Metāla blīvums var atšķirties atkarībā no tā ražošanas metodes un apstrādes veida.

Temperatūrakušana. Temperatūra, kurā metāls pilnībā mainās no cietā stāvoklīšķidrumā, sauc kušanas temperatūra. Katram metālam vai sakausējumam ir savs kušanas punkts. Metālu kušanas punkta zināšana palīdz pareizi vadīt termiskie procesi metālu termiskās apstrādes laikā.

Siltumvadītspēja.Ķermeņu spēju pārnest siltumu no vairāk uzkarsētām daļiņām uz mazāk uzkarsētām sauc par siltumvadītspēju . Metāla siltumvadītspēju nosaka siltuma daudzums, kas iet caur metāla stieni ar šķērsgriezumu 1 cm 2 , 1 cm garš 1 sek. pie temperatūras starpības 1°C.

Termiskāpagarinājumu. Metāla karsēšana līdz noteiktai temperatūrai izraisa tā izplešanos.

Metāla pagarinājuma apjomu karsējot ir viegli noteikt, ja ir zināms metāla lineārās izplešanās koeficients α. Metāla tilpuma izplešanās koeficients ß ir vienāds ar 3α.

Konkrētssiltuma jauda. Siltuma daudzums, kas nepieciešams temperatūras paaugstināšanai 1 G vielas uz 1°C sauc par īpatnējo siltumietilpību. Metāliem ir mazāka siltumietilpība salīdzinājumā ar citām vielām, tāpēc tie tiek uzkarsēti bez liela siltuma.

Elektrovadītspēja. Metālu spēja vadīt elektriskā strāva sauca elektrovadītspēja. Galvenais metāla elektriskās īpašības raksturojošais lielums ir elektriskā pretestība ρ, t.i., pretestība, kāda ir noteikta metāla stieplei 1 m garumā. un 1. sadaļa mm 2. To nosaka omi. Tiek saukts elektriskās pretestības reciproks elekvadītspēja.

Lielākā daļa metālu, piemēram, sudrabs, varš un alumīnijs, ir ļoti vadoši. Paaugstinoties temperatūrai, elektrovadītspēja samazinās, un, pazeminoties temperatūrai, tā palielinās.

Magnētiskās īpašības. Metālu magnētiskās īpašības raksturo šādi lielumi: paliekošā indukcija, piespiedu spēks un magnētiskā caurlaidība.

Atlikušā indukcija (INr) ir magnētiskā indukcija, kas paliek paraugā pēc tā magnetizēšanas un magnētiskā lauka noņemšanas. Atlikušo indukciju mēra Gausā.

Piespiedu spēks (NS) ir magnētiskā lauka stiprums, kas jāpielieto paraugam, lai samazinātu atlikušo indukciju līdz nullei, t.i., paraugu demagnetizētu. Piespiedu spēku mēra oerstedos.

Magnētiskā caurlaidība μ raksturo metāla spēju magnetizēties saskaņā ar formulu

Dzelzs, niķelis, kobalts un gadolīnijs tiek piesaistīti ārpusei magnētiskais lauks daudz spēcīgāki nekā citi metāli un pastāvīgi saglabā spēju tikt magnetizētam. Šos metālus sauc par feromagnētiskiem (no Latīņu vārds ferrum - dzelzs), un to magnētiskās īpašības- feromagnētisms. Sildot līdz 768°C temperatūrai (Kirī temperatūra), feromagnētisms pazūd un metāls kļūst nemagnētisks.

Ķīmiskās īpašības. Metālu ķīmiskās īpašības un metālu sakausējumi nosauciet īpašības, kas nosaka to saistību ar dažādu aktīvo vidi ķīmisko iedarbību. Katram metālam vai metāla sakausējumam ir noteikta spēja pretoties šīs vides ietekmei.

Ķīmiskās ietekmes vide izpaužas dažādas formas: dzelzs rūsas, bronza ir pārklāta ar zaļu oksīda kārtu, tērauds, karsējot rūdīšanas krāsnīs bez aizsargatmosfēras, oksidējas, pārvēršas katlakmens, un šķīst sērskābē uc Tāpēc metālu un sakausējumu praktiskai lietošanai , tie ir jāzina ķīmiskās īpašības. Šīs īpašības nosaka pārbaudāmo paraugu svara izmaiņas laika vienībā uz virsmas vienību. Piemēram, tērauda izturību pret katlakmens veidošanos (karstumizturību) nosaka, palielinot paraugu svaru par 1 stundā. dm virsmas laukums gramos (pieaugums tiek iegūts oksīdu veidošanās dēļ).

Mehāniskās īpašības. Mehāniskās īpašības nosaka veiktspēju metālu sakausējumi kad tiek pakļauti ārējiem spēkiem. Tie ietver izturību, cietību, elastību, elastību, triecienizturību utt.

Lai noteiktu mehāniskās īpašības metālu sakausējumi tie tiek pakļauti dažādiem testiem.

Tiesas processstiepes(pārtraukums). Šī ir galvenā testa metode, ko izmanto, lai noteiktu proporcionālo robežu σ pts, tecēšanas robežu σ s, stiepes izturība σ b relatīvais pagarinājums σ un relatīvā kontrakcija ψ.

Stiepes pārbaudei tiek izgatavoti speciāli paraugi - cilindriski un plakani. Tie var būt dažāda izmēra atkarībā no stiepes pārbaudes iekārtas veida, ko izmanto metāla pārbaudei.

Stiepes pārbaudes iekārta darbojas šādi: testa paraugu nostiprina galvas skavās un pakāpeniski izstiepj ar pieaugošu spēku R līdz pārtraukumam.

Pārbaudes sākumā pie nelielām slodzēm paraugs tiek elastīgi deformēts, tā pagarinājums ir proporcionāls slodzes pieaugumam. Parauga pagarinājuma atkarību no pieliktās slodzes sauc proporcionalitātes likums.

Tiek saukta lielākā slodze, ko paraugs var izturēt, neatkāpjoties no proporcionalitātes likuma pirms tamproporcionalitātes lauznis:

σ pc = PP/Fo

FO mm 2.

Pieaugot slodzei, līkne novirzās uz sāniem, t.i., tiek pārkāpts proporcionalitātes likums. Līdz punktam R r parauga deformācija bija elastīga. Deformāciju sauc par elastīgu, ja tā pilnībā izzūd pēc parauga izkraušanas. Praksē tiek pieņemts, ka tērauda elastības robeža ir vienāda ar proporcionalitātes robežu.

Ar turpmāku slodzes palielināšanos (virs punkta R e) līkne sāk ievērojami novirzīties. Tiek saukta mazākā slodze, pie kuras paraugs tiek deformēts bez ievērojama slodzes pieauguma tecēšanas robeža:

σ s=Ps/Fo

Kur , kgf;

F o - parauga sākotnējais šķērsgriezuma laukums, mm 2. Pēc ienesīguma robežas slodze palielinās līdz punktam R e, kur tas sasniedz maksimumu. Dalot maksimālo slodzi ar parauga šķērsgriezuma laukumu, stiepes izturība:

σb=Pb/Fo,

F o - parauga sākotnējais šķērsgriezuma laukums, mm 2. Punktā R k paraugs saplīst. Pēc parauga izmaiņām pēc pārrāvuma tiek spriests par metāla plastiskumu, ko raksturo relatīvais pagarinājums δ un sašaurināšanās ψ.

Relatīvais pagarinājums tiek saprasts kā parauga garuma pieauguma attiecība pēc pārrāvuma un tā sākotnējā garuma attiecība, kas izteikta procentos:

δ= l 1 - l 0 / l 0 · 100%

Kur l 1 - parauga garums pēc pārrāvuma, mm;

l 0 - sākotnējais parauga garums, mm.

Relatīvā kontrakcija ir parauga šķērsgriezuma laukuma samazināšanās attiecība pēc pārrāvuma pret tā sākotnējo šķērsgriezuma laukumu

φ= F o- F 1 / F 0 · 100%,

Kur F o - parauga sākotnējais šķērsgriezuma laukums, mm 2;

F 1 - parauga šķērsgriezuma laukums plīsuma vietā (kakls), mm 2.

Šļūdes tests. Creep ir īpašums metālu sakausējumi lēni un nepārtraukti plastiski deformēties pie pastāvīgas slodzes un augstas temperatūras. Šļūdes testa galvenais mērķis ir noteikt šļūdes robežu - sprieguma lielumu, kas ilgstoši darbojas noteiktā temperatūrā.

Detaļu darbam ilgu laiku plkst paaugstinātas temperatūras, ņem vērā tikai šļūdes ātrumu vienmērīga procesa laikā un iestata robežnosacījumus, piemēram, 1°/o uz 1000 stundām. vai 1°/o uz 10 000 stundām.

Tiesas processtriecienizturībai. Tiek saukta metālu spēja pretoties triecienslodzēm triecienizturība. Konstrukciju tēraudi galvenokārt tiek pakļauti triecienizturības pārbaudei, jo tiem jābūt ne tikai ar augstu statisko izturību, bet arī ar augstu triecienizturību.

Testēšanai ņemiet standarta formas un izmēra paraugu. Paraugu nogriež vidū tā, lai testa laikā tas šajā vietā saplīst.

Paraugu pārbauda šādi. Pārbaudāmo paraugu novieto uz svārsta pāļu dzītāja balstiem iecirtums pie gultas . Svārsts svars G pacelts augstumā h 1 . Krītot no šī augstuma, svārsts ar naža malu iznīcina paraugu, pēc tam tas paceļas augstumā h 2 .

Patērēto darbu nosaka pēc svārsta svara un tā pacelšanās augstuma pirms un pēc parauga iznīcināšanas. A.

Zinot parauga iznīcināšanas darbu, mēs aprēķinām triecienizturību:

α Uz=A/F

Kur A- darbs, kas pavadīts parauga iznīcināšanā, kgsm;

F - parauga šķērsgriezuma laukums griezuma vietā, cm 2.

veidsBrinels. Šīs metodes būtība ir , ka, izmantojot mehānisko presi, rūdīta tērauda lodīte tiek iespiesta pārbaudāmajā metālā ar noteiktu slodzi un cietību nosaka iegūtā nospieduma diametrs.

Rokvela metode. Lai noteiktu cietību, izmantojot Rokvela metodi, tiek izmantots dimanta konuss ar virsotnes leņķi 120°. vai tērauda lode ar diametru 1,58 mm. Izmantojot šo metodi, tiek mērīts nevis nospieduma diametrs, bet gan dimanta konusa vai tērauda lodītes ievilkuma dziļums. Cietību norāda indikatora bultiņa tūlīt pēc testa beigām. Pārbaudot rūdītas detaļas ar augstu cietību, tiek izmantots dimanta konuss un slodze 150. kgf.Šajā gadījumā cietību mēra uz skalas AR un apzīmē H.R.C. Ja testēšanas laikā tiek ņemta tērauda lode un 100 kgf slodze, tad cietību mēra uz skalas IN un apzīmē HRB. Pārbaudot ļoti cietus materiālus vai plānus izstrādājumus, izmantojiet dimanta konusu un slodzi 60 kgf. Cietību mēra uz skalas A un apzīmē HRA.

Detaļām, kas paredzētas Rockwell ierīces cietības noteikšanai, jābūt labi notīrītām un bez dziļām pēdām. Rokvela metode ļauj precīzi un ātri pārbaudīt metālus.

Vickers metode . Nosakot cietību pēc Vikersa metodes, kā materiālā iespiests uzgalis tiek izmantota tetraedriska dimanta piramīda ar saskarnes leņķi 136°. Iegūto izdruku mēra, izmantojot ierīcē iekļauto mikroskopu. Pēc tam, izmantojot tabulu, atrodiet cietības skaitli H.V. Mērot cietību, tiek izmantota viena no šādām slodzēm: 5, 10, 20, 30, 50, 100 kgf. Nelielas slodzes ļauj noteikt plānu izstrādājumu cietību un nitrētu un cianīdu detaļu virsmas slāņus. Vickers instrumentu parasti izmanto laboratorijās.

Mikrocietības noteikšanas metode . Šī metode mēra ļoti plānu virsmas slāņu un dažu strukturālo komponentu cietību. metālu sakausējumi.

Mikrocietību nosaka, izmantojot ierīci PMT-3, kas sastāv no mehānisma dimanta piramīdas ievilkšanai pie 0,005-0,5 slodzes. kgf un metalogrāfiskais mikroskops. Pārbaudes rezultātā tiek noteikts iegūtās drukas diagonāles garums, pēc kura no tabulas tiek atrasta cietības vērtība. Mikrosekcijas ar pulētu virsmu izmanto kā paraugus mikrocietības noteikšanai.

Elastīgā atsitiena metode. Lai noteiktu cietību, izmantojot elastīgās atsitiena metodi, tiek izmantota Shore ierīce, kas darbojas šādi. Uz labi notīrītas testa daļas virsmas no augstuma N uzbrucējs, aprīkots ar dimanta galu, krīt. Sitījis pret daļas virsmu, uzbrucējs paceļas augstumā h. Cietības skaitļi tiek aprēķināti, pamatojoties uz uzbrucēja atsitiena augstumu. Jo cietāks ir testējamais metāls, jo lielāks ir uzbrucēja atsitiena augstums un otrādi. Šora ierīci galvenokārt izmanto lielu kloķvārpstu, klaņu galviņu, cilindru un citu cietības pārbaudei. lielas daļas, kura cietību ir grūti izmērīt ar citām ierīcēm. Shore ierīce ļauj pārbaudīt piezemētās detaļas, nekaitējot virsmas kvalitātei, tomēr iegūtie testa rezultāti ne vienmēr ir precīzi.

Cietības pārrēķina tabula

Nospieduma diametrs (m

m) pēc Brinela, lodītes diametrs 10 mm, slodze 3000 kgf

Cietības skaitlis atbilstoši

Brinell NV

Rokvela skala

Vickers HV

Skrāpēšanas metode.Šai metodei atšķirībā no aprakstītajām ir raksturīgs tas, ka testēšanas laikā notiek ne tikai pārbaudāmā materiāla elastīgā un plastiskā deformācija, bet arī tā iznīcināšana.

Pašlaik cietības un kvalitātes pārbaudei termiskā apstrāde Tērauda sagatavēm un gatavām detaļām bez iznīcināšanas tiek izmantota ierīce - induktīvs defektu detektors DI-4. Šī ierīce darbojas ar virpuļstrāvām, ko ierosina mainīgs elektromagnētiskais lauks, ko rada sensori kontrolētajās daļās un atsauce.

1. Kā metāli atrodas D.I. Mendeļejeva periodiskajā tabulā? Kā metālu atomu struktūra atšķiras no nemetālu atomu struktūras?
Metāli pārsvarā atrodas kreisajā un apakšā periodiskā tabula, t.i. galvenokārt I-III grupās. Un ārējā enerģijas līmenī metāliem parasti ir no viena līdz trim elektroniem (lai gan ir iespējami izņēmumi: antimonam un bismutam ir 5 elektroni, polonijā ir 6).

2. Kā metāla kristāla režģi pēc struktūras un īpašībām atšķiras no jonu un atomu kristālu režģiem?
Metāla kristāla režģa mezglos atrodas pozitīvi lādēti joni un atomi, starp kuriem pārvietojas elektroni, un molekulārajā un atomā kristāla režģis Molekulas un atomi atrodas attiecīgi mezglos.

3. Kādas ir metālu vispārējās fizikālās īpašības? Izskaidrojiet šīs īpašības, pamatojoties uz idejām par metālisku saiti.

4. Kāpēc daži metāli ir elastīgi (piemēram, varš) un citi trausli (piemēram, antimons)?
Antimonam ārējā enerģijas līmenī ir 5 elektroni, vara ir 1. Palielinoties elektronu skaitam, tiek nodrošināts atsevišķu jonu slāņu stiprums, novēršot to brīvu slīdēšanu, samazinot elastību.

5. Sālsskābē “izšķīdinot” 12,9 g sakausējuma, kas sastāv no vara un cinka, tika iegūti 2,24 litri ūdeņraža (n.s.). Aprēķiniet cinka un vara masas daļas (procentos) šajā sakausējumā.

6. Vara-alumīnija sakausējums apstrādāts 60 g sālsskābe (masas daļa HCl – 10%). Aprēķināt izdalītās gāzes masu un tilpumu (nr.).

TESTA UZDEVUMI

1. Visizteiktākās metāliskās īpašības piemīt vienkāršām vielām, kuru atomiem ir elektronu čaulas struktūra
1) 2e, 1e

2. Visizteiktākās metāliskās īpašības uzrāda vienkāršas vielas, kuru atomiem ir elektronu apvalka struktūra
4) 2e, 8e, 18e, 8e, 2e

3. Cieta viela ar kristālisko režģi labi vada elektrību
3) metāls