Классификация металлов по плотности: Классификация металлов по плотности и температуре плавления — задание. Химия, 9 класс.

alexxlab | 18.03.2023 | 0 | Разное

Классификация металлов | Мир сварки

Содержание
  • Классификация металлов
    • Классификация черных металлов
    • Классификация цветных металлов
  • Литература

 Классификация металлов

Металлы делятся на две группы:

Черные – металлы, которые имеют темно-серый цвет, большую плотность (кроме щелочноземельных), высокую температуру плавления, относительно высокую твердость и во многих случаях обладают полиморфизмом. Наиболее типичным металлом этой группы является железо.

Цветные – металлы, которые чаще всего имеют характерную окраску: красную, желтую, белую. Обладают большой пластичностью, малой твердостью, относительно низкой температурой плавления, для них характерно отсутствие полиморфизма. Наиболее типичным металлом этой группы является медь.

 Классификация черных металлов

Черные металлы можно подразделить следующим образом:

Железные металлы – железо, кобальт, никель (так называемые ферромагнетики) и близкий к ним по свойствам марганец. Кобальт, никель и марганец часто применяют как добавки к сплавам железа, а также в качестве основы для соответствующих сплавов, похожих по своим свойствам на высоколегированные стали.

Тугоплавкие металлы, температура плавления которых выше, чем железа (т.е. 1539 °С). Применяют как добавки к легированным сталям, а также в качестве основы для соответствующих сплавов.

Урановые металлы – актиниды, имеющие преимущественное применение в сплавах для атомной энергетики.

Редкоземельные металлы (РЗМ) – лантан, церий, неодим, празеодим и др., объединяемые под названием лантаноидов и сходные с ними по свойствам иттрий и скандий. Эти металлы обладают весьма близкими химическими свойствами, но довольно различными физическими (температура плавления и др.). Их применяют как присадки к сплавам других элементов. В природных условиях они встречаются вместе и вследствие трудностей разделения на отдельные элементы для присадки обычно применяют «смешанный сплав», так называемый мишметалл, содержащий 40-45% Се и 45-50% всех других редкоземельных элементов. К таким смешанным сплавам РЗМ относят ферроцерий (сплав церия и железа с заметными количествами других РЗМ), дидим (сплав неодима и празеодима преимущественно) и др.

Щелочноземельные металлы в свободном металлическом состоянии не применяются, за исключением особых случаев.

 Классификация цветных металлов

Цветные металлы по разным признакам делятся на подгруппы:

Легкие металлы, имеющие плотность до 5000 кг/м3 (литий, натрий, магний, калий, алюминий и др.).

Тяжелые металлы, имеющие плотность более 5000 кг/м3 (цинк, медь, олово, свинец, серебро, золото и др.).

Легкоплавкие металлы – цинк, кадмий, ртуть, олово, свинец, висмут, таллий, сурьма и элементы с ослабленными металлическими свойствами – галлий, германий.

Тугоплавкие металлы, температура плавления которых выше, чем у железа (ниобий, молибден, вольфрам и др.).

Благородные металлы – серебро, золото, металлы платиновой группы (платина, палладий, иридий, родий, осмий, рутений). К ним может быть отнесена и «полублагородная» медь. Обладают высокой устойчивостью против коррозии.

По строению электронных оболочек металлы принято разделять на нормальные и переходные. У нормальных металлов внутренние электронные оболочки (уровни) полностью заполнены. К таким металлам относят Na, Cu, Mg, Al, Pb и др. У переходных металлов внутренние p и d оболочки недостроены. Наиболее характерные представители переходных металлов Fe, Pd, Pt и им подобные.

 Литература

  1. Материаловедение / Ю.Т. Чумаченко, Г.В. Чумаченко. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 320 с.
  2. Металловедение / А.П. Гуляев. М.: Металлургия, 1986. 544 с.
  3. Материаловедение / А.М. Адаскин, В.М. Зуев. – М.: ПрофОбрИздат, 2001. – 240 с.

Классификация металлов основанная на их физических свойствах

“Научный аспект №2-2019” – Естественные науки

УДК 546.3

Савинов Сергей Николаевич – младший научный сотрудник ООО “Лаборатория метеотехнологий”.

Аннотация: Приводится новая классификация металлов, основанная на их физических свойствах – температура плавления, плотность, электропроводность, твердость. Показано, что предлагаемая схема классификации подчиняется периодическому закону химических элементов, и может соответствовать наличию двух определяющих параметров структуры металлов без уточнения их природы.

Ключевые слова: Металлы, классификация, физические свойства.

Предлагаемая классификация произведена по физическим свойствам металлов. Рассмотрены следующе физические свойства: температура плавления, плотность, электропроводность и твердость.

Для каждого свойства определены классификационные категории в следующем виде:

  • по температуре плавления металлы разделены на тугоплавкие с температурой плавления более 1000 Сº и легкоплавкие с температурой плавления менее 1000 Сº;
  • по плотности: низкая плотность – менее 5 000 кг/м³, средняя плотность от 5 000 кг/м³ до 15 000 кг/м³, высокая плотность – более 15 000 кг/м³;
  • электропроводность оценена по величине коэффициента удельного электрического сопротивления: высокая электропроводность при р < 0,100, низкая электропроводность p > 0,100;
  • твердость оценена по шкале Боттона: высокая твердость – более 1300, средняя твердость – от 1300 до 800, низкая – менее 800.

На основании указанной совокупности физических свойств металлы возможно разделить на 4 типа (физические свойства по типам описаны в таблице 1):

  1. Тип свинца. Характерными свойства: средняя плотность, легкоплавкость, низкая электропроводность, низкая твердость. Представители типа: Hg, Pb, Tl, Bi, Ga, Ge, As и подобные.
  2. Тип платины. Характерные свойства: высокая плотность, тугоплавкость, низкая электропроводность, средняя твердость. Представители типа: Pt, Ir, Os, Re и подобные., близки U, W, Au, Ag.
  3. Тип алюминия. Характерные свойства: малая плотность, легкоплавкость, высокая электропроводность, средняя твердость. Представители типа: Аl, щелочноземельные металлы и подобные.
  4. Тип железа. Характерные свойства: средняя плотность, тугоплавкость, высокая электропроводность, высокая твердость. Представители типа: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni и подобные.

Таблица 1.

 

плотность (кг/м³)

Т плавления (Сº)

Уд. электр. сопротивление

твердость по Боттону

тип свинца

5-15

<1000

>0,100

<800

тип платины

>15

>1000

>0,100

800-1300

тип алюминия

<5

<1000

<0,100

800-1300

тип железа

5-15

>1000

<0,100

>1300

Представленная в классификации типы металлов подчиняются периодическому закону Д.

И.Менделеева: с возрастанием заряда ядра происходит периодическое проявление физических свойств металлов соответствующее соотношению свойств характерных для типов металлов. В периодической системе элементов Менделеева каждый период начинается с металлов, относящихся к типу алюминия, далее следуют металлы, относящиеся к типу железа,  и завершает период металлы типа свинца. В 6 и 7 периодах после металлов из типа железа следуют металл из типа платины и завершается период металлами из типа свинца. Например, 4 период начинается с металлов из типа алюминия или близких этому типу (K, Ca), далее металлы смешанного типа (Sc, Ti), далее металлы из типа железа или близкие ему (V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni), смешанного типа Cu, и завершают период металлы близкие типу свинца (Zn, Ga, Ge, As).

Указанную группировку металлов можно построить исходя из предположения о наличии двух параметров (a,b)  структуры, крайние значения которых в совокупности образуют 4 типа. Физические свойства определяются параметрами: температура плавления пропорциональна параметру a, электропроводность пропорциональна параметру b, прочность пропорциональна a*b, плотность пропорциональна a/b.

Соответственно параметры типы металлов: тип железа – a max, b max; тип свинца – a min, b min; тип алюминия – a min, b max; тип платина – a max, b min.

Выводы

По физическим свойствам металлы могут быть разделены на типы, имеющие характерную совокупность свойств. Представленная классификация рассматривает физические свойства – температуру плавления, плотность, твердость и электропроводность.

Список литературы

  1. Иванов Н.И. Сопротивление материалов. – М.:ГОНТИ НКТП СССР, – 1938.
  2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 1. – М.: Машиностроение, 1973 г.
  3. Гаврюченков Ф.Г., Рабинович В.А., – Химия. Справочное руководство, – Л.: Химия, 1975 г.
  4. Козлов Э.В., Старенченко В.А., – Металлы, Т6. – М.: 1993.
  5. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. – М.: Металлургия, 1989.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Химические элементы периодической таблицы, отсортированные по плотности

Элементы периодической таблицы, отсортированные по плотности

Нажмите на название любого элемента, чтобы получить дополнительные химические свойства, данные об окружающей среде или влияние на здоровье.

Этот список содержит 118 химических элементов.0006 Symbol

Atomic Number

– Name alphabetically 0.09 Hydrogen H 1 – Atomic number 0,18 Гелий Не 2 – Символ 0,53 Lithium Li 3 – Atomic Mass 0.86 Argon Ar 18 – Electronegativity 0.9 Неон Ne 10 – Плотность 0,97
Натрий

17

Na 11 – Melting point 1. 25 Nitrogen N 7 – Boiling point 1.43 Oxygen O 8 – Вандерваальсов радиус 1,55 Кальций 6 Ca
20
– Year of discovery 1.63 Rubidium Rb 37
– Inventor surname 1.7 Fluorine F 9
– Элементы в земной коре 1,74 Магний

110005 Mg 12
– Elements in human body 1. 78 Potassium K 19
– Covalenz radius 1.82 Phosphorus P 15
– Энергия ионизации 1,85 Бериллий 39 Be 0005 Boron 0013 Germanium 3 Галлий 30013 Ga 2 9003 13 9003 61 0013 7.87 9.0036 3 0013 Thulium 0005 Actinium 9079 0 3079 0 30005 Technetium 3 10.3153
3 9 30155 9 30155 9,39 9013 3 20017

17

90 франций0006 0012
4

Для студентов и преподавателей химии: Таблица справа упорядочена по атомному номеру.

Первым химическим элементом с самой низкой плотностью является водород, а с самой высокой плотностью – осмий.

Единицей плотности является г/см3 (грамм на кубический сантиметр) для твердых тел и г/л (грамм на литр) или кг/м3 (килограмм на куб) для газов

Обратите внимание, что элементы не показывают свое естественное отношение друг к другу, как в Периодической системе. Там вы можете найти металлы, полупроводники, неметаллы, инертный благородный газ (ы), галогены, лантаноиды, актиноиды (редкоземельные элементы) и переходные металлы.

1.87 Cesium Cs 55
2.07 Sulfur S 16
2.26 Carbon C 6
2,33 Кремний SI 14
2,34
2,34 B 5
2.54 Strontium Sr 38
2.7 Aluminum Al 13
3.00 Скандий SC 21
3,12 Бром Br 35
3. 21 Chlorine Cl 17
3.59 Barium Ba 56
3.75 Krypton KR 36
4,47 Yttrium Y 39 Y 39 Y 39 0036
4.54 Titanium Ti 22
4.79 Selenium Se 34
4.93 Tellurium Te 52
5.24 Европий Eu 63 9 10095 3 10017
Ge 32
5. 5 Radium Ra 88
5.72 Arsenic As 33
5.9 Ксенон Хе 54
31
6.11 Vanadium V 23
6.15 Lanthanum La 57
6.24 Йод I 53
6,51 Цирконий

6

7

17

40
6.68 Antimony Sb 51
6. 77 Cerium Ce 58
6.77 Praseodymium Pr 59
6,9 Иттербий Yb 7 7 2 7.01 Neodymium Nd 60
7.13 Zinc Zn 30
7.19 Chromium Cr 24
7.3 Прометий Пм 0753 7.31 Indium In 49
7.31 Tin Sn 50
7. 43 Manganese Mn 25
7,52 Самарий SM 62
62
Iron Fe 26
7.9 Gadolinium Gd 64
8.23 ​​ Terbium Tb 65
8.55 Диспрозий Dy 7013 9 0 9 8.57 Niobium Nb 41
8.65 Cadmium Cd 48
8. 8 Holmium Ho 67
8.9 Никель NI 28
8.9 Cobalt Co 27
8.96 Copper Cu 29
9.07 Erbium Er 68
9.3 Полоний Ро 84
Tm 69
9.73 Radon Rn 86
9. 75 Bismuth Bi 83
9,84 Lutetium LU 71
10.07
10.07
10.07
Ac 89
10.22 Molybdenum Mo 42
10.5 Silver Ag 47
11,35 Свинец Pb 82
Tc 43
11.72 Protactinium Pa 91
11. 85 Thallium Tl 81
12.02 Палладий Pd 46
0013 Ruthenium Ru 44
12.41 Rhodium Rh 45
13.31 Hafnium Hf 72
13,5 Кюриум см 96
Mercury Hg 80
13.67 Plutonium Pu 94
14. 78 Berkelium Bk 97
15.1 Калифорния См.0017 Thorium Th 90
16.65 Tantalum Ta 73
20.2 Neptunium Np 93
19,32 Золото Золото 79
Tungsten W 74
19.84 Americium Am 95
19 Uranium U 92
21. 04 Рений Re 75
Platinum Pt 78
22.4 Iridium Ir 77
22.6 Osmium Os 76
Астатин Ат 85
Fr 87
Einsteinium Es 99
Fermium Fm 100
Менделевий Md 101
Нобелий

6 Нет

60017

102
Rutherfordium Rf 104
Lawrencium Lr 103
Dubnium Db 105
Борий Bh 107 Seaborgium Sg 106
Meitnerium Mt 109
Hassium Hs 108
Дармштадт Ds 110
Roentgenium Rg 111
Ununbium Uub 112
Ununtrium Uut 113
Унунквадиум Uuq 114
Унунпентиум Uup 115
Ununhexium Uuh 116
Ununseptium Uus 117
Ununoctium Uuo 118

Щелкните здесь: для получения схематического обзора периодической таблицы элементов в форме диаграммы

Список элементов по плотности | Химия

Это список химических элементов, отсортированных по плотности, измеренной при стандартной температуре и давлении. (Первые элементы от водорода до радона представляют собой газы при нормальной комнатной температуре.)

Изотоп щелочного металла
Имя Символ Плотность (г/см³) Атомный номер Описание/твердость по шкале Мооса Цвет Примечания
Водород Ч 0,00008988 1 газ двухатомный
Гелий Он 0,0001785 2 газ точек с самой низкой температурой кипения и плавления
Неон Не 0,0008999 10 благородный газ
Азот Н 0,0012506 7 газ двухатомный
Кислород О 0,001429 8 газ двухатомный
Фтор Ф 0,001696 9 галогенный газ желто-зеленый или желтовато-коричневый
Аргон Ар 0,0017837 18 благородный газ
Хлор Кл 0 17 галогенный газ желтовато-зеленый или зеленовато-желтый
Криптон Кр 0,003733 36 благородный газ образует соединения с фтором и клатраты с водой
Ксенон Хе 0,005887 54 благородный газ
Радон Р-н 0,00973 86 благородный газ радиоактивный, происходит от радия
Литий Ли 0,534 3 0,6

серебристо-белый/серый

использовать его в батареях
Калий К 0,862 19 0,4

серебристо-белый

образует множество соединений
Натрий На 0,971 11 0,5

восковой, серебристо-белый

горит желтым пламенем, бурно реагирует с водой и окисляется на воздухе, что требует хранения в инертной среде.
Рубидий руб. 1,532 37 0,3

серебристо-белый

Кальций Ка 1,54 20 1,75

серый

Магний мг 1,738 12 2,5

серебристый металлик

очень хрупкий
Фосфор П 1,82 15 неметалл

восково-белый/ красный/ черный/ бесцветный

Из-за своей высокой реакционной способности он никогда не встречается в природе в виде свободного элемента.
Бериллий быть 1,85 4 хрупкий 5,5

серый металлик

Франций Пт 1,87 87 радиоактивный щелочной металл обнаружен в урановых и ториевых рудах.
Цезий цез 1,873 55 0,2

серебристо-золотой

жидкость при комнатной температуре или близкой к ней.
Сера С 2,067 16 2.0

лимонно-желтый

Углерод С 2,267 6 (графит) 1-2 (алмаз) 10,0

черный или бесцветный с бриллиантом

Кремний Си 2,3296 14 металлоид

темно-серый с голубоватым оттенком

Бор Б 2,34 5 9.3

черный/коричневый/аморфный бор – коричневый порошок, металлический бор – черный.

Металлическая форма твердая (9,3 по шкале Мооса) и плохой проводник при комнатной температуре.
Стронций старший 2,64 38 1,5

мягкий металлический элемент серебристо-белого или желтоватого цвета

Металл желтеет на воздухе. несколько податливый. Он в основном используется (как и нитрат) для окрашивания пиротехнического пламени в красный цвет.
Алюминий Ал 2,698 13 2,75

серебристый

немагнитный, с высоким коэффициентом отражения
Скандий СК 2,989 21 переходный металл

мягкий, серебристый, на воздухе приобретает слегка желтоватый или розоватый оттенок.

не подвергается воздействию смеси 1:1 азотной кислоты (HNO3) и 48% HF
Бром руб. 3.122 35 галоген

газ/жидкость: красно-коричневый твердый металл: металлический блеск

красная летучая жидкость при стандартной комнатной температуре. Этот элемент вызывает коррозию тканей человека.
Барий Ба 3,594 56 1,25

металлический

Встречающийся в природе барий представляет собой смесь семи стабильных изотопов. Известно двадцать два изотопа, но большинство из них очень радиоактивны и имеют период полураспада в диапазоне от нескольких миллисекунд до нескольких минут. Единственными заметными исключениями являются 133Ba с периодом полураспада 10,51 года и 137mBa (2,6 минуты).
иттрий Д 4.469 39 переходный металл

серебристый металлик

два его соединения используются для изготовления люминофоров красного цвета в дисплеях с электронно-лучевой трубкой.
Титан Ти 4.540 22 6.0

серебристый металлик

коррозионностойкий (включая стойкость к морской воде и хлору, высокая прочность на растяжение
Селен Се 4. 809 34 2.0

серый, металлический блеск

Селен имеет не менее 29 изотопов, из которых 5 стабильны, а 6 являются ядерными изомерами.
Йод я 4,93 53 галоген твердое вещество, возгоняющееся при стандартных температурах в пурпурно-розовый газ с раздражающим запахом

фиолетово-темно-серый, блестящий

наименее реакционноспособный из галогенов
Европий ЕС 5.243 63 лантаноиды
Германий Гэ 5.323 32 6.0
Радий Ра 5,50 88 почти чисто белый, легко окисляется на воздухе, чернеет Препараты радия отличаются тем, что поддерживают себя при более высокой температуре, чем их окружающая среда, и своим излучением: альфа-частицами, бета-частицами и гамма-лучами. Радий также производит нейтроны при смешивании с бериллием.
Мышьяк Как 5,776 33 3,5

серый металлик, аллотропные формы; желтый, черный и серый

ядовитый
Галлий Га 5.907 31 1,5
Ванадий В 6.11 23 7,0
Лантан Ла 6.145 57 2,5
Теллур Те 6.232 52 2,25

серебристо-серый блестящий

Цирконий Зр 6.506 40 5.0
Сурьма Сб 6.685 51 3. 0

серебристо-серый блестящий

Церий Се 6.770 58 2,5

напоминает железо

Празеодим Пр 6.773 59 мягкий

серебристо-белый с желтоватым оттенком

Иттербий Ыб 6,965 70
Астатин В Около 7 85
Неодим Нд 7.007 60
Цинк цинк 7.134 30
Хром Кр 7,15 24
Прометий часов 7,26 61
Олово Сн 7,287 50 мягкий металл
Индий В 7. 310 49 мягкий металл
Марганец Мн 7,44 25
Самарий см 7,52 62
Железо Fe 7,874 26 металл
Гадолиний гд 7,895 64
Тербий Тб 8.229 65
Диспрозий Дай 8,55 66
Ниобий Нб 8.570 41
Кадмий компакт-диск 8,69 48
Гольмий Хо 8. 795 67
Кобальт Ко 8,86 27
Никель Ni 8.912 28
Медь медь 8.933 29
Эрбий Эр 9.066 68
Полоний По 9,32 84
Ливермориум ур. >9,32 116
Тулий тм 9.321 69
Висмут Би 9.807 83
Московиум Мак >9,807 115
Лютеций Лу 9,84 71
Лоуренсиум Лр >9,84 103
Актиний Ас 10. 07 89 радиоактивный металлический элемент. светится в темноте жутким синим светом.
Молибден Пн 10.22 42
Серебро Аг 10.501 47
Свинец Pb 11.342 82
Флеровиум Фл >11,342 114
Технеций ТК 11.50 43
Торий й 11,72 90
Таллий Тл 11,85 81
Нихоний Нх >11,85 113
Палладий палладий 12. 020 46
Рутений Ру 12.37 44
Родий Род 12.41 45
Гафний Хф 13.31 72
Эйнштейний Эс 13,5 (оценка) 99
Кюриум см 13,51 96
Меркурий рт.ст. 13,5336 80
Коперниций Сп >13,5336 112
Америций утра 13,69 95
Берклиум Бк 14,79 97
Калифорния См. 15.10 98
Протактиний Па 15,37 91
Тантал Та 16.654 73
Резерфордиум Рф 18.1 104
Уран У 18,95 92
Вольфрам Вт 19,25 74
Золото Ау 19.282 79
Рентгений Рг >19,282 111
Плутоний Пу 19,84 94
Нептуний Нп 20,25 93
Рений Ре 21. 02 75
Платина пт 21.46 78
Дармштадциум Дс >21,46 110
Иридий Ир 22,56 77
Осмий Ир 22,59 76
Сиборгиум Сг 35 (оценка) 106
Мейтнерий млн тонн 35 (оценка) 109
Борий Бх 37 (оценка) 107
Дубний Дб 39 (оценка) 105
Хассиум ч 41 (оценка) 108

Периодические таблицы

Стандартный стол | Вертикальный стол | Таблица с именами | Имена и атомные массы (большие) | Имена и атомные массы (маленькие) | Имена и атомные массы (только текст) | Встроенный F-блок | Элементы до 218 | Электронные конфигурации | Металлы и неметаллы | Таблица по блокам | Альтернативы

Списки элементов

Имя | Атомный символ | Атомный номер | Температура кипения | Температура плавления | Плотность | Атомная масса
Группы: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9 – 10 – 11 – 12 – 13 – 14 – 15 – 16 – 17 – 18
Периоды: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9
Серия: Щелочи – Щелочные земли – Лантаниды – Актиниды – Переходные металлы – Бедные металлы – Металлоиды – Неметаллы – Галогены – Инертные газы
Блоки: s-блок – p-блок – d-блок – f-блок – g-блок
На этой странице используется контент из Википедии .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *