Чистые металлы

труть	марганец	хром	никель	кобаль
уран	вольфрам	ванадий	молибден	селен

Кобальт

Сложные вещества

Неметаллы

Химические реакции

Коррозия металлов

Металлы (страница 1) :

Медь, железо, алюминий, свинец, цинк, олово, титан, натрий, твёрдые растворы

Металлы (страница 2) :

Золото, платина, серебро
Сверхчистые металлы

Элемент селен

Элемент селен (Se) - спользуется в копировальных аппаратах, а также в полупроводниковых приборах — диодах, фоторезисторах. В организме человека содержится около 14 мг селена. Селен относится к числу важных микроэлементов — стимулирует синтез серосодержащих аминокислот, входит в состав фермента глутатионпероксидазы, предохраняющего гемоглобин крови от окисления пероксидами. Недостаток селена в организме человека приводит к ослаблению его иммунной защиты (больше всего селена — около 0,2 — 0,3 мг/кг — содержится в мясе и твороге).
Ещё селен интересен тем, что образует и селеновую кислоту H₂SeO₄. Селеновая кислота по свойствам во многом близкая серной кислоте. Однако, селеновая кислота H₇SeO₄ — ещё более энергичный окислитель, способный растворять даже золото: 2Au+6H₂SeO₄ =Au₂(SeO₄)₃+3H₂SeO₃+3Н₂О. Селеновая кислота не только обугливает многие органические вещества, но и воспламеняет их (даёт вспышку с углеродом).

	Металл никель Металл никель (Ni) и кобальт (Co) представляют собой твёрдые серебристые металлы белого цвета (с температурами плавления 1494 и 1455 °С соответственно), прочные и пластичные. Подобно чистому железу, они легко намагничиваются. Однако спутать с железом их невозможно — оба металла никель и кобаль настолько устойчивы к коррозии, что не тускнеют на воздухе и лишь очень медленно растворяются в кислотах. Многие сплавы никеля и сплавы кобальта обладают уникальными свойствами. Наиболее известны хромо-кобальтовые сплавы — лёгкие и прочные, применяемые для изготовления авиатурбин. Сплав никеля и чистого железа незаменим в микроэлектронике, а медно-никелевый сплав монель - широко используемый конструкционный материал. Ещё до новой эры металлический никель сплавляли с чистой медью и получали монеты и металлическую посуду. Некоторые соединения кобальта были известны древним египтянам. Сплавляя обожжённые кобальтовые руды с песком и поташом (карбонатом калия) и затем измельчая сплав, получали порошок синего цвета. Его использовали для изготовления цветного непрозрачного стекла. Кстати, соединения никеля и кобальта в водном растворе тоже красиво окрашены: соли Со²⁺ имеют розовый цвет, a Ni²⁺ — зелёный. Гидроксид кобальта (II) и гидроксид никеля (II) нерастворимы в воде и обладают только основными свойствами.
Металлический ванадий	Ванадий Ванадий (V) — твёрдый и тугоплавкий металл (tпл=1915 °С), химически довольно инертный. Ванадий можно растворить лишь в горячей концентрированной серной или азотной кислоте, царской водке. Именно инертность обеспечила этому металлу широкое применение. Сплав ванадия и никеля, обладающий механическими свойствами стали, многократно превосходит её по химической стойкости. Чистый ванадий получают при восстановлении оксида ванадия кальцием: V₂O₅+5Са=2V+5СаО. Ванадий проявляет большое разнообразие степеней окисления: от +2 до +5. Высший оксид ванадия V₂O₅ — вещество жёлто-оранжевого цвета. Соответствующая ему кислота существует только в растворах. Ванадий реагирует с горячими щелочами: V₂O₅+2КОН=2KVO₃+Н₂О, при этом образуются соли ванадиевой кислоты — ванадаты. Ещё большее применение находит феррованадий — сплав ванадия с железом. Ванадий в таком сплаве содержится до 30 %. Ванадий сравнительно дёшев и может легко заменять сталь при создании коррозионно-стойких изделий. Даже небольшое (до 1%) содержание ванадия в стали повышает её упругость примерно в два раза!
	Металл хром Металл хром(Cr) — серебристый металл белого цвета, твёрдый и тугоплавкий (tnл=1890 °С). При комнатной температуре он не окисляется на воздухе. Металл хром устойчив к окислению даже при повышенной температуре, в то время как порошок хрома сгорает на воздухе уже при 300 °С, образуя зелёный оксид хрома (III) Cr₂О₃. Феррохром (содержащий около 60 % хрома) и чистый хром используются в качестве добавок к сталям: образующийся сплав — хромистая сталь — отличается высокой твёрдостью и устойчива к окислению. Самая популярная марка нержавеющей стали содержит 18% хрома и 6% никеля. Такая сталь используется в химической и нефтехимической промышленности, а также для изготовления бытовых приборов. Сплавы хрома и никеля — нихромы, не только устойчивы к коррозии, но и обладают высоким электрическим сопротивлением. Из них изготовляют спирали накаливания электронагревательных приборов. Многие изделия покрывают тонким (0,1 мкм) слоем металлического хрома — хромируют. Хромовое покрытие придаёт изделию красивый внешний вид и защищает его от коррозии. Название «хром» (от греч. «хрома» — «цвет», «краска») подчёркивает разнообразие окраски солей этого металла. Так, в водных растворах соединения хрома (П) имеют небесно-голубой цвет, хрома (III) — фиолетовый или зелёный, хрома (VI) — оранжевый или жёлтый. Если соединения хрома(П) проявляют основные свойства, то соединения трёхвалентного хрома амфотерны.
Вольфрам (монокристалл)	Молибден и вольфрам Молибден(tпл=2615 °С) и вольфрам (tпл=3410 °С) — одни из самых тугоплавких простых веществ. Свойственная этим металлам высокая твёрдость в сочетании с жаропрочностью делает их незаменимыми в производстве высокотемпературных конструкционных материалов. Недаром именно из вольфрама изготовляют нити накаливания электроламп (нить разогревается выше 2500 °С) и катоды рентгеновских трубок, а сплав молибдена и титана может эксплуатироваться при температурах вплоть до 1500 °С. Особой твёрдостью обладают сплавы на основе карбида вольфрама WC. Из них выполняют режущие части инструментов, свёрла. Ммолибден и вольфрам химически гораздо менее активны, чем хром. Кислоты и щёлочи на них практически не действуют. Исключение — горячая дымящая азотная кислота, которая медленно окисляет эти металлы.
Каталог одежды. Одежда для беременных.	Металл ртуть Металл ртуть (Hg) - серебристый металл(tкип=357 °С). При нормальных условиях — самая тяжёлая из всех известных жидкостей (расплавленный металл) Металл ртуть весит 13,6 кг литр при 20 °С. Обычная стеклянная банка под тяжестью ртути может не выдержать и расколоться. Поэтому большие количества металлической ртути хранят в специальных толстостенных стеклянных сосудах либо в железных ёмкостях. Низкая температура плавления ртути (-39 °С) объясняется тем, что атомы ртути (Hg) прочно удерживают свои валентные электроны и с трудом предоставляют их в «общее пользование». Таким образом, кристаллическая решётка ртути оказывается неустойчивой. Кстати, поэтому ртуть плохо проводит тепло и электрический ток. Многие металлы (металлический натрий, цинк, кадмий и другие) хорошо растворяются в ртути (вступают в химические реакции) с образованием амальгам — жидких или твёрдых сплавов. Раньше этим свойством ртути пользовались для получения зеркал путем нанесения на стекло амальгамы олова. Способность ртути растворять металлический натрий и металлический калий используют при электролитическом получении щелочей. Жидкий металл ртуть равномерно расширяется при нагревании, поэтому ею заполняют термометры. Ртуть, в отличие от своих соседей по подгруппе, — малоактивный металл. Растворить её можно в царской водке или концентрированной азотной кислоте: Hg+4HNO₃=Hg(NO₃)₂+2NO₂+2H₂O. Почти все металлы, кроме чистого золота, серебра и платины, способны вытеснять ртуть из растворов её солей. Металл ртуть — один из немногих металлов, не образующих гидроксидов. Гидроксид ртути (II) уже при попытке его выделения отщепляет воду, превращаясь в оксид ртути: Hg(NO₃)₂+2NaOH=HgO+Н₂О+2NaNO₃. Если парами ртути заполнить стеклянную трубку и приложить к её концам напряжение, то в ней возникают заряженные частицы: Hg⁺ и e^-. При этом ионы ртути устремляются к отрицательно заряженному электроду, а электроны — к положительному. При обратном процессе образуются возбуждённые атомы, которые теряют энергию, испуская квант света. Большая часть излучения приходится на ультрафиолетовую часть спектра. Ртутную лампу называют ещё кварцевой, поскольку трубку делают из кварца, прозрачного для ультрафиолета. Такие лампы используют в лабораториях для проведения фотохимических реакций, в банковском деле для распознания подлинности банкнот, а также в аппаратах искусственного загара. Ультрафиолетовые лучи вредны для глаз, так что ртутная лампа не годится для освещения. Однако стекло лампы можно покрыть изнутри люминофором — веществом, которое поглощает ультрафиолет и при этом излучает видимый свет. Получится так называемая люминесцентная лампа, свет от которой по параметрам соответствует дневному (лампа дневного света). Как ни странно, металл ртуть при приёме внутрь практически не опасна. Описаны случаи, когда люди в целях самоубийства пили ртуть и даже вводили её внутривенно, однако ничего плохого с ними не происходило. Идеальное противоядие при попадании в организм солей ртути — сырое яйцо. Оно почти целиком состоит из белка, содержащего множество сульфгидрильных групп, которые прочно связывают ртуть. Однако принимать это противоядие нужно очень быстро — пока ртуть не всосалась в кровь. Ртуть входит в десятку наиболее опасных ядов. Особенно токсичны соединения со связью С—Hg, например ион метилртути Н₃C—Hg+. Любое неорганическое соединение ртути (II), попавшее в организм, под действием метилкобаламина (витамина В₁₂) — вещества, отдающего СН₃-группу, — превращается в ион метилртути. Все соединения метилртути растворимы в жирах и потому легко проникают через клеточные мембраны. Токсичность ртути объясняется тем, что она образует очень прочные связи с серой. Если белок-фермент образовал связь с ртутью, его форма изменяется, и он утрачивает биологическую активность. Оказавшаяся в организме ртуть практически не выводится из него, а постепенно накапливается. Больше всего ртути содержится в телах хищных рыб и птиц, их поедающих. Рыба накапливает ртуть в виде метил-ртути даже из слабо загрязнённых ртутью вод. При употреблении в пищу рыбы из таких водоёмов люди получают ртути в десятки, а то и сотни раз больше, чем те, кто не ест рыбу. Марганец Марганец - недаром считается химическим хамелеоном: известно большое число соединений, в которых он проявляет все промежуточные степени окисления от 0 до +7. А окраска этих соединений составляет богатейшую палитру: соли марганца(П) — нежного бледно-розового цвета, соединения марганца (III) — коричневые или вишнёвые, марганца (IV) — чёрные или коричневые, марганца (V) — ярко-синие, марганца (VI) — зелёные, а марганца (VII) — малиновые. Марганец — твёрдый, хрупкий, тугоплавкий металл (tпл=1245 °С). На воздухе он окисляется, покрываясь тёмным налётом оксида. Получают Марганец, восстанавливая алюминием оксид Mn₂О₃, который образуется при прокаливании пиролюзита: Двуокись марганца 4МnО₂ при 550 °С распадается на 2Мn₂О₃ и кислород О₂, а соединение Мn₂О₃+2Аl=2Мn+Аl₂О₃. Гидроксид марганца(П) Мn(ОН)2, выпадающий в виде осадка телесного цвета при действии щелочей на соли марганца (II), проявляет все свойства оснований. Кроме того, он быстро окисляется на воздухе, превращаясь в конечном счёте в гидратированный оксид марганца.
	Металл уран Металл уран - серебристый металл, тугоплавкий. Из всех представителей семейства актинидов наибольшее практическое значение имеет именно этот металл. Одно время, на заре ядерных исследований, XX век называли даже веком урана. По внешнему виду металл уран напоминает сталь: легко поддаётся ковке, полировке, прокатке, тугоплавок (tпл=1130 °С). Уран — плохой проводник тепла и электричества: его теплопроводность в 13 раз меньше теплопроводности меди. Металл уран легко растворяется в азотной кислоте с образованием жёлтого раствора нитрата уранила (нитрата диоксоурана) UO₂(NO₃)₂, в котором уран находится в высшей степени окисления +6. Данное вещество может быть получено также при растворении в кислоте оксида урана (VI). Светло-жёлтый гидроксид уранила UO₂(OH)₇, называемый иногда урановой кислотой, проявляет свойства амфотерного соединения. При растворении его в кислотах образуются соли уранила: UO₂(OH)₂+2HCl=UO₂Cl₂+2Н₂О, а при действии щелочей получаются уранаты — соли урановой кислоты: 2UO₂(NO₃)₂ + 6NH₃•Н₂О= (NH₄)₂U₂O₇+3Н₂О+4NH₄NO₃ Уран в земной коре содержится в больших количествах (2•10-4%), чем кадмий, серебро, ртуть и висмут. Простейший минерал — уранинит UO_2+x, Это диоксид урана, подвергшийся частичному окислению кислородом воздуха либо кислородом, выделившимся в результате перестройки структуры оксида UO₂ при радиоактивном превращении металлического урана в металлический свинец: при этом образуется оксид свинца PbО, а избыточный кислород, выделяющийся в свободном виде, окисляет уран. Урановая руда считается богатой, если содержит от 0,5 до 1% урана. На заводах по переработке урановых руд уранинит обогащают, а затем отделяют уран от примесей и выделяют в виде оксида UO₂. Для получения металла урана диоксид переводят в тетрафторид: UO₂+4HF=UF₄+2H_>2O и потом восстанавливают металлотермически: UF₄+2Mg = t°U+2MgF₂ Ядерное топливо Природный уран представляет собой смесь трёх изотопов: ²³⁵U (0,72%), ²³⁸U (99,274%) и ²³⁴U (0,006%). Для нужд ядерной техники часто необходим уран, обогащённый изотопом ²³⁵U Вернуться к первой странице