Хүмүүсийн ажиллахыг илүүд үздэг хамгийн түгээмэл материалуудын нэг бол металл юм. Эрин үе бүрт эдгээр гайхалтай бодисуудын янз бүрийн төрлийг илүүд үздэг байв. Тиймээс МЭӨ IV-III мянган жилийг Халколит буюу зэсийн эрин үе гэж үздэг. Хожим нь энэ нь хүрэлээр солигдсон бөгөөд дараа нь өнөөдрийг хүртэл хамааралтай төмөр нь хүчин төгөлдөр болно.
Өнөөдөр үүнийг хэзээ нэгэн цагт металл бүтээгдэхүүнгүйгээр хийх боломжтой байсан гэж төсөөлөхөд хэцүү байдаг, учир нь гэр ахуйн эд зүйлс, эмнэлгийн багаж хэрэгсэл, хүнд, хөнгөн тоног төхөөрөмж гэх мэт бараг бүх зүйл энэ материалаас бүрдэх эсвэл салангид хэсгүүдээс бүрддэг. түүний. Металл яагаад ийм алдартай болсон бэ? Ямар онцлог шинж чанарууд байдаг, энэ нь тэдний бүтцэд хэрхэн агуулагддаг вэ, үүнийг цааш нь олж мэдэхийг хичээцгээе.
Металлын тухай ерөнхий ойлголт
"Хими. 9-р анги" гэдэг сурах бичигсургуулийн хүүхдүүд сурч байна. Үүнд металыг нарийвчлан судалдаг. Тэдний физик, химийн шинж чанарыг харгалзан үзэх нь маш том бүлэгт зориулагдсан болно, учир нь тэдгээрийн олон янз байдал нь маш том юм.
Өсвөр насныхан ийм мэдлэгийн үнэ цэнийг аль хэдийн бүрэн ойлгож чаддаг тул эдгээр атомууд болон тэдгээрийн шинж чанаруудын талаар хүүхдүүдэд ойлголт өгөхийг энэ наснаас эхлэн зөвлөж байна. Тэдний эргэн тойронд байгаа олон янзын объект, машин болон бусад зүйлс нь металл шинж чанарт тулгуурладгийг тэд төгс хардаг.
Метал гэж юу вэ? Химийн үүднээс авч үзвэл эдгээр атомуудыг дараахь атомууд гэж нэрлэх нь заншилтай байдаг:
- гадна түвшинд цөөн тооны электронууд;
- хүчтэй нөхөн сэргээх шинж чанарыг харуулах;
- том атомын радиустай;
- хэрхэн энгийн бодисууд хэд хэдэн тодорхой физик шинж чанартай байдаг.
Эдгээр бодисын талаарх мэдлэгийн үндсийг металлын атом-кристал бүтцийг авч үзэх замаар олж авч болно. Энэ нь эдгээр нэгдлүүдийн бүх онцлог, шинж чанарыг тайлбарладаг.
Металлуудын үечилсэн системд хүснэгтийн ихэнх хэсгийг бүхэлд нь хуваарилдаг, учир нь тэдгээр нь бүх хоёрдогч дэд бүлгүүд болон эхний бүлгээс гурав дахь бүлэг хүртэлх үндсэн бүлгүүдийг бүрдүүлдэг. Тиймээс тэдний тоон давуу тал илт харагдаж байна. Хамгийн түгээмэл нь:
- кальци;
- натри;
- титан;
- төмөр;
- магни;
- хөнгөн цагаан;
- кали.
Бүх металлууд нь тэдгээрийг нэг том бүлэг бодис болгон нэгтгэх боломжийг олгодог хэд хэдэн шинж чанартай байдаг. Эргээд металлын болор бүтэц нь эдгээр шинж чанарыг тайлбарладаг.
Металлын шинж чанар
Харгалзаж буй бодисуудын онцлог шинж чанарууд нь дараах зүйлсийг агуулна.
- Металл гялалзуулна. Энгийн бодисын бүх төлөөлөгчид үүнийг эзэмшдэг бөгөөд ихэнх нь ижил мөнгөлөг цагаан өнгөтэй байдаг. Цөөн хэдэн (алт, зэс, хайлш) л ялгаатай.
- Зөөлөн ба уян хатан чанар - хэв гажилт, хангалттай амархан сэргэх чадвар. Өөр өөр төлөөлөгчдийн хувьд энэ нь өөр хэмжээгээр илэрхийлэгддэг.
- Цахилгаан болон дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь метал болон түүний хайлшийн хамрах хүрээг тодорхойлдог гол шинж чанаруудын нэг юм.
Металл ба хайлшийн болор бүтэц нь заасан шинж чанаруудын шалтгааныг тайлбарлаж, тухайн төлөөлөгч бүрийн хувьд тэдгээрийн ноцтой байдлын талаар өгүүлдэг. Хэрэв та ийм бүтцийн онцлогийг мэддэг бол дээжийн шинж чанарт нөлөөлж, олон арван жилийн турш хүмүүсийн хийж байсан хүссэн параметрүүдэд тохируулж болно.
Металлын атомын талст бүтэц
Ийм бүтэц гэж юу вэ, юугаараа онцлог вэ? Нэр нь өөрөө бүх металууд нь хатуу төлөвт, өөрөөр хэлбэл ердийн нөхцөлд (шингэн байдаг мөнгөн уснаас бусад) талстууд байдаг гэдгийг харуулж байна. Кристал гэж юу вэ?
Энэ бол биеийг эгнүүлэн байрлуулсан атомуудын төсөөллийн шугамыг гатлан хийсэн нөхцөлт график дүрс юм. Өөрөөр хэлбэл, металл бүр атомуудаас бүрддэг. Тэд санамсаргүй байдлаар биш, харин маш тогтмол, тууштай байрладаг. Тиймээс, хэрэв оюун санааны хувьдЭдгээр бүх тоосонцорыг нэг бүтцэд нэгтгэснээр та ямар ч хэлбэрийн ердийн геометрийн биет хэлбэрээр үзэсгэлэнтэй дүрсийг авах болно.
Үүнийг металлын болор тор гэж нэрлэдэг. Энэ нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд орон зайн хувьд эзэлхүүнтэй тул энгийн байх үүднээс бүгдийг нь биш, харин зөвхөн нэг хэсэг буюу энгийн эсийг харуулсан болно. Гурван хэмжээст орон зайд нэгдэж, тусгагдсан ийм эсийн багц нь болор тор үүсгэдэг. Хими, физик, металлын шинжлэх ухаан нь ийм бүтцийн бүтцийн онцлогийг судалдаг шинжлэх ухаан юм.
Анхан шатны эс нь өөрөө бие биенээсээ тодорхой зайд байрладаг атомуудын багц бөгөөд тэдгээрийн эргэн тойрон дахь бусад бөөмсийг хатуу зохицуулдаг. Энэ нь баглаа боодлын нягтрал, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хоорондох зай, зохицуулалтын тоогоор тодорхойлогддог. Ерөнхийдөө эдгээр бүх үзүүлэлтүүд нь бүхэл талстуудын шинж чанар тул металлын үзүүлж буй шинж чанарыг илэрхийлдэг.
Хэд хэдэн төрлийн болор тор байдаг. Бүгдийг нэг онцлог шинжээр нэгтгэдэг - зангилаанд атомууд байх ба дотор нь болор доторх электронуудын чөлөөт хөдөлгөөнөөс үүссэн электрон хийн үүл байдаг.
Болор торны төрөл
Сүлжээний бүтцийн арван дөрвөн сонголтыг ихэвчлэн гурван үндсэн төрөлд нэгтгэдэг. Тэдгээр нь дараах байдалтай байна:
- Бие төвтэй куб.
- Зургаан өнцөгт нягт савласан.
- Нүүр төвтэй куб.
Металлын болор бүтцийг зөвхөн электрон микроскопоор судалсан бөгөөд энэ үед зургийг их хэмжээгээр томруулж авах боломжтой болсон. Мөн торны төрлүүдийн ангиллыг Францын эрдэмтэн Брава анх нэвтрүүлсэн бөгөөд заримдаа нэрээр нь нэрлэдэг.
Бие төвтэй тор
Энэ төрлийн металлын болор торны бүтэц нь дараах бүтэцтэй байна. Энэ бол шоо бөгөөд зангилаанд нь найман атом байдаг. Өөр нэг нь эсийн чөлөөт дотоод орон зайн төвд байрладаг бөгөөд энэ нь "бие төвтэй" гэсэн нэрийг тайлбарладаг.
Энэ бол энгийн эсийн хамгийн энгийн бүтцийн хувилбаруудын нэг бөгөөд ингэснээр бүхэл бүтэн тор юм. Дараах металлууд ийм төрлийнх байна:
- молибден;
- ванади;
- chrome;
- манган;
- альфа төмөр;
- бетта-төмөр болон бусад.
Ийм төлөөлөгчдийн гол шинж чанар нь уян хатан чанар, уян хатан чанар, хатуулаг, бат бөх чанар юм.
Нүүр төвтэй тор
Нүүр төвтэй шоо тортой металлын болор бүтэц нь дараах бүтэцтэй байна. Энэ бол арван дөрвөн атомыг багтаасан шоо юм. Тэдний найм нь торны зангилаа үүсгэдэг ба өөр зургаа нь нүүр тус бүр дээр нэг байрлана.
Тэд ижил төстэй бүтэцтэй:
- хөнгөн цагаан;
- никель;
- тэргүүлэх;
- гамма төмөр;
- зэс.
Гол ялгах шинж чанар - гялалзахөөр өөр өнгө, хөнгөн, бат бөх, уян хатан чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нэмэгдсэн.
Зургаан өнцөгт тор
Ийм төрлийн тортой металлын болор бүтэц дараах байдалтай байна. Энгийн эс нь зургаан өнцөгт призм дээр суурилдаг. Түүний зангилаанд 12 атом байдаг ба суурин дээр хоёр атом, бүтцийн төвд байрлах орон зайд гурван атом чөлөөтэй байрладаг. Нийт арван долоон атом.
:
зэрэг металлууд ижил төстэй нарийн төвөгтэй тохиргоотой
- альфа титан;
- магни;
- альфа кобальт;
- цинк.
Үндсэн шинж чанарууд - өндөр бат бэх, хүчтэй мөнгөн гялбаа.
Металлын болор бүтцийн согогууд
Гэсэн хэдий ч бүх төрлийн эсүүд байгалийн гажигтай буюу согог гэж нэрлэгддэг байж болно. Энэ нь янз бүрийн шалтгааны улмаас байж болно: металл дахь гадны атом ба хольц, гадны нөлөөлөл болон бусад.
Тиймээс болор торонд байж болох согогийг тусгасан ангилал байдаг. Хими нь шинжлэх ухааны хувьд материалын шинж чанарыг өөрчлөхгүйн тулд шалтгаан, эмчилгээг тодорхойлохын тулд тус бүрийг судалдаг. Тиймээс согогууд дараах байдалтай байна.
- Цэг. Эдгээр нь сул орон зай, хольц эсвэл задарсан атом гэсэн гурван үндсэн төрлөөр ирдэг. Эдгээр нь металлын соронзон шинж чанар, түүний цахилгаан болон дулаан дамжилтын чанар муудахад хүргэдэг.
- Шугаман буюу мултрал. Ахиу ба шурагыг хуваарилах. Материалын бат бөх чанар, чанарыг доройтуулна.
- Гадаргуусогогууд. Металлын гадаад байдал, бүтцэд нөлөөлнө.
Одоогоор согогийг арилгах, цэвэр талст авах аргуудыг боловсруулаад байна. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг бүрэн арилгах боломжгүй, хамгийн тохиромжтой болор тор байхгүй.
Металлын болор бүтцийн талаарх мэдлэгийн үнэ цэнэ
Дээрх материалаас харахад нарийн бүтэц, бүтцийн талаархи мэдлэг нь материалын шинж чанарыг урьдчилан таамаглах, түүнд нөлөөлөх боломжийг олгодог. Энэ нь танд химийн шинжлэх ухааныг хийх боломжийг олгодог. Ерөнхий боловсролын сургуулийн 9-р анги нь сурагчдад үндсэн логик гинжин хэлхээний ач холбогдлын талаар тодорхой ойлголт өгөхөд анхаардаг: найрлага - бүтэц - шинж чанар - хэрэглээ.
Металлын болор бүтцийн талаарх мэдээлэл нь энэ хамаарлыг маш тодорхой харуулж, бүх шинж чанарыг зөв, чадварлаг ашиглахын тулд нарийн бүтцийг мэдэх нь хичнээн чухал болохыг багш нарт тодорхой тайлбарлаж, харуулах боломжийг олгодог.
