Rozhliadnite sa na chvíľu okolo seba... Koľko kovových vecí môžete vidieť? Zvyčajne, keď myslíme na kovy, myslíme na látky, ktoré sú lesklé a odolné. Nachádzajú sa však aj v našom jedle a v našom tele. Zoznámime sa s úplným zoznamom kovov, ktoré veda pozná, dozvieme sa ich základné vlastnosti a zistíme, prečo sú také výnimočné.
Prvky, ktoré ľahko strácajú elektróny, sú lesklé (reflexné), tvárne (dajú sa tvarovať do iných tvarov) a považujú sa za dobré vodiče tepla a elektriny, sa nazývajú kovy. Sú kľúčové pre náš spôsob života, keďže nie sú len súčasťou štruktúr a technológií, ale sú dôležité aj pre výrobu takmer všetkých predmetov. Kov je aj v ľudskom tele. Keď sa pozriete na nutričný štítok multivitamínu, uvidíte tu uvedené desiatky zlúčenín.
Možno ste nevedeli, že prvky ako sodík, vápnik, horčík a zinok sú nevyhnutné pre život a ak v našom tele chýbajú, naše zdravie môže byť vážne ohrozené. Napríklad vápnik je potrebný pre zdravé kosti, horčík pre metabolizmus. Zinok posilňuje funkciu imunitného systému a železo pomáha krvným bunkám prenášať kyslík do celého tela. Kovy v našom tele sa však od kovu v lyžičke alebo oceľovom mostíku líšia tým, že stratili elektróny. Nazývajú sa katióny.
Kovy majú tiež antibiotické vlastnosti, a preto sa zábradlia a kľučky na verejných miestach často vyrábajú práve z týchto prvkov. Je známe, že mnohé nástroje sú vyrobené zo striebra, aby sa zabránilo rastu baktérií. Umelé kĺby sú vyrobené zo zliatin titánu, ktoré zabraňujú infekcii a zároveň posilňujú príjemcu.
Kovy v periodickej tabuľke
Všetky prvky v Dmitrijovi Mendelejevovi sú rozdelené do dvoch veľkých skupín: kovy a nekovy. Prvý je najpočetnejší. Väčšina prvkov sú kovy (modrá). Nekovy v tabuľke sú zobrazené na žltom pozadí. Existuje aj skupina prvkov, ktoré sú klasifikované ako metaloidy (červené). Všetky kovy sú zoskupené na ľavej strane tabuľky. Všimnite si, že vodík je v ľavom hornom rohu zoskupený s kovmi. Napriek tomu sa považuje za nekovový. Niektorí vedci sa však domnievajú, že v jadre planéty Jupiter môže byť kovový vodík.
Kovové otroctvo
Mnohé z úžasných a prospešných vlastností prvku pochádzajú zo spôsobu, akým sa jeho atómy spájajú. V tomto prípade vznikajú určité súvislosti. Kovová interakcia atómov vedie k vytvoreniu kovových štruktúr. Každý prípad tohto prvku v každodennom živote, od auta po mince vo vrecku, zahŕňa kovové spojenie.
Počas tohto procesu atómy kovu zdieľajú svoje vonkajšie elektróny rovnomerne medzi sebou. Elektróny prúdiace medzi kladne nabitými iónmi ľahko prenášajú teplo a elektrinu, vďaka čomu sú tieto prvky také dobrými vodičmi tepla a elektriny. Na napájanie sa používajú medené drôty.
Reakcie kovov
Reaktivita sa vzťahuje na tendenciu prvku reagovať s chemikáliami vo svojom prostredí. Môže to byť rôzne. Niektoré kovy, ako napríklad draslík a sodík (v stĺpcoch 1 a 2 periodickej tabuľky), ľahko reagujú s mnohými rôznymi chemikáliami a len zriedka sa vyskytujú v čistej, elementárnej forme. Obidva zvyčajne existujú iba v zlúčeninách (naviazané na jeden alebo viacero ďalších prvkov) alebo ako ióny (nabitá verzia ich elementárnej formy).
Na druhej strane existujú aj iné kovy, nazývajú sa aj šperky. Zlato, striebro a platina nie sú veľmi reaktívne a zvyčajne sa nachádzajú v čistej forme. strácajú elektróny ľahšie ako nekovy, ale nie tak ľahko ako reaktívne kovy, ako je sodík. Platina je relatívne nereaktívna a veľmi odolná voči reakciám s kyslíkom.
Vlastnosti prvku
Keď ste sa na základnej škole učili abecedu, zistili ste, že všetky písmená majú svoj vlastný jedinečný súbor vlastností. Napríklad, niektoré mali rovné čiary, niektoré mali krivky a iné mali oba typy čiar. To isté možno povedať o prvkoch. Každý z nich má jedinečný súbor fyzikálnych a chemických vlastností. Fyzikálne vlastnosti sú vlastnosti, ktoré sú vlastné určitým látkam. Lesklé alebo nie, ako dobre vedie teplo a elektrinu, pri akej teplote sa topí, akú má hustotu.
Chemické vlastnosti zahŕňajú tie vlastnosti, ktoré sa pozorujú pri vystavení kyslíku, ak by horeli (ako ťažké by bolo pre nich udržať si svoje elektróny počas chemickej reakcie). Rôzne prvky môžu mať spoločné vlastnosti. Napríklad železo a meď sú prvky, ktoré vedú elektrinu. Nemajú však rovnaké vlastnosti. Napríklad, keď je železo vystavené vlhkému vzduchu, zhrdzavie, ale keď je rovnakým podmienkam vystavená meď, získa špecifickú zelenú patinu. Preto je Socha slobody zelená a nie hrdzavá. Je vyrobený z medi, nie železa).
Organizácia prvkov: kovy a nekovy
Skutočnosť, že prvky majú niektoré spoločné a jedinečné vlastnosti, umožňuje ich triedenie do pekného, prehľadného diagramu nazývaného periodická tabuľka. Organizuje prvky na základe ich atómového čísla a vlastností. Takže v periodickej tabuľke nájdeme prvky zoskupené, ktoré majú spoločné vlastnosti. Železo a meď sú blízko seba, oba sú kovy. Železo je znázornené symbolom „Fe“ a meď je znázornená symbolom „Cu“.
Väčšina prvkov v periodickej tabuľke sú kovy a majú tendenciu byť na ľavej strane tabuľky. Sú zoskupené, pretože majú určité fyzikálne a chemické vlastnosti. Napríklad kovy sú husté, lesklé, dobré vodiče tepla a elektriny a pri chemických reakciách ľahko strácajú elektróny. Naproti tomu nekovy majú opačné vlastnosti. Nie sú husté, nevedú teplo ani elektrinu a majú tendenciu skôr získavať elektróny, ako ich rozdávať. Keď sa pozrieme na periodickú tabuľku, vidíme, že väčšina nekovov je zoskupená vpravo. Sú to prvky ako hélium, uhlík, dusík a kyslík.
Čo sú ťažké kovy?
Zoznam kovov je pomerne početný. Niektoré z nich sa môžu hromadiť v tele bez toho, aby ho poškodili, ako napríklad prírodné stroncium (vzorec Sr), čo je analóg vápnika, pretože sa produktívne ukladá v kostnom tkanive. Ktoré sa nazývajú ťažké a prečo? Pozrime sa na štyri príklady: olovo, meď, ortuť a arzén.
Kde sa tieto prvky nachádzajú a ako ovplyvňujú životné prostredie a ľudské zdravie? Ťažké kovy sú kovové, prirodzene sa vyskytujúce zlúčeniny, ktoré majú v porovnaní s inými kovmi veľmi vysoké hustoty – najmenej päťkrát väčšiu hustotu ako voda. Pre človeka sú toxické. Aj malé dávky môžu viesť k vážnym následkom.
- Viesť. Je to ťažký kov, ktorý je toxický pre ľudí, najmä deti. Otrava touto látkou môže viesť k neurologickým problémom. Hoci bolo kedysi veľmi atraktívne vďaka svojej pružnosti, vysokej hustote a schopnosti pohlcovať škodlivé žiarenie, olovo sa v mnohých smeroch postupne vyraďovalo. Tento mäkký, striebristý kov, ktorý sa nachádza na Zemi, je pre človeka nebezpečný a časom sa v tele hromadí. Najhoršie je, že sa toho nemôžete zbaviť. Sedí tam, hromadí sa a postupne otrávi telo. Olovo je toxické pre nervový systém a u detí môže spôsobiť vážne poškodenie mozgu. Bol široko používaný v roku 1800 na vytvorenie make-upu a až do roku 1978 sa používal ako prísada do farby na vlasy. Dnes sa olovo používa predovšetkým vo veľkých batériách, ako štíty pre röntgenové žiarenie alebo ako izolácia pre rádioaktívny materiál.
- Meď. Je to červenohnedý ťažký kov, ktorý má mnohoraké využitie. Meď je stále jedným z najlepších vodičov elektriny a tepla a mnohé elektrické drôty sú vyrobené z tohto kovu a pokryté plastom. Z tohto prvku periodickej tabuľky sa vyrábajú aj mince, väčšinou drobné. Akútna otrava meďou je zriedkavá, ale podobne ako olovo sa môže hromadiť v tkanivách, čo nakoniec vedie k toxicite. Ohrození sú aj ľudia, ktorí sú vystavení veľkému množstvu medi alebo medeného prachu.
- Merkúr. Tento kov je toxický v akejkoľvek forme a môže byť dokonca absorbovaný pokožkou. Jeho jedinečnosť spočíva v tom, že je pri izbovej teplote tekutý a niekedy sa mu hovorí „rýchle striebro“. Na teplomere ho možno vidieť, pretože ako kvapalina absorbuje teplo a mení objem aj pri najmenšom rozdiele teplôt. To umožňuje, aby ortuť stúpala alebo klesala v sklenenej trubici. Pretože je táto látka silným neurotoxínom, mnohé spoločnosti prechádzajú na červené.
- Arzén. Od rímskych čias až do viktoriánskej éry bol arzén považovaný za „kráľa jedov“, ako aj „jed kráľov“. História je prešpikovaná nespočetnými príkladmi kráľovských aj obyčajných ľudí, ktorí páchali vraždy pre osobný zisk pomocou zlúčenín arzénu, ktoré nemali žiadnu vôňu, farbu ani chuť. Napriek všetkým negatívnym vplyvom má tento metaloid aj svoje oblasti použitia, dokonca aj v medicíne. Napríklad oxid arzenitý je veľmi účinný liek používaný na liečbu ľudí s akútnou promyelocytovou leukémiou.
Čo je to drahý kov?
Drahý kov je kov, ktorý môže byť vzácny alebo ťažko dostupný a je aj ekonomicky veľmi cenný. Aký je zoznam drahých kovov? Celkovo sú tri:
- Platina. Napriek svojej žiaruvzdornosti sa používa v šperkoch, elektronike, automobiloch, chemických procesoch a dokonca aj v medicíne.
- Zlato. Tento drahý kov sa používa na výrobu šperkov a zlatých mincí. Má však mnoho ďalších využití. Používa sa v medicíne, výrobe a laboratórnych zariadeniach.
- Strieborná. Tento ušľachtilý strieborno-biely kov je vysoko kujný. vo svojej čistej forme je dosť ťažký, je ľahší ako olovo, ale ťažší ako meď.
Kovy: druhy a vlastnosti
Väčšinu prvkov možno považovať za kovy. Sú zoskupení v strede na ľavej strane stola. Kovy sú alkalické kovy, kovy alkalických zemín, prechodné kovy, lantanoidy a aktinidy.
Všetky majú niekoľko spoločných vlastností, ktorými sú:
- tuhá látka pri izbovej teplote (okrem ortuti);
- zvyčajne lesklé;
- s vysokou teplotou topenia;
- dobrý vodič tepla a elektriny;
- s nízkou ionizačnou schopnosťou;
- s nízkou elektronegativitou;
- tvárny (schopný zaujať daný tvar);
- plast (možno vtiahnuť do drôtu);
- s vysokou hustotou;
- látka, ktorá pri reakciách stráca elektróny.
Zoznam kovov známych vede
- lítium;
- berýlium;
- sodík;
- horčík;
- hliník;
- draslík;
- vápnik;
- skandium;
- titán;
- vanád;
- chróm;
- mangán;
- železo;
- kobalt;
- nikel;
- meď;
- zinok;
- gálium;
- rubídium;
- stroncium;
- ytrium;
- zirkónium;
- niób;
- molybdén;
- technécium;
- ruténium;
- ródium;
- paládium;
- striebro;
- kadmium;
- indium;
- kopernicium;
- cézium;
- bárium;
- cín;
- železo;
- bizmut;
- viesť;
- ortuť;
- volfrám;
- zlato;
- platina;
- osmium;
- hafnium;
- germánium;
- irídium;
- niób;
- rénium;
- antimón;
- tálium;
- tantal;
- frankov;
- livermorium.
Celkovo je známych asi 105 chemických prvkov, z ktorých väčšinu tvoria kovy. Posledne menované sú v prírode veľmi bežným prvkom, ktorý sa nachádza v čistej forme aj ako súčasť rôznych zlúčenín.
Kovy sa nachádzajú v útrobách zeme, možno ich nájsť v rôznych vodných útvaroch, v telách zvierat a ľudí, v rastlinách a dokonca aj v atmosfére. V periodickej tabuľke sú usporiadané počnúc lítiom (kov so vzorcom Li) a končiac pečeňovým morom (Lv). Stôl sa naďalej dopĺňa o nové prvky, a to sú najmä kovy.
Aby sme pochopili klasifikáciu kovov, je potrebné ich definovať. Kovy sú zvyčajne klasifikované ako jednoduché prvky, ktoré majú charakteristické vlastnosti. Základnou vlastnosťou je pre nich záporný teplotný koeficient elektrickej vodivosti. To znamená, že so stúpajúcou teplotou klesá elektrická vodivosť kovových vodičov a pri nízkych teplotách sa niektoré vodiče naopak transformujú do supravodivého stavu. Zároveň pre nekovy je tento koeficient buď neutrálny alebo kladný.
Sekundárne charakteristiky zahŕňajú kovový lesk, ťažnosť, vysokú hustotu, vysoký bod topenia, vysokú tepelnú vodivosť a elektrickú vodivosť. Navyše väčšina kovov v redoxných reakciách pôsobí ako redukčné činidlo, to znamená, že darujú svoje elektróny a samy sú oxidované. Tento rad charakteristík však nie je rozhodujúci, pretože pre mnohé chemické prvky daného typu môžu byť diametrálne odlišné. Okrem toho je pravdepodobné, že akékoľvek nekovy môžu vykazovať vlastnosti kovov pri vysokom tlaku.
Čisté kovy sú v prírode veľmi vzácne a ľudia počas histórie klasifikovali ako kovy nielen jednoduché látky, ale aj rudy a nugety, ktoré môžu obsahovať iné chemické prvky. Preto v širšom zmysle medzi kovy patria:
- Kovy očistené od iných inklúzií;
- zliatiny;
- Metallidy (komplexné zlúčeniny vrátane nekovov);
- Intermetalické zlúčeniny (zlúčeniny kovov, ktoré často tvoria veľmi pevné, žiaruvzdorné a tvrdé štruktúry).
Klasifikácia v chémii
Môžeme sa len pokúsiť o klasifikáciu týchto predmetov, ale nie je možné poskytnúť jediný obraz v tejto veci, pretože to bude do značnej miery závisieť od profesionálneho hľadiska, vhodného na použitie v konkrétnej vedeckej alebo priemyselnej oblasti. Na najzákladnejšej úrovni je klasifikácia uvedená v periodickej tabuľke prvkov, ale dokonca aj v chémii existuje nezhoda.
V chémii je zvykom klasifikovať kovy podľa počtu úrovní elektrónového obalu atómov a konečnej úrovne naplnenia obalu elektrónmi. Na základe tohto kritéria sa látky delia na -s -p -f -d kovy. Okrem toho sa rozlišujú alkalické kovy, kovy alkalických zemín, prechodné a post-prechodné kovy. Táto klasifikácia však vo väčšine prípadov nie je použiteľná, pretože sa nezaoberá mnohými dôležitými utilitárnymi otázkami, ktoré sú v prvom rade zaujímavé pre vedu metalurgie.
Klasifikácia podľa štruktúry kryštálovej mriežky
Rozdiely v štruktúre kryštálovej mriežky pre rôzne kovy v pevnom stave sú zrejmé. Vyznačujú sa prítomnosťou jedného z troch typov zariadení:
- Teleso centrovaná kubická mriežka s 8 rovnako vzdialenými atómami od atómu braným ako referenčný bod a 6 ďalšími susedmi vo väčšej vzdialenosti;
- Zhustená kubická mriežka s 12 rovnako vzdialenými susedmi;
- Zhustená šesťhranná mriežka s 12 rovnako rozmiestnenými susedmi.
Pre kovy v roztavenom a plynnom stave tieto vlastnosti nehrajú veľkú úlohu, pretože kryštálová štruktúra atómov v týchto stavoch sa stáva neusporiadanou.
Technická klasifikácia
Najrozšírenejšia a na praktickej úrovni sa dá ľahko naučiť abstraktná technická klasifikácia kovov, ktorá si požičiava mnohé pojmy z tej istej chémie a geológie. Túto klasifikáciu možno znázorniť takto:
- Železné kovy - kovy a zliatiny na báze Fe, alebo najbežnejšie vo výrobe;
- Železné kovy,
- žiaruvzdorné,
- urán,
- Vzácne zeminy,
- Alkalická zemina a iné.
- Neželezné kovy - ostatné zliatiny a kovy;
- Ťažké (Cu, Sn Pb, Ni, Zn, ako aj Co, Bi, Sb, Cd, Hg),
- Pľúca (Mg, Al, Ca),
- Drahokamy (striebro, zlato, platina a ich zliatiny),
- Ferozliatinové kovy (Mn, W, Cr, Nb, Mo, V a iné),
- Zriedkavé - rádioaktívne a iné (U, Pu, Th).
Nižšie je uvedená vizuálnejšia reprezentácia tohto zoznamu vo forme diagramu.
Medzi železné kovy patria: oceľ a liatina, ako aj iné zliatiny na báze Fe.
Neželezné kovy a zliatiny, o ktorých sa môžete dozvedieť na našej webovej stránke, zahŕňajú:
Ide o najčastejšie používané kovy a zliatiny, ktoré sa využívajú v rôznych oblastiach priemyslu a hospodárskej činnosti. Vzácne zliatiny nie sú prezentované na našej webovej stránke.
Táto klasifikácia poskytuje ucelenejší obraz o kovoch, je však neusporiadaná a nefunkčná. Najviac utilitárny charakter má klasifikácia prijatá v metalurgii, ktorá sa odráža v regulačných dokumentoch GOST a TU.
Klasifikácia v GOST
Nakoniec musíme rozlišovať:
- Odlievacie zliatiny a kovy;
- Deformovateľné tlakom;
- Prášok.
Už z tejto klasifikácie je zrejmé, na aký účel tento alebo ten materiál slúži. Nasleduje ešte podrobnejšia klasifikácia:
- Kovy s dobrými antikoróznymi vlastnosťami;
- S dobrými vlastnosťami proti treniu;
- kryogénne;
- Magnetické a nemagnetické;
- Jar;
- Plastové kovy;
- Automatické zliatiny na spracovanie na obrábacích strojoch;
- Kovacie zliatiny;
- Tepluvzdorný;
- Zvárateľné bez obmedzení alebo obmedzene zvárateľné;
- Ľahké (na použitie v leteckom priemysle);
- S dobrou elektrickou vodivosťou a tepelnou vodivosťou a mnohými ďalšími.
Okrem toho sa kovy líšia podľa oblasti použitia:
- Konštrukčné zliatiny a kovy - používajú sa na opláštenie a nosné konštrukčné prvky;
- Elektrické - na výrobu elektrických častí;
- Inštrumentálne - na výrobu nástrojov.
Tieto definície sa však uvádzajú relatívne v rámci zliatin na báze jedného kovu alebo v rámci celého radu možností, čo často vedie k nejasnostiam. Úplný obraz je preto možné získať iba podrobným porovnaním rôznych zliatin. V tomto prípade budú najdôležitejšie parametre: pevnosť, elasticita, viskozita, plasticita, tvrdosť, tepelná vodivosť a elektrická vodivosť. Okrem toho je potrebné rozlišovať medzi nominálnymi charakteristikami a štrukturálnymi vlastnosťami kovov. Napríklad pevnosť v ťahu nenaznačuje vysokú štrukturálnu pevnosť a pri určitých teplotných hodnotách sa vlastnosti kovov menia. Len na základe presnej analýzy možno dospieť k záveru o vhodnosti použitia konkrétneho materiálu na ten či onen účel.
Ako nájsť správnu zliatinu v klasifikátore GOST
Komplexné informácie o týchto vlastnostiach a možnostiach použitia sú uvedené v štátnych normách, o ktoré sa treba oprieť pri ďalšej práci. Ak chcete nájsť potrebné informácie, stačí:
- Určite hlavný prvok kovu;
- Zliatina alebo kov sa budú brať do úvahy;
- Odlievanie, tlakové alebo práškové;
- A ak ste ešte nenašli požadovaný kov v klasifikátore GOST, musíte sa dozvedieť o rozsahu kovu a či je táto zliatina špeciálna.
Stručne povedané, klasifikácia kovov je mimoriadne zložitá a v závislosti od oblasti použitia rôznych materiálov sa vytvorí určitá štruktúra vedomostí. Preto je potrebné v každom konkrétnom prípade zvoliť úzky koncepčný záber na definovanie druhov kovov, aby sme sa nehrabali vo všetkých detailoch ako celku.
Od raného detstva sa stretávame s frázou, že taký a taký predmet je vyrobený z kovu. čo je kov?
Kovy sú určitou skupinou chemických prvkov (ako aj ich zliatin), ktoré majú vlastnosti spoločné pre celú skupinu, ako je zvýšená pevnosť, dobrá tepelná a elektrická vodivosť, kujnosť, ťažnosť a kovový lesk.
Takmer 80 % všetkých známych chemických prvkov (96 zo 118) patrí medzi kovy.
Fyzikálne vlastnosti kovov
Všetky kovy, s výnimkou ortuti, sú za normálnych podmienok v pevnom stave. Z hľadiska tvrdosti je najmäkším kovom cézium (0,2 bodu na 10-bodovej Mohsovej stupnici). Najťažší je volfrám. Jeho tvrdosť je 6 bodov. Tvrdosť železa - 4 body.
Teploty topenia (prechod do tekutého stavu) kovov sa líšia: od - 39º pre ortuť do 3 410º pre volfrám. Všetky alkalické kovy majú nízke teploty topenia a medzi bežné patrí cín a olovo. Dajú sa roztaviť aj doma na plynovom horáku. Väčšina kovov sa taví v špeciálnych peciach pri vysokých teplotách.
Vďaka prítomnosti voľných mobilných elektrónov v kryštálových mriežkach kovov všetky vedú elektrinu a teplo veľmi dobre. Najlepšie kovové vodiče elektriny sú striebro, meď a hliník. Nie je náhoda, že elektrické vedenie je vyrobené z posledných dvoch kovov.
S výbornou tepelnou vodivosťou kovov sa často stretávame aj v bežnom živote. Aby voda zovrela, nalejeme ju na kovovú panvicu a položíme na sporák. Vyhrievacie teleso ohrieva kov a kov prenáša takmer všetku tepelnú energiu do vody.
Chemické vlastnosti kovov
Počas chemických reakcií sa všetky kovy ľahko vzdávajú svojich elektrónov a pôsobia ako redukčné činidlá.
Takmer všetky kovy sú oxidované kyslíkom. Alkalické kovy (lítium, vápnik) za normálnych podmienok interagujú s kyslíkom. Oxidácia iných kovov kyslíkom vyžaduje zvýšené teploty. Napríklad, ak zahrejete medený drôt nad ohňom, meď bude reagovať s kyslíkom zo vzduchu a pokryje sa čiernym filmom (oxid medi):
- 2Сu +O 2 → 2CuO
Zlato a platina nereagujú s kyslíkom.
Medzi ďalšie oxidačné činidlá patrí chlór a síra, ktoré reagujú s kovmi. Ak zmiešate železné piliny a sírový prášok a zmes zahrejete, potom pred našimi očami dostanete sulfid železa:
- Fe +S → FeS
Redukčná aktivita rôznych kovov je rôzna. Podľa svojej činnosti sa kovy rozdeľujú takto:
- Li - K - Ba - Sr - Ca - Na - Mg - Al - Mn - Zn - Cr - Fe - Ca - Co - Ni - Sn - Pb - (H2) - Cu - Hg - Ag - Pt - Au.
Čím viac vľavo je kov v tomto rade, tým je aktívnejší. Predchádzajúci prvok môže premiestniť kov umiestnený vpravo. Napríklad, ak sa kus železa umiestni do skúmavky s roztokom síranu meďnatého, pokryje sa hnedým povlakom (medený film):
- Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Kovy umiestnené naľavo od vodíka (H2) ho môžu vytesniť z kyseliny chlorovodíkovej. Ak kvapnete kúsok zinku do kyseliny chlorovodíkovej, začne sa uvoľňovať vodík:
- HCl + Zn → ZnCl2 + H2
Alkalické kovy ľahko reagujú s vodou. Ak vložíte kúsok sodíka do nádoby s vodou, začne sa aktívne uvoľňovať vodík a vytvorí sa zásada:
- 2Na + 2H20 -> 2NaOH + H2
Aplikácia kovov
Vďaka svojim prospešným vlastnostiam sa kovy pevne usadili v ľudskom živote. Človek využíva silu kovov, vyrába z nich stavebné rámy (od malých pavilónov až po obrovské mrakodrapy), karosérie strojov (autá, koče, lode, obrábacie stroje), ako aj pracovné časti rôznych nástrojov.
Byť v prírode
Väčšina kovov sa v prírode vyskytuje vo forme rúd a zlúčenín. Tvoria oxidy, sulfidy, uhličitany a iné chemické zlúčeniny. Na získanie čistých kovov a ich ďalšie využitie je potrebné ich izolovať z rúd a vykonať čistenie. V prípade potreby sa vykonáva legovanie a iné spracovanie kovov. Veda o metalurgii to skúma. Hutníctvo rozlišuje rudy železných kovov (na báze železa) a neželezných (neobsahujú železo, spolu asi 70 prvkov). Zlato, striebro a platina sú tiež drahé (ušľachtilé) kovy. Okrem toho sú v malých množstvách prítomné v morskej vode, rastlinách a živých organizmoch (hrajú dôležitú úlohu).
Je známe, že ľudské telo pozostáva z 3% kovov. Väčšina našich buniek obsahuje vápnik a sodík, koncentrované v lymfatických systémoch. Horčík sa hromadí vo svaloch a nervovom systéme, meď v pečeni, železo v krvi.
Výroba
Kovy sa často získavajú zo zeme ťažbou a výsledné rudy poskytujú pomerne bohatý zdroj základných prvkov. Na určenie polohy rúd sa používajú špeciálne metódy vyhľadávania, vrátane prieskumu rúd a výskumu ložísk. Ložiská sa spravidla delia na lomy (ťažba rúd na povrchu), v ktorých sa ťažba vykonáva ťažbou pôdy pomocou ťažkej techniky, a tiež na podzemné bane.
Kovy sa zvyčajne získavajú z vyťaženej rudy chemickou alebo elektrolytickou redukciou. V pyrometalurgii sa na premenu rudy na kovové suroviny používajú vysoké teploty, v hydrometalurgii sa na rovnaké účely používa vodná chémia. Použité metódy závisia od typu kovu a typu kontaminácie.
Keď je kovová ruda iónovou zlúčeninou kovu a nekovu, zvyčajne sa podrobí taveniu - zahrievaniu s redukčným činidlom - na extrakciu čistého kovu. Mnoho bežných kovov, ako je železo, sa taví pomocou uhlíka (vyrábaného spaľovaním uhlia) ako redukčného činidla. Niektoré kovy, ako je hliník a sodík, nemajú žiadne ekonomicky vhodné redukčné činidlo a získavajú sa pomocou elektrolýzy.
Tvrdosť niektorých kovov na Mohsovej stupnici:
| Tvrdosť | Kovové |
|---|---|
| 0.2 | Cézium |
| 0.3 | Rubidium |
| 0.4 | Draslík |
| 0.5 | Sodík |
| 0.6 | Lítium |
| 1.2 | Indium |
| 1.2 | Tálium |
| 1.25 | bárium |
| 1.5 | stroncium |
| 1.5 | Gálium |
| 1.5 | Cín |
| 1.5 | Viesť |
| 1.5 | |
| 1.75 | Vápnik |
| 2.0 | kadmium |
| 2.25 | bizmut |
| 2.5 | magnézium |
| 2.5 | Zinok |
| 2.5 | Lantán |
| 2.5 | Strieborná |
| 2.5 | Zlato |
| 2.59 | Ytrium |
| 2.75 | hliník |
| 3.0 | Meď |
| 3.0 | Antimón |
| 3.0 | Tórium |
| 3.17 | Scandium |
| 3.5 | Platina |
| 3.75 | kobalt |
| 3.75 | paládium |
| 3.75 | Zirkónium |
| 4.0 | Železo |
| 4.0 | Nikel |
| 4.0 | hafnium |
| 4.0 | mangán |
| 4.5 | Vanád |
| 4.5 | molybdén |
| 4.5 | Rhodium |
| 4.5 | titán |
| 4.75 | niób |
| 5.0 | Iridium |
| 5.0 | ruténium |
| 5.0 | Tantal |
| 5.0 | technécium |
| 5.0 | Chromium |
| 5.5 | Berýlium |
| 5.5 | Osmium |
| 5.5 | rénium |
| 6.0 | Volfrám |
| 6.0 | β-urán |
Vďaka ľahkému uvoľňovaniu elektrónov je možná oxidácia kovov, ktorá môže viesť ku korózii a ďalšej degradácii vlastností. Schopnosť oxidovať sa dá rozpoznať podľa štandardného radu aktivít kovov. Táto skutočnosť potvrdzuje potrebu použitia kovov v kombinácii s inými prvkami (zliatina, z ktorých najdôležitejšia je oceľ), ich legovanie a použitie rôznych povlakov.
Pre správnejší popis elektronických vlastností kovov je potrebné použiť kvantovú mechaniku. Vo všetkých pevných látkach s dostatočnou symetriou sa energetické hladiny elektrónov jednotlivých atómov prekrývajú a vytvárajú povolené pásy a pás tvorený valenčnými elektrónmi sa nazýva valenčný pás. Slabé spojenie valenčných elektrónov v kovoch vedie k tomu, že valenčné pásmo v kovoch je veľmi široké a všetky valenčné elektróny ho nestačia úplne vyplniť.
Základným znakom takejto čiastočne vyplnenej zóny je, že už pri minimálnom priloženom napätí sa vo vzorke začína preskupovanie valenčných elektrónov, t. j. prúdi elektrický prúd.
Rovnako vysoká pohyblivosť elektrónov vedie k vysokej tepelnej vodivosti, ako aj k schopnosti zrkadlovo odrážať elektromagnetické žiarenie (ktoré dodáva kovom ich charakteristický lesk).
Niektoré kovy
- Pľúca:
- Iné:
Aplikácia kovov
Konštrukčné materiály
Materiály nástrojov
História vývoja myšlienok o kovoch
Zoznámenie človeka s kovmi začalo zlatom, striebrom a meďou, teda kovmi nachádzajúcimi sa vo voľnom stave na zemskom povrchu; následne sa k nim pripojili kovy, ktoré sú v prírode široko rozšírené a ľahko sa izolujú z ich zlúčenín: cín, olovo, železo atď. Týchto sedem kovov poznalo ľudstvo už v staroveku. Medzi staroveké egyptské artefakty patria zlaté a medené predmety, ktoré podľa niektorých údajov pochádzajú z obdobia 3000-4000 rokov vzdialeného od súčasnosti. e.
K siedmim známym kovom sa až v stredoveku pridal zinok, bizmut, antimón a začiatkom 18. storočia aj arzén. Od polovice 18. storočia sa počet objavených kovov rýchlo zvýšil a začiatkom 20. storočia dosiahol 65 a začiatkom 21. storočia až 96.
Ani jeden z chemických odvetví neprispel k rozvoju chemických poznatkov v takej miere ako procesy spojené s výrobou a spracovaním kovov; Najdôležitejšie momenty v dejinách chémie sú spojené s ich históriou. Vlastnosti kovov sú také charakteristické, že už v najstarších dobách tvorili zlato, striebro, meď, olovo, cín, železo a ortuť jednu prirodzenú skupinu homogénnych látok a pojem „kov“ sa vzťahuje na najstaršie chemické pojmy. Názory na ich povahu vo viac-menej určitej podobe sa však objavujú až v stredoveku medzi alchymistami. Pravda, už Aristotelove predstavy o prírode: sformovanie všetkého, čo existuje zo štyroch prvkov (oheň, zem, voda a vzduch), poukazovali na zložitosť kovov; ale tieto myšlienky boli príliš vágne a abstraktné. Pre alchymistov je koncept zložitosti kovov a v dôsledku toho viera v schopnosť transformovať niektoré kovy na iné, umelo ich vytvárať, hlavným konceptom ich svetonázoru. Tento koncept je prirodzeným záverom z množstva faktov týkajúcich sa chemických premien kovov, ktoré sa dovtedy nahromadili. V skutočnosti premena kovu na oxid úplne odlišný od nich jednoduchou kalcináciou na vzduchu a návratom kovu z oxidu, oddelením niektorých kovov od iných, tvorbou zliatin s inými vlastnosťami ako pôvodne odoberané kovy. , a tak ďalej – to všetko akoby muselo poukázať na zložitosť ich povahy.
Čo sa týka samotnej premeny kovov na zlato, viera v túto možnosť bola založená na mnohých viditeľných faktoch. Spočiatku vznik zliatin podobnej farbe zlatu, napríklad z medi a zinku, v očiach alchymistov už predstavoval ich premenu na zlato. Zdalo sa im, že treba zmeniť len farbu a aj vlastnosti kovu sa zmenia. K tomuto presvedčeniu vo veľkej miere prispeli najmä zle vedené experimenty, kedy sa na premenu základného kovu na zlato používali látky obsahujúce prímes tohto zlata. Napríklad už na konci 18. storočia jeden kodanský lekárnik ubezpečoval, že chemicky čisté striebro sa po legovaní s arzénom čiastočne mení na zlato. Túto skutočnosť potvrdil aj známy chemik Guiton de Morveau a spôsobil veľa hluku. Čoskoro sa ukázalo, že arzén použitý na experiment obsahuje stopy striebra a zlata.
Keďže niektoré zo siedmich vtedy známych kovov podliehali chemickým premenám ľahšie, iné ťažšie, alchymisti ich rozdelili na ušľachtilé – dokonalé a ušľachtilé – nedokonalé. Prvý zahŕňal zlato a striebro, druhý meď, cín, olovo, železo a ortuť. Ten, ktorý mal vlastnosti ušľachtilých kovov, ale zároveň sa výrazne líšil od všetkých kovov v tekutom stave a prchavosti, bol pre vedcov tej doby mimoriadne zaujímavý a niektorí ho vyčlenili do špeciálnej skupiny; pozornosť, ktorú vzbudila, bola taká veľká, že ortuť sa začala považovať za prvky, z ktorých sa tvoria samotné kovy, a bola považovaná za nositeľa kovových vlastností. Akceptujúc existenciu prechodu niektorých kovov na iné, nedokonalé na dokonalé, alchymisti v prírode predpokladali, že za bežných podmienok táto premena prebieha extrémne pomaly, v priebehu storočí, a možno nie bez tajomnej účasti nebeských telies, ku ktorým takéto sa v tom čase a v osude človeka pripisovala veľká úloha. Zhodou okolností v tom čase bolo známych sedem kovov a tiež sedem známych planét, čo ešte viac naznačovalo záhadné spojenie medzi nimi. Medzi alchymistami sa kovy často nazývajú planéty; zlato sa volá Slnko, striebro Mesiac, meď Venuša, cínový Jupiter, olovo Saturn, železo Mars a ortuť Merkúr. Keď bol objavený zinok, bizmut, antimón a arzén, telesá podobné vo všetkých ohľadoch kovom, ale v ktorých sa jedna z najcharakteristickejších vlastností kovu, kujnosť, vyvinula v slabej miere, boli zaradené do špeciálnej skupiny - polokovy. Rozdelenie kovov na vlastné kovy a polokovy existovalo už v polovici 18. storočia.
Určenie zloženia kovu bolo spočiatku čisto špekulatívne. Najprv alchymisti akceptovali, že boli vytvorené z dvoch prvkov - a síry. Pôvod tohto názoru je neznámy, existuje už v 8. storočí. Dôkazom prítomnosti ortuti v kovoch je podľa Gebera to, že ich rozpúšťa a v týchto roztokoch sa ich individualita vytráca, je pohlcovaná ortuťou, čo by sa nestalo, keby nemali s ortuťou jeden spoločný princíp. Okrem toho ortuť a olovo produkovali niečo podobné ako cín. Pokiaľ ide o síru, možno to bolo prijaté preto, že boli známe zlúčeniny síry, ktoré sa podobali na kovy. V budúcnosti sa tieto jednoduché nápady, pravdepodobne kvôli neúspešným pokusom získať kovy umelo, stanú mimoriadne komplikovanými a zmätenými. V predstavách alchymistov, napríklad v X-XIII storočia, ortuť a síra, z ktorých sa tvorili kovy, neboli tou istou ortuťou a sírou, akú mali v rukách alchymisti. Bolo to len niečo podobné ako oni, mali zvláštne vlastnosti; niečo, čo skutočne existovalo v bežnej síre a ortuti, sa v nich prejavilo vo väčšej miere ako v iných telesách. Pod ortuťou, ktorá je súčasťou kovov, predstavovali niečo, čo určuje ich nemennosť, kovový lesk, ťažnosť, jedným slovom nositeľa kovového vzhľadu; síra bola myslená ako nositeľ premenlivosti, rozkladu a horľavosti kovov. Tieto dva prvky sa nachádzali v kovoch v rôznych pomeroch a ako vtedy povedali, boli fixované rôznymi spôsobmi; okrem toho môžu mať rôzny stupeň čistoty. Podľa Gebera sa napríklad zlato skladalo z veľkého množstva ortuti a malého množstva síry, najvyššej rýdzosti a najpevnejšieho; v cíne naopak predpokladali veľa síry a málo ortuti, ktoré neboli čisté, zle fixované atď. Tým všetkým samozrejme chceli vyjadriť odlišný vzťah kovov k v tej dobe jedinému silnému chemickému činidlu – ohňu. S ďalším vývojom týchto názorov sa dva prvky – ortuť a síra – zdali alchymistom nedostatočné na vysvetlenie zloženia kovov; pridala sa k nim soľ a trochu arzénu. Chceli tým naznačiť, že pri všetkých premenách kovov zostáva niečo neprchavé a trvalé. Ak v prírode „premena základných kovov na ušľachtilé trvá storočia“, potom sa alchymisti snažili vytvoriť podmienky, v ktorých by tento proces zdokonaľovania a dozrievania prebiehal rýchlo a ľahko. Vďaka úzkemu spojeniu chémie s vtedajšou medicínou a biológiou sa myšlienka transformácie kovov prirodzene stotožnila s myšlienkou rastu a rozvoja organizovaných telies: prechod, napr. príklad olova na zlato, vznik rastliny z obilia hodeného do zeme a akoby rozloženého, kvasenie, liečenie chorého orgánu u človeka - to všetko boli súkromné javy jedného spoločného tajomného životného procesu, zdokonaľovania a boli spôsobené rovnakými podnetmi. Odtiaľto je samozrejmé, že tajomný princíp, ktorý umožňuje získavať zlato, mal liečiť choroby, premieňať staré ľudské telo na mladé a pod. Tak vznikol koncept nádherného kameňa mudrcov.
Čo sa týka úlohy kameňa mudrcov pri premene základných kovov na ušľachtilé, predovšetkým sa málo hovorí o ich prechode na zlato. Podľa niektorých autorov ten istý kameň mudrcov premieňa kovy na striebro a zlato; podľa iných existujú dva druhy tejto látky: jedna dokonalá, druhá menej dokonalá a práve tá slúži na výrobu striebra. Pokiaľ ide o množstvo kameňa mudrcov potrebného na transformáciu, pokyny sa tiež líšia. Podľa niektorých je 1 jeho časť schopná premeniť 10 000 000 dielov kovu na zlato, podľa iných - 100 dielov a dokonca iba 2 diely. Aby získali zlato, roztavili nejaký obyčajný kov alebo vzali ortuť a hodili tam kameň mudrcov; Niektorí ubezpečili, že k transformácii dôjde okamžite, zatiaľ čo iní - kúsok po kúsku. Tieto názory na povahu kovov a ich schopnosť premeny sa vo všeobecnosti zastávali po mnoho storočí až do 17. storočia, kedy to všetko začali ostro popierať, najmä preto, že tieto názory dali podnet k vzniku mnohých šarlatánov, ktorí využili nádej dôverčivý získať zlato. Boyle bojoval najmä s myšlienkami alchymistov: „Rád by som vedel,“ hovorí na jednom mieste, „ako možno rozložiť zlato na ortuť, síru a soľ; Som pripravený zaplatiť náklady na túto skúsenosť; pokiaľ ide o mňa, nikdy by som to nemohol dosiahnuť."
Po stáročiach bezvýsledných pokusov o umelé získavanie kovov a pri množstve faktov, ktoré sa do 17. storočia nahromadili, napríklad o úlohe vzduchu pri spaľovaní, sa zvýšil nárast hmotnosti kovu pri oxidácii, ktorý však už bol známy Geberom v 8. storočí, otázka elementárneho zloženia kovu sa zdala byť veľmi blízko ku koncu; ale v chémii sa objavil nový trend, ktorého výsledkom bola flogistónová teória a riešenie tejto otázky sa ešte dlho odkladalo.
Vedci tej doby sa veľmi zaujímali o javy spaľovania. Na základe základnej myšlienky vtedajšej filozofie, že podobnosť vlastností telies by mala vychádzať z rovnakosti princípov a prvkov zahrnutých v ich zložení, sa prijalo, že horľavé telesá obsahujú spoločný prvok. Akt horenia bol považovaný za akt rozkladu, rozpadu na prvky; v tomto prípade sa prvok horľavosti uvoľnil vo forme plameňa, zatiaľ čo ostatné zostali. Uznávajúc pohľad alchymistov na tvorbu kovov z troch prvkov, ortuti, síry a soli a akceptujúc ich skutočnú existenciu v kove, bolo potrebné uznať v nich síru ako horľavý princíp. Potom bolo treba očividne rozpoznať ďalšiu zložku kovu ako zvyšok z kalcinácie kovu – „zem“, ako sa vtedy hovorilo; preto ortuť s tým nemá nič spoločné. Na druhej strane sa síra spaľuje na kyselinu sírovú, ktorú mnohí vzhľadom na povedané považovali za jednoduchšie teleso ako síru a zaradili ju medzi elementárne telesá. Nastal zmätok a rozpor. Becher, aby zosúladil staré koncepty s novými, akceptoval existenciu troch typov zeme v kove: „zem“ samotná, „horľavá zem“ a „ortuťová zem“. Za týchto podmienok Stahl navrhol svoju teóriu. Podľa jeho názoru zdrojom horľavosti nie je síra ani iná známa látka, ale niečo neznáme, čo nazval flogistón. Kovy sa údajne tvoria z flogistónu a zeme; kalcinácia kovu vo vzduchu je sprevádzaná uvoľňovaním flogistónu; návrat kovov z jeho zeme pomocou uhlia – látky bohatej na flogistón – je aktom spojenia flogistónu so zemou. Hoci existovalo niekoľko kovov a každý z nich dal pri vznietení svoju vlastnú zem, ten druhý ako prvok bol jeden, takže táto zložka kovu mala rovnakú hypotetickú povahu ako flogistón; Stahlovi nasledovníci však niekedy akceptovali toľko „elementárnych zemín“, koľko bolo kovov. Keď Cavendish získaval vodík rozpúšťaním kovov v kyselinách a skúmal jeho vlastnosti (neschopnosť podporovať horenie, jeho výbušnosť v zmesi so vzduchom a pod.), spoznal ho ako Stahlov flogistón; kovy podľa jeho predstáv pozostávajú z vodíka a „zeme“. Tento názor prijali mnohí prívrženci flogistónovej teórie.
Napriek zdanlivej harmónii flogistónovej teórie existovali významné skutočnosti, ktoré s ňou nemožno spájať. Geber tiež vedel, že kovy pri vypaľovaní zväčšujú svoju hmotnosť; Medzitým podľa Stahla musia stratiť flogistón: keď sa flogistón znovu pripojí k „zeme“, hmotnosť výsledného kovu je menšia ako hmotnosť „zeme“. Tak sa ukázalo, že flogistón musí mať nejakú špeciálnu vlastnosť – negatívnu gravitáciu. Napriek všetkým dômyselným hypotézam predloženým na vysvetlenie tohto javu to bolo nepochopiteľné a mätúce.
Keď Lavoisier objasnil úlohu vzduchu pri spaľovaní a ukázal, že prírastok hmotnosti kovov pri výpale pochádza z pridávania kyslíka zo vzduchu ku kovom, a tak stanovil, že aktom horenia kovov nie je rozpad na prvky, ale , naopak, kombinačný akt, otázka zložitosti kovov bola vyriešená negatívne. Kovy boli klasifikované ako jednoduché chemické prvky, kvôli základnej myšlienke Lavoisiera, že jednoduché telesá sú tie, z ktorých nebolo možné izolovať iné telesá. Vytvorením periodického systému chemických prvkov Mendelejevom v ňom kovové prvky zaujali svoje právoplatné miesto.
pozri tiež
Poznámky
Odkazy
- S. P. Vukolov: // Encyklopedický slovník Brockhausa a Efrona: V 86 zväzkoch (82 zväzkov a 4 dodatočné). - St. Petersburg. 1890-1907.(historická časť)
| Periodická tabuľka | |
|---|---|
| Dmitrij Ivanovič Mendelejev · Periodický zákon · Skupiny prvkov | |
| Formáty | Krátke · Po blokoch · Rozšírené · Zväčšené · Elektronické konfigurácie · Elektronegativita · Alternatívne · Izotopy prvkov |
| Zoznamy prvkov podľa | |
Kovy sú prvky, ktoré tvoria prírodu okolo nás. Odkedy existuje Zem, rovnako dlho existujú kovy.
Zemská kôra obsahuje tieto kovy:
- hliník - 8,2%,
- železo - 4,1%,
- vápnik - 4,1%,
- sodík - 2,3%,
- horčík - 2,3%,
- draslík - 2,1%,
- titán - 0,56% atď.
V súčasnosti má veda informácie o 118 chemických prvkoch. 85 prvkov na tomto zozname sú kovy.
Chemické vlastnosti kovov
Aby sme pochopili, od čoho závisia chemické vlastnosti kovov, obráťme sa na smerodajný zdroj – tabuľku periodickej sústavy prvkov, tzv. periodická tabuľka. Nakreslíme uhlopriečku (môžete mentálne) medzi dvoma bodmi: začnite od Be (berýlium) a končíme v At (astatín). Toto rozdelenie je samozrejme podmienené, ale stále vám umožňuje kombinovať chemické prvky v súlade s ich vlastnosťami. Prvky umiestnené vľavo pod uhlopriečkou budú kovy. Čím viac doľava, vzhľadom na uhlopriečku, umiestnenie prvku, tým výraznejšie budú jeho kovové vlastnosti:
- kryštálová štruktúra - hustá,
- tepelná vodivosť - vysoká,
- elektrická vodivosť, ktorá klesá so zvyšujúcou sa teplotou,
- stupeň ionizácie - nízky (elektróny sa oddeľujú voľne)
- schopnosť vytvárať zlúčeniny (zliatiny),
- rozpustnosť (rozpúšťa sa v silných kyselinách a žieravých zásadách),
- oxidovateľnosť (tvorba oxidov).
Vyššie uvedené vlastnosti kovov závisia od prítomnosti elektrónov voľne sa pohybujúcich v kryštálovej mriežke. Prvky umiestnené vedľa uhlopriečky, alebo priamo na mieste, kde prechádza, majú dvojaké znaky spolupatričnosti, t.j. majú vlastnosti kovov a nekovov.
Polomery atómov kovov sú pomerne veľké. Vonkajšie elektróny, nazývané valenčné elektróny, sú výrazne odstránené z jadra a v dôsledku toho sú s ním slabo viazané. Preto sa atómy kovov ľahko vzdávajú valenčných elektrónov a vytvárajú kladne nabité ióny (katióny). Táto vlastnosť je hlavnou chemickou vlastnosťou kovov. Atómy prvkov s najvýraznejšími kovovými vlastnosťami majú na vonkajšej energetickej úrovni jeden až tri elektróny. Chemické prvky s charakteristicky vyjadrenými znakmi kovov tvoria iba kladne nabité ióny, nie sú vôbec schopné pripájať elektróny.
Výtlakový rad M. V. Beketova
Aktivita kovu a reakčná rýchlosť jeho interakcie s inými látkami závisí od hodnoty ukazovateľa schopnosti atómu „rozdeliť sa s elektrónmi“. Schopnosť je vyjadrená rôzne v rôznych kovoch. Prvky s vysokým výkonom sú aktívne redukčné činidlá. Čím väčšia je hmotnosť atómu kovu, tým vyššia je jeho redukčná schopnosť. Najsilnejšími redukčnými činidlami sú alkalické kovy K, Ca, Na. Ak atómy kovu nie sú schopné darovať elektróny, potom sa takýto prvok bude považovať za oxidačné činidlo, napríklad: aurid cézny môže oxidovať iné kovy. V tomto ohľade sú najaktívnejšie zlúčeniny alkalických kovov.
Ruský vedec M.V. Beketov ako prvý študoval fenomén vytesňovania niektorých kovov zo zlúčenín, ktoré tvoria iné kovy. Zoznam kovov, ktoré zostavil, v ktorých sa nachádzajú v súlade so stupňom zvýšenia normálnych potenciálov, sa nazýval „elektrochemický rad napätia“ (Beketovov posunový rad).
Li K Rb Cs Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Cr Fe Ni Sn Pb Cu Hg Ag Pt Ag Pt Au
Čím viac vpravo sa kov v tejto sérii nachádza, tým nižšie sú jeho redukčné vlastnosti a tým silnejšie sú oxidačné vlastnosti jeho iónov.
Klasifikácia kovov podľa Mendelejeva
V súlade s periodickou tabuľkou sa rozlišujú tieto typy (podskupiny) kovov:
- alkalické - Li (lítium), Na (sodík), K (draslík), Rb (rubídium), Cs (cézium), Fr (francium);
- alkalické zeminy – Be (berýlium), Mg (horčík), Ca (vápnik), Sr (stroncium), Ba (bárium), Ra (rádium);
- svetlo - AL (hliník), In (indium), Cd (kadmium), Zn (zinok);
- prechodný;
- polokovy
Technické aplikácie kovov
Kovy, ktoré našli viac či menej široké technické uplatnenie, sa bežne delia do troch skupín: železné, neželezné a ušľachtilé.
TO železné kovy zahŕňajú železo a jeho zliatiny: oceľ, liatinu a ferozliatiny.
Treba povedať, že železo je najbežnejším kovom v prírode. Jeho chemický vzorec je Fe (železo). Železo zohralo obrovskú úlohu v evolúcii ľudstva. Človek mohol získať nové nástroje tým, že sa naučil taviť železo. V modernom priemysle sa široko používajú zliatiny železa, ktoré sa získavajú pridaním uhlíka alebo iných kovov do železa.
Neželezné kovy – sú to takmer všetky kovy s výnimkou železa, jeho zliatin a ušľachtilých kovov. Na základe fyzikálnych vlastností sú neželezné kovy klasifikované takto:
· ťažký kovy: meď, nikel, olovo, zinok, cín;
· pľúc kovy: hliník, titán, horčík, berýlium, vápnik, stroncium, sodík, draslík, bárium, lítium, rubídium, cézium;
· malý kovy: bizmut, kadmium, antimón, ortuť, kobalt, arzén;
· žiaruvzdorné kovy: volfrám, molybdén, vanád, zirkónium, niób, tantal, mangán, chróm;
· zriedkavé kovy: gálium, germánium, indium, zirkónium;
Ušľachtilé kovy : zlato, striebro, platina, ródium, paládium, ruténium, osmium.
Treba povedať, že so zlatom sa človek zoznámil oveľa skôr ako so železom. Zlaté šperky z tohto kovu boli vyrobené už v starovekom Egypte. V súčasnosti sa zlato používa aj v mikroelektronike a iných odvetviach.
Striebro, podobne ako zlato, sa používa v klenotníckom priemysle, mikroelektronike a farmaceutickom priemysle.
Kovy sprevádzali človeka počas celej histórie ľudskej civilizácie. Neexistuje priemysel, kde by sa nepoužívali kovy. Moderný život si nemožno predstaviť bez kovov a ich zlúčenín.
