ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
89
хлорную
1
металлургию (
COTiClCClTiO
422
+
→
+
+
) с последующим
металлотермическим восстановлением (
MgTiCl
4
+
); или гидрометаллургию, в которой
для извлечения целевого компонента применяют водные растворы реагентов:
42
SOH ,
3
NH , NaOH и др., а затем металлы восстанавливают из растворов образовавшихся солей
электролизом (так получают Co, Ni, Cu, Zn и т.п.).
Физические свойства
Внешний вид.
Для простых веществ d-элементов, как и для других М,
свойственны непрозрачность (неспособность пропускать лучи в видимой области
спектра),
металлический блеск
2
(результат направленного отражения световых
лучей вследствие делокализации электронов). А также наблюдается характерный цвет
большинства М: от серебристо-белого до темно-серого за счет
одинакового отражения
световых лучей как коротких, так и длинных волн.
Наибольшей способностью
поглощать световые лучи обладают серые металлы
подгруппы ванадия, а наименьший –
белые металлы подгруппы скандия. Неодинаково
отражают световые лучи разных волн лишь голубоватый осмий и особенно – желтые
медь
3
и золото
4
; окраска последних объясняется делокализацией электронов в двух
подуровнях за счет переходов:
29110
s4d3s4d3 ↔
.
Напротив, локализация электронов на
10
d4-подуровне в случае серебра (?) лишает
его такой окраски. По этой же причине добавление палладия с конфигурацией
10
d4
«обеляет» шестикратное количество золота; т.н. «белое золото» получается и при
спавлении Au с Pt. Эти материалы, как и желтое золото, используют для изготовления
ювелирных украшений.
Твердость, температура плавления и пластичность
5
. Данные свойства
металлов обычно определяются
прочностью их кристаллической решетки. А прочность,
в свою очередь, зависит от
плотности упаковки атомов в решетке и от соотношения в
ней долей
металличности и ковалентности.
Например, ЩМ за счет сравнительно
неплотной решетки и значительной
делокализации валентных электронов (т.е. низкой доли ковалентности) обладают
минимальной твердостью (у Li в 17, а у Cs в 50 раз ниже по сравнению с алмазом) и
наименьшими значениями температур плавления среди простых веществ М.
Однако за счет
дефицита электронов они не очень пластичны, в отличие от
d-металлов своей побочной подгруппы, которые имеют дополнительные валентные
d-электроны, поэтому
более тверды (лишь в 3-4 раза мягче алмаза), а также более
тугоплавки. Но в то же время они обладают максимальной пластичностью среди
металлов (особенно золото – из 1 г его можно вытянуть нить длиной 3 км).
В периодах слева направо, по мере
роста числа неспаренных электронов на
валентном уровне, и, следовательно, повышения доли ковалентности в металлах,
прочность решетки, и значит, твердость и т.пл. М растут, а пластичность снижается (от
ЩМ до подгруппы хрома). Правее (от подгруппы Mn до p-элементов) изменения
обратные за счет уменьшения числа неспаренных электронов. (Их концентрацию,
1
См. раздел «Галиды» в главе «p-Элементы IV группы».
2
Наибольший блеск имеют Pd, Rh и особенно Ag. Серебро отражает 95% падающего света, поэтому исполь-
зуется для изготовления зеркал.
3
Обычный красный цвет меди обеспечивает оксидная пленка (Cu
2
O) на ее поверхности.
4
Пластина золота толщиной 0,8 мк просвечивает сине-зеленым цветом.
5
Пластичность обусловлена ненарушаемостью металлической связи при смещении одних слоев атомов
решетки относительно других в процессе механического воздействия на металл. Это характеристика обрат-
ная хрупкости.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- …
- следующая ›
- последняя »
