Общие свойства металлов

С металлами мы часто сталкиваемся в повседневной жизни. Из металла изготовлены многие используемые в быту пред­ме­ты: от ножей и вилок до рабочих инструментов и дверных замков. Металл является незаменимым материалом в произ­водстве автомобилей, велосипедов, станков, промышленного оборудования; его применяют при строительстве железных дорог, из металла изготавливаются радиомачты, трубы и мно­гое другое.

Важнейшие металлы, используемые в быту, – это, конечно, же­лезо, алюминий, медь, а также благородные металлы – зо­лото и серебро. Хорошо известны также олово, свинец, ртуть, цинк и т. д. В производстве разнообразных изделий или про­мышленного оборудования ценятся и менее известные ме­тал­лы, такие как хром, никель, титан и др.

Сравнивая металлы друг с другом, можно заметить, что у них имеется много различий. Медь и золото отличаются от дру­гих металлов цветом, алюминий очень легок, свинец, наобо­рот, довольно тяжел, а некоторые металлы, например желе­зо, обладают магнитными свойствами. Несмотря на разли­чия, мы все же можем точно сказать, когда мы имеем дело с металлами, так как у них есть и множество общих свойств.

• Практически все металлы в обычных условиях являются  твердыми веществами (исключение – ртуть, которая при обычных условиях является жидкостью).
• Большинство металлов имеет серый цвет, который варьи­руется от серебристо-белого до стального (красно-розовая медь и желтое золото – исключения).
• Металлы хорошо отражают свет, им присущ характерный  металлический блеск. Поверхность некоторых металлов может потускнеть, но если ее отшлифовать шкуркой или за­чистить ножом, она снова станет блестящей.
• На ощупь металлы холодные. Это объясняется тем, что они хорошие проводники тепла и быстро отводят теп­ло­ с поверхности руки.
• Металлы также являются хорошими провод­ни­ками электричества, из них изготовляют электрические провода.
• Металлы легко поддаются ковке (пластичны).

Благодаря своим свойствам металлы нашли широкое приме­нение в промышленности и в быту. Одним из главных досто­инств металлов, которым не обладают другие материалы, яв­ляется их пластичность. Металлы хорошо подвергаются обра­ботке, их можно прокатывать, из них можно тянуть проволо­ку и ковать изделия различной формы. Чтобы изготовить ме­тал­лическую деталь, расплавленный металл часто заливают в нужную форму. Полезным свойством металлов считается и то, что их можно соединять друг с другом методом сварки.

При выборе металла в качестве материала принимают во внимание не только его физические свойства (плотность, температуру плавления, твердость и т. д.). Очень важным является также и химическая стойкость металла.

Кроме свойств металла, нужно учитывать еще его доступ­ность и цену. Чем более редким является данный элемент в природе и чем сложнее и дороже будет производство метал­ла из руды, тем выше будет цена металла.

При исследовании внутреннего строения металлов выясни­лось, что все металлы состоят из кристаллов разных разме­ров, в которых атомы расположены упорядоченно и плотно прилегают друг к другу.

В атомах металлов электроны внешнего слоя притягиваются к ядру относительно слабо. Поскольку атомы в кристалле ме­талла расположены близко друг к другу, слабо связанные электроны внешнего слоя легко переходят от одного атома к другому и становятся общими для всех. Благодаря общим электронам между атомами металла образуется особый вид химической связи – металлическая связь, которая соеди­няет в кристалле все атомы.

Атомы в кристалле металла расположены слоями, способны­ми перемещаться относительно друг друга, металлическая связь при этом сохраняется. Общие электроны связывают атомы даже тогда, когда те изменяют местоположение. По­этому большинство металлов пластичны и подвергаются ме­ханической обработке. Другие характерные свойства метал­лов также обусловлены металлической связью. Благодаря относительно свободно движущимся электронам металлы проводят электрический ток и тепло, а также отражают свет.