Металлы – это химические элементы, атомы которых легко отдают электроны внешнего ( а некоторые и предвнешнего ) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы. Типичными металлами являются щелочные и щелочноземельные металлы, которые характеризуются небольшим (1-2) числом электронов на внешнем уровне их атомов и легкостью потери электронов, что отражает низкие значения электроотрицательности.

К физическим свойствам металлов относят цвет, плотность, температуру плавления, теплопроводность, тепловое расширение, теплоемкость, магнитные свойства, все металлы обладают высокой электропроводностью ( то есть они – проводники ), особенно медь, серебро, золото, ртуть и алюминий ; высока и теплопроводность металлов. Многие металлы обладают пластичностью ( например, олово, алюминий ), ковкостью

Цветом называют способность металлов от ­ ражать световое излучение с определенной дли ­ ной волны. Например, медь имеет розово - крас ­ ный цвет, алюминий серебристо - белый.

металлический блеск

Температурой плавления называют температуру, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое. По температуре плавления различают тугоплавкие металлы ( вольфрам 3416° С, тантал 2950° С, титан 1725° С. и др.) и легкоплавкие ( олово 232° С, свинец 327° С, цинк 419,5° С, алюминий 660° С ). Темпера ­ тура плавления имеет большое значение при вы ­ боре металлов для изготовления литых изделий, сварных и паяных соединений, термоэлектриче ­ ских приборов и других изделий. В единицах СИ температуру плавления выражают в градусах Кельвина ( К ).

Теплопроводностью называют, способность металлов передавать тепло от более нагретых к менее нагретым участкам тела. Серебро. медь, алюминий обладают большой теплопроводностью. Железо имеет теплопроводность примерно в три раза меньше, чем алюминий, и в пять раз меньше, чем медь. Теплопроводность имеет большое значение при выборе материала для де ­ талей. Например, если металл плохо проводит тепло, то при нагреве и быстром охлаждении ( термическая обработка, сварка ) в нем образу ­ ются трещины. Некоторые детали машин ( порш ­ ни двигателей, лопатки турбин ) должны быть изготовлены из материалов с хорошей т e плоп po водностью. В единицах СИ теплопроводность имеет размерность Вт / ( м * К ).

Теплоемкостью называют способность ме ­ талла при нагревании поглощать определенное количество тепла. В единицах СИ имеет размер ­ ность Дж / К. Теплоемкость различных металлов сравнивают по величине удельной теплоемко ­ сти количеству тепла, выраженному в боль ­ ших калориях, которое требуется для повыше ­ ния температуры 1 кг металла на 1° С ( в едини ­ цах СИ Дж /( кг. К ).

Способность металлов проводить электрический ток оценивают двумя взаимно противоположными характеристиками электропроводностью и электросопротивлением. Электрическая проводимость оценивается в системе СИ в сименсах ( См ), а удельная электропроводность в См / м, аналогично электросопротивление выражают в омах ( Ом ), а удельное электросопротивление в Ом / м. Хорошая электропроводность необходима, например, для токоведущих проводов ( медь, алюминий ). При изготовлении электронагревателей приборов и печей необходимы сплавы с высоким электросопротивлением ( нихром, константан, манганин ). С повышением температуры металла его электропро ­ водность уменьшается, а с понижением увеличивается.

Магнитные свойства характеризуются абсолютной магнитной проницаемостью или магнитной постоянной, т. е. способностью металлов намагничиваться. В единицах СИ магнитная постоянная имеет размерность Гн / м. Высокими магнитными свойствами обладают железо, никель, кобальт и их сплавы, называемые ферро ­ магнитными. Материалы с магнитными свойства ­ ми применяют в электротехнической аппаратуре и для изготовления магнитов.

Способы получения металлов : 1) одним из главных способов получения металлов из руд основан на восстановлении их оксидов углем : Cu2O + C = 2Cu + CO?; 2) производят выплавку чугуна из железных руд, получение олова из оловянного камня SnO2 и восстановление других металлов из оксидов ; 3) для получения металлов из сернистых руд, последние вначале переводят в сернистые соединения с помощью обжигания в специальных печах :

Руду, представляющую собой соль угольной кислоты, можно сразу восстанавливать при помощи угля : ZnCO3 = ZnO + CO2?. Руды содержат в себе немало примесей ( песок, известняк, глина ). Для облегчения выплавки металла смеси устраняют, добавляя разнообразные вещества ( флюсы ), образующие с ними легкоплавкие соединения – шлаки. В тех случаях, когда примесей в руде много, ее обогащают путем удаления части примесей. Самый распространенный способ обогащения – флотация. Пример : руду, состоящую из сернистого металла и пустой породы, измельчают, заливают водой, прибавляя малополярное органическое вещество ( для образования пены ) и небольшое количество реагента « коллектора », который адсорбируется поверхностью минерала. Через смесь снизу пропускают струю воздуха. В результате частицы минерала со слоем молекул « коллектора » прилипают к пузырькам воздуха, а частицы пустой породы, смоченные водой, опускаются на дно. Затем пену собирают, отжимают и получают руду с большим содержанием металла. Существует также гравитационное обогащение, основанное на различии плотности и разнице падения частиц металлов и воды. Магнитный способ – разделение металлов по магнитным свойствам.

4) Металл можно получить путем электролиза. С его помощью получают одни из наиболее активных металлов. 5) Промышленные способы получения металлов : пирометаллургический, электрохимический, гидрометаллургический.