ऑक्सिजनसह धातूंच्या प्रतिक्रियांची उदाहरणे. धातू

धातूच्या अणूंची रचना केवळ वैशिष्ट्यच ठरवत नाही भौतिक गुणधर्मसाधे पदार्थ - धातू, परंतु त्यांचे सामान्य रासायनिक गुणधर्म देखील.

मोठ्या विविधतेसह, धातूंच्या सर्व रासायनिक अभिक्रिया रेडॉक्स असतात आणि त्या फक्त दोन प्रकारच्या असू शकतात: संयोजन आणि प्रतिस्थापन. धातू सक्षम आहेत रासायनिक प्रतिक्रियाइलेक्ट्रॉन दान करा, म्हणजे, कमी करणारे एजंट व्हा, परिणामी संयुगेमध्ये केवळ सकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करा.

IN सामान्य दृश्यहे आकृतीद्वारे व्यक्त केले जाऊ शकते:
मी 0 – ne → मी +n,
जेथे मी एक धातू आहे - एक साधा पदार्थ, आणि मी 0+n हा धातू आहे, संयुगातील रासायनिक घटक.

धातू त्यांचे व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन्स नॉन-मेटल अणू, हायड्रोजन आयन आणि इतर धातूंच्या आयनांना दान करण्यास सक्षम असतात आणि म्हणून ते नॉन-मेटल - साधे पदार्थ, पाणी, आम्ल, क्षार यांच्याशी प्रतिक्रिया देतात. तथापि, धातूंची कमी करण्याची क्षमता बदलते. सह धातूंच्या प्रतिक्रिया उत्पादनांची रचना विविध पदार्थपदार्थांच्या ऑक्सिडायझिंग क्षमतेवर आणि प्रतिक्रिया कोणत्या परिस्थितीत होते यावर अवलंबून असते.

येथे उच्च तापमानबहुतेक धातू ऑक्सिजनमध्ये जळतात:

2Mg + O2 = 2MgO

या परिस्थितीत फक्त सोने, चांदी, प्लॅटिनम आणि काही इतर धातूंचे ऑक्सिडाइझ होत नाही.

अनेक धातू गरम न करता हॅलोजनसह प्रतिक्रिया देतात. उदाहरणार्थ, ॲल्युमिनियम पावडर, ब्रोमिनमध्ये मिसळल्यावर, पेटते:

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

जेव्हा धातू पाण्याशी संवाद साधतात तेव्हा काही प्रकरणांमध्ये हायड्रॉक्साइड तयार होतात. सामान्य परिस्थितीत ते पाण्यावर अतिशय सक्रियपणे प्रतिक्रिया देतात अल्कली धातू, तसेच कॅल्शियम, स्ट्रॉन्टियम, बेरियम. या प्रतिक्रियेची सामान्य योजना असे दिसते:

मी + HOH → मी(OH) n + H 2

इतर धातू गरम झाल्यावर पाण्याशी प्रतिक्रिया देतात: जेव्हा ते उकळते तेव्हा मॅग्नेशियम, उकळते तेव्हा पाण्याच्या वाफेमध्ये लोह. या प्रकरणांमध्ये, मेटल ऑक्साईड प्राप्त केले जातात.

जर एखाद्या धातूची ऍसिडशी प्रतिक्रिया असेल तर ते परिणामी मीठाचा भाग आहे. जेव्हा धातू आम्ल द्रावणाशी संवाद साधते तेव्हा ते द्रावणात उपस्थित असलेल्या हायड्रोजन आयनद्वारे ऑक्सिडाइझ केले जाऊ शकते. संक्षिप्त आयनिक समीकरण खालीलप्रमाणे सामान्य स्वरूपात लिहिले जाऊ शकते:

मी + nH + → मी n + + H 2

ऑक्सिजन-युक्त ऍसिडचे आयन, जसे की केंद्रित सल्फ्यूरिक आणि नायट्रिक, हायड्रोजन आयनांपेक्षा मजबूत ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म आहेत. म्हणून, जे धातू हायड्रोजन आयनद्वारे ऑक्सिडाइझ होऊ शकत नाहीत, उदाहरणार्थ, तांबे आणि चांदी, या ऍसिडसह प्रतिक्रिया देतात.

जेव्हा धातू क्षारांशी संवाद साधतात तेव्हा एक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया उद्भवते: पुनर्स्थित करणाऱ्या अणूंमधून इलेक्ट्रॉन - अधिक सक्रिय धातू - बदललेल्या - कमी सक्रिय धातूच्या आयनांकडे जातात. मग नेटवर्क लवणांमध्ये धातूसह धातू बदलते. या प्रतिक्रिया उलट करता येण्यासारख्या नाहीत: जर धातू A ने धातू B ला मीठाच्या द्रावणातून विस्थापित केले, तर धातू B मीठाच्या द्रावणातून धातू A विस्थापित करणार नाही.

त्यांच्या क्षारांच्या जलीय द्रावणातून धातूंच्या एकमेकांपासून विस्थापनाच्या प्रतिक्रियांमध्ये प्रकट झालेल्या रासायनिक क्रियांच्या उतरत्या क्रमाने, धातू धातूंच्या विद्युत रासायनिक श्रृंखलेत (क्रियाकलापांच्या) व्होल्टेजमध्ये स्थित असतात:

Li → Rb → K → Ba → Sr → Ca → Na→ Mg → Al → Mn → Zn → Cr → → Fe → Cd→ Co → Ni → Sn → Pb → H → Sb → Bi → Cu → Hg → Ag → Pd → Pt → Au

या पंक्तीमध्ये डावीकडे असलेल्या धातू अधिक सक्रिय असतात आणि खालील धातूंना मीठाच्या द्रावणातून विस्थापित करण्यास सक्षम असतात.

धातूंच्या इलेक्ट्रोकेमिकल व्होल्टेज मालिकेत हायड्रोजनचा समावेश केवळ धातूंसह सामायिक नसलेला धातू म्हणून केला जातो. सामान्य मालमत्ता- सकारात्मक चार्ज केलेले आयन तयार करतात. म्हणून, हायड्रोजन काही धातू त्यांच्या क्षारांमध्ये बदलतो आणि स्वतःच अनेक धातू ऍसिडमध्ये बदलू शकतो, उदाहरणार्थ:

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 + Q

इलेक्ट्रोकेमिकल व्होल्टेज मालिकेतील हायड्रोजनच्या आधी येणारे धातू अनेक ऍसिडस् (हायड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक इ.) च्या द्रावणातून ते विस्थापित करतात, परंतु त्याचे अनुसरण करणारे सर्व, उदाहरणार्थ, तांबे, ते विस्थापित करत नाहीत.

वेबसाइट, सामग्रीची पूर्ण किंवा अंशतः कॉपी करताना, स्त्रोताची लिंक आवश्यक आहे.

धातूचे सामान्य गुणधर्म.

न्यूक्लियसला कमकुवतपणे बांधलेल्या व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉनची उपस्थिती धातूंचे सामान्य रासायनिक गुणधर्म निर्धारित करते. रासायनिक अभिक्रियांमध्ये ते नेहमी कमी करणारे एजंट म्हणून काम करतात; साधे पदार्थ, धातू, कधीही प्रदर्शित होत नाहीत ऑक्सिडेटिव्ह गुणधर्म.

धातू मिळवणे:
- कार्बन (C), कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), हायड्रोजन (H2) किंवा अधिक सक्रिय धातू (Al, Ca, Mg) सह ऑक्साईड्समधून घट;
- अधिक सक्रिय धातूसह मीठ द्रावणातून घट;
- द्रावणांचे इलेक्ट्रोलिसिस किंवा धातूच्या संयुगे वितळणे - विद्युत प्रवाह वापरून सर्वात सक्रिय धातू (अल्कली, क्षारीय पृथ्वी धातू आणि ॲल्युमिनियम) कमी करणे.

निसर्गात, धातू प्रामुख्याने संयुगेच्या स्वरूपात आढळतात; केवळ कमी-सक्रिय धातू साध्या पदार्थांच्या (मूळ धातू) स्वरूपात आढळतात.

रासायनिक गुणधर्मधातू
1. साध्या पदार्थांशी संवाद, धातू नसलेले:
हॅलोजन, ऑक्सिजन, सल्फर आणि नायट्रोजन यांसारख्या गैर-धातूंद्वारे बहुतेक धातूंचे ऑक्सीकरण केले जाऊ शकते. परंतु यापैकी बहुतेक प्रतिक्रियांना प्रीहिटिंग सुरू होण्यासाठी आवश्यक असते. त्यानंतर, प्रतिक्रिया रिलीझसह पुढे जाऊ शकते मोठ्या प्रमाणातउष्णता, ज्यामुळे धातू प्रज्वलित होते.
खोलीच्या तपमानावर, प्रतिक्रिया केवळ सर्वात सक्रिय धातू (अल्कली आणि क्षारीय पृथ्वी) आणि सर्वात सक्रिय नॉन-मेटल्स (हॅलोजन, ऑक्सिजन) यांच्यात शक्य आहे. अल्कली धातू (Na, K) ऑक्सिजनवर प्रतिक्रिया देऊन पेरोक्साइड आणि सुपरऑक्साइड (Na2O2, KO2) तयार करतात.

अ) पाण्याशी धातूंचा परस्परसंवाद.
खोलीच्या तपमानावर, अल्कधर्मी आणि अल्कधर्मी पृथ्वी धातू. प्रतिस्थापन प्रतिक्रियेच्या परिणामी, अल्कली (विद्रव्य आधार) आणि हायड्रोजन तयार होतात: धातू + H2O = Me(OH) + H2
गरम केल्यावर, क्रियाकलाप मालिकेतील हायड्रोजनच्या डावीकडे असलेल्या इतर धातू पाण्याशी संवाद साधतात. मॅग्नेशियम उकळत्या पाण्यावर प्रतिक्रिया देते, ॲल्युमिनियम - विशेष पृष्ठभागाच्या उपचारानंतर, परिणामी अघुलनशील तळ तयार होतात - मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड किंवा ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड - आणि हायड्रोजन सोडला जातो. जस्त (सर्वसमावेशक) ते शिसे (सर्वसमावेशक) क्रिया मालिकेतील धातू पाण्याच्या वाफेशी संवाद साधतात (म्हणजे 100 C पेक्षा जास्त), आणि संबंधित धातू आणि हायड्रोजनचे ऑक्साइड तयार होतात.
हायड्रोजनच्या उजवीकडे क्रियाकलाप मालिकेत स्थित धातू पाण्याशी संवाद साधत नाहीत.
ब) ऑक्साईडशी परस्परसंवाद:
सक्रिय धातू इतर धातूंच्या किंवा नॉन-मेटल्सच्या ऑक्साईडसह प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाद्वारे प्रतिक्रिया देतात, त्यांना साध्या पदार्थांमध्ये कमी करतात.
c) आम्लांशी संवाद:
हायड्रोजनच्या डावीकडे क्रियाकलाप मालिकेत असलेल्या धातू हायड्रोजन सोडण्यासाठी ऍसिडसह प्रतिक्रिया देतात आणि संबंधित मीठ तयार करतात. हायड्रोजनच्या उजवीकडे क्रियाकलाप मालिकेत स्थित धातू आम्ल द्रावणांशी संवाद साधत नाहीत.
नायट्रिक आणि केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडसह धातूंच्या प्रतिक्रियांनी एक विशेष स्थान व्यापलेले आहे. नोबल (सोने, प्लॅटिनम) वगळता सर्व धातू या ऑक्सिडायझिंग ऍसिडद्वारे ऑक्सिडाइझ केले जाऊ शकतात. या प्रतिक्रिया नेहमी अनुक्रमे संबंधित क्षार, पाणी आणि नायट्रोजन किंवा सल्फरचे घट उत्पादन तयार करतील.
d) अल्कली सह
ॲम्फोटेरिक संयुगे (ॲल्युमिनियम, बेरिलियम, जस्त) तयार करणारे धातू वितळण्यास सक्षम असतात (या प्रकरणात, मध्यम लवण अल्युमिनेट, बेरीलेट्स किंवा झिंकेट तयार होतात) किंवा अल्कली द्रावण (या प्रकरणात संबंधित जटिल लवण तयार होतात). सर्व प्रतिक्रिया हायड्रोजन तयार करतील.
e) क्रियाकलाप मालिकेतील धातूच्या स्थितीनुसार, कमी सक्रिय धातूच्या मीठाच्या द्रावणातून दुसर्या अधिक सक्रिय धातूद्वारे कमी करण्याच्या (विस्थापन) प्रतिक्रिया शक्य आहेत. प्रतिक्रियेच्या परिणामी, अधिक सक्रिय धातूचे मीठ आणि एक साधा पदार्थ - कमी सक्रिय धातू - तयार होतो.

नॉन-मेटलचे सामान्य गुणधर्म.

धातूंपेक्षा (22 घटक) कमी नॉनमेटल्स आहेत. तथापि, नॉनमेटल्सचे रसायनशास्त्र त्यांच्या अणूंच्या बाह्य उर्जेच्या पातळीच्या अधिक व्यापामुळे अधिक जटिल आहे.
नॉन-मेटल्सचे भौतिक गुणधर्म अधिक वैविध्यपूर्ण आहेत: त्यापैकी वायू (फ्लोरिन, क्लोरीन, ऑक्सिजन, नायट्रोजन, हायड्रोजन), द्रव (ब्रोमिन) आणि घन पदार्थ आहेत जे वितळण्याच्या बिंदूमध्ये एकमेकांपासून बरेच वेगळे आहेत. बहुतेक नॉनमेटल्स वीज चालवत नाहीत, परंतु सिलिकॉन, ग्रेफाइट आणि जर्मेनियममध्ये अर्धसंवाहक गुणधर्म असतात.
वायू, द्रव आणि काही घन नॉन-मेटल्स (आयोडीन) मध्ये क्रिस्टल जाळीची आण्विक रचना असते, इतर नॉन-मेटल्समध्ये अणू क्रिस्टल जाळी असते.
फ्लोरिन, क्लोरीन, ब्रोमिन, आयोडीन, ऑक्सिजन, नायट्रोजन आणि हायड्रोजन सामान्य परिस्थितीत डायटॉमिक रेणूंच्या रूपात अस्तित्वात आहेत.
अनेक नॉनमेटॅलिक घटक साध्या पदार्थांचे अनेक अलोट्रॉपिक बदल तयार करतात. तर ऑक्सिजनमध्ये दोन ॲलोट्रॉपिक बदल आहेत - ऑक्सिजन O2 आणि ओझोन O3, सल्फरमध्ये तीन ॲलोट्रॉपिक बदल आहेत - ऑर्थोरोम्बिक, प्लास्टिक आणि मोनोक्लिनिक सल्फर, फॉस्फरसमध्ये तीन ॲलोट्रॉपिक बदल आहेत - लाल, पांढरा आणि काळा फॉस्फरस, कार्बन - सहा ॲलोट्रोपिक, सोपोटॉफिक, कार्बन, 6. , कार्बाईन, फुलरीन, ग्राफीन.

धातूंच्या विपरीत, जे केवळ कमी करणारे गुणधर्म प्रदर्शित करतात, नॉनमेटल्स, साध्या आणि जटिल पदार्थांच्या प्रतिक्रियांमध्ये, कमी करणारे एजंट आणि ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून काम करू शकतात. त्यांच्या क्रियाकलापांनुसार, नॉनमेटल्स इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी मालिकेत एक विशिष्ट स्थान व्यापतात. फ्लोरिन हे सर्वात सक्रिय नॉन-मेटल मानले जाते. हे केवळ ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म प्रदर्शित करते. क्रियाकलापांमध्ये दुसऱ्या स्थानावर ऑक्सिजन आहे, तिसऱ्या स्थानावर नायट्रोजन आहे, नंतर हॅलोजन आणि इतर नॉन-मेटल आहेत. नॉन-मेटल्समध्ये हायड्रोजनची इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी सर्वात कमी आहे.

नॉनमेटल्सचे रासायनिक गुणधर्म.

1. साध्या पदार्थांसह परस्परसंवाद:
नॉनमेटल्स धातूंशी संवाद साधतात. अशा प्रतिक्रियांमध्ये, धातू कमी करणारे एजंट म्हणून काम करतात आणि नॉन-मेटल्स ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून काम करतात. कंपाऊंड प्रतिक्रियेच्या परिणामी, बायनरी संयुगे तयार होतात - ऑक्साइड, पेरोक्साइड, नायट्राइड्स, हायड्राइड्स, ऑक्सिजन-मुक्त ऍसिडचे लवण.
नॉनमेटल्सच्या परस्परांवरील प्रतिक्रियांमध्ये, जितके जास्त इलेक्ट्रोनेगेटिव्ह नॉनमेटल ऑक्सिडायझिंग एजंटचे गुणधर्म प्रदर्शित करतात, आणि कमी इलेक्ट्रोनेगेटिव्ह कमी करणारे एजंटचे गुणधर्म प्रदर्शित करतात. संयुग प्रतिक्रिया बायनरी संयुगे तयार करते. हे लक्षात ठेवले पाहिजे की नॉन-मेटल्स त्यांच्या संयुगेमध्ये वेगवेगळ्या ऑक्सिडेशन अवस्था प्रदर्शित करू शकतात.
2. जटिल पदार्थांसह परस्परसंवाद:
अ) पाण्यासह:
सामान्य परिस्थितीत, फक्त हॅलोजन पाण्याशी संवाद साधतात.
ब) धातू आणि धातू नसलेल्या ऑक्साईडसह:
अनेक नॉनमेटल्स इतर नॉनमेटल्सच्या ऑक्साईडसह उच्च तापमानावर प्रतिक्रिया देऊ शकतात, ज्यामुळे ते साध्या पदार्थांमध्ये कमी होतात. इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी मालिकेतील सल्फरच्या डावीकडे असलेल्या नॉनमेटल्स देखील धातूच्या ऑक्साईडशी संवाद साधू शकतात, ज्यामुळे धातू साध्या पदार्थांमध्ये कमी होतात.
c) ऍसिडसह:
काही नॉनमेटल्स एकाग्र केलेल्या सल्फ्यूरिक किंवा नायट्रिक ऍसिडसह ऑक्सिडाइझ केले जाऊ शकतात.
ड) अल्कलीसह:
क्षारांच्या प्रभावाखाली, काही नॉनमेटल्स ऑक्सिडायझिंग एजंट आणि कमी करणारे एजंट म्हणून विघटन होऊ शकतात.
उदाहरणार्थ, गरम न करता अल्कली द्रावणासह हॅलोजनच्या प्रतिक्रियेत: Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O किंवा गरम सह: 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O.
ड) क्षारांसह:
संवाद साधताना, ते मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट असतात आणि कमी करणारे गुणधर्म प्रदर्शित करतात.
हॅलोजन (फ्लोरिन वगळता) हायड्रोहॅलिक ऍसिडच्या क्षारांच्या द्रावणासह प्रतिस्थापन प्रतिक्रियांमध्ये प्रवेश करतात: अधिक सक्रिय हॅलोजन मीठ द्रावणातून कमी सक्रिय हॅलोजन विस्थापित करते.

साध्या ऑक्सिडायझिंग एजंटसह धातूंचा परस्परसंवाद. धातूंचे पाण्याचे प्रमाण, ऍसिडचे जलीय द्रावण, क्षार आणि क्षार. ऑक्साइड फिल्म आणि ऑक्सिडेशन उत्पादनांची भूमिका. नायट्रिक आणि केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडसह धातूंचा परस्परसंवाद.

धातूंमध्ये सर्व s-, d-, f- घटक तसेच खालच्या भागात असलेल्या p- घटकांचा समावेश होतो. आवर्तसारणीबोरॉनपासून ॲस्टाटिनपर्यंत काढलेल्या कर्णापासून. या घटकांच्या साध्या पदार्थांमध्ये, एक धातूचा बंध लक्षात येतो. धातूच्या अणूंच्या बाह्य इलेक्ट्रॉन शेलमध्ये 1, 2, किंवा 3 च्या प्रमाणात काही इलेक्ट्रॉन असतात. धातूंमध्ये इलेक्ट्रोपॉझिटिव्ह गुणधर्म असतात आणि त्यांची इलेक्ट्रॉन नकारात्मकता कमी असते, दोन पेक्षा कमी.

धातू उपजत आहेत वैशिष्ट्यपूर्ण वैशिष्ट्ये. हे घन पदार्थ आहेत, पाण्यापेक्षा जड, धातूची चमक. धातूंमध्ये उच्च थर्मल आणि विद्युत चालकता असते. ते विविध बाह्य प्रभावांच्या प्रभावाखाली इलेक्ट्रॉनच्या उत्सर्जनाद्वारे दर्शविले जातात: प्रकाशासह विकिरण, गरम होणे, फाटणे (एक्सोइलेक्ट्रॉनिक उत्सर्जन).

धातूंचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे इतर पदार्थांच्या अणू आणि आयनांना इलेक्ट्रॉन दान करण्याची त्यांची क्षमता. बहुसंख्य प्रकरणांमध्ये धातू कमी करणारे घटक आहेत. आणि हे त्यांचे वैशिष्ट्यपूर्ण रासायनिक गुणधर्म आहे. ठराविक ऑक्सिडायझिंग एजंट्सच्या धातूंचे गुणोत्तर विचारात घेऊ या, ज्यामध्ये साधे पदार्थ - नॉन-मेटल, पाणी, ऍसिड यांचा समावेश आहे. तक्ता 1 साध्या ऑक्सिडायझिंग एजंट आणि धातूंच्या गुणोत्तराची माहिती देते.

तक्ता 1

साध्या ऑक्सिडायझिंग एजंट्समध्ये धातूंचे गुणोत्तर

सर्व धातू फ्लोरिनवर प्रतिक्रिया देतात. आर्द्रतेच्या अनुपस्थितीत ॲल्युमिनियम, लोह, निकेल, तांबे, जस्त हे अपवाद आहेत. हे घटक, जेव्हा सुरुवातीच्या क्षणी फ्लोरिनवर प्रतिक्रिया देतात तेव्हा फ्लोराईड फिल्म्स तयार करतात जे पुढील प्रतिक्रियांपासून धातूंचे संरक्षण करतात.

त्याच परिस्थितीत आणि कारणांनुसार, क्लोरीनच्या प्रतिक्रियेत लोह निष्क्रिय होते. ऑक्सिजनच्या संबंधात, सर्वच नाही, परंतु केवळ अनेक धातू ऑक्साईडचे दाट संरक्षणात्मक चित्रपट तयार करतात. फ्लोरिनपासून नायट्रोजनकडे जाताना (तक्ता 1), ऑक्सिडेटिव्ह क्रियाकलाप कमी होतो आणि त्यामुळे धातूंच्या वाढत्या संख्येचे ऑक्सीकरण होत नाही. उदाहरणार्थ, केवळ लिथियम आणि अल्कधर्मी पृथ्वीचे धातू नायट्रोजनसह प्रतिक्रिया देतात.

धातूंचे पाणी आणि ऑक्सिडायझिंग एजंट्सचे जलीय द्रावण यांचे गुणोत्तर.

IN जलीय द्रावणधातूची कमी करण्याची क्रिया त्याच्या मानक रेडॉक्स संभाव्यतेच्या मूल्याद्वारे दर्शविली जाते. मानक रेडॉक्स संभाव्यतेच्या संपूर्ण मालिकेतून, मेटल व्होल्टेजची मालिका ओळखली जाते, जी तक्ता 2 मध्ये सूचीबद्ध आहे.

टेबल 2

व्होल्टेज धातूंची श्रेणी

व्होल्टेजची ही मालिका अम्लीय (pH=0), तटस्थ (pH=7), क्षारीय (pH=14) वातावरणात हायड्रोजन इलेक्ट्रोडच्या इलेक्ट्रोड संभाव्यतेची मूल्ये देखील दर्शवते. तणाव मालिकेतील विशिष्ट धातूची स्थिती मानक परिस्थितींमध्ये जलीय द्रावणांमध्ये रेडॉक्स परस्पर क्रिया करण्याची क्षमता दर्शवते. धातूचे आयन ऑक्सिडायझिंग एजंट आहेत आणि धातू कमी करणारे घटक आहेत. व्होल्टेज मालिकेत धातू जितका जास्त असेल तितके त्याचे आयन जलीय द्रावणात ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून अधिक शक्तिशाली असतात. मालिकेच्या सुरूवातीस धातू जितका जवळ असेल तितका कमी करणारा एजंट मजबूत असेल.

मिठाच्या द्रावणातून धातू एकमेकांना विस्थापित करण्यास सक्षम आहेत. प्रतिक्रियेची दिशा तणावांच्या मालिकेतील त्यांच्या सापेक्ष स्थितीद्वारे निर्धारित केली जाते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की सक्रिय धातू केवळ पाण्यापासूनच नव्हे तर कोणत्याही जलीय द्रावणातून देखील हायड्रोजन विस्थापित करतात. म्हणून, त्यांच्या क्षारांच्या द्रावणातून धातूंचे परस्पर विस्थापन केवळ मॅग्नेशियम नंतर तणाव मालिकेत असलेल्या धातूंच्या बाबतीत होते.

खालील तक्त्यामध्ये परावर्तित केल्याप्रमाणे सर्व धातू तीन सशर्त गटांमध्ये विभागल्या आहेत.

तक्ता 3

धातूंचे पारंपारिक विभाजन

पाण्याशी संवाद.पाण्यातील ऑक्सिडायझिंग एजंट हा हायड्रोजन आयन आहे. म्हणूनच, ज्या धातूंचे मानक इलेक्ट्रोड क्षमता पाण्यातील हायड्रोजन आयनच्या क्षमतेपेक्षा कमी आहे, केवळ त्या धातूंचे पाण्याद्वारे ऑक्सिडीकरण केले जाऊ शकते. हे पर्यावरणाच्या pH वर अवलंबून असते आणि समान असते

φ = -0.059рН.

तटस्थ वातावरणात (pH=7) φ = -0.41 V. पाण्याशी धातूंच्या परस्परसंवादाचे स्वरूप तक्ता 4 मध्ये सादर केले आहे.

मालिकेच्या सुरुवातीपासूनच धातू, ज्याची क्षमता -0.41 V पेक्षा लक्षणीय जास्त नकारात्मक आहे, पाण्यापासून हायड्रोजन विस्थापित करतात. परंतु मॅग्नेशियम आधीच केवळ हायड्रोजनपासून विस्थापित करते गरम पाणी. सामान्यतः, मॅग्नेशियम आणि शिसे यांच्यामध्ये असलेले धातू पाण्यापासून हायड्रोजन विस्थापित करत नाहीत. या धातूंच्या पृष्ठभागावर ऑक्साईड फिल्म्स तयार होतात, ज्याचा संरक्षणात्मक प्रभाव असतो.

तक्ता 4

तटस्थ वातावरणात पाण्याशी धातूंचा परस्परसंवाद

हायड्रोक्लोरिक ऍसिडसह धातूंचा परस्परसंवाद.

मध्ये ऑक्सिडायझिंग एजंट हायड्रोक्लोरिक आम्ल e हा हायड्रोजन आयन आहे. हायड्रोजन आयनची मानक इलेक्ट्रोड क्षमता शून्य आहे. म्हणून, सर्व सक्रिय आणि मध्यवर्ती सक्रिय धातूंनी ऍसिडसह प्रतिक्रिया करणे आवश्यक आहे. पॅसिव्हेशन फक्त शिशासाठी होते.

तक्ता 5

हायड्रोक्लोरिक ऍसिडसह धातूंचा परस्परसंवाद

कमी-सक्रिय धातू असूनही, तांबे अतिशय केंद्रित हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये विरघळले जाऊ शकते.

सल्फ्यूरिक ऍसिडसह धातूंचा परस्परसंवाद वेगळ्या प्रकारे होतो आणि त्याच्या एकाग्रतेवर अवलंबून असतो.

पातळ सल्फ्यूरिक ऍसिडसह धातूंचा परस्परसंवाद.सौम्य सल्फ्यूरिक ऍसिडशी संवाद हायड्रोक्लोरिक ऍसिड प्रमाणेच केला जातो.

तक्ता 6

पातळ सल्फ्यूरिक ऍसिडसह धातूंची प्रतिक्रिया

पातळ केले गंधकयुक्त आम्लत्याच्या हायड्रोजन आयनसह ऑक्सिडाइझ होते. ज्या धातूंची इलेक्ट्रोड क्षमता हायड्रोजनपेक्षा कमी आहे त्यांच्याशी ते संवाद साधते. लीड 80% पेक्षा कमी एकाग्रतेमध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये विरघळत नाही, कारण सल्फ्यूरिक ऍसिडशी लीडच्या परस्परसंवादाच्या वेळी तयार होणारे PbSO 4 मीठ अघुलनशील असते आणि धातूच्या पृष्ठभागावर एक संरक्षणात्मक फिल्म तयार करते.

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडसह धातूंचा परस्परसंवाद.

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये, ऑक्सिडेशन स्थितीतील सल्फर +6 ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून कार्य करते. हा सल्फेट आयन SO 4 2- चा भाग आहे. म्हणून, केंद्रित ऍसिड सर्व धातूंचे ऑक्सीकरण करते ज्यांची मानक इलेक्ट्रोड क्षमता ऑक्सिडायझिंग एजंटपेक्षा कमी आहे. ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून सल्फेट आयनचा समावेश असलेल्या इलेक्ट्रोड प्रक्रियेमध्ये इलेक्ट्रोड संभाव्यतेचे सर्वोच्च मूल्य 0.36 V आहे. परिणामी, काही कमी-सक्रिय धातू देखील केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडसह प्रतिक्रिया देतात.

मध्यम क्रियाकलापांच्या धातूंसाठी (अल, फे), दाट ऑक्साईड फिल्म्सच्या निर्मितीमुळे पॅसिव्हेशन होते. टिन (IV) सल्फेट तयार करण्यासाठी टिनचे टेट्राव्हॅलेंट अवस्थेत ऑक्सीकरण केले जाते:

Sn + 4 H 2 SO 4 (conc.) = Sn(SO 4) 2 + 2SO 2 + 2H 2 O.

तक्ता 7

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडसह धातूंची प्रतिक्रिया

विरघळणारे शिसे हायड्रोजन सल्फेट तयार करण्यासाठी लीडचे ऑक्सिडायझेशन डायव्हॅलेंट अवस्थेत केले जाते. पारा (I) आणि पारा (II) सल्फेट तयार करण्यासाठी पारा गरम केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये विरघळतो. उकळत्या एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये चांदी देखील विरघळते.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की धातू जितकी जास्त सक्रिय असेल तितकी सल्फ्यूरिक ऍसिड कमी होण्याची डिग्री जास्त असेल. सक्रिय धातूंसह, आम्ल प्रामुख्याने हायड्रोजन सल्फाइडमध्ये कमी होते, जरी इतर उत्पादने देखील उपस्थित असतात. उदाहरणार्थ

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ +4H 2 O;

4Zn +5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 = 4ZnSO 4 +H 2 S +4H 2 O.

पातळ नायट्रिक ऍसिडसह धातूंचा परस्परसंवाद.

नायट्रिक ऍसिडमध्ये, नायट्रोजन ऑक्सिडेशन स्थिती +5 मध्ये ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून कार्य करते. ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून सौम्य ऍसिडच्या नायट्रेट आयनसाठी इलेक्ट्रोड संभाव्यतेचे कमाल मूल्य 0.96 V आहे. या मोठ्या मूल्यामुळे, नायट्रिक ऍसिड हे सल्फ्यूरिक ऍसिडपेक्षा मजबूत ऑक्सिडायझिंग घटक आहे. नायट्रिक ऍसिड चांदीचे ऑक्सिडायझेशन करते या वस्तुस्थितीवरून हे दिसून येते. धातू जितका अधिक सक्रिय होईल आणि आम्ल जितके अधिक पातळ होईल तितके आम्ल अधिक खोलवर कमी होईल.

तक्ता 8

सौम्य नायट्रिक ऍसिडसह धातूंची प्रतिक्रिया

एकाग्र नायट्रिक ऍसिडसह धातूंचा परस्परसंवाद.

केंद्रित नायट्रिक ऍसिड सामान्यतः नायट्रोजन डायऑक्साइडमध्ये कमी होते. परस्परसंवाद केंद्रित नायट्रिक आम्लमेटलसह टेबल 9 मध्ये सादर केले आहेत.

कमतरतेमध्ये आणि न ढवळता ऍसिड वापरताना, सक्रिय धातू ते नायट्रोजनमध्ये कमी करतात आणि मध्यम क्रियाकलाप असलेल्या धातू कार्बन मोनोऑक्साइडमध्ये कमी करतात.

तक्ता 9

धातूंसह केंद्रित नायट्रिक ऍसिडची प्रतिक्रिया

अल्कली द्रावणासह धातूंचा परस्परसंवाद.

अल्कलीद्वारे धातूंचे ऑक्सीकरण केले जाऊ शकत नाही. हे अल्कली धातू मजबूत कमी करणारे घटक आहेत या वस्तुस्थितीमुळे आहे. म्हणून, त्यांचे आयन सर्वात कमकुवत ऑक्सिडायझिंग एजंट आहेत आणि जलीय द्रावणांमध्ये ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म प्रदर्शित करत नाहीत. तथापि, अल्कलीच्या उपस्थितीत, पाण्याचा ऑक्सिडायझिंग प्रभाव त्यांच्या अनुपस्थितीपेक्षा जास्त प्रमाणात प्रकट होतो. यामुळे, अल्कधर्मी द्रावणात, धातूंचे पाण्याद्वारे ऑक्सिडीकरण होऊन हायड्रॉक्साईड्स आणि हायड्रोजन तयार होतात. जर ऑक्साईड आणि हायड्रॉक्साईड एम्फोटेरिक संयुगे असतील तर ते अल्कधर्मी द्रावणात विरघळतील. परिणामी, शुद्ध पाण्यात निष्क्रीय असलेले धातू अल्कली द्रावणाशी जोमाने संवाद साधतात.

तक्ता 10

अल्कली द्रावणासह धातूंचा परस्परसंवाद

विघटन प्रक्रिया दोन टप्प्यात दर्शविली जाते: पाण्यासह धातूचे ऑक्सीकरण आणि हायड्रॉक्साईड विघटन:

Zn + 2HOH = Zn(OH) 2 ↓ + H 2 ;

Zn(OH) 2 ↓ + 2NaOH = Na 2.

धातू हा साध्या पदार्थांच्या स्वरूपात घटकांचा समूह आहे ज्यात वैशिष्ट्यपूर्ण धातू गुणधर्म आहेत, जसे की उच्च थर्मल आणि विद्युत चालकता, सकारात्मक तापमान गुणांक प्रतिरोधकता, उच्च लवचिकता, लवचिकता आणि धातूची चमक. या लेखात, धातूंचे सर्व गुणधर्म स्वतंत्र सारण्यांच्या स्वरूपात सादर केले जातील.

सामग्री

धातूंचे गुणधर्म भौतिक, रासायनिक, यांत्रिक आणि तंत्रज्ञानामध्ये विभागलेले आहेत.

धातूंचे भौतिक गुणधर्म

भौतिक गुणधर्मांमध्ये हे समाविष्ट आहे: रंग, विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण, फ्यूजिबिलिटी, विद्युत चालकता, चुंबकीय गुणधर्म, थर्मल चालकता, उष्णता क्षमता, गरम झाल्यावर विस्तार.

धातूचे विशिष्ट गुरुत्वएकसंध धातूच्या शरीराच्या वजनाचे धातूच्या आकारमानाचे गुणोत्तर आहे, उदा. ही घनता kg/m3 किंवा g/cm3 मध्ये आहे.

धातूची व्यवहार्यताविशिष्ट तापमानाला धातू वितळण्याची क्षमता आहे, ज्याला वितळण्याचा बिंदू म्हणतात.

धातूंची विद्युत चालकता- विद्युत प्रवाह चालविण्याची ही धातूंची क्षमता आहे, ही शरीराची किंवा वातावरणाची मालमत्ता आहे जी विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाखाली त्यांच्यामध्ये विद्युत प्रवाहाची घटना निश्चित करते. विद्युत चालकता म्हणजे प्रामुख्याने थेट प्रवाह (प्रभाव अंतर्गत) चालविण्याची क्षमता स्थिर क्षेत्र), बद्ध शुल्काच्या दोलनांद्वारे (पर्यायी ध्रुवीकरण) पर्यायी विद्युत् क्षेत्राला प्रतिसाद देण्याच्या डायलेक्ट्रिक्सच्या क्षमतेच्या उलट, एक पर्यायी प्रवाह तयार करणे.

धातूंचे चुंबकीय गुणधर्मद्वारे वैशिष्ट्यीकृत: अवशिष्ट प्रेरण, जबरदस्ती शक्ती आणि चुंबकीय पारगम्यता.

धातूंची थर्मल चालकताअधिक तापलेल्या कणांपासून कमी तापलेल्या कणांमध्ये उष्णता हस्तांतरित करण्याची त्यांची क्षमता आहे. धातूची थर्मल चालकता 1 सेमी 2 च्या क्रॉस सेक्शनसह आणि 1 सेकंदासाठी 1 सेमी लांबीच्या धातूच्या रॉडमधून जाणाऱ्या उष्णतेच्या प्रमाणात निर्धारित केली जाते. 1 डिग्री सेल्सिअस तापमानाच्या फरकाने.

धातूंची उष्णता क्षमता- 1 डिग्रीने गरम केल्यावर शरीराद्वारे शोषलेल्या उष्णतेचे हे प्रमाण आहे. एखाद्या पदार्थाच्या (g, kg) एकक वस्तुमानातील या बदलाच्या तापमानात असीम बदल असलेल्या शरीराद्वारे शोषलेल्या उष्णतेच्या प्रमाणाच्या गुणोत्तराला विशिष्ट उष्णता क्षमता म्हणतात, पदार्थाचा 1 तीळ म्हणजे मोलर (मोलर).

गरम झाल्यावर धातूंचा विस्तार.सर्व धातू गरम झाल्यावर विस्तारतात आणि थंड झाल्यावर आकुंचन पावतात. एका अंशाच्या तापमानातील बदलासह धातूच्या मूळ आकारात वाढ किंवा घट होण्याची डिग्री रेषीय विस्ताराच्या गुणांकाने दर्शविली जाते.

धातूंचे रासायनिक गुणधर्म

रासायनिक - ऑक्सिडेशन, विद्राव्यता आणि गंज प्रतिकार.

धातूचे ऑक्सीकरणऑक्सिजनसह एकत्रित धातूची प्रतिक्रिया आहे, ज्यामध्ये ऑक्साइड (ऑक्साइड) तयार होतात. जर आपण ऑक्सिडेशनचा अधिक व्यापकपणे विचार केला, तर या अशा प्रतिक्रिया आहेत ज्यामध्ये अणू इलेक्ट्रॉन गमावतात आणि विविध संयुगे तयार होतात, उदाहरणार्थ, क्लोराईड्स, सल्फाइड्स. निसर्गात, धातू मुख्यतः ऑक्सिडाइज्ड अवस्थेत, धातूच्या स्वरूपात आढळतात, म्हणून त्यांचे उत्पादन विविध संयुगे कमी करण्याच्या प्रक्रियेवर आधारित आहे.

धातूची विद्राव्यता- ही त्यांची इतर पदार्थांसह एकसंध प्रणाली तयार करण्याची क्षमता आहे - द्रावण ज्यामध्ये धातू वैयक्तिक अणू, आयन, रेणू किंवा कणांच्या स्वरूपात असते. धातू सॉल्व्हेंट्समध्ये विरघळतात, जे मजबूत ऍसिड आणि कॉस्टिक अल्कली असतात. उद्योगात सर्वात सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या आहेत: सल्फ्यूरिक, नायट्रिक आणि हायड्रोक्लोरिक ऍसिड, नायट्रिक आणि हायड्रोक्लोरिक ऍसिडचे मिश्रण (एक्वा रेगिया), तसेच अल्कली - कॉस्टिक सोडा आणि कॉस्टिक पोटॅशियम.

धातूचा गंज प्रतिकारगंज प्रतिकार करण्याची त्यांची क्षमता आहे.

धातूंचे यांत्रिक गुणधर्म

यांत्रिक - सामर्थ्य, कडकपणा, लवचिकता, चिकटपणा, प्लॅस्टिकिटी.

धातूची ताकदबाह्य शक्तींच्या क्रियेला कोसळल्याशिवाय प्रतिकार करण्याची क्षमता म्हणतात.

धातूंची कडकपणाशरीरात दुसऱ्या, कठोर शरीराच्या प्रवेशास प्रतिकार करण्याची शरीराची क्षमता आहे.

धातूंची लवचिकता- बाह्य शक्तींच्या कृतीच्या समाप्तीनंतर त्याचा आकार पुनर्संचयित करण्यासाठी धातूची मालमत्ता ज्यामुळे आकार बदलला (विकृती).

धातूंची चिकटपणा- वेगाने वाढणाऱ्या (प्रभाव) बाह्य शक्तींचा प्रतिकार करण्याची ही धातूची क्षमता आहे. चिकटपणा हा ठिसूळपणाचा विरुद्ध गुणधर्म आहे.

धातूंची प्लॅस्टिकिटी- बाह्य शक्तींच्या प्रभावाखाली विनाश न करता विकृत होण्याची आणि शक्तींच्या समाप्तीनंतर नवीन आकार टिकवून ठेवण्याची ही धातूची मालमत्ता आहे. प्लॅस्टिकिटी हा लवचिकतेचा व्यस्त गुणधर्म आहे.

धातूंचे तांत्रिक गुणधर्म

तांत्रिक गोष्टींमध्ये कठोरता, तरलता, लवचिकता, वेल्डेबिलिटी, मशीनिबिलिटी यांचा समावेश होतो.

धातूंची कठोरता- विशिष्ट खोलीचा कठोर थर मिळवण्याची ही त्यांची क्षमता आहे.

धातूंची तरलता- कास्टिंग मोल्ड भरण्यासाठी आणि कास्टिंगमध्ये त्याची रूपरेषा पुनरुत्पादित करण्यासाठी द्रव स्थितीत धातूची ही मालमत्ता आहे.

धातूंची निंदनीयताही एक तांत्रिक मालमत्ता आहे जी विकृतीद्वारे प्रक्रिया करण्याची त्यांची क्षमता दर्शवते, उदाहरणार्थ, नाश न करता फोर्जिंग, रोलिंग, स्टॅम्पिंग.

धातूंची वेल्डेबिलिटी- वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान कायमस्वरूपी कनेक्शन तयार करण्याची ही त्यांची मालमत्ता आहे जी उत्पादित केलेल्या उत्पादनाच्या डिझाइन आणि ऑपरेशनद्वारे निर्धारित केलेल्या आवश्यकता पूर्ण करते.

कापून धातूंची यंत्रक्षमता- कटिंग टूलसह वर्कपीस सामग्रीच्या यांत्रिक कटिंगमुळे भौमितिक आकार, परिमाण आणि पृष्ठभागाची गुणवत्ता बदलण्याची ही त्यांची क्षमता आहे. धातूंची यंत्रक्षमता त्यांच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर, प्रामुख्याने ताकद आणि कडकपणावर अवलंबून असते.

मेकॅनिकल चाचण्या, रासायनिक विश्लेषण, वर्णक्रमीय विश्लेषण, मेटॅलोग्राफिक आणि रेडियोग्राफिक विश्लेषण, तांत्रिक चाचण्या, दोष शोधणे या धातूंच्या चाचणीच्या आधुनिक पद्धती आहेत. या चाचण्या धातूंचे स्वरूप, त्यांची रचना, रचना आणि गुणधर्म तसेच तयार उत्पादनांची गुणवत्ता निश्चित करण्यासाठी अंतर्दृष्टी मिळविण्याची संधी देतात.

धातू गुणधर्म सारण्या

सारणी "धातूंचे गुणधर्म: कास्ट लोह, कास्ट स्टील, स्टील"

1. अंतिम तन्य शक्ती
2. उत्पन्न शक्ती (किंवा आरपी 0.2);
3. ब्रेकवर नमुन्याचे सापेक्ष वाढवणे;
4. झुकण्याची ताकद;
5. कास्ट स्टीलच्या नमुन्यासाठी झुकण्याची ताकद दिली जाते;
6. सर्व प्रकारच्या कास्ट लोहाची थकवा मर्यादा नमुन्याच्या वस्तुमान आणि क्रॉस-सेक्शनवर अवलंबून असते;
7. लवचिक मापांक;
8. राखाडी कास्ट आयर्नसाठी, लवचिकतेचे मापांक वाढत्या तन्य ताणाने कमी होते आणि वाढत्या दाबाच्या ताणामुळे जवळजवळ स्थिर राहते.

टेबल "स्प्रिंग स्टीलचे गुणधर्म"

1. अंतिम तन्य शक्ती,
2. फुटण्याच्या वेळी नमुन्याच्या क्रॉस-सेक्शनमध्ये सापेक्ष घट,
3. झुकण्याची ताकद;
4. N ⩾ 10 7 वर पर्यायी चक्रीय लोडिंग अंतर्गत अंतिम सामर्थ्य,
5. 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानात जास्तीत जास्त ताण आणि 10 तासांसाठी 1 2% सापेक्ष वाढ; उच्च तापमानासाठी, विभाग पहा “भाग जोडण्याच्या पद्धती”,
6. विभाग पहा "भाग जोडण्याच्या पद्धती";
7. 480 N/mm 2 कोल्ड-वर्क्ड स्प्रिंग्ससाठी;
8. कोल्ड-वर्क्ड स्प्रिंग्ससाठी अंदाजे 40% अधिक

सारणी "बॉडी शीट मेटलचे गुणधर्म"

सारणी "नॉन-फेरस धातूंचे गुणधर्म"

1. लवचिक मॉड्यूलस, संदर्भ डेटा;
2. झुकण्याची ताकद;
3. सर्वात मोठे मूल्य;
4. वैयक्तिक नमुन्यांसाठी

सारणी "प्रकाश मिश्र धातुंचे गुणधर्म"

1. अंतिम तन्य शक्ती;
2. उत्पादन शक्ती 0.2% च्या प्लास्टिक विकृतीशी संबंधित;
3. झुकण्याची ताकद;
4. सर्वात मोठे मूल्य;
5. नमुने आणि कास्टिंगसाठी सामर्थ्य निर्देशक दिले जातात;
6. प्लेन लोडिंगच्या बाबतीत अंतिम झुकण्याच्या ताकदीचे निर्देशक दिले जातात

टेबल "धातू-सिरेमिक साहित्य (पीएम) 1) साध्या बेअरिंगसाठी"

1. बेअरिंग 10/16 ग्रॅम 10 च्या संबंधात;
2. कार्बन हा प्रामुख्याने मुक्त ग्रेफाइटच्या स्वरूपात असतो;
3. कार्बन फक्त मुक्त ग्रेफाइटच्या स्वरूपात असतो

सारणी "संरचनात्मक भागांसाठी धातू-सिरेमिक सामग्रीचे गुणधर्म (पीएम) 1"

1. डीआयएन 30 910, 1990 आवृत्तीनुसार;

चुंबकीय साहित्य

सारणी "मऊ चुंबकीय पदार्थांचे गुणधर्म"

1. डेटा केवळ चुंबकीय रिंगांवर लागू होतो.

मऊ चुंबकीय धातू

तक्ता "चुंबकीय शीट आणि स्ट्रिप स्टीलचे गुणधर्म"

कन्व्हर्टर आणि इलेक्ट्रिकल रिॲक्टर्ससाठी साहित्य

डीसी रिलेसाठी साहित्य

टेबल "डीसी रिलेसाठी साहित्य गुणधर्म"

1. प्रमाणित मूल्ये

मऊ चुंबकीय घटकांसाठी धातू-सिरेमिक साहित्य

सारणी "मऊ चुंबकीय घटकांसाठी धातू-सिरेमिक सामग्रीचे गुणधर्म"

धातू (लॅटिन मेटलममधून - माइन, माइन) हे उच्च थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल चालकता, प्रतिरोधकतेचे सकारात्मक तापमान गुणांक, उच्च लवचिकता आणि धातूची चमक यासारख्या वैशिष्ट्यपूर्ण धातू गुणधर्मांसह साध्या पदार्थांच्या स्वरूपात घटकांचा समूह आहे.

आतापर्यंत सापडलेल्या 118 रासायनिक घटकांपैकी (ते सर्व अधिकृतपणे ओळखले जात नाहीत), धातूंमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• अल्कली धातू गटातील 6 घटक,
• क्षारीय पृथ्वी धातूंच्या गटात 6,
• संक्रमण धातूंच्या गटात 38,
• हलक्या धातूंच्या गटात 11,
• सेमीमेटलच्या गटात 7,
• 14 गटात लॅन्थॅनाइड्स + लॅन्थॅनम,
• 14 ग्रुप ऍक्टिनाइड्समध्ये (सर्व घटकांच्या भौतिक गुणधर्मांचा अभ्यास केला गेला नाही) + ऍक्टिनियम,
• बेरीलियम आणि मॅग्नेशियम विशिष्ट गटांच्या बाहेर.

अशा प्रकारे, सर्व शोधलेल्या घटकांपैकी 96 धातू असू शकतात.

खगोल भौतिकशास्त्रात, "धातू" या शब्दाचा वेगळा अर्थ असू शकतो आणि प्रत्येक गोष्टीचा अर्थ असू शकतो रासायनिक घटकहेलियम पेक्षा जड

धातूंचे वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म

1. धातूची चमक (केवळ धातूंचे वैशिष्ट्य नाही: ग्रेफाइटच्या स्वरूपात आयोडीन आणि कार्बन नसलेले धातू देखील असतात)
2. चांगली विद्युत चालकता
3. सुलभ मशीनिंगची शक्यता
4. उच्च घनता (सामान्यतः धातू नॉन-मेटलपेक्षा जड असतात)
5. उच्च वितळण्याचे बिंदू (अपवाद: पारा, गॅलियम आणि अल्कली धातू)
6. महान थर्मल चालकता
7. ते बहुतेकदा प्रतिक्रियांमध्ये कमी करणारे एजंट असतात.

धातूंचे भौतिक गुणधर्म

सर्व धातू (पारा आणि, सशर्त, फ्रँशियम वगळता) सामान्य स्थितीत घन स्थितीत असतात, परंतु त्यांची कठोरता भिन्न असते. खाली मोह्स स्केलवर काही धातूंची कठोरता आहे.

हळुवार बिंदूशुद्ध धातू −39 °C (पारा) ते 3410 °C (टंगस्टन) पर्यंत असतात. बहुतेक धातूंचा (अल्कली वगळता) वितळण्याचा बिंदू जास्त असतो, परंतु काही "सामान्य" धातू, जसे की कथील आणि शिसे, नियमित इलेक्ट्रिक किंवा गॅस स्टोव्हवर वितळले जाऊ शकतात.

वर अवलंबून आहे घनता, धातू प्रकाश (घनता 0.53 ÷ 5 g/cm³) आणि जड (5 ÷ 22.5 g/cm³) मध्ये विभागली जातात. सर्वात हलका धातू लिथियम आहे (घनता 0.53 g/cm³). सर्वात जड धातूचे नाव देणे सध्या अशक्य आहे, कारण ऑस्मियम आणि इरिडियमची घनता - दोन सर्वात जड धातू - जवळजवळ समान आहेत (सुमारे 22.6 g/cm³ - शिशाच्या घनतेच्या दुप्पट), आणि त्यांची अचूक घनता मोजणे अत्यंत कठीण आहे: यासाठी आपल्याला धातू पूर्णपणे स्वच्छ करणे आवश्यक आहे, कारण कोणतीही अशुद्धता त्यांची घनता कमी करते.

बहुतेक धातू प्लास्टिक, म्हणजे, धातूची तार तुटल्याशिवाय वाकली जाऊ शकते. हे धातूच्या अणूंच्या थरांच्या विस्थापनामुळे त्यांच्यातील बंध न तोडता येते. सर्वात लवचिक सोने, चांदी आणि तांबे आहेत. सोन्याचा वापर फॉइल 0.003 मिमी जाड करण्यासाठी केला जाऊ शकतो, ज्याचा वापर गिल्डिंग उत्पादनांसाठी केला जातो. तथापि, सर्व धातू लवचिक नसतात. वाकलेला असताना जस्त किंवा टिन क्रंचपासून बनविलेले तार; विकृत झाल्यावर, मँगनीज आणि बिस्मथ क्वचितच वाकतात, परंतु लगेच तुटतात. प्लॅस्टिकिटी देखील धातूच्या शुद्धतेवर अवलंबून असते; अशाप्रकारे, अतिशय शुद्ध क्रोमियम अतिशय लवचिक आहे, परंतु, अगदी किरकोळ अशुद्धतेने दूषित झाल्याने ते ठिसूळ आणि कडक होते. सोने, चांदी, शिसे, ॲल्युमिनियम, ऑस्मियम यासारखे काही धातू एकत्र वाढू शकतात, परंतु यास अनेक दशके लागू शकतात.

सर्व धातू चांगले आहेत विद्युत प्रवाह चालवणे;हे विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाखाली फिरत असलेल्या मोबाईल इलेक्ट्रॉनच्या क्रिस्टल जाळीमध्ये उपस्थितीमुळे आहे. चांदी, तांबे आणि ॲल्युमिनियममध्ये सर्वाधिक विद्युत चालकता असते; या कारणास्तव, नंतरचे दोन धातू बहुतेकदा वायर साहित्य म्हणून वापरले जातात. सोडियमची विद्युत चालकता देखील खूप जास्त आहे; प्रायोगिक उपकरणांमध्ये, पातळ-भिंतींच्या पाईप्सच्या स्वरूपात सोडियम कंडक्टर वापरण्याचे प्रयत्न ज्ञात आहेत. स्टेनलेस स्टीलचेसोडियमने भरलेले. सोडियमच्या कमी विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणामुळे, समान प्रतिकारासह, सोडियम "तार" तांब्यापेक्षा खूप हलके आणि ॲल्युमिनियमपेक्षा काहीसे हलके असतात.

धातूंची उच्च थर्मल चालकता देखील मुक्त इलेक्ट्रॉनच्या गतिशीलतेवर अवलंबून असते. त्यामुळे, थर्मल चालकता मालिका विद्युत चालकता मालिका सारखीच आहे, आणि उष्णता, तसेच वीज, सर्वोत्तम वाहक चांदी आहे. सोडियमचा उपयोग उष्णतेचा चांगला वाहक म्हणूनही होतो; हे मोठ्या प्रमाणावर ज्ञात आहे, उदाहरणार्थ, सोडियमचा वापर ऑटोमोबाईल इंजिनच्या व्हॉल्व्हमध्ये त्यांचे कूलिंग सुधारण्यासाठी केला जातो.

रंगबहुतेक धातू अंदाजे समान असतात - निळसर रंगाची छटा असलेला हलका राखाडी. सोने, तांबे आणि सीझियम अनुक्रमे पिवळे, लाल आणि हलके पिवळे आहेत.

धातूंचे रासायनिक गुणधर्म

बाह्य इलेक्ट्रॉनिक स्तरावर, बहुतेक धातूंमध्ये इलेक्ट्रॉन्सची संख्या कमी असते (1-3), म्हणून बहुतेक प्रतिक्रियांमध्ये ते कमी करणारे एजंट म्हणून काम करतात (म्हणजे ते त्यांचे इलेक्ट्रॉन "दान" करतात)

साध्या पदार्थांसह प्रतिक्रिया

• सोने आणि प्लॅटिनम वगळता सर्व धातू ऑक्सिजनसह प्रतिक्रिया देतात. चांदीची प्रतिक्रिया उच्च तापमानात होते, परंतु चांदी (II) ऑक्साईड व्यावहारिकरित्या तयार होत नाही, कारण ते थर्मलली अस्थिर आहे. धातूवर अवलंबून, आउटपुटमध्ये ऑक्साइड, पेरोक्साइड आणि सुपरऑक्साइड समाविष्ट असू शकतात:

लिथियम ऑक्साईड

सोडियम पेरोक्साइड

पोटॅशियम सुपरऑक्साइड

पेरोक्साइडमधून ऑक्साईड मिळविण्यासाठी, पेरोक्साइड धातूने कमी केला जातो:

मध्यम आणि कमी-सक्रिय धातूसह, जेव्हा गरम होते तेव्हा प्रतिक्रिया येते:

• केवळ सर्वात सक्रिय धातू नायट्रोजनसह प्रतिक्रिया देतात; खोलीच्या तपमानावर फक्त लिथियम प्रतिक्रिया देते, नायट्राइड तयार करतात:

गरम झाल्यावर:

• सोने आणि प्लॅटिनम वगळता सर्व धातू सल्फरवर प्रतिक्रिया देतात:

लोह गरम झाल्यावर सल्फरवर प्रतिक्रिया देते, सल्फाइड तयार करते:

• फक्त सर्वात सक्रिय धातू, म्हणजे, बी वगळता IA आणि IIA गटातील धातू, हायड्रोजनवर प्रतिक्रिया देतात. गरम झाल्यावर प्रतिक्रिया होतात आणि हायड्राइड्स तयार होतात. प्रतिक्रियांमध्ये, धातू कमी करणारे एजंट म्हणून कार्य करते, हायड्रोजनची ऑक्सीकरण स्थिती −1 आहे:

• केवळ सर्वात सक्रिय धातू कार्बनवर प्रतिक्रिया देतात. या प्रकरणात, ऍसिटिलेनाइड्स किंवा मेथॅनाइड्स तयार होतात. पाण्याशी प्रतिक्रिया करताना ॲसिटिलिनाइड्स ॲसिटिलीन देतात, मिथेनाइड्स मिथेन देतात.