Общие свойства металлов и коррозия
🧪 Химия · 11 класс
Металлы и их строение
Металлы — это элементы, атомы которых легко отдают валентные электроны, проявляя восстановительные свойства. В периодической таблице они занимают левую и нижнюю части и составляют большинство всех элементов. В простых веществах атомы металлов связаны особой металлической связью: положительные ионы металла удерживаются в узлах решётки общим «электронным газом» из свободно движущихся электронов.
Физические свойства
Металлическая связь объясняет общие физические свойства металлов:
- высокая электропроводность и теплопроводность благодаря свободным электронам;
- характерный металлический блеск;
- пластичность, ковкость и тягучесть;
- твёрдое состояние при обычных условиях (исключение — жидкая ртуть).
Химические свойства
Металлы — восстановители, они отдают электроны и реагируют с неметаллами, водой, кислотами и солями. Сравнительную активность металлов отражает электрохимический ряд напряжений металлов.
Li K Ca Na Mg Al Zn Fe ... H ... Cu Ag Au
Чем левее в ряду стоит металл, тем он активнее как восстановитель. Металлы, расположенные до водорода, вытесняют его из растворов кислот:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 (газ)
Более активный металл вытесняет менее активный из раствора его соли:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Самые активные металлы (щелочные и щёлочноземельные) реагируют даже с водой при обычной температуре, образуя щёлочь и выделяя водород.
Коррозия металлов
Коррозия — это самопроизвольное разрушение металлов под воздействием окружающей среды. Самый распространённый пример — ржавление железа во влажном воздухе с образованием рыхлого бурого оксида, который не защищает металл, а способствует дальнейшему разрушению.
| Способ защиты | Суть метода |
|---|---|
| Лаки и краски | Изоляция металла от среды |
| Нанесение другого металла | Цинкование, лужение, никелирование |
| Создание сплавов | Нержавеющая сталь |
| Протекторная защита | Присоединение более активного металла |
Правило: для защиты железа выгодно покрывать его более активным металлом, например цинком. Тогда при коррозии разрушаться будет именно цинк, а железо останется целым. Это и есть основа протекторной защиты.
Частые ошибки: считают, что менее активный металл вытесняет более активный; забывают, что металлы после водорода не вытесняют его из разбавленных кислот; путают защитное покрытие активным и менее активным металлом.
Кратко о главном
- Металлы — восстановители с металлической связью.
- Свободные электроны дают электропроводность, блеск и ковкость.
- Активность металлов определяет ряд напряжений.
- Коррозия — разрушение металла средой, ярче всего это ржавление железа.
- От коррозии защищают покрытия, сплавы и протекторная защита.