Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Этн регги юз ьюнду м«тгл.тзмк и немет«за«ив гпрязедгнзм длк твердого н жидкого соетонккй. Б т«зочбрзююм сост«анки окв исчезают. Например, пары ртути бгедзетчы, про«речки и ке врозодкт зз«ктркческото ток«. Одно«томтю«ть з гююозрззнозе еостояккк т«кже 0« кзлястсн х«рзкт«рнзж свойством металлов, тзк к«к, с одной стороны, икорткг~е г«зм, относкжвесн к ярко нмр«женимм вгмгг«зказг, одно«томки, с другой стор«ни, в п«рзх юг«очных метзнкоз нме1«тон з зев«тном колвкзстзг двух«томные молекулы.
Резкой границы между металлами и исметаллами нет. Вещества, нагорью занимают среднее положение между мегалламн и незгеталлами, называются полумгталлами. Типичные полуметаллы отлнчаютея от металлов, между прочим, тем, что их электронроводность при переходе из твердого в жидков состояние возрастает, н то время кзк олекгропроводиость металлов при плавлении надает. Кроме того, полумвталлы отличаютсн от типичных металлов недостаточной ковкостью. Вещества, которые, за исклгочоняом хрупкости, в основнои обладают свойствами, подобными свойствам металлов, называют хрупкими лггталлями. Появление неметаллического характера у хнмических элементов.
отчетливо зависит от их места и периодической сметоне (включая водород), Область нгмгтаютав отделена от области металлов в главных подгруппах периодической системы (табл. 1'т' приложения) диагональю, проходящей ог бора через кремний, мын~ьяк и теллур к астатину. Среди элементов, лежащих на этой диагонали, бор н кремний — пеметадлы, мышьяк и теллур — полуметаллы. Все элементы главных подгрупп (вклкд чая водород), расположенные вправо отдивговалп, являются немвталлаки. Вев элементы, стоящие влево от нее, являются металлами. Те из металлов, которые примыкают к диагонали снизу, а именно германий, сурьма, висмут и, вероятно, также полоний, обладают характером хрупких металлов. Все элементы,принадлежащие к побочным подгруппам периодической системы, как н зсе элементы семейства лантанидов, а также все трансурановые азгмептм являются мета,глагги.
йз Глава 1 Из этого следует, что подавляющее большинство хгьпическььс элвисе»- гпов (а»сменно более «/» их общего числа) имеет чисто металлический характер. Хаят«еекве»ыыенты с ьюталлвчаскпм характором. в отличие от сплавов навив»лот ««аеаьыма.аеаьаллааа» *. Ок»ьавы (ср. т. 1, га. 1Д), ламп»о металлов, в качестве добавок могут таама содоржать и пемегалаы. Известны сложные химические соедпвеь»пьь, состоящие кз металлов п иеметаллоз, которые обнаруживают типичный металлаческпй бдеск и высокую электропроводность, однако наряду с згим опп чрезвычайна хрупни; таковы, например, мпагпе пвтрпды, карбиды и 'борпды; их не прпч~слвюг к ма»аллам (дав«в к хругашм).
Такие соедп~еапя в дальнейшем бьудут рассматрпзатьс~ как меаыллакадавлые саедиаенал. Искоторые алемепты сущастауьот как и мсталлпчеее«пх, так я в пометаллическкх модвфпкацпях, Напри»«ер, дая фосфора, кроме весколькпх неметаалпческпх, иаве-: стпа одна металлическая модификация (черный фосфор); кубическая модкфпкацпя олова (серое олово) в протпеопотожность об»зчкоьгу тетраганальпо»»у олову выест свойства немоталла.
В химии издавна употробчяют названия «»ееталлы» и «неметаллы» (ранее ь«азываеьпзе танже «метаалоидама») даа обозпачапвя Львух равла шых классов е»ееекы, однако, е»рого говоря, этн пззезння обозпачаьот саек»а»пал, а нс ееаееетеа. Получение. Длп получения металлов пз ь«х соединений применяют главным образом следующие способы: .7. Хил»ическов восстановление В качестве восстановителя в лаборатории чаще всего используют водород, в технико — углерод (обычно в форме кокса, реже — древесного угля).
Прп этом обычно исходят пз окислов металлов, Сульфидьх переводят в окислы нагреванием в струе воздуха («шбжкг»). Окислы тем легче восстанавливаются, чем ниже пх теплоты образования. Прпблньпепное представление о способности металла к восстановлению дает его положение в ряду нанряжеппй. Ое«пель»« ма»атлас манас электрол«ьчоьь«птельные, чем цинк, лагко восстанавливаются как водородсач, так п углем. Для получения более елоктрапож»нательных металлов водород в качестве восстановителя практычес»еь« вс кмеег зяачеш»я. Некоторые из ппх,правда, еще удастся получпгь пз окислов прп воздействии водорода; однако только нри очень высоков те»шерагуре.
Окись цинка еще лспга удастся восстановить углем;. даже щелочные мшаллы удаатся пслучкть восстановлением пх окислов угле«. Одиаво большинство других спаьяо злектроположительных металлов реагпруат с углем с образооапасм карбяда, что препятствует восстакозлешао окислов до металлов. Посстаповлекве углем иногда все же достпгаетсп, и карбидообраэованпе подавляется, если вместо чистых металлов использовать пх сплавы. Для этого, например, прш«сияют в производстве »коле»о-маргапцевые, сплавы (ср. стр.
228). Для получения (технически) чистых металлов, в тех случаях, когда восстановление углем вслсдствпо карбидообраповапня невозможно, н качестве восстановителя часто применяют илюьчиний (алюмотермкя), реже— л»пений нлп кальций. Для восстапосления галагенпдае металлов чаще всего применшот кал»е)ай, патрай пап кат»С. Гааогеппды твжслых металлов можно, как правило, легко восстановить нагреваппе»е з токе водорода.
Ирп хпмпчош«ом восстановлении в лаборатории металлы чаще всего получюотся саачала в поколи«собра»вам ялн губчатом состояппп. Сп»ьавььенпе в компактные куски связано иногда со зпачптельныпн трудпойтььмь«. Его облегчают путем лрпаадки способстаующкх птавлеп»по добавоа (папрммер, буры пля хларида щело шаго металла). Зть« добавки растворах»т мешагощь«е «плавлению загрязнения и, защкщая лагретыи металл Часто пааванпе металл улотреблшот а том же смысла, что и частый лмталл, "гак, яапркмер, говорят металлы к а» еклаеы.
Металлы ы иыжерлежаллычееаае Фазы от доступа всздуха„прешпствуют образованию окисла пля ингрида на поверхностн зерен металча. Действительно, частый металлнчес«енй порошок легко удается путеи яагреааоия нерееестя в лае»такткый »»стелл. Для етого ега даже не обязательно патрь вать до температуры плавления, так как часто уже значительно никее температуры плавлепия металлические зерна паотно сивка»отея всчедствио рекристаллпаацви [ем.
агр. 783). Па этом основан гааееб ел«злы»ь«для приготовления издевки из металлического парашка, который также называют «металлакерампвай». Я. Электралио растворов или распллвав Злектролитическое осаждеппа металлов из водных растворов применяют в технико главным образом для очистки металлов. Те металлы, которые пе разлагают воду, удастся выделкть пз водного раствора чаще всего беа большого труда, Ерешгп:тане еыдеаенпю, вазпнкаапцее вследствие образования окисла иа катоде (в случае тех метал»таз, которые из кислых растворов пе зьщыппотсл), можно устранить прп помощи комопоксообпазующих добавок (например, овсалатоз лли цяалплов).
Для выделеняя благородных металлов также аряяеншот часто такие добавки, так как окп способствуют выдолевп»о металлов в ко»шактпой армс. се в возрзстшощкх масштабах зле»«тралнтпческое осаяедепие металлов вз растворов применяют для получения защитного покрытия на предметах, наготовленных яз легка корродирующнхся металлов (еальеалоетееял). Элвктролвткческае осаждепле применяют также для придания поверхности металла онределеноого тиснения, опредааяомого формой (матрнца), па которой пров«ходят осажденио (»аль«а»»алла«а»ааа).
В тгх случаях, »еогда вследстзве елльио злехтрополажптельпога характера металла злектралпткчесное осаждоние его пз водных растворов невоаможпо, а путем химических реаьщ»ей зосстаповлеппе достигается с трудом, в лабаратаршг используют иногда алеза»рели« яевояыыг р«еж«орое, папрпыер растворов в нпрндияе.
В технике длп выделения сильно злектрополоп«игольных металлов пользуются большой частгло злектролитическиы выделением из расплаков (г.есюириеив рлсллавов). Именно тая в технике получают ллюмплпй, натрий и кальций н отчасти также магний. Применяемые для етого раеллаем «одержат окислы и галагиняды соответствующих металлов в смеси с другпмн соедипеппями, пошпкающвмп температуру плавления и повыше«ощн»«и злыетропроводность и не подвергающимися, конечно,' прн данных условиях злептролптичесяому разложению. потенциалы, требующиеся для выделения мага»шов пз расплавов, пе находятся в простом саотааженяи с потенцкалзмк разлал<епня, тробуимцдмяся для водных растворов, так как в последняо входят значения энергий гидратацип (ср. т. 1, стр, 181 н сл,).
Как прп осаждении нз водных растворов наряду с знергия»»п нопнззцпн еопре-1 деленпую роль вграюг энергои гядратацяп, та»е и лря асажленяп пз расплевав параду"" с знергнями иоккзапки нме»ат зпачекнс сизы, которые действуют мепщу разряжающиыпся ионами н другимк со«лепными частяз«к расплава.
Лозтому пря известных обстоятельствах потенция»» разложения соединения в расплава можно сущаственка изменять добавлекпам других еаедпяепяй. Для суждеялл об аоаоапом процессе нрл злелгралпза расплава следует также Принять аа внимание часто весьма разлнчкыо длк различных канав температурные зависимости потекцяалов рааложенпя. Например, КаС1 прп температуре несколько кил«е 600' обладает большим патенпналом разложения, чем Саб)у, а прп более высокой температуре — меяыппм; зто позволяет получить моталвпческял натрий злектролизом расплава «песк поваренной аалп я хларпда кальцпя (ср, т.
1, огр..191 я сл,).. а. Хсрл»ичсскос рпзлолссиис саедиисиий :1'ормическит разлопеепиеы подходящих соединений многие металлы, удается получить и особо чистой «)»орые. Наиболее старым,техпкчаскям способом, ы котором термпческоо разлажен»еб пепальзовалп для получения металла, ввляотая получение никеля разлакепием кар- Глава 1 боиила пикеля (с»ь стр. ЗЗ1 и сл.). Соответствующим же образоы карбоппл железа капель»у«1т для приготовления особо чистого >калева (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
