И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Для использования М. в качестве коиструкц. материалов важнейшее значение имеет сочетаыие мех. св-в-пластичпости п вязкости с значит. прочиосгью, твердостью и упругостью. Эти св-ва зависят ые только от состава (чистоты металла), ио и от совершенства кристаллич. решетки (ыаличия дефектов) и структуры, определяемых предварительной термич, и мех. обработкой образца.
Мех. св-ва реальных М. определяются наличием дефектов, в первую очередь дислохаций, т.к. перемещение дислокаций по плоскостям кристаллич. решетки с иаиб. плотной упаковкой является осы. механизмом пластич. деформации М. Взаимод. дислокаций с др. дефектами увеличивает сопротивлеыие пласгич. деформации. В процессе деформации число дислокаций растет, соотв. растет и сопротивление деформации (деформац. упрочыеыие, или ыаклеп). Напряжеипое состояние и ыаклеп после деформации ликвидируются при отжиге. Рост напряжений в местах «сгущеииач дислокаций вызывает зарождение трещин-очагов разрушеиия. Важнейшая характеристика мех.
св-в М. †моду упругости Е (модуль Юнга). Предел текучести, т.е. сопротивлеиие пластич. деформации, 10 ' †л Е. Химические своиства, М. обладают иизюзми зиачеияями первого потенциала иоиизации и сродства к электрону. Вследствие этого в хим. р-циях оыи выступают как доноры электронов (восстаиовители), а в саед. и их р-рах образуют положительыо заряженные иоыы (в большинстве случаев аквакатиоиы), Электроотрицательыости атомов М. ниже электроотрицательиостей атомов иеметаллов.
М. могут входить в состав сложных апиоыов, иаир. МпО, или ацидокомплексов, ыапр. ьре(СЫ)в)~, однако в иих атомы М. всегда являются центрами положит. заряда. Только для ыек-рых М., ыаходящихся ыа границе с ыеметаллами, таких, как бп, Ро, ВЪ и т. п., известны саед., напр. гидриды, в к-рых М. имеют формально отрицат. степень окисления. Но во всех этих саед.
хим. связь ковалеытиая. Способность М, к окислению меняется в очень широких пределах. Большинство М. окисляется кислородом воздуха уже при обычной т-ре, однако скорость и мехшпгзм р-ции очень сильно зависят от природы М. В большинстве случаев при этом образуются оксиды, а у щелочных М., кроме Ы; пероксиды. Устойчивость М. иа воздухе определяется св-вами образующегося оксида, в частиости отношением малярных объемов Р./)м. Если Р,/$'н > 1, иа М. образуется защитная плевка, предохраняющая М. от дальыейшего охислепия. Такая'плеыка характерна, напр., для А1, ТЬ Сг, к.рые устойчивы иа воздухе, хотя и обладают высокой активностью. М., для к-рых это отиошеыие меыьше 1 (иаир щелочпые), ыа воздухе неустойчивы.
98 54 МЕТАЛЛЫ С )ч)2 реагирует ряд Ма напр. Ы при обычной т-ре, а Мй, Ег, Н(, Т! — при нагревании. Мн. М активно взаимод, с Н„ галогенамн, халькогспами Все М, чьн стандартные электродные потенциалы отрицатетьнее, че 1 — 0,413 В, окисляются водой с выделением Нз. Щелочные и щел.-зем. М. реагируют с водой при обычных т-рах, а такие М., как Еп или Ре, реагируют с водяным паром при высоких т-рах. С р-рами щелочей взаимод. Ма образующие р-римые анионные гидроксокомплексы (Ве, Еп, А1, Оа, бп). Большинство М.
окисляется теми илн иными к-тами. М., имеющие отрицат. стандартные электродные потенциалы, т.е. стоящие в электрохимичгсном ряду нопряшсвний до водорода, окисляются ионами Н" и растворяются поэтому при действии неокисляющнх к-т (соляная или разб. Н»ЗОа), если не образуются нер-римые продукты. Р-ции сйособсгвует образование анионных компдексов. Азотная к-та, даже разбавленная, окисляет мн.
М. При этом, если ионы М. устойчивы в низших степенях окисления, образуются катионные комплексы, если в высших, как в случае, напр., Ке,-анионные (КеО ). Нек-рые М. реагируют с разб. НЫО» и Н»ВОа с образованием катионнътх комплексов н пассивируются в конц. р-рах этих к-т. Для растворения малоактивных Ма напр. Ап или Рг, используют смеси, содержащие окислитель и поставщик лигандов для образования р-римых комплексов, таких, как, напра царская водка или смесь НЫО» с НР. О взаимод. М.
со средой, ведущем к разрушению Ма см. в ст. Коррозия метоллов. Важная характеристика металлнч. элементов †способность образовывать основные охсиды и соотв. гидроксиды. У М. главных подгрупп периоднч. системы основность оксидов и гидроксидов растет сверху вниз, в побочных подгруппах (кроме 1 — 1П) — обратная зависимость. По периодам и рядам с ростом порядкового номера элемента основ- ность убывает. У М., имеющих песк. степеней окисления, как с(- ну-Ма с ростом степени окисления основносгь оксидов уменьшается и высшие окснды имеют кислотный характер. Получение М. Извлечение М, из прир.
сырья и др. источников — область мепголлургии. Мо.кно отметить двоякий харахтер технологии М. Технология железа, тюкелых цнетных М., а также малых М. и большинства рассеянных элементов (халькофильных элементов) имеет «металлургичм характер. Это означает, что конечный продукт получают без предварит. выделения к.-л. чистого соединения, что обусловлено сравнит.
легкостью восстановления до М. как пирометаллургич. (см, )Уиромгтоглургия), так и гидрометаллургич. (злектролиз р-ров, Иемгнтояия и т.пд см. Гидрометаллургия) путем. Иной характер имеет технология легких, а также редких М. (лнтофильных элементов). Это связано с трудностями их получения в сноб. состоянии. Для этих М.
технология разбивается четко на два этапа — получение чистого соед., напр. А1»О», и получение М. из этого соединения. Сами М. в произ-ве их соед. обычно не используют. Поэтому можно сказать, что технология этих М, имеет более «химический» характер. Способность М. к взаимному растворению с образованием при кристаллизации пшердых росгтюров и интерметаллндов, разнообразньпм фазовым превращениям дает возможность получения большого числа сплавов, отличающихся разл. структурой и самымн разнообразными сочетаниями св-в. В совр. технике применяют св. 30000 разл.
сплавов — легкоплавких и тугоплавких, очень твердых и пластичных, с большой и малой элехтрич, проводимостью, ферромагнитных и др. В сплавах ныне используют практически все известные М. (кроме искусственно полученных трансплутониевых элементов). Мера использования в значит. степени определяется доступностью М.— содержанием в земной коре, а также степенью концентрирования в месторождениях и трудностью получения. Использование сплавов (бронзовый век) было одним из важнейших этапов становления человеческой цивилизации.
И в настоящее время сплавы — важнейшие конструкционные материалы. В последние 99 годы наблюдается тенденция нек-рого снижения роли железа и увеличение использования легких М. (А1, М8) и наиб. доступных редких М (Тг, Ь(Ь, Ъ). Лпм Пирсон У, Крис а .гахн а и физика мсгаллоа и сгшавов, пер с англ, ч 1-2, М, 1977, Уманский я С, Сказав Ю А, Физика металлов Атомное строение металлов н аллахов, М, 1978, Бернштейн М Л, Займовакий В А. Механические свойства металлов, 2 нзд, М, 1979, Лившии Б Г, Крапошин В С,Линеикнй и Л,Физичшгдешойствамшашшв н оплевав, 2 изд, М, 1980, Баррет Ч С, Масса.гьсьий Т Б, Струк~ура металз аз, пер с англ, ч 1-2, М, 1984, Гулаеа А П, Металловедение, б изд, М,!986, Зайпса Б Е, Обшнс физические и химические свапства ьтеталлое, М, 1987, Пехшева Н П, Хими мс азз в, Крааноарск, 1987, Абрикосов А А, оенавм теории металлов, М, Шм, Бобмлсв А В, Механические н техналогачсскнр свойства металлов, 2 нзл, М, 1987 П И Федорое МЕТАЛЛЫ ОРГАНЙЧЕСКИЕ, орг.
саед., обладающие металлич. проводимостью. В М.о. перенос электрона в твердой фазе осуществляется по орг. компоненте молекулы. М.о. наз. также «синтетич. металлами». К М.о. относятся мономерные и высокомол. ион-раднкальные соли и комплексы с переносом заряда (см, Молгкулярныв комплексы), напр. комплекс тетратиофульвалена с 7,7,8,8-тетрацнанохиноднметаном (ф-ла 1) и бис-(тетраселенотетрацен)хлорид (П), иодированный полиочгтилгн и политиофентетрафтороборат (П1, т > п), в-ва на основе металлофталоцианинов и металлобензопорфирннов-соед.
соотв. ф-л 1У и Ч и др. сЯ ф 1 !Ч Ч Уд. »лектзоич. п(уоводимость (о) М.о. при обычной т-ре 1Π— 10' Ом см . При понижении т-ры величина о может достигать 10' Ом ' см ', однако при низких т-рах М.о. претерпевают переход металл — диэлектрик. Существуют М. оа у к-рых металлич состояние сохраняется при низких т-рах (ниже 40 К), н М оа способные к переходу в сверх- проводящее состояние. На стабильность ьсеталлнческого состояния существенное влияние оказывают природа гетероатома в циклах, давление, ионизирующее излучение и другие факторы. Характерная особенность крнсталлич.
структуры М.о.— наличие регулярньш «стопок», слоев, цепочек, состоящих из доноров и акцепторов электронов. В мономерных М.о. расстояния между молекулами в стопках существенно меньше ван-дер-ваальсовых и значительно меньше расстояний между самими стопками. Благодаря особенностям кристаллич. структуры М. о.— квазиодномерные проводники, т.е. для них характерна анизотропня электрич. проводимости, к-рая максимальна вдоль длинной осн кристалла и минимальна в перпендикулярном направлении (пйупх достигает 10'). Методы синтеза М. о основаны на частичном восстановлении нлв охислении акцепторг ичн донора электронов с помощью, напра )ь(а, 1», Вгз, А»РМ используют также электрохнма фотохим, электрофотохиуь окисление, М.о.
получают в виде монокрнсталлов, порошков, пленок и др. Возможно использование мы аллое органических в качестве 100 снзноз сн, СБ,+ Н,Б, НСЙ 500-700'0 сн,+н С+ 2Нз ОМез 102 неметаллических проводников, сверхпроводников, электродов в химических источниках тока, для записи и преобразования информацин и др. Лна жухоаппкнн В Б, Хпнскеаь М Л, Дюмаев К М, «Успеха хнмнна, 1985, т 54, а 2, с 259-52 Ы Л. Гндсксль МЕТАЛЬДЕа йхД, см. Аягтальдвгид. МЕТАН (рудничный, болотный газ) СН, мол. м. 16,04; бесггв.
газ без запаха; т. пл. — 182,48'С, т. Кнп, — 161,49'С 2,22 кДж/(кг. К); А//"., 8,22 кДж/моль, ЛНЙ„ — 84,9 кДж/моль, АНа о -882 кДж/молгП 5898 186,2 ДжДмоль.К); 6684„-50,6 кДж/моль. Р-римость в воде (г в 100 мл): 0,005563, 0,003308 и 0,00170 соотв, при О, 20 и 100'С; раста. в зтаноле, эфире, СС1, в тч.леводородах. Молекула М. имеет тетраэдрич. строение (зр -гибридизация углеродного атома).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
