Самый звонкий металл

«Простые вещества в городе мастеров»

Задачи урока.

• Систематизировать знания учащихся по данной теме.

• Повторить строение атомов металлов и неметаллов, виды химической связи в молекулах, некоторые физические свойства и применение металлов и неметаллов.

• Закрепить умение решать расчетные задачи с использованием понятия «количество вещества».

ХОД УРОКА

Введение

Учитель.

Орешек знаний тверд, Но все же мы не привыкли отступать. Нам расколоть его поможет

Книга «Хочу химию знать».

В этой книге три части. Первая часть – «Свободные атомы» – это мы уже преодолели. Вторую часть – «Простые вещества» – сегодня разбираем подробно и обобщаем знания. Третья часть – «Сложные вещества» – уроки будущего.

Систематизация знаний.
Повторение и закрепление материала

Учитель. Периодическая система – это «химический город мастеров», где проживают удивительные «труфженики» – металлы и неметаллы. Каждый из них делает что-то полезное людям. Прежде чем рассмотреть их полезные дела, полистаем страницы их автобиографий.

1. Положение металлов и неметаллов в периодической системе, строение их атомов.

Учитель. Где же проживают эти умельцы?

Работает группа красной дорожки. Ученики рассказывают про:

1) положение металлов и неметаллов в периодической системе;

2) особенности строения атомов металлов;

3) особенности строения атомов неметаллов;

4) понятие «металл» с точки зрения строения атома;

5) понятие «неметалл» с точки зрения строения атома.

Учитель. Укажите вид химической связи в соединениях, где содержатся атомы металлов.

Ученики. Если в соединении есть атомы металлов и неметаллов, то связь между ними ионная.

Ученики. Между атомами неметаллов образуется ковалентная связь. Неполярная связь бывает между одинаковыми атомами. Если в соединении атомы разных неметаллов, то связь образуется ковалентная полярная.

Учитель. Теоретические выкладки мы аргументируем примерами.

Работает группа «желтой дорожки». Ученики (у доски и в тетрадях) разбирают в качестве примера два элемента – натрий и хлор – по плану:

а) «домашний адрес» элементов;

б) набор элементарных частиц в атомах этих элементов;

в) схемы строения атомов;

г) виды химической связи в соединениях (Cl2, NaCl, HCl).

2.Свойства и применение металлов и неметаллов.

Учитель. Какие же полезные дела творят металлы?

Ученик.

Металлов много есть, но дело не в количестве: В команде работающей металлической Такие мастера, такие личности! Преуменьшать нам вовсе не пристало Заслуги безусловные металлов Пред египтянином, китайцем, древним греком

И каждым современным человеком.

Работает группа «зеленой дорожки», называет металлы и хотя бы одну из областей их применения.

Учитель. В городе мастеров работаетцех металлического блеска.

Ученики. Самые блестящие металлы – Hg, Ag, Al. Применение – производство зеркал.

Отрывок из книги В.Губарева «Королевство кривых зеркал»: «…Нушрок – хозяин всех зеркальных мастерских в нашем королевстве… Вот и этих мастерских. Мы делаем здесь наводку зеркал.

Видишь, какие мы все худые? Это оттого, что мы отравлены ртутными парами. А посмотри-ка на наши руки. Видишь, они покрыты язвами. Это потому, что мы отравлены ртутью.

Скупой Нушрок не хочет заменить оловянно-ртутную амальгаму серебром. Серебро ему дороже, чем жизнь людей!..»

Ученики. Лучшие проводники электричества – Au, Cu, Fe, Аl. Применение – линии электропередач и многое другое.

Алхимические символы металлов: серебро (луна),
золото (солнце), железо, олово, свинец, медь. В центре – символ ртути

Учитель. Бригада ковкости и пластичности.

Ученики. Самые пластичные металлы – Аu, Аl, Sn. Применение – алюминиевая фольга.

Учитель. Бригада звонарей.

Ученики. Самые звонкие металлы – Аu, Ag, Cu. Применение – колокола.

Учитель. Самые звонкие и самые пластичные металлы объединяются.

В синем небе, колокольнями проколотом, – Медный колокол, медный колокол – То ль возрадовался, то ли осерчал… Купола в России кроют чистым золотом,

Чтобы чаще Господь замечал…

(Владимир Высоцкий.)

В городе мастеров существует и общество благородных персон.

Ученики. Благородные металлы – Аu, Ag, Pt. Применение – ювелирные украшения.

Учитель. Знаменитые мастера ювелирной фирмы Карла Фаберже в 1895 г. по заказу русского императора изготовили золотое пасхальное яйцо «белой эмали в короне с рубинами, бриллиантами и розами». С тех пор пасхальный императорский заказ стал традиционным, а владелец фирмы получил почетное наименование Поставщика Высочайшего Двора.

В городе мастеров есть участки различной твердости.

Ученики. Хром по твердости приближается к алмазу, а самые мягкие – щелочные металлы; исключение Hg – при обычных условиях это жидкость. Применение – изготовление стеклорезов из Cr.

Учитель. Специалисты по тугоплавким делам.

Ученики. Самые тугоплавкие металлы – W, Мо, Re. Применение – изготовление нитей накаливания электрических лампочек.

Учитель. Мощный профсоюз черной и цветной металлургии.

Ученики. Черная металлургия – это Fe и его сплавы: производство чугуна и стали. Применение – изготовление ножей и вилок из нержавеющей стали.

Учитель. Заглянем теперь в мастерские неметаллов. Йод, бром?

Учитель. Что вы можете сказать про такой элемент, как кислород?

Ученики. Кислород – это газ, главное вещество, входящее в состав воздуха, благодаря которому существует жизнь на нашей планете. Кроме простого вещества кислород (O2) в атмосфере существует еще озон (О3).

Учитель. Как называется явление существования нескольких простых веществ, образованных одним и тем же химическим элементом?

Ученики. Аллотропия.

Учитель. Назовите аллотропные модификации P, С, S.

3.Расчетные задачи с использованием простых веществ.

Учитель. Любое простое или сложное вещество состоит из молекул, а молекулы – из атомов. Особая физическая величина, которая позволяет рассчитать определенное число этих структурных единиц, – это количество вещества.

Устно решить задачи.

1) Расскажи сегодня, что ли, О зловредной роли моли. Моль съедает шерсть и мех – Просто паника у всех… Ну а в химии – изволь!

Есть другое слово «моль».

Прост, как небо и трава, Моль любого вещества. Но трудна его дорога: В моле так молекул много!

Сколько же?

(О т в е т. 6,02•1023 молекул.)

2) В магазин приходит Коля: «Взвесьте десять молей соли! Деньги сразу вам отдам.

Сколько это будет грамм?»

Отвечает продавец: «Ай да Коля! Ну, хитрец! Если учишься ты в школе,

Знаешь массу моля соли!»

Какова масса 10 моль поваренной соли?

(О т в е т. 585 г.)

Расчетные задачи в тетрадях и у доски.

В тетрадях все ученики начинают решать задачи.

«Красная дорожка».

Природный газ, который в основном состоит из метана, находит очень широкое применение. Его используют в быту и промышленности как топливо, в производстве красителей, при лабораторных исследованиях.

Ваша задача.

а) Вывести молекулярную формулу метана, если известно, что метан содержит в своем составе 75% углерода и 25% водорода, относительная плотность метана по водороду равна 8.

б) Вычислить объем при нормальных условиях 3,2 г этого газа.

(О т в е т. СН4; 4,48 л.)

«Желтая дорожка».

1) Перед укладкой на хранение яблоки погружают на несколько секунд в раствор соли – хлорида кальция.

Ваша задача.

б) Вычислить массу 3-х моль этого вещества.

(О т в е т: CaCl2; 333 г.)

2) Для подкормки капусты применяют раствор соли – хлорида калия.

Ваша задача.

а) Записать формулу этой соли, если известно, что на один атом калия в ней приходится один атом хлора.

б) Вычислить массу 0,5 моль этого вещества.

(О т в е т. KCl; 37,25 г.)

3) При хранении свеклу опрыскивают раствором соли – хлорида бария.

Ваша задача.

а) Записать формулу этой соли, если известно, что на один атом бария в ней приходятся два атома хлора.

б) Вычислить массу 0,1 моль этого вещества.

(О т в е т. BaCl2; 20,8 г.)

4) Чтобы сохранить свежесть срезанных гвоздик, их опускают в раствор веществ, среди которых есть нитрат серебра.

Ваша задача.

а) Записать формулу этой соли, если известно, что на один атом серебра в ней приходятся атом азота и три атома кислорода.

б) Вычислить массу 2 моль этого вещества.

(О т в е т. AgNO3; 340 г.)

«Зеленая дорожка».

1) Для производства газированных напитков используют углекислый газ – СО2.

Ваша задача.

Вычислить объем этого газа при нормальных условиях, если известно, что количество этого вещества составляет 0,2 моль.

(О т в е т. 4,48 л.)

2) Для пропитки древесины в целях предохранения ее от гниения используют хлорид цинка – ZnCl2.

Ваша задача.

Вычислить количество этого вещества, если известно, что число молекул этого соединения составляет 12,04•1023.

(О т в е т. 2 моль.)

3) В мыловарении используют кальцинированную соду – Na2CO3.

Ваша задача.

(О т в е т. 18,06•1023.)

4) Для изготовления фотобумаги, кино- и фотопленки используют бромид серебра – AgBr.

Ваша задача.

Вычислить массу этого вещества, если известно, что количество этого вещества составляет 0,1 моль.

(О т в е т. 18,8 г.)

Е.В.ШПАКОВСКАЯ, учитель химии

(г. Чапаевск, Самарская обл.)

Самый звонкий металл — Справочник металлиста

С незапамятных времен люди активно используют различные металлы. После изучения их свойств, вещества заняли достойное место в таблице знаменитого Д. Менделеева.

До сих пор не утихают споры ученых относительно вопроса, какому металлу присвоить звание самого тяжелого и плотного в мире. На чаше весов два элемента менделеевской таблицы – иридий, а также осмий.

Чем они интересны, читайте далее.

Общая информация

На протяжении веков люди занимались изучением полезных свойств самых распространенных металлов на планете. Больше всего сведений наука хранит о золоте серебре и меди. Со временем человечество познакомилось с железом, более легкими металлами – оловом и свинцом. В мире Средневековья люди активно пользовались мышьяком, а болезни лечили ртутью.

Благодаря стремительному прогрессу, сегодня самыми тяжелыми и плотными металлами считается не один элемент таблицы, а сразу два. Под номером 76 расположен осмий (Os), а под номером 77 – иридий (Ir), вещества имеют следующие показатели плотности:

• осмий тяжелый, благодаря плотности 22,62 г/ см³;
• иридий не намного легче – 22,53 г/ см³.

Плотность относят к физическим свойствам металлов, она представляет собой соотношение массы вещества к его объему. Теоретические расчеты плотности обоих элементов имеют некоторые погрешности, поэтому оба металла сегодня принято считать самыми тяжелыми.

Для наглядности можно сравнить вес обыкновенной пробки с весом пробки из самого тяжелого металла в мире. Чтобы уравновесить чаши весов с пробкой из осмия либо иридия, потребуется более сотни обычных пробок.

История открытия металлов

Оба элемента были открыты на заре XIX века ученым Смитсоном Теннантом. Многие исследователи того времени занимались изучением свойств сырой платины, обрабатывая ее «царской водкой». Только Теннанту удалось обнаружить в полученном осадке два химических вещества:

• осадочный элемент со стойким запахом хлора ученый назвал осмием;
• субстанция с меняющейся окраской получила название иридий (радуга).

Оба элемента были представлены единым сплавом, который ученому удалось разделить. Дальнейшим исследованием самородков платины занялся русский химик К. Клаус, тщательно исследовавший свойства осадочных элементов. Сложность определения самого тяжелого металла в мире заключается в невысокой разности их плотности, которая не является величиной постоянной.

Яркие характеристики самых плотных металлов

Добытые экспериментальным путем вещества представляют собой порошок, довольно трудно поддающийся обработке, ковка металлов требует очень высоких температур. Наиболее распространенной формой содружества иридия с осмием является сплав осмистого иридия, который добывают в месторождениях платины, пластах залегания золота.

Наиболее частым местом обнаружения иридия считаются метеориты, богатые железом. Самородного осмия в мире природы не найти, только в содружестве с иридием и другими компонентами платиновой группы. Залежи часто содержат соединения серы с мышьяком.

Особенности самого тяжелого и дорогого металла в мире

Среди элементов периодической таблицы Менделеева самым дорогостоящим считается осмий. Серебристый металл с голубоватым отливом принадлежит к платиновой группе благородных химических соединений. Свой блеск самый плотный, но очень хрупкий металл не теряет под воздействием высоких температурных показателей.

Характеристики

• Элемент №76 Osmium имеет атомную массу 190,23 а.е.м.;
• Расплавленное при температуре 3033°C вещество закипит при 5012°C.
• Самый тяжелый материал обладает плотностью 22,62 г/ см³;
• Структура кристаллической решетки имеет гексагональную форму.

Несмотря на изумительно холодный блеск серебристого отлива, осмий не годится для производства ювелирных изделий из-за высочайшей токсичности.

Для плавки украшения потребовалась бы температура, как на поверхности Солнца, ведь самый плотный в мире металл разрушается при механическом воздействии.

Превращаясь в порошок, осмий взаимодействует с кислородом, реагирует на серу, фосфор, селен, на царскую водку реакция вещества очень медленная. Osmium не обладает магнетизмом, сплавы имеют склонность к окислению, формированию кластерных соединений.

Где применяют

Самый тяжелый и невероятно плотный металл обладает высокой износостойкостью, поэтому добавка его к сплавам значительно повышает их крепость. Применение осмия в основном связано с химической промышленностью. Кроме того, его используют для следующих нужд:

• изготовления ёмкостей, предназначенных для хранения отходов ядерного синтеза;
• для нужд ракетостроения, оружейного производства (боеголовки);
• в часовой промышленности для изготовления механизмов брендовых моделей;
• для изготовления хирургических имплантатов, деталей кардиостимуляторов.

Интересно, что самый плотный металл считается единственным в мире элементом, неподвластным воздействию агрессии «адской» смеси кислот (азотная и соляная). Алюминий, соединенный с осмием, становится настолько пластичным, что его можно вытягивать без разрыва.

Тайны самого редкого и плотного в мире металла

Принадлежность иридия к платиновой группе наделяет его свойством невосприимчивости к обработке кислотами и их смесями. В мире иридий получают из анодных шламов при медно-никелевом производстве. После обработки шлама царской водкой, выпавший осадок прокаливают, результатом чего становится добыча иридия.

Область применения

Хотя Iridium принадлежит к числу драгоценных металлов, для ювелирных изделий его применяют редко. Элемент, плохо поддающийся обработкам, весьма востребован при строительстве дорог, производстве автомобильных деталей. Сплавы с неподверженным окислению самым плотным металлом применяются для следующих целей:

• изготовления тиглей для проведения лабораторных опытов;
• производства специальных мундштуков для стеклодувов;
• покрытия кончиков перьев и стержней шариковых ручек;
• изготовления долговечных свечей зажигания для автомобилей;

Сплавы с изотопами иридия используют на сварочном производстве, в приборостроении, для выращивания кристаллов в составе лазерной техники. Применение самого тяжелого металла позволило осуществлять лазерную коррекцию зрения, дробление камней в почках и другие медицинские процедуры.

Хотя Iridium лишен токсичности и не опасен для биологических организмов, в природной среде можно встретиться его опасным изотопом – гексафторидом. Вдыхание паров ядовитого вещества ведет к мгновенному удушью и смерти.

Места природного залегания

Залежи самого плотного металла Iridium в мире природы ничтожно малы, их намного меньше, чем запасов платины. Предположительно самое тяжелое вещество сместилось к ядру планеты, поэтому объемы промышленной добычи элемента невелики (около трех тонн в год). Изделия из сплавов с иридием могут прослужить до 200 лет, драгоценности станут более долговечными.

Самородков самого тяжелого металла с неприятным запахом Osmium в природе не найти. В составе минералов можно обнаружить следы осмистого иридия вместе с платиной и палладием, рутением. Залежи осмистого иридия разведаны на территории Сибири (Россия), некоторых штатов Америки (Аляска и Калифорния), в Австралии и Южной Африке.

Если обнаружены залежи платины, удастся выделить осмий с иридием для укрепления и усиления физических либо химических соединений различных изделий.

«Простые вещества в городе мастеров»

Задачи урока.

• Систематизировать знания учащихся по данной теме.

• Повторить строение атомов металлов и неметаллов, виды химической связи в молекулах, некоторые физические свойства и применение металлов и неметаллов.

• Закрепить умение решать расчетные задачи с использованием понятия «количество вещества».

ХОД УРОКА

Введение

Учитель.

Орешек знаний тверд, Но все же мы не привыкли отступать. Нам расколоть его поможет

Книга «Хочу химию знать».

В этой книге три части. Первая часть – «Свободные атомы» – это мы уже преодолели. Вторую часть – «Простые вещества» – сегодня разбираем подробно и обобщаем знания. Третья часть – «Сложные вещества» – уроки будущего.

Какие бывают виды и типы металлов и их сплавов

В строительстве, промышленности и других сферах жизни человека часто используются различные виды металлов. Они отличаются между собой свойствами, по которым их отбирают и применяют в той или иной области. Материалы получают разнообразными способами. Некоторые разновидности металлов соединяют вместе, чтобы получить сплавы, приобретающие уникальные физические и химические свойства.

Характеристики и признаки

Металлы представляют собой группу элементов в виде простых веществ, имеющих характерные металлические свойства. В природе они присутствуют в виде руд или соединений. Изучением характеристик этих материалов занимаются такие науки, как химия, физика и металловедение.

Металлы обладают совокупностью различных свойств. По механическим определяют их способность сопротивляться деформации и разрушению. Технологические помогают определить податливость материалов к различным видам обработки. Химические свойства показывают их взаимодействие с разными веществами, а физические говорят об их поведении в тепловом, гравитационном или электромагнитном полях.

Металлы классифицируют по следующим свойствам:

• Твёрдость — устойчивость материала к проникновению другого.
• Прочность — сохранение формы, структуры и размера после воздействия динамической, статической и знакопеременной нагрузки.
• Упругость — изменение формы без нарушения целостности при деформации и возможность возвращения к первоначальному виду.
• Пластичность — удерживание полученной формы и целостности под воздействием сил.
• Износостойкость — сохранение наружной и внутренней целостности под воздействием продолжительного трения.
• Вязкость — удерживание целостности под увеличивающимся физическим воздействием.
• Усталость — число и период циклических воздействий, выдерживаемых металлом без изменения целостности.
• Жароустойчивость — стойкость к высоким температурам.

Первостепенным признаком металлов выступает отрицательный коэффициент проводимости электричества, который при понижении температуры повышается, а при повышении — частично или полностью теряется.

Второстепенными признаками материалов являются металлический блеск и высокая температура плавления.

Кроме того, некоторые типы металлов, являющихся соединениями, могут быть восстановителями при окислительно-восстановительных реакциях.

Металлические свойства взаимосвязаны, так как составляющие материала влияют на все остальные параметры. Металлы подразделяются на чёрные и цветные, но их классифицируют по многим признакам.

Группа с железом и его сплавами

Чёрным металлам свойственны внушительная плотность, большая температура плавления и тёмно-серый окрас. К этой группе в основном относят железо с его сплавами. Для придания последним специфических свойств используют легирующие компоненты.

Рекомендуем:  Марки макулатуры: МС 1А, 5Б и 13В: сбор и использование

Подгруппы чёрных видов металлов:

• Железные — железо, кобальт, марганец, никель. Обычно их берут за основу или как добавку к сплавам.
• Тугоплавкие — вольфрам, молибден, титан, хром. Они плавятся при температуре, превышающей уровень плавления железа. Из тугоплавких разновидностей получают легированные стали.
• Редкоземельные — лантан, неодим, церий. Они имеют родственные химические свойства, но различаются по физическим параметрам. Используются как присадка к сплавам.
• Урановые (актиноиды) — актиний, нептуний, плутоний, торий, уран. Широко используются в атомной энергетике.
• Щёлочноземельные — кальций, литий, натрий. В свободном виде не применяются.

Металлы чёрной группы представлены сплавами железа с разным содержанием углерода и содержанием дополнительных химических элементов: кремнием, серой или фосфором. Популярными материалами выступают сталь и чугун. В стали содержится до 2% углерода.

Ей характерна хорошая пластичность и высокие технологические показатели. В чугуне содержание углерода может достигать 5%.

Свойства сплава могут отличаться с различными химическими элементами: с содержанием серы и фосфора повышается хрупкость, а с хромом и никелем чугун становится стойким к высоким температурам и коррозии.

Цветные разновидности

Цветные металлы более востребованы, чем чёрные, поскольку большая часть из них представляет собой сырье для производства металлопроката. Эта группа материалов отличается широкой сферой применения: они используются в металлургии, машиностроении, радиоэлектронике, сфере высоких технологий и других областях.

Классификация по физическим параметрам:

• Тяжёлые — кадмий, никель, олово, ртуть, свинец, цинк. В природных условиях они образуются в прочных соединениях.
• Лёгкие — алюминий, магний, стронций, титан и другие. Характеризуются невысокой температурой плавления.
• Благородные — золото, платина, родий, серебро. Для них свойственна повышенная стойкость к коррозии.

Цветные металлы отличаются небольшой плотностью, хорошей пластичностью, невысокой температурой плавления и преобладающими цветами (белым, жёлтым, красным). Из них изготавливается различная техника. Поскольку прочность материалов довольно низкая, их не используют в чистом виде. Из них производят лёгкие сплавы различного назначения.

Материалы этой группы характеризуются внушительным атомным весом и плотностью, превышающей показатель у железа.

Рекомендуем:  Виды промышленных отходов и мусора на производстве

Большим спросом пользуется медь, которая выступает проводником электрического тока.

Она отличается розовато-красным оттенком, маленьким удельным сопротивлением, хорошей теплопроводностью, небольшой плотностью, прекрасной пластичностью и устойчивостью к коррозии. В сфере техники используют сплавы меди: бронзу (с добавлением алюминия, никеля или олова) и латунь (с цинком).

Бронзу применяют в производстве мембран, круглых и плоских пружин, червячных пар и разной арматуры. Из латуни изготавливают ленты, листы, проволоку, трубы, втулки, подшипники.

Группа тяжёлых металлов выступает одной из главных причин загрязнения окружающей среды. Токсичные вещества поступают в океаны через сточные воды с предприятий отрасли промышленности. Некоторые разновидности тяжёлой группы могут накапливаться в живых организмах.

Ртуть относится к высокотоксичным металлам для людей. При сжигании угля на электростанциях её соединения переходят в атмосферу, а затем преобразуются в осадки и попадают в водоёмы. Обитатели пресноводных и морских систем накапливают большое количество опасного вещества, что приводит к отравлениям или смерти людей.

Кадмий считается рассеянным и достаточно редким элементом, способным попадать в океан через сточные воды с металлургических предприятий. Это вещество в малом количестве есть в человеческом организме, но при высоком показателе он разрушает костную ткань и приводит к анемии.

Свинец в рассеянном состоянии присутствует почти везде. При избытке металла в организме человека наблюдаются проблемы со здоровьем.

Мягкие виды

Алюминий серебристо-белого цвета характеризуется лёгкостью, высокой устойчивостью к коррозии, хорошей электропроводностью и пластичностью. Характеристики материала сделали его полезным в самолётостроении, электропромышленности и пищевом производстве. Алюминиевые сплавы применяются в сфере машиностроения.

Магнию свойственна низкая коррозийная устойчивость, зато лёгкий материал незаменим в технической области. В сплавах с этим металлом используют алюминий, марганец и цинк, которые хорошо режутся и отличаются высокой прочностью. Магниевые сплавы используют в производстве корпусов для фотоаппаратов, двигателей и других приборов.

Титан применяют в машиностроении, ракетной отрасли и химической промышленности. Сплавы с содержанием этого вещества характеризуются небольшой плотностью, отличными механическими свойствами, коррозийной устойчивостью и податливостью обработке давлением.

Благородные материалы

Некоторые разновидности металлов редко встречаются в природе и отличаются трудоёмкими способами добычи. Металлы благородной группы — это:

• Золото.
• Серебро.
• Платина.
• Родий.

Рекомендуем:  Временное складирование и хранение отходов производства

Люди узнали о золоте ещё в эпоху каменного века. Самый дорогой металл в мире можно встретить в природе в виде самородков, в которых присутствует небольшое количество примесей. Также он встречается в сплавах с серебром.

Золото отличается теплопроводностью и очень низким сопротивлением. Из-за хорошей ковкости материал применяют в изготовлении ювелирных изделий.

Серебро идёт вторым по ценности после золота. В природе оно обычно встречается в качестве серебряной руды. Серебру характерны мягкость, пластичность, тепло- и электропроводность.

Родий тоже относится к благородным металлам. Он обладает серебристым цветом с голубым отливом. Родий отличает устойчивость к химическим воздействиям и перепадам температур, но хрупкий металл портится под механическим воздействием.

Классификация по твёрдости

Металлы также делят на твёрдые и мягкие.

Самый твёрдый из чистейших материалов в мире — это хром. Он относится к тугоплавким разновидностям и отлично поддаётся механической обработке. Другим твёрдым элементом выступает вольфрам.

Он характеризуется высокой температурой плавления, теплоустойчивостью и гибкостью. Из него выковывают различные детали и изготавливают небольшие элементы, необходимые для осветительных приборов. Вольфрам часто присутствует в тяжёлых сплавах.

Твёрдые металлы сложно не только добывать, но и просто найти на планете. В основном их содержат упавшие на Землю метеориты.

К самым мягким металлам относят калий, натрий, рубидий и цезий. Также в этой группе состоят золото, серебро, медь и алюминий. Золото присутствует в морских комплексах, осколках гранитов и человеческом организме. Внешние факторы способны разрушить ценный металл.

Мягкое серебро применяют в изготовлении посуды и ювелирных украшений. Натрий широко используют практически в любой промышленной отрасли.

Ртуть, выступающую самым мягким металлом в мире, применяют сельскохозяйственной и химической промышленности, а также электротехнике

Самый звонкий металл

Использование металлов в повседневной жизни началось на заре развития человечества, и первым металлом являлась медь, поскольку является доступной в природе и легко поддается обработке.

Недаром археологи при раскопках находят различные изделия и домашнюю утварь из этого металла. В процессе эволюции люди постепенно учились соединять различные металлы, получая все более прочные сплавы, пригодные для изготовления орудий труда, а позже и оружия.

В наше время продолжаются эксперименты, благодаря которым можно выявить самые прочные металлы в мире.

Открывает наш рейтинг титан – высокопрочный твердый металл, который сразу же привлек к себе внимание. Свойствами титана являются:

• высокая удельная прочность;
• стойкость к высоким температурам;
• низкая плотность;
• коррозийная стойкость;
• механическая и химическая стойкость.

Титан применяется в военной промышленности, медицине авиации, кораблестроении, и других сферах производства.

Самый известный элемент, который считается одним из самых прочных металлов в мире, и в нормальных условиях представляет собой слабый радиоактивный металл.

В природе находится как в свободном состоянии, так и в кислых осадочных породах.

Он достаточно тяжел, широко распространен повсеместно и обладает парамагнитными свойствами, гибкостью, ковкостью, и относительной пластичностью. Уран применяется во многих сферах производства.

Известен как самый тугоплавкий металл из всех существующих, и относится к самым прочным металлам в мире. Представляет собой твердый переходный элемент блестящего серебристо-серого цвета.

Известен в качестве вольфрамовой нити накаливания.

Среди представителей данной группы считается переходным металлом высокой плотности серебристо-белого цвета. В природе встречается в чистом виде, однако встречается в молибденовом и медном сырье.

Отличается высокой твердостью и плотностью, и имеет отличную тугоплавкость. Обладает повышенной прочностью, которая не теряется при многократных перепадах температур. Рений относится к дорогим металлам и имеет высокую стоимость.

Используется в современной технике и электронике.

Блестящий серебристо-белый металл со слегка голубоватым отливом, относится к платиновой группе и считается одним из самых прочных металлов в мире. Аналогично иридию имеет высокую атомную плотность высокую прочность и твердость.

Поскольку осмий относится к платиновым металлам, имеет схожие с иридием свойства: тугоплавкость, твердость, хрупкость, стойкость к механическим воздействиям, а также к влиянию агрессивных сред.

Нашел широкое применение в хирургии, электронной микроскопии, химической промышленности, ракетной технике, электронной аппаратуре.

Относится к группе металлов, и представляет собой элемент светло-серого цвета, обладающий относительной твердостью и высокой токсичностью. Благодаря своим уникальным свойствам бериллий применяется в самых различных сферах производства:

• ядерной энергетике;
• аэрокосмической технике;
• металлургии;
• лазерной технике;
• атомной энергетике.

Из-за высокой твердости бериллий используется при производстве легирующих сплавов, огнеупорных материалов.

Следующим в десятке самых прочных металлов в мире является хром – твердый, высокопрочный металл голубовато-белого цвета, стойкий к воздействию щелочей и кислот.

В природе встречается в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства. Хром Используется для создания различных сплавов, которые используются при изготовлении медицинского, а также химического технологического оборудования.

Бронзу в рейтинге заслуживает тантал, поскольку является одним из самых прочных металлов в мире. Он представляет собой серебристый металл с высокой твердостью и атомной плотностью. Благодаря образованию на его поверхности оксидной пленки, имеет свинцовый оттенок.

Отличительными свойствами тантала являются высокая прочность, тугоплавкость, стойкость к коррозии, воздействию агрессивных сред. Металл является достаточно пластичным металлом и легко поддается механической обработке. Сегодня тантал успешно используется:

• в химической промышленности;
• при сооружении ядерных реакторов;
• в металлургическом производстве;
• при создании жаропрочных сплавов.

Вторую строчку рейтинга самых прочных металлов в мире занимает рутений – серебристый металл, принадлежащий к платиновой группе. Его особенностью является наличие в составе мышечной ткани живых организмов.

Ценными свойствами рутения являются высокая прочность, твердость, тугоплавкость, химическая стойкость, способность образовывать комплексные соединения.

Рутений считается катализатором многих химических реакций, выступает в роли материала для изготовления электродов, контактов, острых наконечников.

самых прочных металлов в мире возглавляет именно иридий – серебристо-белый, твердый и тугоплавкий металл, который относится к платиновой группе.

В природе высокопрочный элемент встречается крайне редко, и часто входит в соединение с осмием.

Из-за своей природной твердости он плохо поддается механической обработке и обладает высокой стойкостью к воздействию химический веществ. Иридий с большим трудом реагирует на воздействие галогенов и перекиси натрия.

Этот металл играет важную роль в повседневной жизни. Его добавляют к титану, хрому и вольфраму для улучшения стойкости к кислым средам, применяют при изготовлении канцелярских принадлежностей, используют в ювелирном деле для создания ювелирных изделий. Стоимость иридия остается высокой из-за ограниченного присутствия в природе.

Самые твердые металлы в мире

Когда речь идет о твердом и прочном металле, то в своем воображении человек сразу же рисует воина с мечом и в доспехах. Ну или с саблей, и обязательно из дамасской стали. Но сталь, хоть и прочный, но не чистый металл, ее получают путем сплава железа с углеродом и некоторыми другими металлами-добавками. И при необходимости сталь подвергают обработке, чтобы изменить ее свойства.

Каждая из добавок, будь то хром, никель или ванадий, отвечают за определенное качество. А вот для прочности добавляют титан – получаются самые твердые сплавы. По одной версии, металл получил свое название от Титанов, могучих и бесстрашных детей богини Земли Геи. Но по другой версии, серебристое вещество названо в честь королевы фей Титании.

Титан открыли немецкий и английский химики Грегор и Клапрот независимо друг от друга с разницей в шесть лет.

И довольно долго металл не использовали из-за его хрупкости. Ровно до 1925 года – именно тогда, после ряда опытов, иодидным методом был получен чистый титан. Открытие стало настоящим прорывом.

Титан оказался технологичным, на него тут же обратили внимание конструкторы и инженеры.

И сейчас металл из руды получают, в основном, магниетермический способом, который предложили в 1940 году.

Если затрагивать физические свойства титана, то можно отметить его высокую удельную прочность, прочности при высоких температурах, маленькую плотность и коррозийную стойкость. Механическая прочность титана в два раза выше прочности железа и в шесть – алюминия. При высоких температурах, где легкие сплавы уже не работают (на основе магния и алюминия), на помощь приходят титановые сплавы. К примеру, самолет на высоте в 20 километров развивает скорость в три раза выше, чем скорость звука. И температура его корпуса при этом около 300 градусов по Цельсию. Нагрузки такие выдерживает только титановый сплав.

По распространенности в природе металл занимает десятое место. Титан добывают в ЮАР, России, Китае, Украине, Японии и Индии. И это далеко не полный перечень стран.

Перечень возможностей применения металла вызывает уважение. Это военная промышленность, остепротезы в медицине, ювелирные и спортивные изделия, платы мобильных телефонов и многое другое. Постоянно возносят титан конструкторы ракето, авиа, кораблестроения.

Даже химическая промышленность не оставила металл без внимания. Титан отличен для литья, ведь очертания при отливке точны и имеют гладкую поверхность. Расположение атомов в титане аморфное.

И это гарантирует высокую прочность при растяжении, ударную вязкость, превосходные магнитные свойства.