Starea metalică este explicată de structura electronică. Elementele de metal, care reacționează chimic cu elemente nemetale, le dau lor electroni de voalnță, numiți așa-zisi. Aceasta este o consecință a faptului că în metale, electronii externi sunt cuplați în mod liber cu nucleul; În plus, pe coji de electroni exterioare mica (numai 1-2), în timp ce loturile de electroni nemetalice (5-8).
Toate elementele situate la stânga și taliu galliindiya - metale și arsenicul drept, antimoniu și bismut - blanei.
În tehnica non-metale se înțeleg substanțe care au o "strălucire metalică" și plasticitate - proprietăți caracteristice.
În plus, toate metalele au conductivitate electrică ridicată și conductivitate termică.
Particularitatea structurii substanțelor metalice constă în faptul că ele sunt construite în principal din atomi de lumină, în care electronii externi sunt ușor legați de nucleu. Aceasta determină un caracter special al interacțiunii dintre atomii de metal și proprietățile metalice. Metalele sunt conductori buni ai curentului electric.
Din elementele chimice cunoscute (până în 1985) 106, 83 sunt metale.
2. Clasificarea metalelor
Fiecare metal este diferit în structură și proprietăți de celălalt, totuși, din anumite motive, acestea pot fi grupate împreună.
Această clasificare a fost dezvoltată de omul de știință rus AP Gulyaev. și poate să nu coincidă cu cea general acceptată.
Toate metalele pot fi împărțite în două grupe mari - metale feroase și neferoase.
metale feroase au adesea un gri închis, o densitate mare (cu excepția alcalino-pamantos), un punct de topire ridicat, o duritate relativ ridicată. Cel mai tipic metal al acestui grup este fierul.
Metalele neferoase au de multe ori o colorare caracteristică: roșu, galben și alb. Ele au o plasticitate mare, duritate scăzută, un punct de topire relativ scăzut. Cel mai tipic element al acestui grup este cuprul.
La rândul său, metalele feroase pot fi subdivizate după cum urmează:
1. Metale de fier - fier, cobalt, nichel (așa-numitele ferromagneți) și un mangan aproape de ele. Co, Ni, Mu sunt adesea utilizați ca aditivi la aliajele de fier și, de asemenea, ca bază pentru aliajele corespunzătoare, similare în proprietățile oțelurilor de înaltă aliere.
2. Metalele refractare, ale căror punct de topire este mai mare decât cel al fierului (de exemplu, peste 1539C). Acestea sunt aplicate ca aditivi la oțelurile aliate și, de asemenea, ca bază pentru aliajele corespunzătoare. Acestea includ: Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Tc (technețiu), Hf (Gafy), Ta (tantal), W, Re (reniu).
3. Metalele uraniului - actinidele, care au o utilizare primară în aliajele de energie nucleară. Acestea includ: Ac (actiniu), Th (toriu), U (uraniu), Np (Neptuniu), Pu (plutoniu), Bk (berkelium), Cf (californium), Md (mendeleviu), No (nobelium) etc. .
4. pamantoase rare (REM) - La (lantan), Ce (ceriu), Nd (neodim), Sm (sanarium), Eu (europiu), Dy (disprosiu), Lu (lutețiu), Y (ytriu), Sc ( slanda) și altele se unesc sub numele de lantanide. Aceste metale au proprietăți chimice foarte similare, dar au proprietăți fizice foarte diferite (Tip, etc.). Ele sunt folosite ca aditivi la aliajele altor elemente. În condiții naturale, ele se găsesc împreună și sunt dificil de separat în elemente separate. De obicei se utilizează un aliaj mixt - 40-45% Ce (ceriu) și 40-45% din toate celelalte REM-uri.
5. Metalele alcalino-pământoase - în stare metalică liberă nu sunt utilizate, cu excepția cazurilor speciale, de exemplu, lichide de răcire în reactoarele nucleare. Li (litiu), Na, K (potasiu), Rb (rubidiu), Cs (cesiu), Fr (franciu), Ca (calciu), Sr (stronțiu), Ba (bariu), Ra (radiu).
Metalele neferoase sunt împărțite în:
1. Metale ușoare - Be (beriliu), Mg (magneziu), Al (aluminiu), care au o densitate scăzută.
2. Metale nobile - Ag (argint), Pt (platină), Au (aur), Pd (paladiu), Os (osmiu), Ir (iridiu), Cu, etc -. Metalice Seminoble. Ele au rezistență ridicată la coroziune.
3. Metale - Zn fusibile (zinc), Cd (cadmiu), Hg (mercur), Sn (staniu), Bi (bismut), Sb (antimoniu), Pb (plumb), Ca (arsenic), în (indiu) și etc. și elemente cu proprietăți metalice slabe - Ga (halium), Ge (germaniu).
Folosirea metalelor a început cu cupru, argint și aur. Deoarece se găsesc în natură într-o formă pură (nativă).
Ulterior, metalele au început să fie recuperate din minereuri - Sn, Pb, Fe, etc.
Cele mai frecvente în stadiul tehnicii au primit aliaje de fier cu carbon: oțel (0,025-2,14% C) de fier (2,14-6,76% C); motiv pentru utilizarea pe scară largă a aliajelor Fe-C, din cauza mai multe motive: low cost, cele mai bune proprietăți mecanice, posibilitate de producție în masă și prevalență ridicată a minereurilor de Fe în natură.
Mai mult de 90% din metalele fabricate sunt oțel.
Fabricarea metalelor pentru anul 1980
Fier - 718 000 tone (în URSS până la 150 milioane tone pe an)
Mangan -> 10 000 mii tone
Aluminiu - 17 000 mii tone
Cupru - 9 400 mii tone
Zinc - 6.200 mii tone
Tin - 5.400 mii tone
Nichel - 760 mii tone
Magneziu - 370 mii tone
Aur -> 1,2 mii tone
Costul metalului este un factor al posibilității și oportunității aplicării sale. Tabelul prezintă costul relativ al diferitelor metale (pe unitate acceptată costul fierului, mai precis o oțel carbon simplu).