g9k-4.1· Fəsil 4: Metallar· ~13 dəq

Metalların ümumi xarakteristikası və alınması

Dövri cədvəldə yeri, xassələri, filizlərdən alınması.

Metallar dövri cədvəlin əsasən sol və aşağı hissəsini tutur — bu sahəni qeyri-metallardan metalloidlər (bor B, silisium Si, german Ge, arsen As, surma Sb, telur Te) ayırır. Metallıq xassə qrup üzrə yuxarıdan aşağıya doğru artır, çünki atom radiusu böyüdükcə xarici elektronlar nüvəyə daha zəif bağlı olur. Eyni dövr üzrə isə soldan sağa metallıq xassə azalır: nüvə yükü artan kimi xarici elektronlar daha möhkəm tutulur. Fiziki xassələrə görə metallar metallıq parıltıya, yüksək elektrik və istilik keçiriciliyinə, plastikliyə malikdir. Sənayedə metallar əsasən filizlərdən pirometallurgiya (yüksək temperaturda reduksiya), hidrometallurgiya (məhlulda kimyəvi çöküntü) və elektrometallurgiya (elektroliz) üsulları ilə alınır. Bütün bu üsullarda əsas proses metal kationunun elektron alıb neytral atoma çevrilməsidir: Mⁿ⁺ + ne⁻ → M⁰.

📌Nümunə

Məsələn, dəmir filizindən — hematitdən (Fe₂O₃) dəmiri almaq üçün domna sobasında koks yanmasından əmələ gələn CO istifadə edilir: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂.

Qrafiklər

Metalların fəallıq (aktivlik) sırası: soldan sağa fəallıq azalır; sol metal duzdan sağdakını sıxışdırır
Metalların fəallıq (aktivlik) sırası: soldan sağa fəallıq azalır; sol metal duzdan sağdakını sıxışdırır

Əsas terminlər

Metallar — Dövri cədvəlin əsasən sol və aşağı hissəsində yerləşən, metallıq parıltıya, yüksək elektrik və istilik keçiriciliyinə, plastikliyə malik elementlər.
Metalloidlər — Dövri cədvəldə metalları qeyri-metallardan ayıran ara xassəli elementlər: bor (B), silisium (Si), german (Ge), arsen (As), surma (Sb), telur (Te).
Metallıq xassə — Elementin xarici elektronlarını asanlıqla vermək qabiliyyəti. Qrup üzrə yuxarıdan aşağıya artır (atom radiusu böyüdükcə elektronlar nüvəyə zəif bağlanır), dövr üzrə soldan sağa azalır (nüvə yükü artdıqca elektronlar daha möhkəm tutulur).
Pirometallurgiya — Metalların filizlərdən yüksək temperaturda reduksiyaedici maddələr (məsələn, dəm qazı CO) vasitəsilə alınması üsulu.
Hidrometallurgiya — Metalların filizlərdən məhlulda kimyəvi çöküntü yolu ilə alınması üsulu.
Elektrometallurgiya — Metalların filizlərdən elektroliz vasitəsilə alınması üsulu.
Metalları qeyri-metallardan ayıran metalloid elementlər
ElementSimvolu
BorB
SilisiumSi
GermanGe
ArsenAs
SurmaSb
TelurTe

Bu altı element dövri cədvəldə metallarla qeyri-metallar arasında diaqonal xətt üzrə yerləşərək sərhəd rolunu oynayır.

✎Dəmirin hematit filizindən pirometallurgiya üsulu ilə alınması
  1. 1Filiz: Hematit: Fe2O3\mathrm{Fe_2O_3}
  2. 2Reduksiyaedici: Domna sobasında koksun (karbonun) oksigendə yanması nəticəsində əmələ gələn dəm qazı (CO\mathrm{CO}).
  3. 3Kimyəvi reaksiya: Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2\mathrm{Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2} — dəm qazı hematiti sərbəst dəmirə qədər reduksiya edir.
  4. 4Ümumi prinsip: Hər üç metallurgiya üsulunda əsas proses eynidir — metal kationu elektron alaraq neytral atoma çevrilir: Fe3++3e−→Fe0\mathrm{Fe^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Fe^0}.
🚫Tez-tez səhv

Metallıq xassə qrup üzrə yuxarıdan aşağıya ARTIR, azalmır! Şagirdlər ən çox bu trendi tərsinə deyir. Səbəb: atom radiusu böyüdükcə xarici elektronlar nüvəyə daha zəif bağlı olur, ona görə də onları vermək asanlaşır — metallıq xassə güclənir.

💡Qeyd

Pirometallurgiya, hidrometallurgiya və elektrometallurgiya — hər üçü eyni əsas prosesə əsaslanır: Mn++ne−→M0M^{n+} + ne^{-} \rightarrow M^0. Onlar yalnız bu reduksiyanın necə həyata keçirildiyinə görə fərqlənir (yüksək temperatur, məhlulda çöküntü və ya elektrik cərəyanı ilə). İmtahanda "bu üsulların ortaq cəhəti nədir" sualına məhz bu cavab gözlənilir.

Qaydalar

  1. 1Metallar dövri cədvəlin sol və aşağı hissəsindədir; metalloidlər (B, Si, Ge, As, Sb, Te) metalları qeyri-metallardan ayırır.
  2. 2Metallıq xassə qrup üzrə yuxarıdan aşağıya artır, dövr üzrə soldan sağa azalır.
  3. 3Metalların fiziki xassələri: metallıq parıltı, elektrik/istilik keçiriciliyi, plastiklik (çəkicə döyülə bilmə).
  4. 4Metallar filizlərdən kation reduksiyası ilə alınır: Mⁿ⁺ + ne⁻ → M⁰ (pirometallurgiya, hidrometallurgiya, elektrometallurgiya).
  5. 5Ən çox yayılmış səhv: metallıq trendin istiqamətini tərsinə demək — qrup üzrə aşağıya getdikcə metallıq artır, azalmır.

Məşq

10 asan · 10 orta · 10 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

AsanOrtaÇətinQarışıq