Metale i
niemetale

Substancje proste czyli pierwiastki
dzielimy na :

metale

niemetale

półmetale

np. złoto

np. fosfor

np

.

krzem

Spośród 115 znanych obecnie pierwiastków aż
91 stanowią metale a 7 pierwiastków to
półmetale.

metal
e

niemetale

gazy szlachetne

półmetale



Nie ma ostrej granicy podziału pierwiastków chemicznych

na metale i niemetale. Oprócz pierwiastków wykazujących

typowe właściwości metali (takich jak np.. sód, potas, wapń

i inne) lub nie wykazujących żadnych właściwości

metalicznych czyli typowych niemetali istnieją pierwiastki

amfoteryczne. Zachowujących się one w obecności

mocnych kwasów jak metale, a w obecności mocnych

zasad jak niemetale.



Właściwości metali i innych substancji bada się najczęściej

w warunkach normalnych, czyli w temperaturze 0

0

C = 273

0

K i pod ciśnieniem 1000 hPa. Właściwości substancji

opisane poniżej zostały określone w temperaturze

pokojowej (20

0

C) i pod ciśnieniem 1013 hPa.

Cechy wspólne metali

METAL
E

mają
połysk
metaliczny

są kowalne

przewodzą
ciepło

mają stan
skupienia stały

mają barwę
srebrzystoszarą

przewodzą prąd
elektryczny

są ciągliwe

gęstość

temperaturę topnienia

właściwości

chemiczne

lekkie

o ciężarze właściwym

do 4,5 g/cm

3

ciężkie

o ciężarze właściwym

powyżej 4,5 g/cm

3

PODZIAŁ METALI

ZE WZGLĘDU NA:

łatwotopliwe

np. cynk, cyna, ołów

trudnotopliwe

np. żelazo, nikiel,

wolfram, złoto

nieszlachetne

potas, żelazo, magnez

szlachetne

złoto, srebro, platyna

Wyjątki

Rtęć jest

cieczą

Miedź jest

czerwonobrązowa

Złoto jest żółte

Cechy niemetali

Niemetale w porównaniu z metalami nie mają tylu
wspólnych cech charakterystycznych dla tej grupy
pierwiastków.

NIEMETALE

mogą występować w stałym

stanie skupienia

mogą

występować

w stanie ciekłym

mogą być gazami

Niemetale

mogą mieć różne barwy

a niektóre również charakterystyczne
zapachy

stan stały, barwa

żółta - siarka

brom -
ciemnobrunatna
ciecz

żółto-zielony

gaz - chlor

S

Stopy metali

to mieszaniny jednorodne różnych metali

stopionych w odpowiednich proporcjach. Znane
są również stopy metali z niemetalami np. stal.

Stopy mają inne właściwości niż metale, z
których one powstały.

Temperatura topnienia stopów jest na ogół
niższa niż temperatura metali, z których je
otrzymano. Mają również inną twardość,
wytrzymałość i ciągliwość.

Złoto i srebro jako pierwiastki są zbyt miękkie
aby służyły do wyrobu biżuterii. Dlatego stosuje
się ich stopy z innymi metalami głównie z
miedzią.

Substancj
a

Barwa

Gęstość
w g/cm

3

Temperatur
a topnienia

miedź

czerwon

o-żółta

8,95

1085

cynk

srebrzyst
obiała

7,14

420

mosiądz

żółta

8,4 – 8,9 900 - 1000

Tabela ilustruje właściwości mosiądzu (stopu miedzi z

cynkiem) oraz czystych metali. Gęstość i temperatura topnienia
stopu zależy od procentowej zawartości składników. W
zależności od przeznaczenia mosiądz może zawierać od 40% do
80% miedzi.

Duraluminium to stop
aluminium, miedzi i
magnezu z domieszkami
krzemu i manganu.
Wykonuje się z niego
elementy konstrukcji
metalowych.

Brąz jest stopem
zawierającym miedź i
cynę. Jest stosowany do
odlewania dzwonów,
pomników i rzeźb.

Mosiądz to stop
miedzi i cynku.
Ma zastosowanie
przy wyrobie
części maszyn,
armatury
i przedmiotów
ozdobnych

Zad.1

Stop Monela zawiera 70% niklu i 30% miedzi.
Oblicz ile niklu i miedzi potrzeba do otrzymania
500 g stopu.

Dane:
Szukane:

Zawartość

niklu

= 70% m

niklu

= ?

Zawartość

miedzi

= 30%

m

miedzi

= ?

Masa

stopu

(m

s

) =500g

Rozwiązanie:

m

niklu

= = 350g m

miedzi

=

=150g

Odpowiedź: Do otrzymania 500g stopu Monela potrzeba
350 g niklu
i 150 g miedzi.

%

100

%

70

s

m



%

100

%

30

s

m



Stal – stop żelaza z niewielką
ilością węgla – około 2%

Stal obok żelaza i węgla zawiera zwykle
również inne składniki na przykład:

•

chrom, nikiel, mangan, wolfram, miedź,

molibden, tytan.

karoserie samochodów
pokrycia dachu i elewacji
puszki do konserw
rury
konstrukcje budowlane
elementy mebli
wiatraki (elektrownie
wiatrowe)
statki i platformy
morskie.

Przykła
dy

zastosowa
nia

stali:

Doświadczenie

Sprawdzenie, czy metale o tej samej objętości

mają tę samą masę

Zważ sztabki różnych metali o jednakowych
objętościach. Porównaj wyniki otrzymanych
pomiarów.

Co zaobserwowałeś?

Metale mają taką samą objętość ale inną masę.

Gęstość (ciężar

właściwy)

Stosunek masy ciała do objętości

nazywamy gęstością i wyrażamy ją

wzorem:

d=m/V

Definicja
:

m – masa substancji

gdzie:

d – gęstość

substancji

V - objętość

Międzynarodową jednostką gęstości jest kg/m

3

.

Posługiwać się można także innymi jednostkami –
g/cm

3

lub g/dm

3

Zad.2

Trzy jednakowe prostopadłościany wykonane z aluminium, żelaza i
miedzi mają następujące masy:

miedź

m = 44,75 g

d = 8,95 g/cm

3

m = 13,5 g

d = 2,7 g/cm

3

m = 39,35 g

d = 7, 87 g/cm

3

aluminiu
m

żelazo

Napisz na każdym prostopadłościanie nazwę substancji, z której
został wykonany. Gęstości odszukaj w tablicach.

d= m / V

V= m/d

V= 44,75 g / 8,95 g/cm

3

= 5

cm

3

Podsumowanie

METALE:



są ciałami stałymi z wyjątkiem rtęci,



mają połysk metaliczny,



mają barwę srebrzystoszarą z wyjątkiem złota i

miedzi



przewodzą prąd i ciepło



są kowalne i ciągliwe

NIEMETALE:



występują w trzech stanach skupienia



mają różne barwy



różnią się aktywnością chemiczną



różnią się rozpuszczalnością w wodzie

STOPY

– mieszanina jednorodna metali