金屬原子結(jié)構(gòu)
除錫、銻、鉍等少數(shù)幾種金屬的原子外層電子數(shù)大于或等于4以外,絕大多數(shù)金屬原子的外層電子數(shù)均小于4,主族金屬原子的外圍電子排布為ns1或ns2或ns2 np(1-4),過(guò)渡金屬的外圍電子排布可表示為(n-1)d(1-10) ns(1-2)。主族金屬元素的原子半徑均比同周期非金屬元素(稀有氣體除外)的原子半徑大。
金屬分為活性金屬和鈍性金屬兩種。 根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,氫前金屬稱(chēng)為活性金屬,氫后金屬就是鈍性金屬。
鉀 鈣 鈉 鎂 鋁 鋅 鐵 錫 鉛 (氫) 銅 汞 銀 鉑 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
1、氫前面的金屬能與弱氧化性強(qiáng)酸反應(yīng),置換出酸中的氫(濃硫酸、硝酸等強(qiáng)氧化性強(qiáng)酸與金屬反應(yīng)不生成氫氣),如:Fe + 2HCl ═ FeCl2 + H2↑
活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能與活動(dòng)性弱的金屬鹽溶液反應(yīng)。
大多數(shù)金屬能與氧氣反應(yīng)。
排在H前面的金屬,理論上講都能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在常溫下,鉀,鈣,鈉等能與水發(fā)生劇烈反應(yīng),鎂、鋁等能與熱水反應(yīng),鐵等金屬在高溫下能與水蒸氣反應(yīng)。
金屬均無(wú)氧化性,但金屬離子一般有氧化性(如Fe3+, Cu2+, Ag+),活動(dòng)性越弱的金屬形成的離子氧化性越強(qiáng)。
金屬都有還原性,活動(dòng)性越弱的金屬還原性越弱。
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
①黑色金屬又稱(chēng)鋼鐵材料,包括雜質(zhì)總含量②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等,有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高,并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。
③特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過(guò)快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料,以及準(zhǔn)晶、微晶、納米晶金屬材料等;還有隱身、抗氫、超導(dǎo)、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復(fù)合材料等。