Периодтық жүйедегі металдар қандай? Көптеген беттер өтірік көрсететін санау

Химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі металдар қандай?

Егер сіз химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі металдар қандай екенін іздеген болсаңыз, қысқа жауап бастапқыда көрінгендей қиын емес. Металдар — әдетте электр тоғын өткізу, жарықты шағылдыру, сынбай иілу және реакцияларда электрондарын жоғалту сияқты таныс металдық қасиеттермен сипатталатын элементтер.

Химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі металдар қандай? — тікелей жауап

Металдар — әдетте металдық қасиеттер көрсететін химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі элементтері. Көпшілігі жылу мен электр тоғын жақсы өткізеді, жиі жарқылдау (лоск) қасиеті бар, әдетте пластикалық (оқшауланған) және созылғыш, электрондарын жоғалту арқылы оң иондар түзуге ұмтылады. Белгілі элементтердің көпшілігі — металдар, бірақ дәл жалпы саны шектік элементтердің қалай жатқызылуына байланысты незначительно өзгеруі мүмкін.

Қарапайым тілде айтқанда, оқырмандар «металдар қандай?» деп сұрайды, химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі металдық элементтер натижаға қатысты сұрақ қойып отыр: натрий, алюминий, темір, мыс, күміс және алтын сияқты танымал мысалдарды қамтитын үлкен топ. Негізгі химия курсында кесте жиі үш кеңістік категория ретінде енгізіледі: металдар, бейметалдар және металлойдтар.

Көптеген элементтер неге металдар деп жіктеледі?

Элементтердің көпшілігі металдар санатына жатады, себебі олардың сыртқы электрондары әрекет етеді. Металдар бейметалдарға қарағанда электрондарды жоғалтуға құлшыныс болады, бұл олардың оң иондар түзуін және көптеген металдардың жылу мен электр тоғын жақсы өткізуін түсіндіреді. Britannica бұл шамамен белгілі химиялық элементтердің үш төрттен бірі металдар екендігін атап өтеді және LibreTexts металдарды электрондарды жоғалту арқылы оң иондар түзетін элементтер ретінде сипаттайды.

• Кестедегі элементтердің көпшілігі — металдар.
• Негізгі сипаттарына өткізгіштік, жылтырлық, қойылғыштық және созылғыштық жатады.
• Металдар химиялық реакциялар кезінде әдетте электрондарды жоғалтады.
• Периодтық кестедегі металдар мен бейметалдардың үлгісін оқу оңайласады, егер сіз сонымен қатар металлойдтар деп аталатын шекаралық топты да байқасаңыз.
• Металдардың дәл саны әрбір кестеде бірдей көрсетілмейді.

Соңғы бұл егжей-тегжей көрінісінше маңыздырақ, себебі классификация қасиеттерден басталады, бірақ Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінің орналасуы металдардың, бейметалдардың және жартылай өткізгіштердің әдетте қайда орналасатынын көрсетеді.

Металдар Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінде қайда орналасқан?

Түстермен белгіленген кестеге тез қарағанда негізгі үлгі анық байқалады. Егер сіз Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінде металдар қайда орналасқанын сұрасаңыз, онда кестенің сол жақ жағы мен орталық аймағына назар аударыңыз. Натрий ең сол жақта орналасқан , темір ортасын толтырады, ал алюминий мен алтын сияқты металдар металдық элементтердің кестенің үлкен бөлігін қамтып жатқанын көрсетеді. Кестенің негізгі денесінің төменінде жеке екі қатар ретінде көрсетілетін лантаноидтар мен актиноидтар да металдық қасиетке ие.

Металдар Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінде қайда орналасқан

Периодтық жүйеде металдар қайда орналасқанын сұрайтын оқушылар көпбұрышты немесе «тікелей» сызықты бағыттауыш ретінде қолдана алады. Осы сызықтың сол жағындағы элементтер әдетте металдар болып табылады. Оң жағындағы элементтер негізінен бейметалдар. Шекараның бойында орналасқан элементтер — металлоидтар. Кестенің қысқаша құрылымы: ThoughtCo көптеген металдарды периодтық жүйенің сол жақ бөлігінде орналастырады, ал ChemistryTalk бейметалдардың оң жақта топталатынын және металлоидтардың көпбұрышты шекараның бойымен орналасатынын сипаттайды.

Демек, практикада металдар периодтық жүйеде қайда орналасқан? Негізінен тікелей сызықтың сол жағында және ортасында. Бұл сонымен қатар көптеген оқулықтарда металдардың периодтық жүйеде қайда орналасқанына жауап береді. Атақты бір ережеден тыс жағдай — сутегі. Ол жоғарғы сол жақта орналасқан, бірақ бейметалл болып табылады.

Қарапайым түстермен белгіленген периодтық кесте бұл үлгіні бір көзге қарағанда есте сақтауды әлдеқайда жеңілдетеді.

Металдық қасиеттердің периодтар мен топтар бойынша өзгеруі

Орналасу кездейсоқ емес. Ол электрондардың әрекетін көрсетеді. LibreTexts металдық қасиеттердің топ бойынша төмен қарай және период бойынша солдан оңға қарай өсуін түсіндіреді. Топ бойынша төмен қарай өткенде атомдар үлкейеді және иондау энергиясы төмендейді, сондықтан сыртқы электрондардың алынуы оңайласады. Ал период бойынша солдан оңға қарай өткенде атомдар электрондарды тығызырақ ұстайды, сондықтан металдық қасиеттер азаяды.

Бұл тенденция натрийдің бір қатарда оң жақтағы элементтерге қарағанда металдырақ екендігін, сондай-ақ төменгі сол жақ бұрышында ең белсенді металдар орналасқанын түсіндіруге көмектеседі. Темір, алюминий және алтын — барлығы да металдар, бірақ олардың орындары барлық металдардың бірдей әрекет етпейтінін көрсетеді. Картадағы орналасу таза көрінеді. Алайда санау қиынырақ болады, себебі шекаралық жағдайлар әрбір кестеге дәл солай сыймайды.

Периодтық кестедегі металдар, бейметалдар, жартылай өткізгіштер

Сол жақ пен орталықтағы осы үлгі металдарды табуды жеңілдетеді, бірақ оларды санау көптеген беттерде көрсетілгендей тәртіпті емес. Корольдік қоғамы қоршаған орта жағдайларында элементтердің екі үштен бірінен астамы металдар екендігін атап өтеді. Дегенмен әртүрлі дереккөздер әрқашан да нақты санның бірдей мәнін келтірмейді, себебі жауап элементтердің металдары, бейметалдары және жартылай өткізгіштері кестесінде шекаралық элементтерді қалай есепке алуға байланысты.

Неге дереккөздер металдар саны бойынша келіспейді

Келіспеушілік әдетте санаудың дұрыс еместігінен емес, классификация ережелерінен туындайды. Сол Корольдік қоғамның қайта қарауы маңызды бір ерекшелікті атап өтеді: периодтық жүйе элементтерді тізімдейді, ал «металл» және «бейметалл» сияқты белгілер осы элементтердің қалыпты жағдайларда элементар түріндегі әрекетін сипаттайды. «Сырғанақ» сызығының жанында осы әрекет әрқашан айқын бөлінбеген болады. Қайта қарау сонымен қатар p-блоктың кейбір бөліктері, әсіресе 14 және 15 топтарының маңындағы элементтердің металл-бейметалл шекарасында орналасуы мүмкін екендігін де атап өтеді. Сондықтан, периодтық жүйедегі металдардың сыныптағы диаграммасы бейметалдар, металлоидтар пайдалы болса да, ол кешендірек нақтылықты ықшамдайды.

Егер бір бетте металдардың дәл саны көрсетілсе, бірақ оның анықтау ережелері көрсетілмесе, онда тазалық дәлдіктің үстемдігінде болуы мүмкін.

Классификация ережелерінің жалпы санды қалай өзгертетіні

Ұстамды жалпы сан анық металды отбасыларынан басталады. Кеңірек жалпы сан p-блоктың металды элементтерін де қосуы мүмкін, ал «сырғанақ» сызығына жақын орналасқан элементтерге қатысты ұстамды қатынас қолданылады. IUPAC периодтық кестенің өзектілігін сақтайды және топ 3-ке орналасу сияқты құрылымдық сұрақтар талқыланғанын ескертеді. Бұл талқылау жалпы суретті жоюға әкелмейді, бірақ оқырмандарға ғылыми классификацияның бақылаумен қатар әдетке негізделгенін естеріне түсіреді. Практикада ең ірі санау мәселесі әдетте шекаралық аймақ болып табылады, онда металл/бейметалл/металлоид белгісі кестеден кестеге өзгеруі мүмкін.

Сондықтан пайдалы жауап тек сан ғана емес. Бұл — қай топтардың әрқашан қосылатынын және қай топтардың шекарасына жақын орналасып, қателесуге себепші болатынын отбасылар бойынша көрсететін көрініс.

Химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі отбасылар

Отбасылар бойынша көрініс кестенің металдық жағын түсінуді әлдеқайда оңайлатады. Химияда периодтық жүйедегі элементтер отбасысы — ұқсас сыртқы электрондық құрылымы мен сондықтан ұқсас қасиеттері бар элементтерді біріктіреді. Сондықтан металдардың класификациясы оңнан-солға қарай қарапайым карталауға қарағанда тиімдірек. ThoughtCo сайтынан алынған қысқаша шолу мен Лос-Аламос ұсынатын металдардың класификациясы оқырмандарға негізгі металдық отбасыларды сұрыптаудың тәжірибелік тәсілін береді.

Периодтық жүйедегі металдық отбасылар

Оқырмандардың көбіне қажет болатын алты отбасы — сілтілік металдар, сілтілік жер металдары, өтіс металдары, өтіс емес металдар, лантаноидтар және актиноидтар. Егер сіз басқа атаулармен берілген периодтық жүйе топтарын көрген болсаңыз, бұл қалыпты. Қазіргі заманғы кестелер бағандарды 1-ден 18-ге дейін нөмірлейді, бірақ отбасылардың атаулары ортақ химиялық қасиеттерге негізделеді, сонымен қатар кейбір отбасылар бірнеше бағанды немесе тіпті негізгі кестенің төменгі жағында орналасқан бөлек қатарларды қамтиды.

Әрбір металл тобын ерекшелейтін не?

Ең сол жақтан бастаңыз. Периодтық жүйедегі сілтілік металдар — бұлар бір валентті электронға ие болғандықтан және әсіресе сумен қатты әрекеттесетіндіктен анық көрінеді. 2-топ металдары да әрекеттеседі, бірақ олардың екі сыртқы электрондары оларды 1-топқа қарағанда аз қатты және жалпы алғанда қаттырақ етеді. Ортада, өтіс металдарының периодтық жүйесі — қатты металдық қатты денелерге, жақсы өткізгіштікке және тотығу дәрежелерінің кең ауқымына белгілі орталық ірі блокты қамтиды.

Оңға әлдеқайда азырақ жылжытыңыз, сонда үлгі жұмсарады. Кейінгі өтіс металдары әлі де металдық қасиетке ие, бірақ олар әдетте өтіс металдарына қарағанда жұмсақ және электрді нашар өткізеді. Кестенің төменіне сызылған екі қатар тағы да көбірек нюанс қосады. Лантаноидтар химиялық қасиеттері жағынан өте ұқсас, ал актиноидтар радиоактивтілігімен ерекшеленеді. Кейбір әдебиеттерде екі қатар да ерекше өтіс металдары деп сипатталады, бұл периодтық кестедегі топ атауларының көмегі пайдалы болса да, нақты химиялық қасиеттердің орнын баса алмайтынын көрсетеді.

• 1-топ — жұмсақ және өте белсенді.
• 2-топ — белсенді, бірақ әдетте 1-топқа қарағанда берік.
• 3–12-топтар — көптеген классикалық металдар орналасқан орталық блок.
• Кейінгі өтіс — ступенелі аймаққа жақын жұмсақ металдар.
• Лантаноидтар мен актиноидтар — негізгі дененің төменіне орналасқан екі f-блок қатары.

Бұл отбасылық белгілер кестені одан да ұйымдасқан етеді, бірақ металдың шынығуын тексерудің тереңірек сынағы — оның отбасылық атауы ғана емес. Өткізгіштік, жылтырлық, қойылғыштық және электрондардың жоғалуы осы топтардың барлығының алғашқыдан-ақ металдық жағында орналасуын түсіндіреді.

Металдардың қасиеттері қандай?

Отбасылық белгілер периодтық кестені қарауды жеңілдетеді, бірақ химиктер металды тек атауы бойынша емес, әрекеті бойынша анықтайды. Оқушылар «металдардың қасиеттері қандай?» деген сұрақ қойған кезде, жауап физикалық және химиялық қасиеттердің ортақ үлгісінен басталады. Бұл LibreTexts металдық байланыстың сипаттамасында метал атомдары қозғалмалы, шашыраңқы электрондардың «көпіршігіне» тартылады. Осы қарапайым модель металдардың металдық қасиеттерін және әртүрлі метал отбасыларының әлі де танылатын әрекеттер жиынын бірдей ұстап тұруын түсіндіруге көмектеседі.

Көптеген металдардың ортақ қасиеттері

Егер сіз металдар мен бейметалдардың қасиеттерін салыстырсаңыз, металдар әдетте бірнеше айқын жолмен ерекшеленеді.

• Электр өткізгіштік: Мобильді электрондар металдардың электр тогын жақсы өткізуге мүмкіндік береді. Мыс сымы — классикалық мысал.
• Термік өткізушілік: Сол электрондар жылу берілуін қамтамасыз етеді, сондықтан мыс пен алюминий сияқты металдар жылу алмасу маңызды болған кезде пайдалы болады.
• Жылтырлық: LibreTexts ресурсы металдың электрондарының энергияны сіңіріп, одан кейін жарық шығаруын түсіндіреді, бұл металдарға жылтыр бет қасиетін береді. Алтын, күміс және мыс осы қасиетті айқын көрсетеді.
• Дәнекерленгіштік: Металдар сынып кетпей, соққыға немесе домалақтауға төзімді, сондықтан оларды жұқа парақтарға дайындауға болады. Мысалы, алюминий фольгасы мен жұқа алтын жапсырмасы.
• Пластиндылық: Тартылуға қабілеттілік: металдарды сымға тартуға болады. Мыс қайтадан танымал мысал.
• Оң иондардың түзілуі: Көптеген металдар реакция кезінде электрондарын жоғалтады. Натрий Na⁺, магний Mg²⁺, ал алюминий Al³⁺ ионын түзеді.

Металдардың бәрі бірдей емес екендігін көрсететін мысалдар

Бұл қасиеттер — қатты бағыттаушы белгілер, бірақ идеалды тексеру тізімі емес. LibreTexts ресурсында сынап қалыпты температурада сұйық күйде болатыны айтылады, ал металдар әдетте қатты күйде болады. Сол дереккөз натрий мен калийдің пышақпен кесуге болатын дәрежеде жұмсақ екендігін атап өтеді, бұл оларды темір сияқты қатты металлардан өте ерекшелендіреді. Ток өткізгіштік де әртүрлі болады: күміс пен мыс ерекше жақсы өткізгіштер, ал кейбір металдардың өткізгіштігі төменірек. Реактивтілік те осылай әртүрлі: алтын темір сияқты басқа металдарға қарағанда коррозияға төзімдірек болғандықтан, өз пішінін ұзақ уақыт сақтайды.

Сондықтан металдардың қасиеттерін топтасқан көрсеткіштер ретінде қарастыруға болады. Жалғыз ғана жарқырау жеткіліксіз. Жалғыз ғана өткізгіштік те жеткіліксіз. Химиктер элементтің қалай өткізетінін, қалай иілетінін және реакцияларда электрондардың жоғалуын қалай ұстағанын қамтитын бүкіл үлгіге назар аударады. Осы тәсілмен қарағанда келесі практикалық сұраққа жауап беру әлдеқайда оңайласады: элементтерді отбасылары бойынша сұрыптаған кезде қандай нақты элементтер металдар тобына жатады?

Периодтық жүйедегі отбасылар бойынша металдар тізімі

Практикалық мақсатта пайдаланғысы келетін оқырмандар металдар тізімін әдетте элемент аттарының ұзын тізбегін қажет етпейді. Оларға құрылым қажет. Металдық элементтерді отбасылары бойынша топтау үлгіні зерттеуді, салыстыруды және есте сақтауды жеңілдетеді. Төмендегі негізгі кесте «Science Notes» және «ThoughtCo» басылымдарында қолданылатын жалпы металдар классификациясын ұстанады, сонымен қатар химиялық дереккөздер кейде басқаша қарастыратын саны аз жағдайларды белгілейді. Бұл – шектік жағдайлардағы белгілерді әмбебап тұрақты деп қабылдамай, периодтық жүйедегі қандай элементтердің металдар екенін анықтаудың ең анық тәсілі. Science Notes және ThoughtCo

Металлдар тобы бойынша отбасыларға арналған элементтер тізімі

Шатастырмай, негізгі тізімді қалай оқуға болады

Егер сізге жылдам металдар тізімі керек болса үй тапсырмасын орындау немесе қайталау үшін алдымен отбасы бағанын, содан кейін ескерту бағанын пайдаланыңыз. Отбасы бағаны элементтің периодтық жүйедегі орнын көрсетеді. Ескерту бағаны классификацияның шекаралары анық болмаған жағдайларды көрсетеді. Бұл әсіресе «таңғыш» тәрізді қатарда және ең ауыр p-блок элементтері арасында маңызды.

Мұғалімдер оқушылардан металдарды тізіп шығуды сұраған кезде, олар әдетте бұл отбасылардың тұрақты негізін іздейді, ал шекаралық жағдайлар бойынша таласқа кірмейді. Егер сіз тек ең танымал металл аттарын іздейтін болсаңыз, әр топтың ең белгілі өкілдерінен бастап, одан әрі сыртқа қарай кеңейтіңіз.

• Сілтілік металдар: натрий, калий
• Сілтілік жер металдары: магний, кальций
• Өткел металдары: темір, мыс, күміс, алтын
• Кейінгі өткел металдары: алюминий, қалайы, қорғасын
• Лантаноидтар: лантан, неодим
• Актинойдтар: уранның, плутоний

Олар металдарға мысалдар оларды көпшілік оқырман әдетте таныс. Толық кесте тығыз болып көрінген кезде олар жақсы есте сақтау нүктелері болып табылады. Оқу ескертпелері үшін жиі кездесетін металл аттарын элементтер әдетте өтіс және кейінгі өтіс топтарынан келеді, ал лантаноидтар мен актинойдтар қатар ретінде есте сақтау оңайырақ.

Бұл негізгі тізімді дұрыс ұстау үшін тағы бір ескерту: кейбір кестелер полоний немесе ең ауыр жасанды p-блок элементтері сияқты элементтердің шекарасын бірдей сызып шықпайды. Сондықтан пайдалы анықтама тек элементтердің атауын ғана бермейді. Сонымен қатар, шекаралар қай жерде шағылысатынын да көрсетеді, себебі металдың белгісін сенімді түрде қолдану үшін оны металлойд немесе бейметалдан ажырату мүмкіндігі болуы керек.

Металдар мен бейметалдардың периодтық кестесі бойынша нұсқаулық

Ұзын негізгі тізім пайдалы, бірақ көпшілік оқырмандарға элементті бір қарағанда жылдам жіктеуге мүмкіндік беретін әдіс қажет. Жақсы жаңалық — периодтық кесте сізге күшті көрнекі көрсеткіш береді. Тіпті жақсырақ жаңалық — кестенің орналасуы ғана жеткіліксіз болған кезде химия сізге қосымша сынақ береді.

Металдарды металлоидтардан және бейметалдардан қалай бөлуге болады

Science Notes сайтынан алынған көрнекі карта негізгі үлгіні анық көрсетеді: металдар негізінен сол жақта және ортада орналасқан, ал бейметалдар оң жақта топталған. Олардың арасында таныс «баспалдақ» орналасқан. Егер сіз «металлоидтар периодтық кестеде қай жерде орналасқан?» деген сұрақ қойсаңыз, олар әдетте осы жіңішке жылжымалы шекараның бойында орналасады. UMD химиясының нұсқаулығы жылдам анықтау үшін осы үлгіні қолданады.

Әлдеқашан айтылғандай, металдар мен бейметалдардың периодтық жүйедегі орналасуы тек олардың орнымен ғана шешілмейді. Периодтық жүйенің кестелерінде металдар мен бейметалдарды ең жақсысы — олардың қасиеттері бойынша ажыратуға болады. Металдар әдетте жылу мен электр тогын жақсы өткізеді және оң иондар түзуге электрондарын жоғалтады. Периодтық жүйедегі бейметалдар электрондарды қабылдауға немесе бөлісуіне бейім, сонымен қатар көптеген бейметалдар — нашар өткізгіштер. Периодтық жүйедегі металлойдтар шекараның ортасында орналасады, жиі аралас қасиеттер мен жартылай өткізгіштік қасиет көрсетеді.

1. Кестеде «баспалдақ» сызығын табыңыз.
2. Алдымен сол жақ немесе орта бөлікті қараңыз. Ондағы көпшілік элементтер — металдар.
3. Жоғарғы оң жақ бөлікті қараңыз. Ондағы көпшілік элементтер — бейметалдар.
4. Шекараның өзін тексеріңіз. Оның бойында орналасқан элементтер жиі металлойдтар болып табылады.
5. Қажет болса, элементтердің қасиеттерін сынаңыз. Жақсы өткізгіш — металл, нашар өткізгіш — бейметалл, ал аралас немесе жартылай өткізгіштік қасиет — металлойд.
6. Ескертулерді бақылаңыз. Сутегі сол жақта орналасқан, бірақ әдетте бейметалл болып табылады. Егер сіз сұрасаңыз: «Кремний — металл, бейметалл немесе металлоид па?», кремний әдетте металлоид ретінде жіктеледі. Оның жартылай өткізгіштік рөлі MISUMI-дің металлоидтарға арналған нұсқаулығында ерекше көрсетілген.

Баспалдақ — бұл бағдар беруші, бірақ кепілдік емес. Шекаралық элементтер әртүрлі кестелер мен олардың жіктеу ережелеріне байланысты әртүрлі тәсілдермен белгіленуі мүмкін.

Тез тану үшін қарапайым есте сақтау құралдары

• Сол жақ пен ортада — металл деп ойлаңыз.
• Жоғарғы оң жақта — бейметалл деп ойлаңыз.
• Баспалдақ бойынша — металлоид деп ойлаңыз.
• Пайдалану қасиетін есте сақтаңыз: өткізеді, токқа қарсы тұрады немесе жартылай өткізгіш болады.

Осы тез тәсіл периодтық кестенің диаграммаларындағы металдар мен бейметалдарды қысым кезінде оқуды әлдеқайда оңайлатады. Сонымен қатар, бұл тек есте сақтаудан асады, себебі электроника мен өндірісте нақты материалдарды таңдауға әсер ететін өткізгіш металл мен жартылай өткізгіш металлоид арасындағы айырмашылық осындай.

Периодтық кестедегі металдардың өндірісте маңызы қандай?

Баспалдақ тәртібі оқушыларға элементтерді сұрыптауға көмектеседі ғана емес. Дизайн мен өндірісте «металл дегеніміз не?» деген сұрақ тез арада өнімнің қасиеттері бойынша нақты шешімге айналады. Химиялық элементтердің периодтық жүйедегі орнын білу инженерлерге электр өткізгіштігі, беріктігі, пластикалығы және жылу өткізгіштігі туралы алғашқы ақпарат береді, бірақ шынайы өндіріс оқулықтағы белгілеуден әлдеқайда аса кетеді.

Металдардың класификациясының шынайы өндірісте маңызы қандай?

Металдық химиялық элемент жиі қорытынды емес, бастапқы нүкте болып табылады. AJProTech материалды таңдауды жүктемелер, орта, салмақ, өндірістік жарамдылық, қолжетімділік, құн және сәйкестік арасындағы тепе-теңдік ретінде сипаттайды. Сондықтан әртүрлі металдар әртүрлі мәселелерді шешеді. TIRapid бұл заңдылықты анық көрсетеді: мыс электрлік және жылу өткізгіштігі үшін бағаланады, алюминий — төмен тығыздығы мен коррозияға төзімділігі үшін, болат — беріктігі мен тиімді құны үшін, ал титан — қиын жағдайларда жоғары меншікті беріктігі үшін. Практикада көптеген дайын бөлшектер таза металдық химиялық элемент емес, әдетте қасиеттердің жақсырақ тепе-теңдігін қамтамасыз ететін қорытпалардан жасалады.

• Көлік: Алюминий мен магний салмақты азайтуға көмектеседі, ал болат құрылымдық бөлшектер үшін әлі де кеңінен қолданылатын таңдау болып табылады, себебі ол беріктікті тәжірибелік құнмен ұштастырады.
• Электроника: Токтың өтуі мен жылу алмасуы маңызды болған жағдайларда мыс қолданылады.
• Тяжелая қоршағыз орталықтар: Коррозияға төзімділік немесе жоғары температурада тұрақтылық маңызды болған кезде аустенитті болат, титан және никель негізіндегі материалдар пайдалы болады.
• Өндірісті жоспарлау: Өңдеу қасиеті де маңызды. Қағазда идеалды көрінетін материал әлі де құралдың тозуын, өндіріс уақытын немесе бақылау талаптарын арттыруы мүмкін.

Дәлдікпен орындалатын металл өңдеуді қайда зерттеуге болады

Периодтық жүйедегі металдық элемент тек өндіріс процесі сол материалға сәйкес келген кезде ғана пайдалы бөлікке айналады. Алюминий тез өңдеуді және жеңіл конструкцияны қолдай алады, ал қаттырақ болаттар немесе титан қорытпаларына процестің нақтырақ бақылануы қажет болуы мүмкін. Сондықтан инженерлер химиялық құрамға ғана емес, сонымен қатар дәлдік шектеріне, беттің өңделуіне, растауға және қайталанушылыққа да назар аударады.

Практикалық мысал ретінде, Shaoyi Metal Technology автомобильдің өңдеу жұмыс процесін көрсетеді, ол жылдам прототиптауды, шағын көлемдегі өндірісті және массалық өндірісті IATF 16949 сапа басқару жүйесі мен статистикалық процесстерді бақылаумен байланыстырады. Осылай қолданылғанда, периодтық жүйе есте сақтауға арналған кесте емес, өңделетін, бақыланатын және нақты бөлшектерде сенімді болатын материалдарды таңдауға көмектесетін нұсқау болып табылады.

• Химиялық құрамды пайдаланып, мүмкін болатын нұсқаларды тарылтыңыз.
• Соңғы материалды таңдау үшін инженерлік критерийлерді қолданыңыз.
• Сенімді бөлшек алу үшін процесті бақылауды қолданыңыз.

Периодтық жүйедегі металдарды оқып-үйренудің нағыз маңызы — оларды тек атау емес, сонымен қатар металдардың жіктелуінің адамдар күнделікті өмірде иеленетін, электр сымдарын жасайтын, салқындататын және құрылыс салатын бөлшектерге қалай әсер ететінін түсіну.

Периодтық жүйедегі металдар туралы ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

периодтық жүйеде неше металл бар?

Барлық дереккөздерде бірдей қабылданған нақты сан жоқ. Көпшілік элементтер металл болып табылады, бірақ дәл жалпы сан периодтық жүйенің «тірек» аймағындағы және кейбір ауыр p-блок элементтерінде шекаралық жағдайларды әртүрлі тәсілдермен қарастырған кезде өзгеруі мүмкін. Дәл жауап металдық отбасыларды айқын ажыратады және кейбір элементтерді әртүрлі тәсілдермен белгілеуге болатынын ескере отырып, бір ғана ыңғайлы санды беруден аулақ болады.

металдар периодтық жүйеде қайда орналасқан?

Металдар негізінен периодтық кестенің сол жағында және ортасында орналасқан. Төменгі жағындағы екі бөлек қатар — лантаноидтар мен актиноидтар да металдар болып табылады. Кестенің құрылысын тез түсіну үшін «баспалдақ сызығын» қолдануға болады: оның сол жағындағы көпшілік элементтер — металдар, оң жағындағылар — бейметалдар, ал шекаралық аймақта көптеген металлойдтар орналасқан. Суретте көрсетілгендей, сутегі — жиі кездесетін ерекше жағдай, өйткені ол сол жақта орналасқанымен, әдетте бейметалл ретінде жіктеледі.

3. Периодтық кестедегі металдардың негізгі топтары қандай?

Негізгі металдар тобына сілтілік металдар, сілтілік жер металдары, өтіс металдары, өтіс кейінгі металдар, лантаноидтар және актиноидтар жатады. Әрбір топ өзіндік қасиеттерге ие. Сілтілік металдар өте белсенді, сілтілік жер металдары одан аз белсенді, бірақ әлі де белсенді, өтіс металдары — көптеген танымал құрылыс пен инженерлік металдарды қамтиды, өтіс кейінгі металдар әдетте жұмсақ, ал лантаноидтар мен актиноидтар — негізгі кестенің төменгі жағында көрсетілген екі металдық қатарды құрайды.

4. Элементті металл ететін қандай қасиеттер бар?

Химиктер әдетте металды бір ғана белгісі бойынша емес, бірнеше белгілер тобы бойынша анықтайды. Металдар жылу мен электр тоғын жақсы өткізеді, жарықты шағылдырады, сынбай иіледі, сымдарға созылады және реакцияларда электрондарды жоғалтады. Дегенмен, барлық металл бірдей әрекет етпейді. Кейбіреулері жұмсақ, кейбіреулері коррозияға төзімді, ал белгілі бір мысал — сынап — бұл элемент қалыпты температурада сұйық күйде болады.

5. Өндірісте элементтің металл болуы неге маңызды?

Металлдардың жіктелуі химиялық құрамды нақты материалдарды таңдауға байланыстыруға көмектеседі. Инженерлер материалдың металды екенін білгеннен кейін олар өткізгіштік, беріктік, коррозияға төзімділік, салмақ және өңдеуге қолайлылық туралы ойлануды бастай алады. Бұл электроника, көлік бөлшектері мен өнеркәсіптік компоненттерде маңызды. Іс жүзінде металды элемент немесе қорытпалардан пайдалануға болатын бөлшек алу үшін өндірістік процесті бақылау мен дәлдетілген өңдеу де маңызды. Мысалы, Shaoyi Metal Technology компаниясы металды бөлшектерді прототиптау сатысынан өндіріске шығаруға дейін жеткізу үшін IATF 16949 стандартына сәйкес сертификатталған өңдеу технологиясын және статистикалық процесті бақылау (SPC) негізіндегі сапа бақылауын қолданады.