> Энциклопедический словарь Гранат, страница 308 > Металлы

Металлы

Металлы. Все элементы, или простия тела, разделяются на две больших группы: металлы и металлоиды. К первым принадлежат такие тела, как золото, серебро, железо, медь, цинк и т. под. Все они отличаются особым блеском, способностью проводить тепло, электричество и т. под. Металлоиды же (например, уголь, кислород, фосфор, сера и т. под.) не обладают этими свойствами. В прежнее время полагали, что металлы обладают сравнительно с металлоидами большим уд. весом, но с открытием таких легких металлов, как литий, натрий, калий и др., это различие пало, и на ряду с тяжелыми металлами, появилась группа легких М. С другой стороны, элементы, обладающие металлическим блеском (например, сурьма и др.) иа основании их химических свойств приходится относить к металлоидам. Таким образом, резкой границы между М. и металлоидами провести нельзя, хотя в крайних пределах оба класса простых тел ясно различаются.

Кроме своей сравнительно значительной электропроводности, М. отличаются тем, что при электролизе (смотрите) солей, простые (а не сложные) ионы М. несут положительный заряд и направляются к катоду (катионы). В химическом отношении М. характеризуются тем, что способны образовать друг с другом жидкие или „твердые“ растворы, а также соединения, в которых ясно удерживается металлический характер (смотрите сплавы), при взаимодействии же с металлоидами происходит во многих случаях реакция с выделением тепла (иногда света, например, при соединении алюминия и др. М. с хлором, бромом, иодом и др.), и образуются соединения, лишенные металлических свойств (смотрите соли, карбиды). Соединяясь с кислородом, М. образуют окислы, обладающие (по крайней мере низшия степени окисления) характером оснований. Растворимия в воде окиси щелочных М. (лития, натрия, калия и др.) и щелочноземельных (кальция, бария, стронция, магния) окрашивают лакмусовую бумажку в синий цвет.

Что касается до положения М. в периодической системе элементов, то они занимают места но большей части в левой половине таблицы, и для элементов, принадлежащих к одной и той же группе, по мере возрастания атомного веса, металлический характер выступает более резко (смотрите периодическая система элементов).

Физические свойства М. М. характеризуются особым блеском. Некоторые органические тела, как индиго, фуксин и др., равно как и совершенно безцветные тела, например, пузырьки воздуха в воде, вполне отражающая призма и так далее, обладают таким же блеском. Причина этого явления заключается в сильном отражении света металлическими поверхностями,как показывает следующая таблица:

		Длина нолн ь					(JJJ.
Металл.		(0,000001 милли .ч
		450		500		550		650		700
Серебро .		90,6		91,8		92,5		93,G		94,6		и 0/о перпеп-
Платина. .		55,6		58,4		61.1		66,У		70,1		[ дикулярно
Золото. .		36,8		47,3		74,7		88,2		92,3		и отраженна-
Медь. .		48,3		55,3		59,5		89,0		90,7		1 го света.

При взгляде на эту таблицу делается ясным, почему серебро бело, а золото-желто: первое отражает все лучи спектра почти в одинаковой степени, второе же, отбрасывая желтые лучи, поглощает зеленые и синие. М., обладая сильной отражательной способностью, являются непрозрачными телами: слой в Вюоооо миллим. толщиной не пропускает света, исключение составляет золото, которое в проходящем свете скрашивается в зеленый цвет. Электропроводность М. находится в соотношении с их отражательной способностью: чем сильнее отражает свет М., тем лучшим проводником он является. Этот параллелизм находится в полном соответствии с одним из выводов К. Максуэлевской электромагнитной теории света.

Показатель преломленияМ. был определен сперва Кундтом, который, осадив электролитически металлы между стеклянными пластинками и трубками, построил призмы с углами от 11“ до 51“. В следующей таблице приведены показатели преломления, найденные Кундтом, в первых трех столбцах, и Друде, — в 4-ом столбце:

		Красный. Желтый. Синий.		Красн.
Серебро. .		— 0,27 —		0,181
Зодото. .		0,38 0,58 1,00		0,366
Медь. .		0,45 0,56 0,95. — 1,73 1,52		0,641
Платина .		2,06

Из таблицы видно: во-первых, платина (а также никкель и кобальт) обладают анормальной дисперсией, т. е. лучи с более длинными волнами являются более преломляемыми, чем лучн с короткими волнами; во-вторых, в таких М., как серебро, золото, медь (и натрий), свет распространяется быстрее, чем в свободном эфире (ибо для них показатель преломления, т. е. отношение скорости света в эфире к таковой в М., меньше единицы).

Удельный вес М. очень различен. Как показывает следующая таблица, он лежит между 0,59 и 22,5.

I группа.

				At. b.		Уд. в.		At. объём
				(A)		(d).
Литий. .		Li		7		0,59		12
Калий. .		К		39		0,86		45
Натрий.,		Na		23		0,98		24
Рубидий.,		Rb		85,2		1,52		57
Кальций. .		Са		40		1,57		26
Магний.,		Mg		24		1,74		14
Алюминий		Al		27		2,60		10
Барий .		Ва		137		3,76		36
				II		группа.
				At. b.		Уд. в.		At. объём
				(A).		(d).
Сурьма		Sb		120		6,7		18
Цинк. .		Zn		65		7,1		9
Олово. .		8ц		119		7,2		16
Железо .		Fe		56		7,8		7
Медь. .		Си		63		8.8		7
Серебро .		Ag		108		10,5		10
Свинец.		Pb		207		11,3		18
Ртуть .		Hg		200		13,6		15
Золото .		Au		197		19,6		10
Платина .		Pt		196		21,5		9
Осмий. .		Os		192		22,5		8,5

М. I группы, уд. в которых менее 5, называются легкими, М. же II группы, с уд. в выше 5, называются тяжелыми.

В третьем столбце таблицы находится атомный объём в твердом состоянии—частное от деления атомного веса (А) на удельный вес (d). Атомный объём М. находится в периодической зависимости от их атомного веса (смотрите периодич. система элементов).

В тесной зависимости от уд. в (а, следовательно, ат. об.) находятся другия физические свойства, между про-

ЧИМb,		температура		плавления:		чем
больше		атомный объём, тем			ниже
температура плавления.
		Температура		плавления.
Ртуть		—40й		Магний.
Калий. .		62°		Серебро
Натрий. .		96°		Медь
Олово. .				Золото		31 >64°
Висмут .				Никкель.. .		14510
Кадмии .		322°		Платина		1.45“
Свинец .				Железо (чистое)		3 512»
Цинк. .				Марганец. .. .
Сурьма .		437°		Хром.
Алюминий		687°		Иридий.		2292°

Температура кипения М. лежит очень высоко, так, ртуть кипит при 357°, калий при 670°, натрий при 870° (а по другим исслед. — при 954°), кадмий при 778°, цинк при 930°, висмут при 1420°, магний при 1100°, свинец при 1525°Ц., олово при 2270°, медь при 2310°, серебро при 1955°.