Химия и опазване на околната среда · 10 клас · урок 1 от 3

Метали и сплави

Металите имат метален блясък, добра електро- и топлопроводимост и са ковки, защото в кристалната им решетка има свободни (делокализирани) електрони. В природата повечето метали се срещат в съединения (руди), от които се получават чрез редукция: с въглерод или CO при висока температура (пирометалургия) или с електричен ток (електрометалургия). Чистите метали често се заменят със сплави, които са по-здрави и по-устойчиви на корозия. Най-използваните сплави са стоманата и чугунът (желязо и въглерод), бронзът, месингът и дуралуминият.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Металната връзка и свободните електрони обясняват електропроводимостта и ковкостта.
  • Живакът е единственият течен метал при стайна температура; волфрамът има най-висока температура на топене.
  • Алуминият е най-разпространеният метал в земната кора.
  • Бронз: мед и калай; месинг: мед и цинк; неръждаема стомана: желязо с хром и никел.
  • Проба 585 означава 58,5% злато в сплавта.

Пример

В доменната пещ желязото се получава чрез редукция: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2. От 160 g Fe2O3 теоретично се получават 112 g желязо.

Проверете се: 20 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Кой метал е течен при стайна температура?
    • олово
    • живак
    • калай
    • натрий

    Отговор: живак

    Живакът се топи при около −39 °C.

  2. Кое свойство на металите се дължи на свободните (делокализирани) електрони?
    • крехкостта
    • прозрачността
    • електропроводимостта
    • ниската плътност

    Отговор: електропроводимостта

    Подвижните електрони в металната връзка пренасят заряда.

  3. Кой е най-разпространеният метал в земната кора?
    • алуминий
    • желязо
    • калций
    • натрий

    Отговор: алуминий

    Алуминият е около 8% от масата на земната кора, повече от желязото.

  4. Как се нарича методът за получаване на метали чрез редукция с въглерод или CO при висока температура?
    • хидрометалургия
    • пирометалургия
    • електрометалургия
    • алуминотермия

    Отговор: пирометалургия

    Така се получава например желязото в доменната пещ.

  5. Колко тона желязо теоретично се получават от 1 t Fe2O3?
    • 0,35 t
    • 0,56 t
    • 1,4 t
    • 0,7 t

    Отговор: 0,7 t

    w(Fe) = 2·56/160 = 0,7, значи от 1 t Fe2O3 се получават 0,7 t Fe.

  6. Кой метал има най-висока температура на топене?
    • Желязото
    • Медта
    • Алуминият
    • Волфрамът

    Отговор: Волфрамът

    Волфрамът се топи при около 3400 °C и затова е използван за нишки на лампи.

  7. Кое свойство позволява златото да се изкове в много тънки листове?
    • Ковкостта
    • Твърдостта
    • Магнитността
    • Крехкостта

    Отговор: Ковкостта

    Металите са ковки и пластични благодарение на металната връзка.

  8. Кой метал се привлича силно от магнит?
    • Медта
    • Алуминият
    • Желязото
    • Оловото

    Отговор: Желязото

    Желязото (както кобалтът и никелът) е феромагнитно.

  9. Как се нарича получаването на метали чрез електричен ток през стопилка или разтвор?
    • Пирометалургия
    • Хидрометалургия
    • Електрометалургия
    • Флотация

    Отговор: Електрометалургия

    Така се получават например алуминият и натрият, чрез електролиза на стопилки.

  10. Колко грама алуминий теоретично могат да се получат от 102 g Al2O3? (Al = 27, O = 16)
    • 54 g
    • 27 g
    • 102 g
    • 48 g

    Отговор: 54 g

    M(Al2O3) = 102 g/mol; 1 mol оксид съдържа 2 mol Al, т.е. 54 g.

  11. Какво е сплавта?
    • смес на метал с други метали или неметали, получена чрез стопяване
    • чист метал с кристална решетка
    • химично съединение на метал с кислород
    • разтвор на метал във вода

    Отговор: смес на метали (или метал и неметал), получена при стопяване

    Сплавите често имат по-добри свойства от чистите метали.

  12. Кои метали съдържа бронзът?
    • мед и цинк
    • мед и калай
    • желязо и хром
    • олово и калай

    Отговор: мед и калай

    Бронзът е една от най-старите сплави, използвани от човека.

  13. Кои метали се добавят към стоманата, за да стане неръждаема?
    • олово и калай
    • мед и цинк
    • хром и никел
    • натрий и калий

    Отговор: хром и никел

    Хромът образува защитен оксиден слой върху повърхността.

  14. Коя лека и здрава сплав на алуминия се използва в самолетостроенето?
    • месинг
    • бронз
    • дуралуминий
    • амалгама

    Отговор: дуралуминий

    Съдържа алуминий с добавки на мед, магнезий и манган.

  15. Месинг съдържа 60% мед, а останалото е цинк. Колко грама цинк има в 250 g месинг?
    • 150 g
    • 60 g
    • 40 g
    • 100 g

    Отговор: 100 g

    Цинкът е 40%: 250 · 0,4 = 100 g.

  16. Кой метал е основен в стоманата?
    • Медта
    • Алуминият
    • Цинкът
    • Желязото

    Отговор: Желязото

    Стоманата е сплав на желязо с малко въглерод и често с други метали.

  17. Какво е амалгама?
    • Сплав на мед и калай
    • Сплав на живак с друг метал
    • Оксид на живака
    • Сол на среброто

    Отговор: Сплав на живак с друг метал

    Живакът разтваря много метали и образува амалгами.

  18. Защо сплавите често се предпочитат пред чистите метали?
    • Винаги са по-евтини
    • Имат по-добри свойства, например здравина и устойчивост на корозия
    • Винаги са по-леки
    • Провеждат по-добре тока

    Отговор: Имат по-добри свойства, например здравина и устойчивост на корозия

    Чрез подходящ състав се получават материали с по-голяма твърдост, здравина или устойчивост.

  19. Какво означава проба 585 на златно бижу?
    • Сплавта съдържа 85% злато
    • Сплавта съдържа 5,85% злато
    • Бижуто тежи 585 mg
    • Сплавта съдържа 58,5% злато

    Отговор: Сплавта съдържа 58,5% злато

    Пробата показва колко части злато има в 1000 части сплав.

  20. Бронз съдържа 88% мед, а останалото е калай. Колко грама мед има в 400 g от този бронз?
    • 352 g
    • 48 g
    • 88 g
    • 312 g

    Отговор: 352 g

    400 · 0,88 = 352 g мед.