《金屬通論》ppt課件(文件)

　

【正文】 e— Pt、 Au— Cd、 Cu、 Zn、Co合金等 ， 其功能決定于晶體內部具有的特殊結構 。 應用航天技術中的大型天線 ，工程技術中的方便鉚釘 、 熱能發動機 。 三 、 金屬玻璃： 將某些金屬熔融 ， 以極快的速度驟冷 ， 如冷卻速度大于105K／ S， 則得到一種新的金屬材料 ， 無序狀態被凍結類似于 “ 玻璃 ” 。 金屬晶須是纖維是一種直徑為幾 — 幾十微米 ， 長度可達數厘米的卓晶體短纖維 ， 它之所以具有極高的強度 （ 接近于晶體的理論強度 ） 取決于晶體內部原子的排列方式（ 或稱細胞結構 ） 。 每種形記合金都有特定的可逆轉變溫度 。 而形記金屬卻能在發生塑性變形后 ， 稍稍加溫便象 “ 記住 ” 了自己原有的形狀而自動復原 。 除了這三類由單一元素決定的典型金屬間化合物外 ， 還有許多金屬間化合物 ， 其結構由兩個或多個因素決定 ， 稱之為復雜化合物 。事實上，實驗中還沒有見到溶質原子呈完全隨機分布的固溶體。 分為 : ?????的一部分按定組成是過量缺位固溶體：只是其中隙中分布在溶劑原子晶格間間充固溶體：溶質原子間隙中保持原有溶劑原子晶格置換固溶體：溶劑金屬無機化學 在置換固溶體中 ， 溶質原子位于溶劑晶體結構的晶格格點上；在間隙固溶體中 ， 溶質原子位于溶劑晶體結構的晶格間隙 。 4 合 金 定義： 兩種或兩種以上金屬元素 （ 或其中一種是非金屬元素 ）相互結合而成的 、 穩定的 、 具有金屬性質的物質成為合金 。 氣態時 用電離能衡量 Ⅰ 水溶液中 ， 用標準電極電勢衡量 Ф? P643表 19－ 3 原因：從結構上找： ① 半徑 r大 ， 核對外層吸力弱； ② 構型 ③ 有效核電荷 （ 離子勢 ） ④ 外層電子數較少 過渡金屬易失去 d電子 無機化學 一 、 金屬與非金屬的反應 O2（ 空氣 ） 分為三種情況： ① 在空氣中迅速反應 ， 順序表中 Li以前 K、 Ca、 Na、 Li ② 加熱反應： Mg、 Al、 Mn、 Zn、 Cr、 Cd、 Fe、 Ni、 Cu、 ③ 不反應 Ag、 Pt、 Au ④ 鈍化現象 Cu、 Pb、 Su、 Cr、 Al形成保護膜 Zn、 Mg、 C 無機化學 二 、 金屬與 H2O的反應 ， 酸的作用 金屬與 H2O酸反應情況 ， 一是與反應物本性有關 ， 即與金屬的活潑性和酸的性質有關；二是與生成物的性質有關；三是與反應物溫度 ， 酸的濃度有關 。顯然金屬鍵越強內聚力越大 ， 升華熱就愈高 。 對于金屬 ， 就是金屬鍵的強度 。 同樣 ， d區的 Mn、 Tc、 Re相對于其他d區的元素的熔點較低 ， 也是因為 d5構型較穩定所議 。mol1, ∴ 金屬的熔點比沸點低的多 。分子晶體、離子晶體、原子晶體都不行，只有金屬晶體行。 ∴ 總的來說，兩者導電程度差不多。 但實際是晶體中離子干擾 、 碰撞 。 因為 ① ：如果自由電子完全參與導電 ， 價電子越多 ， 導電率應該越高 。 無機化學 四 、 金屬的精煉 電解 氣相精煉法 區域熔煉法 無機化學 193 金屬的物理和化學性質 金屬的物理性質 金屬與非金屬性質有明顯的差別： p641表 19— 2 一 、 金屬光澤： 緊堆密結構：自由電子吸收可見光再全反射形成 。 說明 H2并不是一個好的還原劑 。 以 C為還原劑 ， 在低于 1000K產物是CO2， 高于 1000K生成物則為 CO。 但溫度升高 ， 如升到 673K以上 ， 這時兩條線均越過 △ Gθ＝ 0的線 ， 即在 673K時 ，△ Gθ0。 反之 ， 位于上面的金屬與位于下面的金屬氧化物之間的反應將不發生 。 但 T＜ 2100K時 , CO的生成自由能比 Al2O3的要負， 即 C能從 Al2O3中奪取氧而使 Al2O3還原 。三條直線交于 983K。穩定性高的氧化物 Δ rG?負值大 , Δ rG? T直線位于圖下方如 MgO。 從圖中可以看出 : a、 大多數幾乎是平行的關系 ,所以 斜率 ΔS 相差不大 . ΔS ＜ 0， 斜率正值 ， ΔG 隨溫度升高而增大 ， 大多數 ΔS ＞ 0， 斜率負值 ， ΔG 隨溫度升高而減小 ， C→ CO ΔS ＝ 0， ΔG 與溫度無關 ，CO2 b、 有些線有一 拐點 (相變 點 ),說明在某一溫度時 ,熵開始變化 。 氧化物的生成自由能越負，則氧化物越穩定，金屬亦就越難被還原。 一種金屬采用什么提煉方法與它們的化學性質、礦石的類型和經濟效果等有關。 例： WO3＋ 3H2＝ W＋ 3H2O 有 ③ 用比較活潑的金屬作還原劑 例： Cr2O3＋ 2A1 → 2Cr＋ A1203 TiC14＋ 2Mg → Ti＋ 2MgC12 注意選擇標準 ： 通常用的是 Al、 Ca、 Mg、 Na等 Al最常用 ? 鋁容易和許多金屬生成合金。 2PbS+3O2===2PbO+2SO2 PbO+C===Pb+CO 優點 ：還原劑價廉易得。 ? 所以從礦石中提煉金屬一般經過三大步驟： (1)礦石的富集（ 采礦、選礦 ）， (2)冶煉， (3)精煉 一 . 礦石的富集就是預先處理礦石，把其中所含大量脈石移去，以提高礦石中有用成分的含量。Al2O3XH2O） 硫化物形態：閃鋅礦（ ZnS） 方鉛礦（ PbS） 輝銅礦（ CuS2） 閃銀礦（ Ag2S） 鹵化物形態： NaCl,CaF2,光鹵石（ MgCl2cm3以上 Cu、 Ni、 Pb、 Zn、 Co、 Sn、 Hg 貴金屬： Au、 Ag、 Ra、 Rh、 Pd、 Os、 Ir、 Pt 密度大貴重 準金屬： Si、 Se、 Te、 As、 B 稀有金屬： Li、 Rb、 Cs、 Be、 W、 Mo 稀土金屬 四、含量表示 ： 將化學元素在地球化學系統中的平均含量稱為豐度，為紀念 美國克拉克 在計算地殼內元素平均含量所作的貢獻，通常把多元素在地殼中含量的百分比稱為克拉克值。 二、位置 s, d, ds, f及 p區左下 . 114 116 11812345