Дмитро Менделєєв зміг створити унікальну таблицю хімічних елементів, основною перевагою якої була періодичність. Метали і неметали в таблиці Менделєєва розташовуються отже їх властивості змінюються періодичним чином.

Періодична система була складена Дмитром Менделєєвим у другій половині 19 ст. Відкриття не тільки дозволило спростити роботу хіміків, вона змогла об'єднати у собі як у єдиній системі всі відкриті хімічні речовини, а також передбачити майбутні відкриття.

Створення цієї структурованої системи безцінно науці й у людства загалом. Саме це відкриття дало поштовх розвитку всієї хімії довгі роки.

Цікаво знати! Існує легенда, що готова система здалася вченому уві сні.

В інтерв'ю одному журналісту вчений пояснив, що працював над нею 25 років і те, що вона йому снилася – цілком природно, але це не означає, що уві сні прийшли всі відповіді.

Створена Менделєєвим система ділиться на дві частини:

• періоди - стовпчики по горизонталі в один або два рядки (ряди);
• групи - вертикальні рядки, до одного ряду.

Усього у системі 7 періодів, кожен наступний елемент відмінний від попереднього великою кількістю електронів у ядрі, тобто. заряд ядра кожного правого показника більший за лівий на одиницю. Кожен період починається з металу, а закінчується інертним газом – це і є періодичність таблиці, адже властивості сполук змінюються всередині одного періоду і повторюються в наступному. При цьому слід пам'ятати, що 1-3 періоди неповні або малі, у них всього 2, 8 та 8 представників. У повному періоді (тобто залишилися чотири) по 18 хімічних представників.

У групі розташовуються хімічні сполуки з однаковою вищою, тобто. у них однакова електронна будова. Загалом у системі представлено 18 груп (повна версія), кожна з яких починається лугом і закінчується інертним газом. Усі, представлені у системі субстанції, можна розділити на дві основні групи – метал чи неметал.

Для полегшення пошуку групи мають назву, а металеві властивості субстанцій посилюються з кожною нижньою рядком, тобто. чим нижче з'єднання, тим більше у нього буде атомних орбіт і тим слабші електронні зв'язки. Також змінюється і кристалічна решітка – вона стає яскраво вираженою в елементів із великою кількістю атомних орбіт.

У хімії використовують три види таблиць:

1. Коротка - актиноїди та лантаноїди винесені за межі основного поля, а 4 і всі наступні періоди займають по 2 рядки.
2. Довга – у ній актиноїди та лантаноїди винесені за кордон основного поля.
3. Наддовга - кожен період займає рівно 1 рядок.

Головною вважається та таблиця Менделєєва, яка була прийнята та підтверджена офіційно, але для зручності частіше використовують коротку версію. Метали та неметали в таблиці Менделєєва розташовуються згідно з суворими правилами, які полегшують роботу з нею.

Метали у таблиці Менделєєва

У системі Менделєєва сплави мають переважну кількість і їх список дуже великий – вони починаються з Бора (В) і закінчуються полонієм (Po) (винятком є ​​германій (Ge) і сурма (Sb)). Ця група має характерні ознаки, Вони поділені на групи, та їх властивості у своїй неоднорідні. Характерні їх ознаки:

• пластичність;
• електропровідність;
• блиск;
• легка віддача електронів;
• ковкість;
• теплопровідність;
• твердість (крім ртуті).

Через різної хімічної та фізичної суті властивості можуть істотно відрізнятися у двох представників цієї групи, не всі вони схожі на типові природні сплави, наприклад, ртуть - це рідка субстанція, але належить до цієї групи.

У звичайному стані вона рідка і без кристалічної решітки, яка грає ключову роль у сплавах. Тільки хімічні властивості ріднять ртуть із цією групою елементів, попри умовність властивостей цих органічних сполук. Те саме стосується і цезію - найм'якшого сплаву, але він не може в природі існувати в чистому вигляді.

Деякі елементи такого типу можуть існувати лише частки секунди, а деякі не зустрічаються у природі зовсім – їх створили у штучних умовах лабораторії. Кожна з груп металів у системі має свою назву та ознаки, які відрізняють їх від інших груп.

При цьому відмінності у них дуже суттєві. У періодичної системі все метали розташовуються за кількістю електронів ядрі, тобто. щодо збільшення атомної маси. При цьому їм характерна періодична зміна характерних властивостей. Через це в таблиці вони не розміщуються обережно, а можуть стояти неправильно.

У першій групі лугів немає речовин, які зустрічалися в чистому вигляді у природі – можуть перебувати лише у складі різних сполук.

Як відрізнити метал від неметалу?

Як визначити метал у поєднанні? Існує простий спосіб визначення, але для цього необхідно мати лінійку та таблицю Менделєєва. Для визначення треба:

1. Провести умовну лінію місцями з'єднання елементів від Бора до Полонія (можна до Астата).
2. Усі матеріали, які будуть зліва лінії та у побічних підгрупах – метал.
3. Речовини праворуч – іншого типу.

Однак у способу є вада – він не включає групу Німеччин і Сурму і працює тільки в довгій таблиці. Метод можна використовувати як шпаргалку, але щоб точно визначити речовину, слід запам'ятати список усіх неметалів. Скільки їх всього? Мало – лише 22 речовини.

У будь-якому випадку, для визначення природи речовини необхідно розглядати її окремо. Легко буде елементи, якщо знати їхні властивості. Всі метали:

1. При кімнатній температурі – тверді, крім ртуті. При цьому вони блищать і добре проводять електричний струм.
2. У них зовнішньому рівні ядра менше атомів.
3. Складаються з кристалічних грат (крім ртуті), а всі інші елементи мають молекулярну або іонну структуру.
4. У періодичній системі всі неметали – червоного кольору, метали – чорного та зеленого.
5. Якщо рухатись зліва направо в періоді, то заряд ядра речовини збільшуватиметься.
6. У деяких речовин властивості виражені слабо, але вони однаково мають характерні ознаки. Такі елементи відносяться до напівметалів, наприклад Полоній або Сурма, вони зазвичай розташовуються на межі двох груп.

Увага!У нижній лівій частині блоку в системі завжди стоять типові метали, а в правій верхній - типові гази і рідини.

Важливо запам'ятати, що при переміщенні в таблиці зверху вниз стають сильнішими за неметалеві властивості речовин, оскільки там розташовуються елементи, які мають віддалені зовнішні оболонки. Їх ядро ​​відокремлено від електронів і тому вони притягуються слабше.

Корисне відео

Підведемо підсумки

Відрізнити елементи буде просто, якщо знати основні принципи формування таблиці Менделєєва та властивості металів. Корисно також запам'ятати і список решти 22 елементів. Але не слід забувати, що будь-який елемент у поєднанні слід розглядати окремо, не враховуючи його зв'язків з іншими речовинами.

Вконтакте

Як відрізнити один кольоровий метал від іншого?

Кольоровий метал – мідь, латунь, свинець, титан, алюміній. Ціна на них хороша, але тільки в тому випадку, якщо метал не має домішок і головне радіаційного фону. В останньому випадку ціна впаде набагато. Якщо не ви привезете метал до пункту прийому, а пункт прийому сам до вас приїдете – ви отримаєте менше грошей, майте на увазі. Через транспортні витрати пункту прийому.

Як відрізнити чорний метал від кольорового? Якщо магнітиться, це чермет або одна зі складових такого металу - чермет. Решта не магнітиться.

Нержавіюча сталь теж не магнітиться, вода на ній слідів не залишає, коштує набагато дорожче за чермет. Колір сірий.

Мідь - жовтий, навіть золотистий метал, при зіткненні з киснем покривається темною оксидною плівкою, при зіткненні з водою - іржею. Мідь коштує дорожче всіх кольорових металів, дорожче лише дорогоцінні метали типу срібла та золота.

Алюміній є сріблястим металом, гнучкий і легкий, легко ріжеться і гнеться, ціна - невелика.

Латунь - важкий метал жовтого кольору з легкою червоністю, дуже схожа на золото.

Бронза – темно-коричневого кольору, поверхня – зерниста. Коштує приблизно стільки ж, як і латунь. Зазвичай прийом кольорових металів здійснюється там, де й прийом чорних металів. Дорогоцінні метали приймаються особливими організаціями, які мають на це особливий дозвіл від влади.

Найзатребуваніший кольоровий метал у пунктах прийому, за який не шкодують грошей – мідь. Справжня мідь визначається так:

Якщо метал у хорошому стані, то вона неодмінно матиме золотисто-рожевий відтінок, а на повітрі швидко сховається під коричнево-зелено-блакитною оксидною плівкою.

Металобрухт типу водопровідних труб, труб для кондиціонерів, тепловідвідних трубок (кулери) – майже напевно мідь, особливо у випадку з кулерами, оскільки недоцільно відводити тепло дорожчими сріблом та золотом, а у міді тут суперників небагато.

Навіщо складати? А навіщо тримати вдома, у гаражі чи прибудовах непотрібні речі? Якщо предмет лежить без діла, то чому б не здати його в лом і не заробити на цьому? Більш того, дуже висока ціна на кольорові метали просто сприяє цьому.

Це дозволяє державі заощаджувати. Мідь потрібна для багатьох потреб, і якщо вдається видобути її за допомогою переробки, не витрачаючи колосальних обсягів енергії на видобуток руди, її транспортування та отримання металу, то це дуже добре для економіки.

Як часто ви стикалися з такою проблемою: потрібне зварювання, але ви не знаєте якийсь метал перед вами і, відповідно, важко визначитися з маркою електрода, або присадочного прутка? Можливо, необхідність відрізнити метал виникала у вас і з іншого приводу.

Як можна дізнатися, який метал перед вами, яка його марка не вдаючись до спеціальних досліджень, таких як спектральний аналіз, або аналіз на вуглець і т.д.?

Відрізнити кольоровий метал від чорного не важко навіть людині не присвяченій тонкощі металургійної науки. Найпростіший спосіб, до якого можна вдатися, це візуальний огляд.

Чорний металпри різанні або зачистці має сріблясто-світлий колір, однак, дуже швидко окислюється на повітрі Окис має тьмяний сірий відтінок. Метал добре береться магнітом і сильно корродує, тобто покривається шаром рудої іржі.

Алюмінійі сплави на його основі - при свіжому різі світлий блискучий метал, магнітом не береться, окислюючись набуває матовості. Чистий алюміній - білястого кольору, окислена поверхня візуально сприймається як білий наліт.

Мідьмає червоний відтінок, сильно темніє на повітрі із утворенням зеленого нальоту. Магнітом не береться. При згорянні забарвлює полум'я у зелений.

Бронзаце сплав із міддю – має жовтий відтінок, окислюється слабо і не магнітиться.

Латунь— це сплав міді з цинком, практично те саме, що й бронза, тільки сильніше окислюється.

Корозійностійка сталь (нержавіюча сталь)без кольору, іноді з сіруватим відтінком, магнітом може братися наржована нерж, відпалена нержавіюча сталь не магнітиться.

Магнійметал із білим сріблястим відтінком, не магнітиться. Згоряє яскравим білим полум'ям, при вдиханні з'являється солодкуватий присмак.

Різні хімічні елементи, висічені абразивним або іншим колом, на повітрі згоряють кожен своїм неповторним способом. При порізці, або заточуванні можна визначити метал точніше за кольором та формою іскри та кількістю «зірок».

Відомо, що низьковуглецеві сталі залежно від типу доданого в плавку розкислювача розрізняють: киплячі, спокійні, напівспокійні.

Кипляча стальзалишає нечисленні довгі іскри, пофарбовані в оранжевий колір. При утриманні великої кількостівуглецю (високовуглецеві) з-під кола вилітає пучок численних світлих іскор, з «зірками» на кінці. Зі збільшенням відсоткового вмісту вуглецю збільшується яскравість і «зірок» стає більшим.

Інструментальна сталь (швидкоріз)дає пучок ламаних коротких іскор.

За наявності досвіду можна навчитися визначати кількість вуглецю з точністю до десятої відсотка. Однак, практично неможливо відрізнити сталь високоякісну від звичайної, так як відсоток вмісту шкідливих домішок, таких як сірка і фосфор, як в одному, так і в іншому випадку дуже малий, і він ніяк не впливає на форму, колір, розміри іскри і т.д. . Крім того, зверніть увагу на те, що ст. 20 і ст.3, ст.4 містять однакову кількість вуглецю і, відповідно, візуально ви не побачите жодної різниці в характері згоряння.

Безпомилково можна визначити присутність вольфраму в сталі, якщо його більше 3-4% іскра забарвлюється темним бордовим кольором і це головна ознака того, що сталь не вуглецева.

Чавун(Сплав заліза з вуглецем від 2,14%) забарвлює іскру в червоний, тут не помилишся.

При ударі титануоб сталь висікається яскрава біляста іскра.

Нержавіюча стальдає схожу картину, однак яскравість у іскри в неї менше і її важче отримати.

Підтвердити марку матеріалу можуть додаткові дослідження. Якщо взяти сталеву болванку і надрізати її на 25% її товщини, а потім ударити по ній кувалдою, то вийде злам, вивчивши характер якого можна зробити висновки.

Швидкоріз, або рапід(Р18, Р9 та інші) внаслідок своєї високої твердості ламається тендітно і злам має дрібнозернистий з темним забарвленням. Вуглецева сталь навпроти, має світлий із великим зерном злам. Зіставивши дані по виду поверхні, за якою сталося руйнування, з результатами по іскорах можна з великою часткою впевненості говорити про правильність визначення марки матеріалу.

Якщо ж, незважаючи на всі проведені випробування вас, як і раніше, долають сумніви, то за наявності гартової печі, ви можете провести наступний експеримент, заснований на різній здатності сталей до загартування.

Отже, сталь із вмістом вуглецю до 0,25% (Ст.3-Ст.20) після нагрівання до Т= 900 градусів, деякої витримки та подальшого різкого охолодження у воді залишається такою ж м'якою та пластичною, якою була до термообробки і добре спилюється напилком (добре мати в господарстві набір тарированных напилків з різною твердістю). Вуглецеву сталь із вмістом до 1,3%С легко можна відрізнити від низьколегованої сталі після загартування на олію. Перші після такої процедури відмінно пиляються напилком, а другі (леговані) набувають настільки високу твердість, що напилок по них ковзає (зокрема, маються на увазі марки 9ХС, ХВГ, що добре зварюються).
Ст.40 і Ст.50 від Ст.40Х і Ст.50Х дуже важко відрізнити один від одного по істрі, зате після загартування ст.40Х набуває великої твердості і напилок по такій сталі ковзає і не спилює її, а Ст.40 залишається м'якою та податливою. Напильник, як засіб визначення твердості, використовується у разі відсутності інших засобів вимірювання (твердомір Роквелл, або Супер-Роквелл з алмазним індентором, або ультразвуковий твердомір, заснований на явищі ультразвукового контактного імпедансу).
Слід зазначити, більшість сталей після загартування має обезуглероженный шар (цей шар, відповідно, має низьку твердість) і його необхідно зняти для отримання коректних даних.
Якщо стоїть питання розрізнити сталі на кшталт виготовлення, поверхня гарячекатанной сталі завжди покрита нальотом окалини, а холоднотягнута має чисту, блискучу, нічим не забруднену поверхню.

Отже, для визначення марки матеріалу ви можете вдатися до одного із запропонованих варіантів:

• візуальний огляд,
• висікання іскри,
• вивчення зламу,
• загартування та перевірка напилком.

Якщо дослідити зразок матеріалу всіма цими способами та зіставити результати, то можна говорити про стовідсоткову точність визначення марки матеріалу. Також ці варіанти можна використовувати як додаткові дослідження під час проведення спектрального аналізу.

додаткові відомості

Ст.12Х18Н9 (AISI 304) дає коротку іскру, забарвлену в світло-жовтий колір з кількома червоними точками, що виникають іноді. У місці дотику абразиву і на кінчиках розгалуження іскровий пучок має червоно-жовте забарвлення.

Ст.Х12Ф1 - жовта, коротка іскра, множинні "зірки", кінці подовжені в лінії. У місці торкання абразиву червоно-жовте забарвлення. Окремі червоні крапки по всьому пучку.

Ст.12Х13 - світло-жовта коротка іскра з відгалуженнями.

Сьогодні багато власників приватних будинків намагаються максимально використовувати власні можливості. Йдеться про організацію майстерні. Наявність навіть примітивного токарного верстата дозволить виготовляти широке різноманіття деталей різних призначень. У будь-якому випадку ремонт садового обладнання або навіть власного авто стане значно простіше.

Тим часом економії виходить досягти за рахунок покупки металевої сировини на найбільш вигідних умовах. В Інтернеті сьогодні є максимально привабливі розцінки на алюмінієвий пруток. Багато хто купує метал для подальшого його використання на пунктах металобрухту. Тут постає питання – як відрізнити чорний метал від кольорового?

Опитування показують, що обиватель неспроможна відповісти це питання. Суть відповіді у складі металів.

У чорних металах є домішка заліза. Отже, визначити чорний метал можна за допомогою звичайного магніту. Якщо він прилипає до металевої деталі або заготовки, з упевненістю можна говорити, що вона виконана з чорного металу.

Проте, з будь-якого правила є винятки. Нікель теж притягує до себе магніт, хоча вважається винятково кольоровим металам. Крім того, правило з магнітом не поширюється на деякі металеві сплави.

До них можна віднести нержавіючу сталь.

До таких сміливо можна віднести:

• алюміній;
• мідь;
• латунь;
• Бронзу.

Проте, є простий спосіб виявити чорний метал. У випадку, якщо Ви купуєте метал на розвалі (пункт прийому), ймовірно, що він знаходиться на відкритому повітрі.

Йдеться у тому, що у метал впливають атмосферні опади. А це означає, що від корозії він аж ніяк не захищений. Отже, чорні метали відразу починають покриватися іржею.

Кольорові метали апріорно не піддаються корозії (мається на увазі під впливом довкілля). Їх захищає невидима оксидна плівка, що з'являється на поверхні.

У відео розповідається про те, як здійснити розпізнавання металу (кольоровий або чорний):

Напевно, кожному доводилося тримати в руках прикрасу чи іншу річ, ясно, що металеву. Але як визначити, який метал використано під час виготовлення? Це може бути дорогоцінний матеріал або підробка під нього, а то й зовсім дрібничка без претензій на цінність. Точна відповідь дасть експертиза у спеціалістів, але вона не безкоштовна. Але є методи приблизного визначення виду металу в домашніх умовах. Ними користувалися давно, але вони не втратили своєї актуальності і в наш час.

Піднести магніт до предмета, що перевіряється - гарний спосібпервинної перевірки. За реакцією магніту можна визначити, до якої групи відноситься метал:

1. Феромагнетики. Магніт явно притягується до предмета, отже, у складі виробу можуть бути залізо, сталь чи нікель.
2. Парамагнетики. Взаємодія з магнітом дуже слабка. До цієї групи належать алюміній, хром. З дорогоцінних металів парамагнетиком є ​​платина та срібло.
3. Діамагнетики. Взагалі не реагують на магніт. Такі властивості мають мідь, цинк. З дорогоцінних металів – золото.

Звичайно, така перевірка не дозволить точно встановити матеріал, з якого виготовлено річ. Адже немагнітний метал може бути не в чистому вигляді, а у вигляді металу з феромагнетиком. Але може підтвердити чи спростувати припущення. Наприклад, якщо перевіряється, чи золото ні, а предмет явно магнітиться, то можна стверджувати, що це підробка.

Під час перевірки ювелірні виробислід враховувати, що в них крім дорогоцінних металів можуть бути замочки, вбудовані пружинки, виготовлені з іншого матеріалу. Перевіряти треба сам метал.

Перевірка теплом

Визначити групу металу можна також після того, як він проводить тепло. Відомо, що провідність тепла у срібла дуже висока. Вона майже вп'ятеро вища, ніж у заліза чи платини. Трохи гірше – у золота, міді та алюмінію. Платина передає тепло навіть слабше, ніж залізо.

Якщо опустити метал на 15–20 секунд у гарячу воду, то за його температурою, що визначається навпомацки, можна зробити якісь висновки.

1. Золоті та срібні предмети стануть такими ж гарячими, як вода, в яку їх опускали.
2. Платина та предмети із вмістом заліза за цей час стануть теплими, але не гарячими.

У такий спосіб легко відрізнити платину від срібла. А от порівняти, срібло чи алюмінієвий сплав, не вийде.

Перевірка йодом

Перевірку справжності металу можна зробити за допомогою розчину йоду, купленого в аптеці. На поверхню наноситься крапля йоду та витримується кілька секунд. Благородним металам – золоту, платині, сріблу – йод не зашкодить. Якщо колір краплі йоду не змінюється, а після її видалення серветкою не залишається жодних слідів чи розлучень – це свідчить про справжність металу. Якщо на місці краплі видно потемніння, це низькопробний сплав або відверта підробка.

Перевірка оцтом

Побутовий розчин оцту також не впливає на дорогоцінні метали. А для підробок він небезпечний. Але, на відміну від перевірки йодом, оцтова кислота потребує часу. Щоб дочекатися результату, треба опустити метал у ємність з оцтом на 15–30 хвилин. Відсутність слідів взаємодії металу з оцтом - ознака шляхетності.

Якщо, крім металу, у виробі містяться коштовні або напівдорогоцінне каміння, то їх краще не перевіряти, оцет може їх зіпсувати. Особливо це стосується перлів.

Перевірка «на зуб»

З романів та фільмів відомо, що раніше перевіряли справжність золотих монет, кусаючи їх. Що ж саме можна встановити таким «дідівським» способом? Золото – м'який метал. Тому навіть при слабкому укусі на ньому залишається вм'ятина від зубів. Підроблені сплави не мають такої властивості, зубами їх не візьмеш.

Подібна перевірка дає гарні результатидля виробів високої проби Чим вищий вміст чистого золота, тим він м'якший. Золото проби 900 і вище настільки м'яке, що цінні вироби з нього намагаються не контактувати з іншими предметами.

Думка експерта

Сидоренко Олександр

Оцінювач антикваріату, нумізмат

Так можна порівнювати платину та срібло. Останнє не має м'якості золота, але при сильному укусі може залишитися невелика вм'ятинка. На справжній платині сліди зубами залишити неможливо.

Застосування хімічних речовин

Перевірку активними хімічними реагентами слід залишати на крайній випадок. При невмілому обігу вони зашкодять навіть справжньому дорогоцінному металу. І для здоров'я перевіряючого вони можуть бути небезпечними.

Аміак

Чисте золото на аміак не реагує. Але із золота 900 та 999 проби практично не роблять виробів, призначених до вживання, лише для колекцій. А на дорогоцінному металі меншої проби аміак може залишити непереборний слід. Розчин його у поєднанні з іншими речовинами застосовують для чищення золотих виробів. Тому визначати золоті та срібні вироби за допомогою аміаку не варто.

Платинові вироби зазвичай випускаються з високою пробою. Тому перевірити справжність платини аміаком можна. На ній цей хімікат не залишить сліду.

Кислоти азотна та соляна

Окремо ці кислоти не впливають на високопробне золото та платину. Якщо ж змішати їх концентровані розчини у пропорції 1:3, то вийде суміш, звана царської горілкою. Вона здатна розчиняти навіть золото. Платину царська горілка не «бере», будучи холодною. У нагрітій суміші поступово розчиниться і цей дорогоцінний метал.

Як не дивно, але справжнього срібла царська горілка не страшна. Воно реагує її утворенням срібного хлориду як тонкої плівки лежить на поверхні. Остання захищає виріб від руйнування.

Перевірка за щільністю

Одним із надійних способів встановлення виду металу або сплаву є визначення його щільності. У чистого золота вона вдвічі вища, ніж у міді і майже втричі – ніж у заліза. Платина ще важча за золото. Навіть сплав золота 585 проби відчутно важчий за неблагородні метали.

Звичайно, для визначення точної щільності невеликого виробу знадобляться аптекарські ваги, розрахунок обсягу (закон Архімеда на допомогу) та табличні дані про щільність основних металів. Але для вирішення питання, з чого в основному зроблений сплав із золота чи іншого металу, достатньо і грубих прикидок. Якщо ж під рукою є предмет із заздалегідь справжнього металу приблизно рівного обсягу, то можуть не знадобитися навіть ваги. Різницю ваги вдвічі-втричі вловити не так важко.

Окремо кожен із розглянутих способів не дасть точної відповіді на питання, з якого металу виготовлено виріб. Але якщо кілька різних перевірок покажуть результати, що збігаються, можна бути впевненим у правильному визначенні. Якщо ж ні, то доведеться звернутися до професіоналів.