VLASTNOSTI KOVŮ. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Transkript

1 Autor: Mgr. Stanislava Bubíková VLASTNOSTI KOVŮ Datum (období) tvorby: Ročník: osmý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Částicové složení látek a chemické prvky 1

2 Anotace: Žáci se seznámí s umístěním kovů v PSP. V rámci tohoto modulu žáci rozdělí kovy na jednotlivé skupiny. Popíší jejich základní vlastnosti a přiřadí je jednotlivým kovům. 2

3 Kovy tvoří více než 80 % PSP 63 z 83 stálých prvků ve sloučeninách mají kladné oxidační číslo (kationty) snadno zpracovatelné (doba bronzová současnost) Obr. č. 1: Bronzový leopard, Ghana [2] dostupné z: Obr. č. 2: Odlévání železa [3] dostupné z: 3

4 Vlastnosti kovů vysoké teploty tání a varu železo: t t = C; t v = C wolfram: t t = C; t v = C barva stříbrná tmavě šedá výjimky: zlato, měď široké rozmezí hustot sodík: ρ = 0,968 g/cm 3 rtuť: ρ = 13,534 g cm 3 osmium: ρ = 22,59 g.cm -3 Obr. č. 3: Bronzová, zlatá a stříbrná soška [4] dostupné z: kovový lesk Obr. č. 4: Krystaly mědi [5] dostupné z: e:cuprite-copper jpg 4

5 Vlastnosti kovů elektrická vodivost schopnost látky vést elektrický proud musí obsahovat volné elektrony (kovy, grafit) nebo ionty (roztoky a taveniny iontových solí) nejlepší vodiče: Ag, Au, Cu tepelná vodivost ovlivňuje subjektivní vnímání teploty těles při doteku vodivý předmět (kov, dlažba) se zdá chladnější a nevodivý předmět (dřevo, vlna) teplejší, i když mají stejnou teplotu tepelná vodivost je mírně závislá na teplotě u kovů s rostoucí teplotou klesá, u polovodičů naopak s teplotou roste Obr. č. 5: Elektrické vedení [6] dostupné z: e:isolators_in_griekenland.jpg 5

6 Slitiny směsi kovu s dalšími kovy nebo jinými prvky vzniká tavením pevný roztok získávají vlastnosti, které čisté kovy nemají nemají ostrý bod tání, tají v rozmezí několika stupňů eutektika = slitiny s nižšími teplotami tání než mají samotné kovy Obr. č. 6: Slitina wolframu [7] dostupné z: oy_counterweight.jpg Obr. č. 7: Duralová konstrukce [8] dostupné z: -_Loening_OA-1A_-_San_Francisco.jpg 6

7 Příklady slitin bronz pravěk více než 65 % Cu + Sn sochy, medaile mosaz Starověk 60 % Cu + Zn pláště střel, vodovodní ventily, hudební nástroje dural objeven v roce % Al + Cu + Mg + Mn odlehčené konstrukce (auta, letadla, sport) Obr. č. 8: Mosazný nástroj [9] dostupné z: nt_on_display_at_the_musical_instrument_museum.jpg Obr. č. 9: Bronzová plastika [10] dostupné z: wiki/file:wla_cma_young_wo man_nursing_her_child_bronze _with_brown_patina.jpg 7

8 pájka ocel Příklady slitin starověk Sn + Pb (2:1) eutektikum od roku 2006 olovo nahrazeno Cd, Zn) pevné vodivé spoje starověk Fe + další kovy (Mn, Cr, Ni) + C (do 2,11 %) konstrukce amalgám používán od roku % Hg + další kovy (Na, Ag, Au, Zn, Cu, Sn, Cd, Pb) Obr. č. 11: Ocelová konstrukce, Frankfurt [12] dostupné z: zubní lékařství 8 _Ffm_DSC_6457.jpg Obr. č. 10: Pájka [11] dostupné z: iki/file:rosin_core_solder.jpg

9 Umístění v PSP s-prvky = kovy + vodík a helium p-prvky = kovy, polokovy i nekovy d-prvky = kovy f-prvky = kovy s-prvky p-prvky d-prvky f-prvky Obr. č. 12: Kovy v PSP [13] dostupné z: Bloques_tabla_peri%C3%B3dica.png 9

10 Umístění v PSP Alkalické kovy: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Kovy alkalických zemin: Ca, Sr, Ba, Ra Přechodné kovy: d-prvky Kovy skupiny železa: Fe, Co, Ni Platinové kovy: lehké: Ru, Rh, Pd; těžké: Os, Ir, Pt Lanthanoidy + aktinoidy: f-prvky Obr. č. 13: PSP [14] dostupné z: /File:Periodic_Table_of_Elements 10

11 Kovová vazba valenční elektrony atomů kovu jsou volně sdílené všemi atomy kovové atomy jsou obklopeny elektronovým plynem přítomnost takových volných elektronů vysvětluje vlastnosti vysokou tepelnou a elektrickou vodivost kovový lesk pravidelnou krystalickou mřížku nízkou elektronegativitu tvorbu kationtů neprůhlednost Obr. č. 14: Elektrony v krystalu kovu [15] dostupné z: 11

12 Zdroje 1. BENEŠ, Pavel, Václav PUMPR a Jiří BANÝR. Základy chemie pro 2. stupeň základní školy, nižší ročníky víceletých gymnázií a střední školy. 3. vyd. Praha: Fortuna, 2000, 143 s. ISBN Brass_leopard.jpg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: 3. Castingiron.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: 4. Bocuse_d%27Or,_gold_-_silver_-_bronze.JPG. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: 5. Cuprite-Copper jpg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: 6. Isolators_in_Griekenland.jpg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: 7. Tungsten_Alloy_Counterweight.JPG. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: 8. NASM_-_Loening_OA-1A_-_San_Francisco.jpg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: 9. Antique_brass_instrument_on_display_at_the_Musical_Instrument_Museum.jpg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: WLA_cma_Young_Woman_Nursing_Her_Child_bronze_with_brown_patina.jpg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Rosin_core_solder.JPG. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Stahlstuetzen_Hbf_Ffm_DSC_6457.jpg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Bloques_tabla_peri%C3%B3dica.png. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Periodic_Table_of_Elements. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Electrona_in_crystallo_fluentia.svg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: 12