Kovy a jejich vlastnosti. Kovy dělíme na: a) nepřechodné (s- a p-prvky) b) přechodné (d- a f- prvky)

Podobné dokumenty
Struktura a vlastnosti kovů I.

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

ACH 02 VZÁCNÉPLYNY. Katedra chemie FP TUL VZÁCNÉ PLYNY

VY_52_INOVACE_08_II.1.23_TABULKA, PERIODICKÁ SOUSTAVA PRVKŮ TABULKA PERIODICKÁ SOUSTAVA PRVKŮ

Chemie = přírodní věda zkoumající složení a strukturu látek a jejich přeměny v látky jiné

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_02_Ch_ACH

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

VZÁCNÉ PLYNY ACH 02. Katedra chemie FP TUL

Fyzika (učitelství) Zkouška - teoretická fyzika. Čas k řešení je 120 minut (6 minut na úlohu): snažte se nejprve rychle vyřešit ty nejsnazší úlohy,

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_01_Ch_ACH

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_15_Ch_ACH

Vlastnosti technických materiálů

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace

SVÚM a.s. Zkušební laboratoř vlastností materiálů Tovární 2053, Čelákovice

ROZDĚLENÍ, VLASTNOSTI A POUŽITÍ MATERIÁLŮ

Periodická soustava prvků

Ch - Periodický zákon, periodická tabulka prvků

Geochemie endogenních procesů 1. část

Nauka o materiálu. Přednáška č.11 Neželezné kovy a jejich slitiny

Elektronová mikroskopie a mikroanalýza-2

TÜV NOPRD Czech, s.r.o., Laboratoře a zkušebny Seznam akreditovaných zkoušek včetně aktualizovaných norem LPP 1 (ČSN EN 10351) LPP 2 (ČSN EN 14242)

TÜV NORD Czech, s.r.o. Laboratoře a zkušebny Brno Olomoucká 7/9, Brno

Periodický systém víceelektronové systémy elektronová konfigurace periodický systém periodicita fyzikálních a chemických vlastností

Orbitaly ve víceelektronových atomech

Materiálové laboratoře Chomutov s.r.o. Zkušební laboratoř MTL Luční 4624, Chomutov

Materiálové laboratoře Chomutov s.r.o. Zkušební laboratoř MTL Luční 4624, Chomutov

Atomové jádro, elektronový obal

Koroze kovových materiálů. Kovy, mechanismy koroze, ochrana před korozí

Elektrochemie. Koroze kovových materiálů. Kovy. Kovy. Kovy. Kovy, mechanismy koroze, ochrana před korozí 1. Kovy Polokovy Nekovy

Periodický systém víceelektronové systémy elektronová konfigurace periodický systém periodicita fyzikálních a chemických vlastností

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

POVRCHY A JEJICH DEGRADACE

Chemické názvosloví anorganika Nápověda

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL. Ing. Alena Musilová ŠVP cukrář-cukrovinkář; ZPV chemie, 1. ročník ŠVP kuchař-číšník;zpv chemie, 1.

Metodický postup stanovení kovů v půdách volných hracích ploch metodou RTG.

ACH 03 ALKALICKÉ KOVY. Katedra chemie FP TUL

Koroze kovů. Koroze lat. corode = rozhlodávat

LOGO. Struktura a vlastnosti pevných látek

1 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI TECHNICKÝCH MATERIÁLŮ Vlastnosti kovů a jejich slitin jsou dány především jejich chemickým složením a strukturou.

Úvod Vlastnosti materiálů a pojmy, které byste měli znát

NAUKA O MATERIÁLU I. Přednáška č. 02: Vlastnosti materiálu I (vlastnosti fyzikální a chemické)

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.3 Pevnost krystalických materiálů

PERIODICKÁ SÚSTAVA PRVKOV

Co by mohl (budoucí) lékař vědět o materiálech tkáňových výztuží či náhrad. 20. března 2012

Polymorfismus kovů Při změně podmínek (zejména teploty), nebo např.mechanickým působením změna krystalické struktury.

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_07_Ch_ACH

Požadavky na technické materiály

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Test pro 8. třídy A. 3) Vypočítej kolik potřebuješ gramů soli na přípravu 600 g 5 % roztoku.

Identifikace zkušebního postupu/metody

Atom vodíku. Nejjednodušší soustava: p + e Řešitelná exaktně. Kulová symetrie. Potenciální energie mezi p + e. e =

Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o. Zkušební laboratoř Tylova 1581/46, Plzeň

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin

Zařazení kovů v periodické tabulce [1]

Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au

KONSTITUČNÍ VZTAHY. 1. Tahová zkouška

Klasifikace struktur

Kapitola 3. Magnetické vlastnosti látky. 3.1 Diamagnetismus

2 MECHANICKÉ VLASTNOSTI SKLA

Kovy II. hlavní skupiny (alkalických zemin + Be,, Mg)

MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o. Laboratoře Pohraniční 693/31, Ostrava - Vítkovice

12. Struktura a vlastnosti pevných látek

(a) (a) de hydratovan ze olitu (b) silikage l. Aktivní uhlí. (c)

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

ELEKTROTECHNICKÉ MATERIÁLY

Fyzikální vlastnosti materiálů FX001

Ceník. Platný od Laboratorní standardy a chemikálie. Ceny uvedené v tomto ceníku nezahrnují 21% DPH, balné a dopravné

Chemické repetitorium. Václav Pelouch

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

Periodická soustava prvků

VÚHŽ a.s. Laboratoře a zkušebny č.p. 240, Dobrá

Alkalické kovy. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín

Mechanické vlastnosti technických materiálů a jejich měření. Metody charakterizace nanomateriálů 1

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_09_Ch_ACH

Periodická soustava prvků Prvky známé od nepaměti: Au, Ag, Fe, S, C, Zn, Cu, Sn, Pb, Hg, Bi P první objevený prvek, Hennig Brand (1669) Lavoisier

Skupenské stavy. Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe

5. Materiály pro MAGNETICKÉ OBVODY

18. Stacionární magnetické pole

STRUKTURA A VLASTNOSTI PEVNÝCH LÁTEK

ATOMOVÉ JÁDRO. Nucleus Složení: Proton. Neutron 1 0 n částice bez náboje Proton + neutron = NUKLEON PROTONOVÉ číslo: celkový počet nukleonů v jádře

Kovy a metody jejich výroby

Nauka o materiálu. Přednáška č.3 Pevnost krystalických materiálů

3.3 Fyzikální vlastnosti

Analytické metody využívané ke stanovení chemického složení kovů. Ing.Viktorie Weiss, Ph.D.

Elektrické vlastnosti látek

NAUKA O MATERIÁLU I. Přednáška č. 03: Vlastnosti materiálu II (vlastnosti mechanické a technologické, odolnost proti opotřebení)

Identifikace zkušebního postupu/metody PP (ČSN ISO 9556, ČSN ISO 4935) PP (ČSN EN , ČSN )

Platinové kovy. Obecné vlastnosti. Ruthenium a osmium. Jméno: Jana Homolková UČO:

Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o. Zkušební laboratoř Tylova 1581/46, Jižní Předměstí, Plzeň

TEORIE TVÁŘENÍ. Lisování

VÝROBKY PRÁŠKOVÉ METALURGIE

podíl permeability daného materiálu a permeability vakua (4π10-7 )

Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1

NITON XL3t GOLDD+ Nový analyzátor

18MTY 1. Ing. Jaroslav Valach, Ph.D.

Kovové povlaky. Kovové povlaky. Z hlediska funkce. V el. vodivém prostředí. velmi ušlechtilé méně ušlechtile (vzhledem k železu) tloušťka pórovitost

Chemické výpočty. výpočty ze sloučenin

Plastická deformace a pevnost

Základem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace. Digitální učební materiály

Transkript:

Kovy a jejich vlastnosti Kovy dělíme na: a) nepřechodné (s- a p-prvky) b) přechodné (d- a f- prvky)

Nepřechodné kovy mají konfiguraci valenční slupky: ns 1 ns 2 ns 2 p 1 ns 2 p 2 ns 2 p 3 ns 2 p 4 ns 2 p 5 alkalické kovy Be, Mg, kovy alkalických zemin B, Al, Ga, In, Tl Ge, Sn, Pb As, Sb, Bi Te, Po At

Atomy přechodných kovů mají ve volném nebo sloučeném stavu jen částečně zaplněné d-orbitaly

Kovy v periodickém systému 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 6 7 1 3 H 1,01 Li 6,94 11 Na 22,99 19 K Rb Cs 4 Be 9,01 12 Mg 24,31 20 Ca Sr Ba 21 Sc Y La atomové číslo Ti Zr Hf 23 V 39,10 40,08 44,96 47,90 50,94 37 38 39 40 41 Nb 85,47 87,62 88,91 91,22 92,91 55 56 57 72 73 Ta 132,91 137,33 138,91 178,49 180,95 87 88 89 104 105 Fr Ra Ac 223 226,03 227,03 (251) (252) 9 22 F 18,998 relativní atomová hmotnost symbol prvku černý: pevná látka modrý: kapalina červený: plyn 24 Cr 51,996 42 Mo 95,94 74 W 183,85 106 25 Mn 54,94 43 (98) 75 Re 26 Fe 44 55,85 Ru 101,07 76 Os 27 Co Rh Ir 28 Ni 58,93 58,71 45 46 102,91 77 186,21 190,20 192,22 107 108 109 (255) (262) (265) (266) alkalické kovy kovy alkalických zemin ostatní kovy nekovy Pd 106,40 78 Pt 195,09 (110) 29 Cu 63,55 47 Ag 107,87 79 Au 195,97 (111) 30 Zn 65,37 48 Cd 112,41 80 200,59 (112) 5 6 7 8 B 10,81 Al Ga In Tl C Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi O S Se Te Po F Cl I At 2 9 10 13 14 15 16 17 18 He Ne Ar 26,98 28,09 30,97 32,06 35,45 39,95 31 32 33 34 35 36 Kr 69,72 72,59 74,92 78,96 79,90 83,80 49 50 51 52 53 54 Xe 114,82 118,69 121,75 127,60 126,90 131,30 81 82 83 84 85 86 204,37 207,19 (113) 12,01 14,01 208,98 15,999 18,998 (209) (210) 4,003 20,18 Rn (222) (114) (115) (116) (117) (118) s-blok d-blok p-blok Lanthanoidy (4f) Aktinoidy (5f) 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 140,12 140,91 144,24 (145) 150,35 151,96 157,25 158,92 162,50 164,93 167,26 168,93 173,04 174,97 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Th Pa U 232,04 (231) 238,03 (237) (242) (243) (247) (247) (251) (254) (253) (256) (254) (257) f-blok 104 rutherfordium 106 seaborgium 108 hassium

Nejtěsnější uspořádání koulí T d O h 74 %, k.č. 12

Body tání kovů v závislosti na protonovém čísle C W

Oxidační stupně a typické vlastnosti přechodných kovů - výstavba elektronového obalu - stabilita oxidačních stavů - ušlechtilé kovy Ni 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 Cu 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 změna o 1 +VIII Ru Os /O,F Pt-kovy, Ag, Au - reaktivita - intersticiální sloučeniny Fe 3 C - komplexy

Lanthanoidy a aktinoidy (vnitřně přechodné prvky) Velikosti atomů lanthanoidů a typické oxidační stavy

K lanthanoidové (aktinoidové) kontrakci: 4f

Oxidační stavy aktinoidů: II III IV V VI VII Th N N M Pa N N M U N M F M Np F M M M N N Pu N F M F M N Am N M N F N Cm M N Bk M N Cf N M Es N M Fm N M Md M M No M F Lr M

Struktura a vlastnosti kovů I. Vlastnosti fyzikální (teplota tání, měrný objem, moduly pružnosti) Vlastnosti elektrické (vodivost, polovodivost, supravodivost) Vlastnosti magnetické (feromagnetika, antiferomagnetika) Vlastnosti mechanické (pružnost, pevnost)

Vlastnosti fyzikální Teplota tání Měrný objem Modul pružnosti v tahu Modul pružnosti ve smyku Délková roztažnost a objemová stlačitelnost

Vlastnosti elektrické Vodivost kovů = vlastnost kovů související s pohybem relativně volných elektronů G = 1 R U kovů (vodiče 1. druhu) se odpor s rostoucí teplotou zvětšuje (tj. vodivost klesá) Za nízkých teplot, ale T >20 K, je odpor mnoha kovů úměrný T 5 U většiny kovů odpor klesá, zvyšuje-li se tlak Odpor slitin vykazuje výrazná minima odpovídající uspořádaným fázím U některých kovů se objevuje supravodivost při teplotách blízko absolutní nuly

Vznik slitin a deformace mřížky

Vlastnosti magnetické Dia- a paramagnetismus, Ferromagnetismus, Antiferromagnetismus Všechny prvky jsou diamagnetické, některé jsou navíc paramagnetické (mají nepárový elektron)

Feromagnetické jsou čisté prvky: Fe, Co, Ni, Gd, Dy, slitiny, oxidy Makroskopický vzorek obsahuje určitý počet domén, spontánně zmagnetovaných, jejichž magnetické momenty se vektorově sčítají a výsledek je spontánní magnetizace vzork) Spontánní magnetizace v doméně je způsobena molekulárním polem, které orientuje atomové dipóly souhlasně zesilování magnetického účinku

Antiferomagnetismus (Cr, MnO, MnF 2 ) antiparalelní orientace sousedních spinů magnetická susceptibilita polykrystalického antiferomagnetika v závislosti na teplotě vykazuje maximum (Neélova teplota)

Vlastnosti mechanické Pružná deformace Napětí, prodloužení Vnější síly vychylují atomy z rovnovážných poloh porušení rovnováhy reakce: návrat do původních poloh po odlehčení Modul pružnosti v tahu (tlaku) E, ve smyku G: Pro většinu kovů G = 0,373 E (µ=0,33 Poissonovo číslo)

Trvalá deformace Trvalézměny tvaru těles posunutí atomů o vzdálenost větší než mřížková konstanta skluz, skluzové roviny Deformace účinkem napětí za vysokých teplot creep Opakovaná deformace účinkem napětí cyklická únava Ohřev polykrystalů po deformaci: zotavení, rekrystalizace Tvrdost, křehkost, tvárnost (kujnost)

Struktura a vlastnosti kovů II Vlastnosti optické (odrazivost, barva ) Vlastnosti tepelné (tepelná kapacita, tepelná vodivost) Vlastnosti korozní (korozní odolnost) Vlastnosti chemické (katalýza reakcí)

Vlastnosti optické Odrazivost vyleštěné povrchové vrstvy Al: 99,00 % odrazivost 72% 99,99 % 84% Barva mřížková konstanta, elektronová struktura

Vlastnosti tepelné Tepelná kapacita Tepelná vodivost

Vlastnosti korozní Příčiny koroze Termodynamické a kinetické podmínky koroze Druhy koroze Chemická koroze (v plynech a neelektrolytech) Elektrochemická koroze (v elektrolytech), pasivita Celková koroze a nerovnoměrné druhy napadení korozí

Korozní odolnost a druhy korozního napadení Bodová koroze Štěrbinová koroze Mezikrystalová a transkrystalová koroze Koroze za napětí Vibrační koroze Kavitace Extrakční koroze Biologická koroze

Korozivzdorné materiály Oceli (austenitické chromové a chromniklové) Stabilizace ocelí (superaustenitické oceli) Korozivzdorné povlaky Chemicko-tepelné zpracování: cementace, nitridace

Vlastnosti chemické Katalýza reakcí selektivní katalýza Katalyzátor Účinek Příklady ------------------------------------------------------------------ Kovy Hydrogenace,Dehydrogenace Fe, Ni, Pt, Ag Polovodiče Oxidace, Desulfurizace NiO, ZnO, MgO (oxidy, sulfidy) Bi 2 O 3 / MoO 3 Oxidy izolátory Dehydratace Al 2 O 3, SiO 2, MgO, Anorg.kyseliny Izomerizace, Alkylace, H 3 PO 4, H 2 SO 4 Polymerizace, Krakování

Metody zkoušení kovů Zkoušky fyzikálně-chemické, strukturní, korozní, mechanické (statické a dynamické), technologické

Zkoušky fyzikálně-chemické Fázová analýza Dilatometrie a termická analýza

Zkoušky strukturní Strukturní analýza Metalografie leštění, leptání Elektronová mikroskopie přímé pozorování, repliky, folie Elektronová a rentgenová difrakce

Zkoušky korozní Dlouhodobé zkoušky v provozních podmínkách Laboratorní zkoušky kratší (dny až měsíce) Nepřímé korozní zkoušky

Mechanické zkoušky - statické (Odběr vzorku zkušební tělesa) Zkoušky statické tahem - tlakem - ohybem - kroucením - střihem Statická zkouška tahem: mez úměrnosti, mez pružnosti (fyzikální, smluvní), mez kluzu (průtažnosti), mez pevnosti, poměrné zúžení při přetržení