Сколько элементов включает список тяжёлых металлов?
На сегодня не существует единого мнения относительно количества элементов в названном перечне, поскольку нет общих критериев, относящих металлы к тяжёлым. Тем не менее, список тяжёлых металлов может быть сформирован в зависимости от различных свойств металлов и их признаков. К ним относят:
- Атомный вес. Исходя из этого критерия, к названным принадлежат более 40 элементов с атомной массой, превышающей 50 а.е.м (г/моль).
- Плотность. Исходя из этого критерия, тяжёлыми считаются те металлы, у которых плотность равна или превосходит плотность железа.
- Биологическая токсичность объединяет тяжёлые металлы, негативно влияющие на жизнедеятельность человека и живых организмов. В их списке порядка 20 элементов.
Что мы узнали?
К активным металлам относятся элементы I и II групп – щелочные и щелочноземельные металлы, а также алюминий. Их активность обусловлена строением атома – немногочисленные электроны легко отделяются от внешнего энергетического уровня. Это мягкие лёгкие металлы, быстро вступающие в реакцию с простыми и сложными веществами, образуя оксиды, гидроксиды, соли. Алюминий находится ближе к водороду и для его реакции с веществами требуются дополнительные условия – высокие температуры, разрушение оксидной плёнки.
Как Получить Самый АКТИВНЫЙ МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ?
ХимияЗакон постоянства состава вещества – практическое значение, формула (химия 8 класс)
Влияние на организм человека
Большинство названных веществ оказывают негативное воздействие на все живые организмы. Ввиду значительной атомной массы, они плохо транспортируются и накапливаются в тканях человека, вызывая различные заболевания. Так, для человеческого организма кадмий, ртуть и свинец признаны как самые опасные и самые тяжёлые металлы.
Список токсичных элементов группируется по степени опасности по так называемым правилам Мертца, согласно которым наиболее токсичные металлы имеют наименьший диапазон экспозиции:
- Кадмий, ртуть, таллий, свинец, мышьяк (группа самых опасных металлических ядов, превышение допустимых норм которых способно привести к серьёзным психо-физиологическим нарушениям и даже к летальному исходу).
- Кобальт, хром, молибден, никель, сурьма, скандий, цинк.
- Барий, марганец, стронций, ванадий, вольфрам
Это однако не означает, что ни один из элементов, сгруппированных выше, по правилам Мертца, не должен присутствовать в человеческом организме. Напротив, список тяжёлых металлов насчитывает в нем эти и ещё более 20 элементов, небольшая концентрация которых не только не опасна для жизнедеятельности человека, но и необходима в метаболических процессах, особенно железо, медь, кобальт, молибден и даже цинк.
Платина
В отличие от других металлов, из которых на протяжении веков чеканились деньги, платина была открыта лишь в период правления Александра I. Ее залежи были обнаружены в горах Урала, и были они весьма значительны. Чеканить монеты из платины начали лишь при Николае I, это были номиналы 3, 6, 12 руб. Ввиду гораздо большей расчетной стоимости металла и использовании при этом того же самого оборудования, что и для чеканки серебра, изменения коснулись именно номиналов. При той же массе и размерах монетных дисков они (номиналы) были увеличены в 12 раз (рублевой серебряной монете стала соответствовать 12-рублевая платиновая и т. д.).
Массовый выпуск денег из драгметалла пришелся на 1828-45 гг., пока на пути государственной денежной машины снова не встали фальшивомонетчики, которые на этот раз использовали для чекана «платиновых» денег куда более дешевое серебро. В условиях недостаточной освещенности их было очень просто перепутать. В результате весь платиновый монетный запас, хранившийся в государственной казне, и все то, что удалось вернуть в нее из оборота, было продано на переплавку в Англию. В новой истории к выпуску монет из платины вернулись уже в период советской власти, но это были уже не ходовые, а коллекционные памятные и инвестиционные выпуски, конец которым был положен в 1995 г.
Загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами
Элементами биосферы, подвергающимся загрязнению тяжёлыми металлами, являются почва и вода. Чаще всего виновниками этого выступают металлургические предприятия, перерабатывающие лёгкие и тяжёлые цветные металлы. Список загрязняющих агентов также пополняют предприятия по сжиганию мусора, автомобильные выхлопы, котельные, химико-производственные, типографические компании и даже электростанции.
Чаще всего токсинами являются: свинец (автомобильное производство), ртуть (пример распространения: разбитые в быту градусники и люминесцентные осветительные приборы), кадмий (образуется в результате сжигания мусора). Кроме этого, большинство заводов в производстве используют тот или иной элемент, который может быть охарактеризован как тяжёлый. Металл группы, список которой был приведен выше, в виде отходов поступает чаще всего в водоёмы и далее по трофической цепи доходит до человека.
Медь
Первые медные монеты назывались пулами, были произведены в XV веке на новгородской и Тверской территориях, но распространения не получили. Они были мелки по размеру и не обладали идеально круглой формой. Соотношение их номинальной стоимости к серебряным монетам до сих пор точно не выяснено, точнее, нумизматам не удалось придти к единому мнению. Пулы имели хождение, хотя и очень ограниченное, до объединения Руси, после чего медные деньги появились вновь лишь при Алексее Михайловиче. Это была попытка уравнения серебра и меди, исходя из их размера и веса.
В результате последовал сокрушительный обвал курса и последовавший за ним печально известный «медный бунт». Идея была признана неудачной, и от нее быстро отказались. Полноценные монеты из меди начали чеканиться с начала XVIII века, причем они уже имели современную круглую форму и ходили наравне с серебряными «чешуйками», намного опережая в этом смысле свое время. Отличное качество этих медных монет позволило частично заменить объем монетного серебра, в котором страна уже испытывала недостаток.
Из этого металла были сделаны и первые монеты России, в частности — младшие номиналы до 5 копеек включительно 1924 г., однако, производство медных монет было признано нерентабельным и уже в 1026 г. им на смену пришли другие металлы — в частности, более долговечная и менее дорогостоящая бронза.
В новейшей истории России также была выпущена медная монета с мельхиоровой плакировкой, это были 5 рублей 1997 г. Больше их не чеканили, заменив основу на сталь, но в обращении они еще встречаются и по сей день.
Особенности распространения в природе самых токсичных металлов
Ртуть в природе более всего локализуется в водной и воздушной среде. В воды мирового океана ртуть поступает из промышленных сливов, также встречаются пары ртути, образующиеся вследствие горения угля. Токсичные соединения аккумулируются в живых организмах, особенно в морепродуктах.
Свинец имеет широкую область распространения. Он накапливается и в горах, и в почве, и в воде, и в живых организмах, и даже в воздухе, в виде выхлопных газов от автомобилей. Конечно, свинец поступает в окружающую среду и в результате антропологического действия в виде отходов от промышленной отрасли и неутилизированных отходов (аккумуляторы и батарейки).
А источником загрязнения окружающей среды кадмием являются сточные воды промышленных предприятий, а также природные факторы: выветривание медных руд, вымывание почв, а также результаты вулканической активности.
Задания с выбором ответов А1-А16
| Вопрос | Комментарий |
| А1. Как изменяются металлические свойства в следующем ряду элементов Be,Mg,Ca,Sr,Ba? |
1. не изменяются
4. изменяются периодически
Источник: pressadv.ru
Серебро активный металл или нет
В электрохимической ячейке (гальваническом элементе) электроны, остающиеся после образования ионов, удаляются через металлический провод и рекомбинируют с ионами другого вида. Т.е.заряд во внешней цепи переносится электронами, а внутри ячейки, через электролит, в который погружены металлические электроды, ионами. Таким образом получается замкнутая электрическая цепь.
Разность потенциалов, измеряемая в электрохимической ячейке, o бъясняется различием в способности каждого из металлов отдавать электроны. Каждый электрод имеет собственный потенциал, каждая система электрод-электролит представляет собой полуэлемент, а любые два полуэлемента образуют электрохимическую ячейку. Потенциал одного электрода называют потенциалом полуэлемента, он определят способность электрода отдавать электроны. Очевидно, что потенциал каждого полуэлемента не зависит от наличия другого полуэлемента и его потенциала. Потенциал полуэлемента определяется концентрацией ионов в электролите и температурой.
В качестве «нулевого» полуэлемента был выбран водород, т.е. считается, что для него при добавлении или удалении электрона с образованием иона никакой работы не совершается. «Нулевое» значение потенциала необходимо для понимания относительной способности каждого из двух полуэлементов ячейки отдавать и принимать электроны.
Потенциалы полуэлементов, измеряемые относительно водородного электрода, называются водородной шкалой. Если термодинамическая склонность отдавать электроны в одной половине электрохимической ячейки выше, чем в другой, то потенциал первою полуэлемента выше, чем потенциал второго. Под действием разности потенциалов будет происходить переток электронов. При сочетании двух металлов можно выяснить возникающую между ними разность потенциалов и направление потока электронов.
Электроположительный металл обладает более высокой способностью принимать электроны, поэтому он будет катодным или благородным. С другой стороны находятся электроотрицательные металлы, которые способны самопроизвольно отдавать электроны. Эти металлы являются реакционноспособными, а, следовательно, анодными:
Al Mn Zn Fe Sn Pb H 2 Cu Ag Au
Например, Cu отдает электроны легче Ag , но хуже Fe . В присутствии медного электрода ноны серебра начнут соединяться с электронами, приводя к образованию ионов меди и осаждению металлического серебра:
2 Ag + + Cu → Cu 2+ + 2 Ag
Однако та же самая медь менее реакционноспособна, чем железо. При контакте металлического железа с нонами меди та будет осаждаться, а железо переходить в раствор:
Fe + Cu 2+ → Fe 2+ + Cu .
Можно говорить, что медь является катодным металлом относительно железа и анодным — относительно серебра.
Стандартным электродным потенциалом считается потенциал полуэлемента из полностью отожженого чистого металла в качестве электрода в контакте с ионами при 25 0 С. В этих измерениях водородный электрод выступает в роли электрода сравнения. В случае двухвалентного металла можно записать реакцию, протекающую в соответствующей электро-химической ячейке:
Если упорядочить металлы по убыванию их стандартных электродных потенциалов, то получается так называемый электрохимический ряд напряжений металлов (табл. 1).
Таблица 1. Электрохимический ряд напряжений металлов
Равновесие металл-ионы (единичной активности)
Электродный потенциал относительно водородного электрода при 25°С, В (восстановительный потенциал)
Источник: worldofmaterials.ru
Что значит активный металл? Какие металлы называются активными?
Активными металлами называют щелочные и щелочно-земельные металлы, то есть металлы I-A и II-A групп периодической таблицы Менделеева, а также алюминий. Это металлы, которые легко вступают в реакции. Активные металлы отличаются мягкостью (можно разрезать ножом), лёгкостью, невысокой температурой плавления.
автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Roman G [174K]
4 года назад
Активный металл — это металл, который легко вступает в химические реакции. Например, реакции металла с водой с образованием щелочи и выделением водорода плюс выделение теплоты, из-за чего водород может взорваться. Также активные металлы легко окисляются кислородом воздуха, поэтому их хранят в специальных жидкостях, например в керосине.
Это Литий (Li), Натрий (Na), Калий (K), Рубидий (Rb), Цезий (Cs), Франций (Fr). Особенностью этих металлов является то, что они стоят в первом столбце в таблице Менделеева и имеют 1 электрон на внешней орбите в каждом атоме. Это означает более лёгкую ионизацию атома. По другому активные металлы называются щелочными металлами.
в избранное ссылка отблагодарить
+1. Только водород не взрывается. Взрываются его смеси с окислителями, например, с кислородом. — 4 года назад
комментировать
4 года назад
«Активность» металла может быть качественным понятием, а может быть выражено количественно. В последнем случае не только щелочные металлы окажутся активными; например, активными будут бериллий, алюминий, кальций, магний и многие другие — они тоже окажутся активными металлами.
Количественно активными можно назвать металлы с большим отрицательным электродным потенциалом (он измеряется в вольтах). То есть активность можно выразить числом. Например, для кальция этот потенциал равен -2,87 В, для натрия — 2,71 В, для магния -2,37 В, для алюминия -1,66 В, для цинка — 0,76 В, для железа — 0,44 В, для свинца — 0,13 В. Сразу видно, какие металлы и насколько активнее.
Но тут есть одно «но». Более активный по потенциалу металл может реагировать медленнее, например, из-за образования на его поверхности защитной пленки оксида. Яркий пример — алюминий. Если его лишить защитной пленки, он будет быстро превращаться в рыхлый оксид на воздухе, а также будет быстро реагировать с водой с выделением водорода.
Источник: www.bolshoyvopros.ru