Металлы: связь, активность, сплавы и получение
Положение металла в электрохимическом ряду связывает микроскопическое поведение электронов с реакциями замещения, коррозией и энергией получения.
1. Металлическая связь и сплавы
Структура металла
Валентные электроны образуют делокализованную систему вокруг положительных ионных остовов. Ненаправленное притяжение удерживает решётку. Подвижные электроны объясняют электрическую и тепловую проводимость; смещение слоёв при сохранении связи — ковкость и пластичность.
Сплавы
Сплав — металлический материал минимум с одним металлом и дополнительными элементами. Атомы близкого размера замещают узлы, малые атомы занимают промежутки. Искажение решётки часто повышает твёрдость и прочность, но может снизить пластичность и проводимость. Состав сплава задаётся диапазоном, а не обязательно фиксированной формулой.
2. Электрохимический ряд как инструмент прогноза
Для полуреакции Mn+ + ne− → M более отрицательный стандартный потенциал восстановления E° обычно означает, что металл легче окисляется и является более сильным восстановителем. Более активный металл может вытеснять менее активный из раствора его ионов при подходящих условиях.