Хімічны элемент волава. Ўласцівасці і прымяненне волава

Кожны хімічны элемент перыядычнай сістэмы і адукаваныя ім простыя і складаныя рэчывы ўнікальныя. Яны маюць непаўторныя ўласцівасці, а многія ўносяць бясспрэчна значны ўклад у жыццё чалавека і існаванне ў цэлым. Не выключэнне і хімічны элемент волава.

Знаёмства людзей з гэтыя металам сыходзіць у глыбокую старажытнасць. Гэты хімічны элемент адыграў вырашальную ролю ў развіцці чалавечай цывілізацыі, па гэты дзень ўласцівасці волава знаходзяць шырокае прымяненне.

Волава ў гісторыі

Першыя згадкі аб дадзеным метале, які мае, як людзі лічылі раней, нават некаторыя магічныя ўласцівасці, можна знайсці ў біблейскіх тэкстах. Вырашальнае значэнне для паляпшэння жыцця волава адыграла ў перыяд «бронзавага» стагоддзя. На той час самым трывалым металічным сплавам, якім валодаў чалавек, была бронза, яе можна атрымаць, калі ў медзь дадаць хімічны элемент волава. На працягу некалькіх стагоддзяў з гэтага матэрыялу выраблялі ўсё, пачынаючы ад прылад працы і сканчаючы ювелірнымі вырабамі.

Пасля адкрыцця уласцівасцяў жалеза сплаў волава ня перастаў выкарыстоўвацца, вядома, ён ужываецца не ў ранейшых маштабах, але бронза, а таксама многія іншыя яго сплавы актыўна задзейнічаны сёння чалавекам у прамысловасці, тэхніцы і медыцыне, нароўні з солямі гэтага металу, напрыклад, такім як хларыд волава, які атрымліваюць узаемадзеяннем волава з хлорам, дадзеная вадкасць кіпіць пры 112 градусах Цэльсія, добра раствараецца ў вадзе, утворыць кристаллогидраты і дыміць на паветры.

Становішча элемента ў табліцы Мендзялеева

Хімічны элемент волава (лацінскі назоў stannum - «станнум», запісваецца сімвалам Sn) Дзмітрый Іванавіч Мендзялееў па праве разьмясьціў пад нумарам пяцьдзесят, у пятым перыядзе. Мае шэраг ізатопаў, самы распаўсюджаны - ізатоп 120. Гэты метал таксама знаходзіцца ў галоўнай падгрупе з шостай групы, разам з вугляродам, крэмніем, Германіі і Флёрава. Яго размяшчэнне прадказвае амфатэрнасць уласцівасцяў, у роўнай ступені волава ўласцівыя і кіслотныя, і асноўныя характарыстыкі, якія больш дэталёва будуць апісаны ніжэй.

У табліцы Мендзялеева таксама паказаная атамная маса волава, якая складае 118,69. Электронная канфігурацыя 5s ² 5p ^2, што ў складзе складаных рэчываў дазваляе метале праяўляць ступені акіслення +2 і 4, аддаючы два электрона толькі з р-подуровней ці ж чатыры з s- і р-, цалкам спусташаючы ўвесь знешні ўзровень.

Электронная характарыстыка элемента

У адпаведнасці атамным нумары каляядзернага прастору атама волава ўтрымлівае цэлых пяцьдзесят электронаў, яны размяшчаюцца на пяці узроўнях, якія, у сваю чаргу, расшчэпленыя на шэраг подуровней. Першыя два маюць толькі s- і р-подуровней, а пачынаючы з трэцяга ідзе трохразовае расшчапленне на s-, p-, d-.

Разгледзім знешні электронны ўзровень, так як менавіта яго будова і запаўненне электронамі вызначаюць хімічную актыўнасць атама. У неўзбуджэнні стане элемент праяўляе валентнасць, роўную двум, пры ўзбуджэнні адбываецца пераход аднаго электрона з s-подуровней на вакантнае месца р-подуровней (ён максімальна можа ўтрымліваць тры неспаренных электрона). У гэтым выпадку волава праяўляе валентнасць і ступень акіслення - 4, так як спараных электронаў няма, а значыць у працэсе хімічнага ўзаемадзеяння на подуровней іх нішто не ўтрымлівае.

Простае рэчыва метал і яго ўласцівасці

Простае рэчыва волава ўяўляе сабой метал срэбнага колеру, адносіцца да групы лёгкаплаўкіх. Метал мяккі, параўнальна лёгка паддаецца дэфармацыі. Шэраг асаблівасцяў ўласцівы такому метале, як волава. Тэмпература ніжэй 13,2 градуса Цэльсія з'яўляецца мяжой пераходу металічнай мадыфікацыі волава ў порошкообразную, што суправаджаецца змяненнем колеру з серабрыста-белага на шэры і памяншэннем шчыльнасці рэчыва. Плавіцца волава пры 231,9 градуса, а кіпіць пры 2270 градусах Цэльсія. Крышталічная тетрагональная структура белага волава тлумачыць характэрнае похрустывание металу пры яго выгіне і нагрэве ў месцы перагіну трэннем крышталяў рэчывы адзін аб аднаго. Шэрае волава мае кубічную Сінгон.

Хімічныя ўласцівасці волава маюць дваістую сутнасць, яно ўступае як у кіслотныя, так і асноўныя рэакцыі, выяўляючы амфатэрнасць. Метал ўзаемадзейнічае з шчолачамі, а таксама кіслотамі, такімі як серная і азотная, праяўляе актыўнасць пры рэакцыі з галагенавымі.

сплавы волава

Чаму часцей замест чыстых металаў ўжываюць іх сплавы з вызначаным працэнтным утрыманнем складовых кампанентаў? Справа ў тым, што сплаву ўласцівыя ўласцівасці, якіх няма ў індывідуальнага металу, ці ж гэтыя ўласцівасці выяўляюцца значна мацней (напрыклад, электраправоднасць, ўстойлівасць да карозіі, пассивирование або актываванне фізічных і хімічных характарыстык металаў у выпадку неабходнасці і г.д.). Волава (фота паказвае ўзор чыстага металу) уваходзіць у склад шматлікіх сплаваў. Яно можа выкарыстоўвацца ў якасці дадатку або асноўнага рэчыва.

На сённяшні дзень вядома вялікая колькасць сплаваў такога металу, як волава (кошт на іх вагаецца ў шырокіх межах), разгледзім самыя папулярныя і ўжывальныя (пра ўжыванне тых ці іншых сплаваў гаворка пойдзе ў адпаведным раздзеле). Увогуле, сплавы станнума маюць наступныя характарыстыкі: высокая пластычнасць, нізкая тэмпература плаўлення, невялікая цвёрдасць і трываласць.

Некаторыя прыклады сплаваў

• Сплаў волава і свінцу з некаторымі легіравальных дадаткамі (сурма, медзь, кадмій, цынк, срэбра, індый) - гэта так званае волава для паяння, працэнтнае ўтрыманне станнума ў ім для дасягнення найлепшых жыўналучныя уласцівасцяў павінна складаць 49-51 або 59-61 працэнт. Трываласць злучэння забяспечвае адукацыю волавам цвёрдага раствора са змацоўваюць металічнымі паверхнямі.
• Гарт - сплаў волава, свінцу і сурмы - гэта аснова друкарскія фарбы (вось чаму не рэкамендуецца заварочваць харчовыя прадукты ў газеты, у пазбяганне траплення ў іх непажаданых канцэнтрацый гэтых металаў).
• Бабіт - сплаў волава, свінцу, медзі і сурмы - характарызуецца нізкім каэфіцыентам трэння, высокай зносаўстойлівасцю.
• Сплаў індый-волава - лёгкаплаўкім матэрыял, якому ўласцівыя тугаплаўкія, антыкаразійная ўстойлівасць і значная трываласць.

Важнейшыя прыродныя злучэнні

Волава ўтварае шэраг прыродных злучэнняў - руд. Метал ўтварае 24 мінеральных злучэння, самае важнае значэнне для прамысловасці мае аксід волава - касситерит, а таксама станін - Cu ₂ FeSnS _4. Волава рассеяная ў зямной кары, а злучэння, адукаваныя ім, маюць магнетычнае паходжанне. У прамысловасці таксама выкарыстоўваюцца солі полиоловянных кіслот і сілікаты волава.

Волава і арганізм чалавека

Хімічны элемент волава з'яўляецца мікраэлементам па сваім колькаснаму зместу ў целе чалавека. Асноўнае яго навала знаходзіцца ў касцяной тканіны, дзе нармальнае ўтрыманне металу спрыяе своечасоваму яе развіццю і агульнаму функцыянаванню апорна-рухальнай сістэмы. Акрамя костак, волава канцэнтруецца ў страўнікава-кішачным тракце, лёгкіх, нырках і сэрца.

Важна адзначыць, што залішняе назапашванне дадзенага металу можа прывесці да агульнага атручвання арганізма, а больш доўгі ўздзеянне - нават да неспрыяльных генным мутацыям. У апошні час гэтая праблема даволі актуальная, так як экалагічны стан навакольнага асяроддзя пакідае жадаць лепшага. Вялікая верагоднасць інтаксікацыі волавам ў жыхароў мегаполісаў і раёнаў, бліжэйшых каля прамысловых зон. Часцей за ўсё атручэнне адбываецца шляхам назапашвання ў лёгкіх соляў волава, напрыклад, такіх як хларыд волава і іншых. У той жа час недахоп мікраэлемента можа справакаваць запаволенне росту, страту слыху і выпадзенне валасоў.

прымяненне

Метал маецца ў продажы на многіх металургічных заводах і кампаніях. Выпускаецца ў выглядзе свінак, пруткоў, дроту, цыліндраў, анодам, вырабленых з чыстага простага рэчывы, такога як волава. Цана вагаецца ад 900 да 3000 рублёў за кг.

Волава ў чыстым выглядзе ўжываецца рэдка. У асноўным выкарыстоўваюцца яго сплавы і злучэнні - солі. Волава для паяння ўжываецца ў выпадку змацавання дэталяў, якія не падвяргаюцца ўздзеянню высокіх тэмператур і моцных механічных нагрузак, выкананых з медных сплаваў, сталі, медзі, але не рэкамендуецца для вырабленых з алюмінія або яго сплаваў. Ўласцівасці і характарыстыкі алавяных сплаваў апісаны ў адпаведным раздзеле.

Прыпоі выкарыстоўваюць для паяння мікрасхем, у гэтай сітуацыі таксама ідэальна падыходзяць сплавы на аснове такога металу, як волава. Фота адлюстроўвае працэс прымянення алавяна-свінцовага сплаву. З дапамогай яго можна выканаць досыць тонкія работы.

З прычыны высокай стойкасці волава да карозіі яго ўжываюць для вырабу луджанай жалеза (белай бляхі) - бляшаных слоікаў для харчовых прадуктаў. У медыцыне, у прыватнасці ў стаматалогіі, волава задзейнічана для выканання пламбавання зубоў. Волавам пакрытыя дамавікі трубаправоды, з яго сплаваў выраблены падшыпнікі. Неацэнна важны ўклад дадзенага рэчыва і ў электратэхніку.

Водныя растворы такіх соляў волава, як фторбораты, сульфаты, а таксама хларыды, выкарыстоўваюць у якасці электралітаў. Аксід волава - гэта глазуру для керамікі. Шляхам ўвядзення ў пластычныя і сінтэтычныя матэрыялы розных вытворных волава ўяўляецца магчымым паменшыць іх возгораемость і вылучэнне шкоднасных дымоў.