Les métaux sont des substances qui ontstructure cristalline. Lorsqu'ils sont chauffés, ils sont capables de fondre, c'est-à-dire de passer à l'état fluide. Certains d'entre eux ont un point de fusion bas: ils peuvent être fondus en les plaçant dans une cuillère ordinaire en tenant les bougies au-dessus de la flamme. C'est du plomb et de l'étain. D'autres ne peuvent être fondus que dans des fours spéciaux. Le cuivre et le fer ont un point de fusion élevé. Pour le réduire, le métal est injecté avec des additifs. Les alliages obtenus (acier, bronze, fonte, laiton) ont un point de fusion inférieur au métal d'origine.
De quoi dépend le point de fusion des métaux?Tous ont certaines caractéristiques - capacité thermique et conductivité thermique des métaux. La capacité thermique est la capacité d'absorber la chaleur lorsqu'elle est chauffée. Son indice numérique est la chaleur spécifique. On entend par quantité d'énergie qu'une unité de masse d'un métal est capable d'absorber, chauffée à 1 ° C. Cet indicateur dépend de la consommation de carburant pour chauffer la billette métallique à la température souhaitée. La capacité calorifique de la plupart des métaux est comprise entre 300 et 400 J / (kg * K), les alliages métalliques entre 100 et 2000 J / (kg * K).
La conductivité thermique des métaux est le transfert de chaleur.des particules les plus chaudes aux plus froides selon la loi de Fourier et leur immobilité macroscopique. Cela dépend de la structure du matériau, de sa composition chimique et du type de liaison interatomique. Dans les métaux, la chaleur est transférée par les électrons, dans les autres matériaux solides par les phonons. Plus la conductivité thermique des métaux est élevée, plus la structure cristalline est parfaite. Plus le métal contient d'impuretés, plus le réseau cristallin est déformé et la conductivité thermique est faible. Le dopage introduit de telles distorsions dans la structure des métaux et diminue la conductivité thermique par rapport au métal de base.
Tous les métaux ont une bonne conductivité thermique, maiscertains sont plus élevés que d'autres. Un exemple de tels métaux est l'or, le cuivre, l'argent. Une conductivité thermique inférieure se trouve dans l'étain, l'aluminium et le fer. L'augmentation de la conductivité thermique des métaux est un avantage ou un inconvénient, selon l'étendue de leur utilisation. Par exemple, il est nécessaire que les ustensiles en métal chauffent rapidement les aliments. Dans le même temps, l'utilisation de métaux à haute conductivité thermique pour la fabrication des poignées de vaisselle rend son utilisation difficile - les poignées chauffent trop rapidement et il est impossible de les toucher. Par conséquent, des matériaux calorifuges sont utilisés ici.
Еще одна характеристика металла, влияющая на его propriétés - dilatation thermique. Cela ressemble à une augmentation du volume du métal lorsqu'il est chauffé et à une diminution lorsqu'il est refroidi. Ce phénomène doit être pris en compte lors de la fabrication de produits métalliques. Ainsi, par exemple, les couvercles des pots sont faits au-dessus; les mannequins ont également un espace entre le couvercle et le corps afin que le couvercle ne se coince pas lorsqu'il est chauffé.
Pour chaque métal, le coefficient est calculédilatation thermique. Il est déterminé en chauffant à 1 ° C un prototype d'une longueur de 1 m. Le plomb, le zinc et l'étain ont le coefficient le plus élevé. Il est plus petit en cuivre et en argent. Encore plus bas - le fer et l'or.
Selon leurs propriétés chimiques, les métaux sont divisés enplusieurs groupes. Il existe des métaux actifs (comme le potassium ou le sodium) qui peuvent réagir instantanément avec l'air ou l'eau. Les six métaux les plus actifs qui composent le premier groupe du tableau périodique sont appelés alcalins. Ils ont un point de fusion bas et sont si doux qu'ils peuvent être coupés avec un couteau. Lorsqu'ils sont combinés avec de l'eau, ils forment des solutions alcalines, d'où leur nom.
Le deuxième groupe est constitué de métaux alcalino-terreux - calcium, magnésium, etc. Ils font partie de nombreux minéraux, plus durs et plus réfractaires. Des exemples de métaux des groupes suivant, troisième et quatrième sont le plomb et l'aluminium. Ce sont des métaux assez mous et sont souvent utilisés dans les alliages. Les métaux de transition (fer, chrome, nickel, cuivre, or, argent) sont moins actifs, plus forgeables et sont souvent utilisés dans l'industrie sous forme d'alliages.
Position de chaque métal dans la ligne d'activitécaractérise sa capacité à réagir. Plus le métal est actif, plus il absorbe facilement l'oxygène. Ils sont très difficiles à isoler des composés, tandis que les types de métaux inactifs peuvent être trouvés sous forme pure. Les plus actifs d'entre eux - le potassium et le sodium - sont stockés dans du kérosène, à l'extérieur de celui-ci, ils sont immédiatement oxydés. Parmi les métaux utilisés dans l'industrie, le cuivre est le moins actif. Il est utilisé pour fabriquer des réservoirs et des tuyaux pour l'eau chaude, ainsi que des fils électriques.
