Քիմիայի ուսուցիչ. Նյութի էլեկտրական հատկությունները. Ըստ էլեկտրական հաղորդիչ հատկությունների, բոլոր նյութերը կարելի է բաժանել հաղորդիչների Քիմիական կապի տեսակը պարզ նատրիումի նյութում.

Հաղորդունակություն

Գերհաղորդականության տեսություն

Տարբեր նյութերի ատոմներից պինդ մարմինների բյուրեղային ցանցերի ձևավորման ժամանակ ատոմների արտաքին ուղեծրերում տեղակայված վալենտային էլեկտրոնները փոխազդում են միմյանց հետ տարբեր ձևերով և, արդյունքում, տարբեր կերպ վարվում (տես շերտագիծ.

պինդ վիճակում գերհաղորդականության տեսություն և տեսություն

մոլեկուլային օրբիտալներ): Այսպիսով, նյութի ներսում վալենտային էլեկտրոնների շարժման ազատությունը որոշվում է նրա մոլեկուլային-բյուրեղային կառուցվածքով։ Ընդհանուր առմամբ, ըստ էլեկտրական հաղորդիչ հատկությունների, բոլոր նյութերը (որոշ չափով պայմանականորեն) կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի արտաքին էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ վալենտային էլեկտրոնների վարքի ընդգծված բնութագրեր:

դիրիժորներ

Որոշ նյութերում վալենտային էլեկտրոններն ազատորեն շարժվում են ատոմների միջև։ Առաջին հերթին, այս կատեգորիան ներառում է մետաղներ, որոնցում արտաքին թաղանթների էլեկտրոնները բառացիորեն գտնվում են բյուրեղային ցանցի ատոմների «ընդհանուր սեփականության» մեջ (տես Նկ.

քիմիական կապերը և հաղորդման էլեկտրոնային տեսությունը):

Եթե ​​նման նյութի վրա կիրառվի էլեկտրական լարում (օրինակ՝ մարտկոցի բևեռները նրա երկու ծայրերին միացնելով), էլեկտրոնները կսկսեն անարգել շարժվել դեպի պոտենցիալ տարբերության հարավային բևեռ՝ դրանով իսկ ստեղծելով էլեկտրական հոսանք։ Այս տեսակի հաղորդիչ նյութերը կոչվում են հաղորդիչներ: Տեխնոլոգիայում ամենատարածված հաղորդիչները, իհարկե, մետաղներն են, առաջին հերթին՝ պղինձը և ալյումինը, որոնք ունեն նվազագույն էլեկտրական դիմադրություն և բավականին տարածված են ցամաքային բնույթով։ Հենց դրանցից էլ հիմնականում կատարվում են բարձրավոլտ էլեկտրական մալուխներ, կենցաղային էլեկտրալարեր։ Կան նյութերի այլ տեսակներ, որոնք ունեն լավ էլեկտրական հաղորդունակություն. դրանք են, մասնավորապես, աղի, ալկալային և թթու լուծույթները, ինչպես նաև պլազման և երկար օրգանական մոլեկուլների որոշ տեսակներ:

Այս առումով կարևոր է հիշել, որ էլեկտրական հաղորդունակությունը կարող է պայմանավորված լինել նյութում ոչ միայն ազատ էլեկտրոնների, այլև քիմիական միացությունների ազատ դրական և բացասական լիցքավորված իոնների առկայությամբ: Մասնավորապես, նույնիսկ սովորական ծորակ ջրի մեջ լուծվում են այնքան տարբեր աղեր, որոնք լուծարվելիս քայքայվում են բացասական լիցքավորված կատիոնների և դրական լիցքավորված անիոնների, այդ ջուրը (նույնիսկ թարմ) շատ լավ հաղորդիչ է, և դա չպետք է մոռանալ դրա հետ աշխատելիս: Էլեկտրասարքավորումներ բարձր խոնավության պայմաններում - Հակառակ դեպքում կարող եք շատ նկատելի էլեկտրական ցնցում ստանալ:

մեկուսիչներ

Շատ այլ նյութերում (մասնավորապես, ապակու, ճենապակի, պլաստմասսաների մեջ) էլեկտրոնները ամուր կցված են ատոմներին կամ մոլեկուլներին և

ի վիճակի չեն ազատ տեղաշարժվելու արտաքին կիրառվող էլեկտրական լարման ազդեցության տակ: Նման նյութերը կոչվում են մեկուսիչներ:

Ամենից հաճախ ժամանակակից տեխնոլոգիաներում տարբեր պլաստմասսա օգտագործվում են որպես էլեկտրական մեկուսիչներ: Փաստորեն, ցանկացած պլաստիկ բաղկացած է պոլիմերային մոլեկուլներից, այսինքն՝ օրգանական (ջրածին-ածխածին) միացությունների շատ երկար շղթաներից, որոնք նույնպես կազմում են բարդ և շատ ամուր փոխադարձ հյուսվածքներ: Պոլիմերի կառուցվածքը պատկերացնելու ամենահեշտ ձևը խճճված և կպչուն երկար և բարակ արիշտա ափսեի տեսքով է: Նման նյութերում էլեկտրոնները ամուր կապված են իրենց չափազանց երկար մոլեկուլների հետ և ի վիճակի չեն դրանք թողնել արտաքին լարման ազդեցության տակ։ Ամորֆ նյութերը, ինչպիսիք են ապակին, ճենապակին կամ կաուչուկը, որոնք չունեն կոշտ բյուրեղային կառուցվածք, նույնպես լավ մեկուսիչ հատկություն ունեն։ Նրանք հաճախ օգտագործվում են նաև որպես էլեկտրական մեկուսիչներ:

Ե՛վ հաղորդիչները, և՛ մեկուսիչները կարևոր դեր են խաղում մեր տեխնոգեն քաղաքակրթության մեջ, որն օգտագործում է էլեկտրաէներգիան որպես հեռավորության վրա էներգիա փոխանցելու հիմնական միջոց: Հաղորդավարների միջոցով էլեկտրակայաններից էլեկտրաէներգիան հոսում է մեր տներ և բոլոր տեսակի արդյունաբերական ձեռնարկություններ, իսկ մեկուսիչները ապահովում են մեր անվտանգությունը՝ պաշտպանելով մեզ բարձր էլեկտրական լարման հետ մարդու մարմնի անմիջական շփման վնասակար հետևանքներից:

Կիսահաղորդիչներ

Վերջապես, կա քիմիական տարրերի մի փոքր կատեգորիա, որոնք միջանկյալ դիրք են զբաղեցնում մետաղների և մեկուսիչների միջև (դրանցից ամենահայտնին սիլիցիումն ու գերմանիան են): Այս նյութերի բյուրեղային ցանցերում բոլոր վալենտային էլեկտրոնները, առաջին հայացքից, կապված են քիմիական կապերով, և թվում է, թե ազատ էլեկտրոնները չպետք է մնան էլեկտրական հաղորդունակություն ապահովելու համար։ Այնուամենայնիվ, իրականում իրավիճակը մի փոքր այլ է թվում, քանի որ էլեկտրոնների մի մասը ջերմային շարժման արդյունքում դուրս են մղվում իրենց արտաքին ուղեծրերից՝ ատոմների հետ կապվելու անբավարար էներգիայի պատճառով։ Արդյունքում բացարձակ զրոյից բարձր ջերմաստիճաններում արտաքին լարման ազդեցության տակ նրանք դեռևս ունեն որոշակի էլեկտրական հաղորդունակություն։ Նրանց հաղորդունակության գործակիցը բավականին ցածր է (նույն սիլիցիումը էլեկտրական հոսանք է անցկացնում միլիոնավոր անգամ ավելի վատ, քան պղնձը), բայց նրանք դեռ որոշակի հոսանք են անցկացնում, թեև աննշան: Նման նյութերը կոչվում են կիսահաղորդիչներ։

Ինչպես պարզվեց հետազոտության արդյունքում, կիսահաղորդիչներում էլեկտրական հաղորդունակությունը, սակայն, պայմանավորված է ոչ միայն ազատ էլեկտրոնների տեղաշարժով (այսպես կոչված n-հաղորդունակությունը՝ բացասաբար լիցքավորված մասնիկների ուղղորդված շարժման պատճառով)։ Կա նաև էլեկտրական հաղորդունակության երկրորդ մեխանիզմը, և դա շատ անսովոր է: Երբ էլեկտրոնն ազատվում է կիսահաղորդչի բյուրեղային ցանցից ջերմային շարժման պատճառով, դրա տեղում ձևավորվում է այսպես կոչված անցք՝ բյուրեղային կառուցվածքի դրական լիցքավորված բջիջ, որը ցանկացած պահի կարող է զբաղեցնել բացասական լիցքավորված էլեկտրոնը, որը ցատկել է դրա մեջ հարևան ատոմի արտաքին ուղեծրից, որտեղ, իր հերթին, առաջանում է նոր դրական լիցքավորված անցք։ Նման գործընթացը կարող է շարունակվել կամայականորեն երկար ժամանակ, և կողքից (մակրոսկոպիկ մասշտաբով) ամեն ինչ կթվա այնպես, որ արտաքին լարման տակ գտնվող էլեկտրական հոսանքը պայմանավորված չէ էլեկտրոնների շարժմամբ (որոնք պարզապես ցատկում են մեկի արտաքին ուղեծրից): ատոմ դեպի հարևան ատոմի արտաքին ուղեծիր), բայց դրական լիցքավորված անցքի (էլեկտրոնի անբավարարություն) ուղղորդված միգրացիայի նկատմամբ՝ կիրառվող պոտենցիալ տարբերության բացասական բևեռի ուղղությամբ։ Արդյունքում, երկրորդ տեսակի հաղորդունակությունը դիտվում է նաև կիսահաղորդիչներում (այսպես կոչված անցք, կամ p-հաղորդականություն), ինչը, իհարկե, պայմանավորված է նաև բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների շարժմամբ, սակայն տեսակետից. նյութի մակրոսկոպիկ հատկությունները, թվում է, որ այն դրական լիցքավորված անցքերի ուղղված հոսանք է դեպի բացասական բևեռ:

Անցքերի հաղորդման ֆենոմենը ամենահեշտ կերպով երևում է խցանման օրինակով: Քանի որ դրա մեջ խրված մեքենան առաջ է շարժվում, նրա տեղում ազատ տարածություն է գոյանում, որն անմիջապես զբաղեցնում է հաջորդ մեքենան, որի տեղն անմիջապես զբաղեցնում է երրորդ մեքենան և այլն։ Այս գործընթացը կարելի է պատկերացնել երկու ձևով. կարելի է նկարագրել առանձին մեքենաների հազվագյուտ առաջընթացը երկար խցանման մեջ կանգնածների շարքում. Այնուամենայնիվ, ավելի հեշտ է իրավիճակը բնութագրել երթևեկության մեջ խրված մեքենաների միջև եղած մի քանի բացերի հակառակ ուղղությամբ էպիզոդիկ շարժման տեսանկյունից: Հենց նման անալոգիայի հիման վրա է, որ ֆիզիկոսները խոսում են անցքերի հաղորդման մասին՝ պայմանականորեն ընդունելով այն, որ էլեկտրական հոսանքն իրականացվում է ոչ թե բազմաթիվ, այլ հազվադեպ շարժվող բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների շարժման պատճառով, այլ կիսահաղորդչային ատոմների արտաքին ուղեծրերում դրական լիցքավորված դատարկությունների հակառակ ուղղությունը, որոնք նրանք համաձայնեցին անվանել անցքեր: Այսպիսով, էլեկտրոն-անցք հաղորդունակության երկակիությունը զուտ պայմանական է, քանի որ ֆիզիկական տեսանկյունից կիսահաղորդիչներում հոսանքը ամեն դեպքում պայմանավորված է բացառապես էլեկտրոնների ուղղորդված շարժումով։

Կիսահաղորդիչները լայն գործնական կիրառություն են գտել ժամանակակից ռադիոէլեկտրոնիկայի և համակարգչային տեխնոլոգիաների մեջ հենց այն պատճառով, որ դրանց հաղորդիչ հատկությունները հեշտությամբ և ճշգրիտ կերպով վերահսկվում են արտաքին պայմանների փոփոխությամբ:

հաղորդման էլեկտրոնային տեսություն

Պինդ մարմինների էլեկտրական հաղորդունակությունը պայմանավորված է ազատ էլեկտրոնների կոլեկտիվ ուղղորդված շարժումով

Տարբեր նյութերի ատոմներից պինդ մարմինների բյուրեղային ցանցերի ձևավորման ժամանակ ատոմների արտաքին ուղեծրերում տեղակայված վալենտային էլեկտրոնները փոխազդում են միմյանց հետ տարբեր ձևերով և, որպես հետևանք, տարբեր կերպ վարվում ( սմ.Պինդ մարմինների հաղորդունակության տեսություն և մոլեկուլային օրբիտալների տեսություն): Այսպիսով, նյութի ներսում վալենտային էլեկտրոնների շարժման ազատությունը որոշվում է նրա մոլեկուլային-բյուրեղային կառուցվածքով։ Ընդհանուր առմամբ, ըստ էլեկտրական հաղորդիչ հատկությունների, բոլոր նյութերը (որոշ չափով պայմանականորեն) կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի արտաքին էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ վալենտային էլեկտրոնների վարքի ընդգծված բնութագրեր:

դիրիժորներ

Որոշ նյութերում վալենտային էլեկտրոններն ազատորեն շարժվում են ատոմների միջև։ Առաջին հերթին, այս կատեգորիան ներառում է մետաղներ, որոնցում արտաքին թաղանթների էլեկտրոնները բառացիորեն գտնվում են բյուրեղային ցանցի ատոմների «ընդհանուր սեփականության» մեջ ( սմ.Քիմիական կապեր և հաղորդունակության էլեկտրոնային տեսություն): Եթե ​​այդպիսի նյութի վրա կիրառվի էլեկտրական լարում (օրինակ՝ մարտկոցի բևեռները նրա երկու ծայրերին միացնելով), էլեկտրոնները կսկսեն անարգել շարժվել դեպի հարավային բևեռ։ պոտենցիալ տարբերությունդրանով իսկ ստեղծելով էլեկտրական հոսանք։ Այս տեսակի հաղորդիչ նյութերը կոչվում են դիրիժորներ.Տեխնոլոգիայում ամենատարածված հաղորդիչները, իհարկե, մետաղներն են, առաջին հերթին՝ պղինձը և ալյումինը, որոնք ունեն նվազագույն էլեկտրական դիմադրություն և բավականին տարածված են ցամաքային բնույթով։ Հենց դրանցից էլ հիմնականում կատարվում են բարձրավոլտ էլեկտրական մալուխներ, կենցաղային էլեկտրալարեր։ Կան լավ էլեկտրական հաղորդունակությամբ նյութերի այլ տեսակներ, ինչպիսիք են աղի, ալկալային և թթվային լուծույթները, ինչպես նաև պլազման և երկար օրգանական մոլեկուլների որոշ տեսակներ:

Այս առումով կարևոր է հիշել, որ էլեկտրական հաղորդունակությունը կարող է պայմանավորված լինել նյութում ոչ միայն ազատ էլեկտրոնների, այլև քիմիական միացությունների ազատ դրական և բացասական լիցքավորված իոնների առկայությամբ: Մասնավորապես, նույնիսկ սովորական ծորակի ջրի մեջ լուծվում են այնքան տարբեր աղեր, որոնք լուծարվելիս քայքայվում են բացասական լիցքավորվածների։ կատիոններև դրական լիցքավորված անիոններոր ջուրը (նույնիսկ թարմ) շատ լավ հաղորդիչ է, և դա չպետք է մոռանալ բարձր խոնավության պայմաններում էլեկտրական սարքավորումների հետ աշխատելիս, հակառակ դեպքում կարող եք շատ նկատելի էլեկտրական ցնցում ստանալ:

մեկուսիչներ

Շատ այլ նյութերում (մասնավորապես, ապակու, ճենապակի, պլաստմասսաների մեջ) էլեկտրոնները ամուր կցված են ատոմներին կամ մոլեկուլներին և ի վիճակի չեն ազատ տեղաշարժվելու արտաքին կիրառվող էլեկտրական լարման ազդեցության տակ: Նման նյութերը կոչվում են մեկուսիչներ.

Ամենից հաճախ ժամանակակից տեխնոլոգիաներում տարբեր պլաստմասսաները օգտագործվում են որպես էլեկտրական մեկուսիչներ: Փաստորեն, ցանկացած պլաստիկ բաղկացած է պոլիմերային մոլեկուլներ- այսինքն օրգանական (ջրածին-ածխածին) միացությունների շատ երկար շղթաներ, որոնք, ընդ որում, կազմում են բարդ և շատ ամուր փոխադարձ հյուսվածքներ։ Պոլիմերի կառուցվածքը պատկերացնելու ամենահեշտ ձևը խճճված և իրար կպած երկար ու բարակ արիշտա ափսեի տեսքով է: Նման նյութերում էլեկտրոնները ամուր կապված են իրենց չափազանց երկար մոլեկուլների հետ և ի վիճակի չեն դրանք թողնել արտաքին լարման ազդեցության տակ։ Նրանք ունեն լավ մեկուսիչ հատկություններ և ամորֆնյութեր, ինչպիսիք են ապակին, ճենապակին կամ ռետինը, որոնք չունեն կոշտ բյուրեղային կառուցվածք: Նրանք հաճախ օգտագործվում են նաև որպես էլեկտրական մեկուսիչներ:

Ե՛վ հաղորդիչները, և՛ մեկուսիչները կարևոր դեր են խաղում մեր արդյունաբերական քաղաքակրթության մեջ, որն օգտագործում է էլեկտրաէներգիան որպես հեռավորության վրա էներգիա փոխանցելու հիմնական միջոց: Հաղորդավարների միջոցով էլեկտրակայաններից էլեկտրաէներգիան հոսում է մեր տներ և բոլոր տեսակի արդյունաբերական ձեռնարկություններ, իսկ մեկուսիչները ապահովում են մեր անվտանգությունը՝ պաշտպանելով մեզ բարձր էլեկտրական լարման հետ մարդու մարմնի անմիջական շփման վնասակար հետևանքներից:

Կիսահաղորդիչներ

Վերջապես, կա քիմիական տարրերի մի փոքր կատեգորիա, որոնք միջանկյալ դիրք են զբաղեցնում մետաղների և մեկուսիչների միջև (դրանցից ամենահայտնին սիլիցիումն ու գերմանիան են): Այս նյութերի բյուրեղային ցանցերում բոլոր վալենտային էլեկտրոնները, առաջին հայացքից, կապված են քիմիական կապերով, և թվում է, որ չպետք է լինեն ազատ էլեկտրոններ, որոնք ապահովում են էլեկտրական հաղորդունակությունը: Այնուամենայնիվ, իրականում իրավիճակը մի փոքր այլ է թվում, քանի որ էլեկտրոնների մի մասը ջերմային շարժման արդյունքում դուրս են մղվում իրենց արտաքին ուղեծրերից՝ ատոմների հետ կապվելու անբավարար էներգիայի պատճառով։ Արդյունքում բացարձակ զրոյից բարձր ջերմաստիճաններում արտաքին լարման ազդեցության տակ նրանք դեռևս ունեն որոշակի էլեկտրական հաղորդունակություն։ Նրանց հաղորդունակության գործակիցը բավականին ցածր է (նույն սիլիցիումը էլեկտրական հոսանք է անցկացնում միլիոնավոր անգամ ավելի վատ, քան պղնձը), բայց նրանք դեռ որոշակի հոսանք են անցկացնում, թեև աննշան: Նման նյութերը կոչվում են կիսահաղորդիչներ.

Ինչպես պարզվել է հետազոտության արդյունքում, կիսահաղորդիչներում էլեկտրական հաղորդունակությունը, սակայն, պայմանավորված է ոչ միայն ազատ էլեկտրոնների շարժմամբ (այսպես կոչված. n-հաղորդունակությունբացասական լիցքավորված մասնիկների ուղղորդված շարժման պատճառով): Գոյություն ունի նաև էլեկտրական հաղորդունակության երկրորդ մեխանիզմը, որը բավականին անսովոր է։ Երբ ջերմային շարժման պատճառով կիսահաղորդչի բյուրեղային ցանցից էլեկտրոն է ազատվում, այսպես կոչված. փոս- բյուրեղային կառուցվածքի դրական լիցքավորված բջիջ, որը ցանկացած պահի կարող է զբաղեցնել բացասական լիցքավորված էլեկտրոնը, որը ցատկել է դրա մեջ հարևան ատոմի արտաքին ուղեծրից, որտեղ, իր հերթին, ձևավորվում է դրական լիցքավորված նոր անցք: Նման գործընթացը կարող է շարունակվել կամայականորեն երկար ժամանակ, և ամեն ինչ դրսից (մակրոսկոպիկ մասշտաբով) կդիտվի այնպես, որ արտաքին լարման տակ գտնվող էլեկտրական հոսանքը պայմանավորված չէ էլեկտրոնների շարժմամբ (որոնք պարզապես ցատկում են մեկի արտաքին ուղեծրից): ատոմ դեպի հարևան ատոմի արտաքին ուղեծիր), բայց դրական լիցքավորված անցքի (էլեկտրոնի անբավարարություն) ուղղորդված միգրացիայի նկատմամբ՝ կիրառվող պոտենցիալ տարբերության բացասական բևեռի ուղղությամբ։ Արդյունքում, երկրորդ տեսակի հաղորդունակությունը նկատվում է նաև կիսահաղորդիչներում (այսպես կոչված ծակոտածկամ էջ-հաղորդունակություն), ինչը, իհարկե, պայմանավորված է նաև բացասաբար լիցքավորված էլեկտրոնների տեղաշարժով, սակայն, նյութի մակրոսկոպիկ հատկությունների տեսակետից, թվում է, որ այն դրական լիցքավորված անցքերի ուղղված հոսանք է դեպի բացասական բևեռ։

Անցքերի հաղորդման ֆենոմենը ամենահեշտ կերպով երևում է խցանման օրինակով: Քանի որ դրա մեջ խրված մեքենան առաջ է շարժվում, նրա տեղում ազատ տարածություն է գոյանում, որն անմիջապես զբաղեցնում է հաջորդ մեքենան, որի տեղն անմիջապես զբաղեցնում է երրորդ մեքենան և այլն։ Այս գործընթացը կարելի է պատկերացնել երկու ձևով՝ մեկը. կարող է նկարագրել առանձին մեքենաների հազվագյուտ առաջընթացը երկար խցանման մեջ կանգնած թվերից. Ավելի հեշտ է, սակայն, իրավիճակը բնութագրել մի քանիսի հակառակ ուղղությամբ էպիզոդիկ առաջընթացի առումով դատարկություններխցանված մեքենաների միջև. Հենց նման անալոգիայի հիման վրա է, որ ֆիզիկոսները խոսում են անցքերի հաղորդման մասին՝ պայմանականորեն ընդունելով այն, որ էլեկտրական հոսանքն իրականացվում է ոչ թե բազմաթիվ, այլ հազվադեպ շարժվող բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների շարժման պատճառով, այլ կիսահաղորդչային ատոմների արտաքին ուղեծրերում դրական լիցքավորված դատարկությունների հակառակ ուղղությունը, որոնք նրանք համաձայնեցին անվանել «անցքեր»: Այսպիսով, էլեկտրոն-անցք հաղորդունակության դուալիզմը զուտ պայմանական է, քանի որ ֆիզիկական տեսանկյունից կիսահաղորդիչներում հոսանքը, ամեն դեպքում, պայմանավորված է բացառապես էլեկտրոնների ուղղորդված շարժումով։

Կիսահաղորդիչները լայն գործնական կիրառություն են գտել ժամանակակից ռադիոէլեկտրոնիկայի և համակարգչային տեխնոլոգիաների մեջ հենց այն պատճառով, որ դրանց հաղորդիչ հատկությունները հեշտությամբ և ճշգրիտ կերպով վերահսկվում են արտաքին պայմանների փոփոխությամբ:

ՄԱՍ Ա. Բազմակի ընտրությամբ թեստեր

1. Էլեկտրոնների բաշխումը էներգիայի մակարդակների վրա լիթիումի ատոմում.

2. Ալկալիական մետաղի ատոմների արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնների թիվը.

3. Քիմիական կապի տեսակը պարզ նատրիումային նյութում.

4. Առավել ցայտուն մետաղական հատկություններով պարզ նյութ.

5. Աճող միջուկային լիցքով հիմնական ենթախմբի տարրերի ատոմների շառավիղը.

6. Կալցիումի ատոմը տարբերվում է կալցիումի իոնից.

7. Ամենաուժեղ արձագանքում է ջրի հետ.

8. Չի փոխազդում աղաթթվի հետ.

9. Ալյումինի հիդրօքսիդը փոխազդում է մի նյութի հետ, որի բանաձևը հետևյալն է.

10. Շարք, որտեղ բոլոր նյութերը փոխազդում են երկաթի հետ.

ՄԱՍ Բ Առաջադրանքներ անվճար պատասխանով

11. Առաջարկե՛ք կալցիումի հիդրօքսիդ ստանալու երեք եղանակ. Աջակցեք ձեր պատասխանին արձագանքման հավասարումներով:

12. Որոշի՛ր X, Y, Z նյութերը, գրի՛ր դրանց քիմիական բանաձեւերը:

13. Ինչպե՞ս, օգտագործելով ցանկացած ռեակտիվ (նյութեր) և լիթիում, ստանալ օքսիդ, հիմք, աղ: Գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները մոլեկուլային տեսքով:

14. Մետաղները՝ ալյումին, կապար, ոսկի, պղինձ դասավորե՛ք հարաբերական էլեկտրահաղորդականության մեծացման հերթականությամբ (նկ. 2):

Տարբերակ 1.

1. Էլեկտրոնների բաշխումն ըստ էներգիայի մակարդակների մագնեզիումի ատոմում.
D. 2e, 8e, 2e.

Ա.1.

3. Քիմիական կապի տեսակը պարզ լիթիումային նյութում.
Գ.Մետաղ.

G. Ստրոնցիում.

5. 3-րդ շրջանի տարրերի ատոմների շառավիղը՝ միջուկի լիցքի ավելացումով ալկալային մետաղից հալոգեն.
G. Նվազում է.

6. Ալյումինի ատոմը տարբերվում է ալյումինի իոնից.
B. Մասնիկի շառավիղը:

Ա.Կալիում.

ութ . Չի փոխազդում նոսր ծծմբաթթվի հետ.
V. Պլատին:

9. Բերիլիումի հիդրօքսիդը փոխազդում է մի նյութի հետ, որի բանաձևը հետևյալն է.
A. KOHN (լուծում).

10. Շարք, որտեղ բոլոր նյութերը փոխազդում են ցինկի հետ.
A. HCl, NaOH, H2SO4:

11. Առաջարկեք կալիումի հիդրօքսիդ ստանալու երեք եղանակ. Աջակցեք ձեր պատասխանին արձագանքման հավասարումներով:
2K + 2H2O = 2KOH + H2
K2O + H2O = 2KOH
K2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2KOH

X CuO
Y CuSO4
Z Cu(OH)2

13. Ինչպե՞ս, օգտագործելով ցանկացած ռեակտիվ (նյութեր) և բարիում, ստանալ օքսիդ, հիմք, աղ: Գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները մոլեկուլային տեսքով:
13. 2Ba + O2 = 2BaO
Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2
Ba + Cl2 = BaCl2

14. Մետաղները՝ երկաթ, անագ, վոլֆրամ, կապար դասավորել հարաբերական կարծրության աճի հերթականությամբ (նկ. 1):
կապար - անագ - երկաթ - վոլֆրամ

15. Հաշվե՛ք մետաղի զանգվածը, որը կարելի է ստանալ 144 գ երկաթի օքսիդից (II):
n (FeO) \u003d 144 գ / 72 գ / մոլ \u003d 2 մոլ
n(Fe) = 2 մոլ
մ (Fe) \u003d 2 մոլ * 56 գ / մոլ \u003d 112 գ

Տարբերակ 2.

ՄԱՍ Ա. Բազմակի ընտրությամբ թեստեր

1. Էլեկտրոնների բաշխումը էներգիայի մակարդակների վրա լիթիումի ատոմում.
B. 2e, 1e.

2. Ալկալիական մետաղի ատոմների արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնների թիվը.
Ա. 1.

3. Քիմիական կապի տեսակը պարզ նատրիումային նյութում.
Գ.Մետաղ.

4. Առավել ցայտուն մետաղական հատկություններով պարզ նյութ.
G. Հնդկաստան.

Բ. Աճում է.

6. Կալցիումի ատոմը տարբերվում է կալցիումի իոնից.
Բ. Էլեկտրոնների թիվը արտաքին էներգիայի մակարդակում:

7. Ամենաուժեղ արձագանքում է ջրի հետ.
Ա.Բարիում.

V. Արծաթ.

9. Ալյումինի հիդրօքսիդը փոխազդում է մի նյութի հետ, որի բանաձևը հետևյալն է.
B. NaOH (p-p).

10. Շարք, որտեղ բոլոր նյութերը փոխազդում են երկաթի հետ.
B. Cl2, CuC12, HC1:

ՄԱՍ Բ Առաջադրանքներ անվճար պատասխանով

11. Առաջարկե՛ք կալցիումի հիդրօքսիդ ստանալու երեք եղանակ. Աջակցեք ձեր պատասխանին արձագանքման հավասարումներով:
Ca + 2H2O \u003d Ca (OH) 2 + H2
CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2
CaCl2 + 2KOH = Ca(OH)2 + 2KCl

12. Որոշի՛ր X, Y, Z նյութերը, գրի՛ր դրանց քիմիական բանաձեւերը:
XZnO
Y ZnCl2
Z Zn(OH)2

13. Ինչպե՞ս, օգտագործելով ցանկացած ռեակտիվ (նյութեր) և լիթիում, ստանալ օքսիդ, հիմք, աղ: Գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները մոլեկուլային տեսքով:
4Li + O2 = 2Li2O
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2
2Li + Cl2 = 2LiCl

14. Մետաղները՝ ալյումին, կապար, ոսկի, պղինձ դասավորե՛ք հարաբերական էլեկտրահաղորդականության մեծացման հերթականությամբ (նկ. 2):
Կապար, ալյումին, ոսկի, պղինձ:

15. Հաշվե՛ք մետաղի զանգվածը, որը կարելի է ստանալ 80 գ երկաթի օքսիդից (III):
n(Fe2O3) = 80գ/160գ/մոլ = 0,5մոլ
n (Fe) \u003d 2n (Fe2O3) \u003d 1 մոլ
մ (Fe) \u003d 1 մոլ * 56 գ / մոլ \u003d 56 գ

Տարբերակ 3.

ՄԱՍ Ա. Բազմակի ընտրությամբ թեստեր

1. Էլեկտրոնների բաշխումն ըստ էներգիայի մակարդակների նատրիումի ատոմում.
B. 2e, 8e, 1e.

2. Դ.Ի.Մենդելեևի Պարբերական համակարգի այն ժամանակաշրջանի թիվը, որում չկան քիմիական տարրեր-մետաղներ.
Ա. 1.

3. Քիմիական կապի տեսակը պարզ կալցիումային նյութում.
Գ.Մետաղ.

4. Առավել ցայտուն մետաղական հատկություններով պարզ նյութ.
G. Նատրիում.

5. 2-րդ շրջանի տարրերի ատոմների շառավիղը՝ միջուկի լիցքի ավելացումով ալկալային մետաղից հալոգեն.
G. Նվազում է.

6. Մագնեզիումի ատոմը տարբերվում է մագնեզիումի իոնից.
Բ. Մասնիկի լիցքը:

7. Ամենաուժեղ արձագանքում է ջրի հետ.
G. Rubidium.

8. Չի փոխազդում նոսր ծծմբաթթվի հետ.
G. Mercury.

9. Բերիլիումի հիդրօքսիդը չի փոխազդում մի նյութի հետ, որի բանաձևը հետևյալն է.
B. NaCl (լուծույթ)

10. Շարք, որտեղ բոլոր նյութերը փոխազդում են կալցիումի հետ.
B. C12, H2O, H2SO4:

ՄԱՍ Բ Առաջադրանքներ անվճար պատասխանով

11. Առաջարկեք երկաթի (III) սուլֆատի արտադրության երեք եղանակ: Աջակցեք ձեր պատասխանին արձագանքման հավասարումներով:
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

12. Որոշի՛ր X, Y, Z նյութերը, գրի՛ր դրանց քիմիական բանաձեւերը:
X Fe2O3
Y FeCl3
ZFe(OH)3

13. Ինչպե՞ս, օգտագործելով ցանկացած ռեակտիվ (նյութեր) և ալյումին, ստանալ օքսիդ, ամֆոտերային հիդրօքսիդ: Գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները մոլեկուլային տեսքով:
4Al + 3O2 = 2Al2O3
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

14. Մետաղները՝ պղինձ, ոսկի, ալյումին, կապար դասավորե՛ք ըստ խտության աճի (նկ. 3):
ալյումին, պղինձ, կապար, ոսկի

15. Հաշվե՛ք 160 գ պղնձի (II) օքսիդից ստացված մետաղի զանգվածը։
n(CuO) = 160գ/80գ/մոլ = 2մոլ
n(Cu) = n(CuO) = 2 մոլ
մ (Cu) \u003d 2mol * 64g / mol \u003d 128g

Տարբերակ 4.

ՄԱՍ Ա. Բազմակի ընտրությամբ թեստեր

1. Էլեկտրոնների բաշխումն ըստ էներգիայի մակարդակների ալյումինի ատոմում.
B. 2e, 8e, 3e.

2. Խմբի համարը Դ.Ի.Մենդելեևի պարբերական համակարգում՝ բաղկացած միայն քիմիական տարրերից-մետաղներից.
B. II.

3. Քիմիական կապի տեսակը պարզ մագնեզիումային նյութում.
Գ.Մետաղ.

4. Առավել ցայտուն մետաղական հատկություններով պարզ նյութ.
G. Rubidium.

5. Աճող միջուկային լիցքով հիմնական ենթախմբի տարրերի ատոմների շառավիղը.
Բ. Աճում է.

6. Նատրիումի ատոմը և իոնը տարբեր են.
B. Մասնիկի շառավիղը:

7. Ամենաուժեղ արձագանքում է ջրի հետ.
B. Կալիում.

8. Չի փոխազդում աղաթթվի հետ.
Բ Պղինձ.

9. Ալյումինի հիդրօքսիդը չի փոխազդում մի նյութի հետ, որի բանաձևը հետևյալն է.
B. KNO3 (p-p):

10. Շարք, որտեղ բոլոր նյութերը փոխազդում են մագնեզիումի հետ.
B. C12, O2, HC1:

ՄԱՍ Բ Առաջադրանքներ անվճար պատասխանով

11. Առաջարկեք ալյումինի օքսիդ ստանալու երեք եղանակ: Աջակցեք ձեր պատասխանին արձագանքման հավասարումներով:
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
4Al + 3O2 = 2Al2O3
2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

12. Որոշի՛ր X, Y, Z նյութերը, գրի՛ր դրանց քիմիական բանաձեւերը:
X CaO
YCa(OH)2
Z CaCO3

13. Ինչպե՞ս, օգտագործելով ցանկացած ռեակտիվ (նյութ), ցինկից ստանալ օքսիդ, հիմք, աղ: Գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները մոլեկուլային տեսքով:
2Zn + O2 = 2ZnO
Zn + 2H2O = Zn(OH)2 + H2
Zn + Cl2 = ZnCl2

14. Մետաղները՝ ալյումին, վոլֆրամ, անագ, սնդիկ դասավորել ըստ հալման ջերմաստիճանի նվազման (նկ. 4):
վոլֆրամ, ալյումին, անագ, սնդիկ

15. Հաշվե՛ք մետաղի զանգվածը, որը կարելի է ստանալ ալյումինոթերմիայի միջոցով 34 գ քրոմի (II) օքսիդից։
n(CrO) = 34գ/68գ/մոլ = 0,5մոլ
n (Cr) \u003d n (CrO) \u003d 0,5 մոլ
մ (Cr) \u003d 0,5 մոլ * 52 գ / մոլ \u003d 26 գ

ՄԱՍ 1

1. Մետաղները (M) գտնվում են I-III խմբերում կամ IV-VI խմբերի ստորին մասում: B խմբից կազմված են միայն մետաղները։

2. Մետաղների ատոմներն ունեն 1-3 էլեկտրոն արտաքին էլեկտրոնային շերտում և համեմատաբար մեծ ատոմային շառավիղ։Մետաղների ատոմները հակված են արտաքին էլեկտրոններ նվիրաբերելուն:

3. Պարզ նյութեր- մետաղները բաղկացած են մետաղական քիմիական կապով միացված տարրերից, որոնք կարող են ցուցադրվել ընդհանուր սխեմայով.

4. Բոլոր M-ը պինդ մարմիններ են, բացառությամբ Hg. Ամենափափուկ մետաղները IA խումբն են, ամենադժվարը՝ Cr.

5. Մ-ն ունեն ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակությունև ունեն մետաղական փայլ։

6. Անագը երկու պարզ նյութ առաջացնելու հատկություն ունի- սպիտակ և մոխրագույն, այսինքն՝ ալոտրոպիայի հատկություն։

7. Լրացրե՛ք «Որոշ մետաղների հատկություններն ու կիրառությունները» աղյուսակը։

ՄԱՍ 2

1. Ընտրի՛ր պարզ նյութերի՝ մետաղների անվանումները: Ճիշտ պատասխաններին համապատասխան տառերից կկազմեք մետաղի անվանումը, որը հունարեն նշանակում է «քար»՝ լիթիում։

2) մագնեզիում Լ
3) կալցիում I
5) պղնձի Տ
7) ոսկի ԵՎ
8) սնդիկի Յ

2. Մետաղները բնութագրող հետևյալ պնդումները սխալ են.

5) ոչ պլաստիկ և ոչ ճկուն

3. Ցանկից ընտրեք չորս ամենաէլեկտրահաղորդիչ մետաղները (թվերը տեղադրեք էլեկտրական հաղորդունակության նվազման կարգով).

1) արծաթ
2) ոսկի
3) ալյումին
4) երկաթ
5) մանգան
6) կալիում
7) նատրիում

Պատասխան՝ 1, 2, 3, 7։

4. Կազմե՛ք նյութերի համար մետաղական քիմիական կապի առաջացման սխեմաներ՝ բանաձևերով.

5. Վերլուծի՛ր «Մետաղական բյուրեղյա ցանց» նկարը։

Եզրակացություն արեք մետաղների պլաստիկության, ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակության պատճառների մասին։
Յուրաքանչյուր մետաղի ատոմ շրջապատված է ութ հարեւան ատոմներով: Անջատված արտաքին էլեկտրոնները ազատորեն շարժվում են մի ձևավորված իոնից մյուսը՝ մետաղի իոնային միջուկը միացնելով հսկա մոլեկուլի։ Մետաղների բարձր ջերմահաղորդականությունը և էլեկտրական հաղորդունակությունը պայմանավորված են նրանց բյուրեղային ցանցերում էլեկտրական դաշտի գործողությամբ շարժվող շարժական էլեկտրոնների առկայությամբ: Մետաղների մեծ մասը ճկուն է մետաղի ատոմների շերտերի տեղաշարժի պատճառով՝ չխախտելով նրանց միջև կապը:

6. Լրացրե՛ք «Մետաղներ» աղյուսակը։ Գտեք աղյուսակի տվյալները՝ օգտագործելով տեղեկատվության լրացուցիչ աղբյուրներ, ներառյալ ինտերնետը:

7. Օգտվելով ինտերնետից և տեղեկատվության այլ աղբյուրներից, պատրաստեք կարճ հաղորդագրություն «Սնդիկը մարդու կյանքում» թեմայով հետևյալ պլանի համաձայն.

1) գիտելիքներ սնդիկի մասին անտիկ և միջնադարում.
2) սնդիկի թունավորությունը և դրա հետ աշխատելիս անվտանգության միջոցները.
3) սնդիկի օգտագործումը ժամանակակից արդյունաբերության մեջ.

1) Սնդիկը եղել է 7 մետաղներից մեկը, այն համարվում է բոլոր մետաղների նախահայրը, օգտագործվել է ոչ միայն բուն սնդիկը, այլև դրա համաձուլվածքը՝ դարչին։
2) Այն շատ թունավոր է, գոլորշիանում է սենյակային ջերմաստիճանում և թունավորում է մարդկանց, եթե ներշնչվի: Կուտակվելով օրգանիզմում՝ այն ազդում է ներքին օրգանների, շնչառական ուղիների, արյունաստեղծ օրգանների և ուղեղի վրա։
3) Մերկուրին շատ լայնորեն օգտագործվում է: Քիմիական արդյունաբերությունում՝ որպես կաթոդ նատրիումի հիդրօքսիդի արտադրության մեջ, որպես կատալիզատոր՝ բազմաթիվ օրգանական միացությունների, ուրանի բլոկների տարրալուծման ժամանակ (միջուկային էներգիայում)։ Այս տարրը օգտագործվում է լյումինեսցենտային լամպերի, քվարցային լամպերի, ճնշման չափիչների, ջերմաչափերի և այլ գիտական ​​գործիքների արտադրության մեջ: