Fémek és ötvözetek. Fémek és ötvözetek sűrűségi táblázatai

Minden diák, aki ismeri a periódusos rendszert, tudja, hogy a benne lévő fémek mennyisége a kémiai elemek nagy részét teszi ki. Az egyik fontos fizikai jellemző számukra a sűrűség. Tekintsük ezt az értéket a cikkben, és adjunk egy táblázatot a fémek és ötvözetek sűrűségéről.

Mi a sűrűség

Ha ugyanolyan mennyiségű műanyagot és acélt veszünk, akkor az első sokkal könnyebb lesz, mint a második. Éppen ellenkezőleg, egy darab műanyagnak pontosan ugyanolyan súlya lesz, mint egy acéldarabnak, ha sokkal nagyobb a térfogata. Ezeknek a különbségeknek az oka olyan fizikai mennyiség, mint a sűrűség. A számítási képlet a következő formában van:

6 = m / V.

Itt m a test tömege, V a térfogata. A görög p (po) betűt gyakran használják a sűrűség jelölésére. A képletből következik, hogy az SI mértékegységei kilogramm / köbméter (kg/^m3). , nem rendszeregységek is használhatók, például g /^cm3 vagy g / l (folyadékok esetében).

Mik azok a fémek

Előtt ad a fémek sűrűségének táblázata, magyarázzuk el, hogy milyen anyagról beszélünk. A fémes anyagok különböznek a nemfémektől a magas hő-és elektromos vezetőképesség és plaszticitás miatt. Ezek a fő megkülönböztető tulajdonságaik. Vannak másodlagos tulajdonságok is, például jellegzetes fémes csillogás, alakíthatóság és alacsony Elektronegativitás atomjaik számára.

Normál körülmények között minden fém szilárd formában létezik. Az egyetlen kivétel a higany, amelynek kristályosodási hőmérséklete -39^oC. , a szilárd fém kristályrács formájában létezik. Ez utóbbi olyan atomok gyűjteménye, amelyek bizonyos geometriai módon szerveződnek az űrben. Bármely tiszta (egykomponensű) fémanyag a kristályrácsok három típusának egyikében létezik ilyen körülmények között. Ezek a következő rácsok:

• Arc-központú köbös (HCC).
• Térfogat-központú köbös (BCC).
• Hatszögletű szorosan csomagolt (GPU).

Ha a körülmények (hőmérséklet, nyomás) megváltoznak, akkor a fém kristályos állapotról a másikra változhat. Klasszikus példa a vas BCC átmenete HCC-re, amikor a hőmérséklet 1392 alá csökken^oC, vagy amikor 911 fölé emelkedik^oC.

Fém sűrűség táblázat

A fémek sűrűségét két fő tényező határozza meg:

• A kristályrács típusa és az interatomikus távolságok benne.
• Egy kémiai elem atomjának tömege.

A fémek és egyéb elemek sűrűségi táblázata az alábbiakban található.

Itt vannak a számok g/cm3-ben. Annak érdekében, hogy a fém sűrűség táblázat kg-ban/ m3 a kifejezéshez meg kell szorozni a megfelelő értéket 1000-rel. A táblázat azt mutatja, hogy a fémek nagyon különböző sűrűségek. Könnyebbek lehetnek, mint a víz (nátrium, lítium, kálium), vagy nagyon nehézek (irídium, ozmium, platina, arany).

Az ötvözetek sűrűsége

Az ötvözetek többkomponensű anyagok, például az acél vas és szén ötvözete. Az ötvözetek kristályszerkezete összetettebb, mint a tiszta fémeknél. A vasból és szénatomokból álló acél esetében a kölcsönös elrendezésnek számos lehetősége van (szilárd szénoldat BCC vagy HCC vasban, speciális fázis-cementit kialakulása, grafit zárványok kialakulása és mások).

Ami az ötvözetek sűrűségét illeti, sok esetben a következő egyszerű képlettel becsülhető meg:

o = ons_im_i/∑_iV_i.

Ahol i az ötvözet komponensének száma. Ha ezt a kifejezést kétkomponensű ötvözetre alkalmazzuk, akkor a következő képletet kaphatjuk:

p = p₁* p₂/ (p₁+x*(p₂-p₁)).

Ahol p₁ és p₂ - a megfelelő komponensek sűrűsége, x az ötvözet első komponensének tömegfrakciója. Ez a következőképpen van meghatározva:

x = m₁/ (m₁ + m₂).

Egyes ötvözetek sűrűségi táblázata tonna / köbméterben az alábbiakban található.

Mivel minden ötvözet főleg egy komponenst tartalmaz (acél-vas ,bronz-réz, nikróm - nikkel stb.), nem meglepő, hogy sűrűségük közel áll a tiszta fémek megfelelő értékeihez.