Металлосвязь измерение методика: Испытание и измерение металлосвязи, как проводится проверка металлосвязи

Назначение и область применения методики

МЕТОДИКА

ПРОВЕРКИ
КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

И
МЕТАЛЛОСВЯЗЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ

С
ЗАЗЕМЛЯЮЩИМ КОНТУРОМ

г.Шахты

2013

Содержание

1.1
Данная
методика
предназначена
для
обеспечения
выполнения
проверки
наличия
цепи между
заземлителями
и
заземленными
элементами
установки
(распространяется
на
электроустановки до
1000В),
для
оценки
их
качества
и
определения
соответствия
требованиям действующих
директивных
документов.

1.2
Разработанная
методика
является
обязательным
регламентирующим
документом,
периодичность проверки
наличия
цепи
между
заземлителями
и
заземленными
элементами
установки определяется
«Объемом
и
нормами
испытаний
электрооборудования»,
при
выполнении пусконаладочных
и
эксплуатационных
работ,
т.
к.
заключение
о
пригодности
оборудования к
эксплуатации
даётся
только
на
основании
результатов
всех
испытаний
и
измерений. Настоящую
методику
необходимо
применять
совместно
с
заводскими
инструкциями приборов,
используемых
при
производстве
измерений.

2. Требования к показателям точности измерений

2.1
Пределы
допускаемой
относительной
погрешности
измерений
по
данной
методике
5% диапазоне
0-10
Ом.
2.2 Интервал
измеряемых
величин
сопротивления
составляет
0-10
Ом.
Значение
сопротивления контактов
не
нормируется,
но
практикой
установлено,
что
качественное
присоединение к
заземлителю
обеспечивается
при
переходном
сопротивлении
не
более
0,05
Ом.

3. Требования к средствам измерений

При
выполнении
измерений
применяют
следующие
средства
измерений
и
другие
технические средства:
-РЕТ-МОМ.

В
основе измерения сопротивления РЕТ-МОМ
заложен принцип амперметра-вольтметра,
причем используется 4-х проводная схема
Кельвина. По этой схеме в измеряемое
сопротивление с помощью отдельных
выводов подается постоянный тестовый
ток, а с помощью другой пары выводов с
испытуемого резистора снимается падение
напряжения.

-Вспомогательное
оборудование:
щуп,
провода,
струбцина,
плакаты
по
технике
безопасности, слесарно-монтажный
инструмент
с
изолирующими
рукоятками.

3.1.
Средства
измерений
(измерительные
приборы)
должны
быть
внесены
в
Госреестр, иметь
действующее
клеймо
(пломбу)
и
(или)
свидетельство
о
поверке.
Средства измерений
не
допускаются
к
применению
когда:
-Отсутствует (повреждена)
пломба
(клеймо)
или
свидетельство
о
поверке;
-Истёк срок
поверки;
-Разбито стекло
или
имеются
повреждения.

4. Методы измерений

Проверка
наличия
цепи
между
заземлителями
и
заземленными
элементами
проверяются осмотром,
простукиванием,
а
также
измерением
переходных
сопротивлений
мостами, микроомметрами
и
по
методу
амперметра
—
вольтметра
(в
данной
методике
не
рассматривается). В
простых
неразветвленных
сетях
измерение
сопротивления
переходных
контактов производится
непосредственно
между
заземлителем
и
каждым
заземленным
элементом. В
сложных
разветвленных сетях
сначала
производится
измерения
сопротивления
между заземлителем
и
отдельными
участками
заземляющей
магистрали,
а
затем
измерение
между участком
и
заземляющим
элементом.
Если величина
сопротивления
превышает
допустимую
величину,
то
надо
тщательно
проверить качество
переходных
соединений
цепи,
особенно
в
месте
присоединения
заземляющей проводки
к
корпусу
заземленного
аппарата.
В объем
испытаний
входит
проверка
правильности
выполнения
заземляющей
проводки, состояния
элементов
заземляющего
устройства,
соответствия
сечений
заземляющих проводников
ПУЭ.
Эти
проверки
осуществляются
внешним
осмотром
и
простукиванием.
Для измерения
сопротивления
заземляющей
проводки,
установление
факта
обрыва
ее следует
принять
РЕТ-МОМ.
Прибор
нужно
подключать к
измеряемому
сопротивлению
участка
заземляющей
проводки
при
помощи
специального щупа,
снабженного
гибким
проводником
и
струбцины.
Измерение
сопротивления постоянному току прибором
РЕТ-МОМ.

В
режиме 1 РЕТ-МОМ измеряет активное
сопротивление обмоток силовых
трансформаторов с различными номинальными
напряжениями и активное сопротивление
обмоток различных реле и расцепителей
и другихэлектрических цепей. В этом
режиме
прибор
имеет следующие параметры:

—
допустимое активное сопротивление
обмоток до 200 Ом;

—
допустимый тестовый ток до 12 А.

В режиме 2 прибор имеет диапазон измерения
1 мкОм — 100 мОм и позволяет измерять
сопротивления следующих объектов:

—
контактов автоматических выключателей,
прерывателей, расцепителей;

—
контактов высоковольтных выключателей;

—
кабельных сростков, шинных соединений;

—
сварных соединений;

—
присоединений заземления;

—
ножевых контактных соединений и
предохранителей;

—
участков мощных токоведущих шин, и т. п.

ООО «Кировсигнал» — Услуги — Электролаборотория

Работы

Перечень

нормативно-технической документации

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 6 издание, переработанное и дополненное.
2. ПУЭ издание 7: раздел1 главы 1.1,1.2,1.7,1.8,1.9; раздел 6; раздел 7 главы 7.1,7.2,7.5,7.6,7.10; раздел 2 главы 2.4, 2.5; раздел 4 главы 4.1,4.2.
3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. 2003 г.
4. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустанововк ПОТ РМ — 016-2001, РД 153 — 34. 0-03.150-00.
5. Изменения и дополнения к Межотраслевым правилам по охране труда (правилам безопасности при эксплуатации электроустановок ПОТ Р М-016-2001.
6. Инструкция по приминению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках. 2003 г.
7. Межотраслевая инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве. 2001 г.
8. Инструкция по охране труда при проведении электрических испытаний и измерений. (ТИ Р М-074-2002).
9. Методики по испытаниям и измерениям в электроустановках:

• Методика №1 испытания повышенным напряжением.doc
• Методика №2 испытаний силовых и кабельных линий.doc
• Методика №3 измерения сопротивления изоляции.doc
• Методика №4 Тангенс угла диэл. потерь.doc
• Методика №5 измерение сопротивления постоянному току.doc
• Методика №6 измерения сопртивления заземляющих устройств.doc
• Методика №7 металлосвязи.doc
• Методика №8 проверка цепи_фаза-нуль. doc
• Методика №9 проверки автоматических выключателей напряжением до 1000 В.doc
• Методика №10 измерения соответствия параметров УЗО №7..doc
• Методика №11 испытания силовых трансформаторов, автотрансформаторов и масляных реакторов..doc
• Методика №12 испытания измерительных трансформаторов тока.doc
• Методика №13 испытания измерительных трансформаторов напряжения.doc
• Методика №14 испытаний масленых выключателей.doc
• Методика №15 испытаний воздушных выключателей.doc
• Методика №16 испытаний выключателей нагрузки.doc
• Методика №17 испытания разъединителей, отделителей короткозамыкателей.doc
• Методика №18 испытания КРУ и КРУН.doc
• Методика №19 испытания комплектных токопроводов с воздушным охлаждением и шинопроводов.doc
• Методика №20 испытания вводов, опорных, подвесных и проходных изоляторов, сборны.doc
• Методика №21 испытания вентильных разрядников.doc
• Методика №22 испытания предохранителей выше 1000 В. doc
• Протокол измерения заземляющих устройств.doc
• Протокол измерения сопротивления изоляции.doc
• Протокол испытаний силовых и кабельных линий.doc
• Протокол испытания вентильных разрядников и ограничителей перенапряжения.doc
• Протокол испытания опорных, подвесных, проходных изоляторов, сборных и соединительных шин.doc
• Протокол испытания силовых трансформаторов.doc
• Протокол испытания ячеек комплектных распределительных устройств.doc
• Протокол проверки наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки.doc

10. ГОСТ Р 50669-94. Электроснабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металическим каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения.

11. ГОСТ Р ИСО / МЭК 17025-2006. Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий.

12. ГОСТ Р 8.568-97. Аттестация испытательного оборудования.

13. ГОСТ 12. 3.019-80. Испытания и измерения электрические.

14. ГОСТ Р 50571.16-99. Электроустановки зданий. Часть 6. Испытания. Глава 61 Приемосдаточные испытания.

Объяснение урока: Металлическое соединение | Nagwa

В этом толкователе мы узнаем, как описывать металлическую связь и ее влияние на физические и химические свойства металлов.

Почти все знакомы с металлами, потому что металлы используются во всем мире. Некоторые металлы используются для изготовления электрических
проволока и другие металлы превращаются в банки и декоративные украшения. Металлы также используются для изготовления автомобилей и
для обеспечения структурной поддержки больших зданий и памятников. Металлы являются основой современной жизни, и было бы
трудно представить жизнь без них.

Металлы состоят из относительно неподвижных катионов и высокоподвижных делокализованных электронов. Неподвижные катионы расположены
как гигантская трехмерная решетка, и решетка удерживается вместе благодаря притягивающим взаимодействиям между решеткой и
делокализованные электроны. Металлические связи обычно описываются как ненаправленные взаимодействия, поскольку делокализованное
электроны вместе действуют как клей, который одинаково влияет на все катионы металлов. Металлы почти всегда описываются как
плотная, потому что решетка состоит из катионов, которые очень тесно связаны друг с другом.

Определение: Металлическая связь

Металлическая связь – это сильное электростатическое притяжение, которое существует между положительно заряженными катионами металлов и
делокализованные электроны.

Пример 1. Определение доминирующей силы притяжения в гигантской металлической решетке

Какая форма притяжения между решеткой положительных ионов и морем
делокализованные электроны?

1. Гравитационный
2. Ядерный
3. Магнитное
4. Электростатическое
5. Ковалентное

Ответ

Металлическую связь можно определить как электростатическое притяжение, которое существует между относительно неподвижными катионами металлов.
и подвижные делокализованные электроны. Катионы имеют положительный электростатический заряд и притягиваются к окружающей среде.
отрицательно заряженные делокализованные электроны. Электростатическое притяжение между противоположно заряженными частицами
доминирующая форма притяжения в гигантской металлической решетчатой ​​структуре. Эти операторы могут быть использованы для определения этого варианта
D — правильный ответ на этот вопрос.

На следующем рисунке показано, что делокализованные электроны исходят из валентной оболочки атомов металла. Валентные электроны имеют
очень низкие энергии ионизации, и это электроны, которые легче всего удалить из нейтрально заряженных атомов. Делокализованный
электроны относительно не ограничены, когда они отделяются от атомов металла, и они могут перемещаться между катионами, которые
составляют металлическую решетку. Здесь важно понимать, что число делокализованных электронов почти всегда будет
быть точно равным числу валентных электронов в чистом металлическом элементе. Атомы натрия генерируют одиночные электроны, потому что
у них есть один валентный электрон, а атомы магния генерируют два, потому что у них есть два валентных электрона.

Пример 2: Определение лучшего описания делокализованных электронов

Что из следующего является лучшим описанием делокализованных электронов в металлической связи?

1. Электроны остова, связанные с ионами металлов
2. Электроны остова и валентные электроны, которые могут свободно перемещаться между ионами металлов
3. Электроны остова, которые могут свободно перемещаться между ионами металлов
4. Электроны остова, связанные с ионами металлов ионы металлов

Ответ

Атомы металлов имеют как минимум две электронные оболочки, но только валентные электроны отделяются от электронов.
атомы металла в гигантских металлически связанных структурах. Валентные электроны группируются вместе, и они эффективно образуют один
гигантское море делокализованных электронов. Делокализованные электроны относительно не ограничены и могут перемещаться между
неподвижные катионы металлов.

Мы можем определить, что все варианты A, B и E неверны, потому что они утверждают, что делокализованные электроны являются либо остовными
электронов или комбинации остовных и валентных электронов.

Мы также можем определить, что вариант D не может быть правильным ответом, потому что он утверждает, что делокализованные электроны являются частицами
которые связаны с ионами металлов. Делокализованные электроны — это относительно неограниченные частицы, которые могут перемещаться по всему гигантскому
металлическая решетка.

Мы определили, что вариант C должен быть правильным ответом в процессе исключения, но мы также можем использовать логические
аргументация, подтверждающая этот вывод. Мы можем сделать вывод, что вариант C является правильным ответом, потому что мы уже заявили, что
Делокализованные электроны — это валентные электроны, которые могут перемещаться между неподвижными катионами металлов. Вариант C должен быть правильным
ответ на этот вопрос, потому что он также утверждает, что делокализованные электроны — это валентные электроны, которые могут свободно перемещаться
между ионами металлов.

В следующей таблице перечислены некоторые наиболее распространенные физические свойства элементов из чистого металла. Перечисленные свойства могут
все можно объяснить с помощью модели моря электронов.

064

09999964

09999964

0

Точка плавления и точка кипения любого металла зависит от размера его положительно заряженных катионов. Металлы обычно
имеют высокие температуры плавления и кипения, если они содержат малые катионы. Металлы обычно имеют более низкую температуру плавления и
температуры кипения, если они содержат большие катионы. В следующей таблице показаны значения температуры плавления и атомного радиуса
металлические элементы натрия и лития.

Lithium имеет более высокую точку расплавления, чем натрие, частично, потому что у литхай, и они могут быть меньше. Атомы лития становятся высококонцентрированными, когда они упаковываются близко друг к другу в решетке лития, и это создает сильное
Силы металлического сцепления. Требуется много энергии, чтобы преодолеть сильные силы притяжения между катионами лития и
окружающие делокализованные электроны. Требуется гораздо меньше энергии, чтобы преодолеть силы притяжения между более крупными натриевыми
катионы и окружающие делокализованные электроны.

На температуры плавления и кипения также влияет состояние электростатического заряда катионов в металлической решетке. Катионы сильно взаимодействуют с электронами, если они имеют высокое зарядовое состояние, и более слабые взаимодействия, если они имеют
более низкое состояние заряда. Катионы имеют относительно сильные взаимодействия с электронами, если они имеют 2+ или
зарядовое состояние 3+ и относительно слабые взаимодействия, если они имеют зарядовое состояние 1+. Это утверждение подтверждается данными в следующей таблице. Таблица доказывает, что натрий имеет более низкую температуру плавления и
температура кипения выше, чем у магния. Это также доказывает, что магний имеет более низкую температуру плавления и кипения, чем алюминий.

Element Name	Sodium (Na)	Magnesium (Mg)	Aluminum (Al)
Electron Shells	(2, 8, 1)	(2, 8, 2)	(2, 8, 3)
точка плавления (∘C)	98	650	659
. ‎470

Ионы натрия относительно слабо взаимодействуют с окружающими делокализованными электронами, потому что они имеют 1+
состояние заряда. Ионы магния сильнее взаимодействуют с делокализованными электронами, потому что они имеют 2+
состояние заряда. Ионы алюминия еще сильнее взаимодействуют с делокализованными электронами, поскольку имеют 3+
состояние заряда.

Важно понимать, что на температуры кипения и плавления также влияет концентрация делокализованных
электроны в металлической решетке. Алюминий имеет такую ​​исключительно высокую температуру кипения отчасти потому, что он содержит такое высокое
концентрация делокализованных электронов. Каждый атом алюминия генерирует три делокализованных электрона, а каждый атом натрия и магния
атом может генерировать только один или два делокализованных электрона. На следующем рисунке показано, что атомы алюминия генерируют больше
делокализованных электронов, чем атомы натрия.

В предыдущих абзацах указано, что существует множество различных свойств частиц и решеток, влияющих на плавление.
температура и температура кипения металла. В параграфах поясняется, что металлы, как правило, имеют относительно высокие температуры плавления.
и температуры кипения, если они содержат малые катионы. Предполагается, что металлический литий имеет более высокую температуру плавления, чем натрий.
потому что ионы лития меньше ионов натрия. В предыдущих абзацах также объясняется, что металлы, как правило, имеют высокую
температуры плавления и кипения, если они содержат высокую концентрацию делокализованных электронов и катионов, имеющих
состояние высокого заряда. Предполагается, что алюминий имеет гораздо более высокую температуру кипения, чем натрий, поскольку алюминий содержит
более высокая концентрация делокализованных электронов, и он состоит из катионов с более высоким зарядом.

Пример 3: Идентификация системы с самой высокой температурой плавления

Какой из следующих атомов образует твердый металл с самой высокой температурой плавления?

Ответ

В этом вопросе нам предлагается определить, какой атом образует твердый металл с самой высокой температурой плавления. Мы можем немедленно
систему B, потому что она имеет полную валентную оболочку электронов и является благородным газом. Атомы благородных газов имеют тенденцию образовывать
газы с невероятно низкой температурой плавления. Другие варианты нужно тщательно сравнивать, потому что все они сделаны из металлов.
и мы не можем так быстро сбрасывать со счетов их как возможные ответы на этот вопрос.

Металлы обычно имеют высокие температуры плавления, когда они имеют большое количество валентных электронов. Металлы, как правило, имеют
относительно низкая температура плавления, если они имеют один валентный электрон, и они, как правило, имеют более высокую температуру плавления, если
они имеют два или даже три валентных электрона. Это говорит о том, что системы А и С имеют более высокие температуры плавления, чем системы
D и E. Обе системы A и C имеют по два валентных электрона, а системы D и E имеют только один валентный электрон. Эта линия
рассуждений помогло нам определить, что правильным ответом должна быть система А или система С. Теперь нам нужно сравнить другие
атомные свойства, чтобы определить, имеет ли система A или C более высокую температуру плавления.

Металлы обычно имеют высокие температуры плавления, если они состоят из небольших атомов, и более низкие температуры плавления, если они
состоят из крупных атомов. Система А имеет три электронных оболочки, а система С — две электронные оболочки. Электронные оболочки принимают
пространстве, и это предполагает, что система C меньше, чем система A. Наша линия рассуждений предполагает, что система C должна формировать
твердый металл, который имеет более высокую температуру плавления, чем системы A и B или системы D и E. Мы можем заключить, что система C имеет
быть правильным ответом на этот вопрос.

Металлы хорошо проводят электричество, поскольку содержат делокализованные электроны. Делокализованные электроны могут переносить
заряд при приложении напряжения к металлической решетке. Делокализованные электроны движутся к положительному полюсу, и
отрицательный терминал производит больше электронов. Металлы имеют тенденцию быть лучшими проводниками электричества, когда они имеют много
делокализованные электроны. Алюминий — лучший проводник электричества, чем магний, а магний — лучший электрический проводник.
проводник, чем натрий.

Определение: Электропроводность

Электропроводность — это мера того, насколько легко электрический заряд проходит через материал.

Пример 4: Понимание того, как валентные электроны влияют на электропроводность

На гистограмме показаны электропроводности алюминия, магния и натрия.

1. Используя символы элементов, определите металлы X,
   Y и Z.
   1. X=Al,
      Y=мг,
      Z=Na
   2. Х=Na,
      Y=Al,
      Z=Mg
   3. X=Mg,
      Y=Al,
      Z=Na
   4. X=Mg,
      Y=Na,
      Z=Al
   5. X=Na,
      Y=мг,
      Z=Al
2. Какое из следующих атомных свойств больше всего отвечает за изменение проводимости между
   металлы X, Y и Z?
   1. Атомная масса
   2. Энергия связи
   3. Энергия ионизации
   4. Количество остовных электронов
   5. Количество валентных электронов

Ответ

Часть 1

Натрий, магний и алюминий имеют одинаковое количество остовных электронов, но у них разное количество электронов
валентных электронов. Металлы, как правило, имеют более высокие значения электропроводности, когда они содержат больше переносящих заряд
валентные электроны. Атомы натрия имеют один валентный электрон, а атомы магния и алюминия – двух- и трехвалентные.
электроны. Система Y должна быть натриевой, потому что у нее самая низкая электропроводность.
ценность. Система Z должна быть алюминиевой, поскольку она имеет самое высокое значение электропроводности. Система X должна состоять из магния, потому что его электропроводность равна
между этими двумя крайностями. Эти утверждения можно использовать для определения того, что вариант D является правильным ответом для
этот вопрос.

Часть 2

Металлы обычно имеют высокие значения электропроводности, если они содержат много валентных электронов, несущих заряд. Алюминий имеет три валентных электрона на атом и имеет самое высокое значение электропроводности из трех перечисленных.
опции. Натрий имеет только один валентный электрон на атом и имеет самое низкое значение электропроводности из трех.
перечисленные варианты. Мы можем использовать эти утверждения, чтобы определить, что вариант E является правильным ответом на этот вопрос.

Металлы лучше проводят тепло, чем неметаллы, поскольку металлические решетки содержат делокализованные электроны. Тепло
проводится в неметаллических материалах, когда некоторые из атомов неметалла вступают в контакт с источником тепла. Источник тепла делает
некоторые атомы неметаллов энергично колеблются вокруг одной и той же точки решетки. Затем эта кинетическая энергия передается другим
атомы неметалла, когда один из вибрирующих атомов сталкивается с другими соседними атомами неметалла. Кинетическая энергия медленно передается
через неметаллический материал, когда атомы неметалла вибрируют и сталкиваются друг с другом.

Атомы металлов могут передавать тепло через аналогичные медленные процессы вибрации и столкновения. Некоторые катионы металлов колеблются, когда они
нагреваются, и эти катионы в конечном итоге сталкиваются с другими соседними катионами металлов. Тепловая энергия может перемещаться по всей металлической
решетки, когда кинетическая энергия передается вдоль длинной цепи колеблющихся катионов металлов.

Металлы также содержат высокоподвижные делокализованные электроны, которые могут очень быстро передавать тепло. Электроны относительно
свободно, и они могут перемещаться между катионами металлов. Делокализованные электроны могут скользить по металлической решетке.
и быстро передавать тепло между различными частями гигантской металлической конструкции. На следующем рисунке сравнивается тепло
(красные стрелки) процессы переноса в гигантских неметаллических и металлических структурах.

Чистые металлы обычно пластичны и пластичны. Металлы описываются как пластичные, потому что их можно волочить.
на тонкие провода. Металлы описываются как податливые, потому что их можно ковать или прессовать в различные формы.
формы без поломок и трещин. Металлы обычно пластичны и ковки, потому что они содержат делокализованные
электроны.

Определение: Ковкий

Ковкий материал можно вытягивать в тонкую проволоку.

Гигантские металлические структуры состоят из слоев катионов металлов, удерживаемых вместе морем делокализованных электронов. Это позволяет одному слою катионов металлов легко скользить по другому слою без необходимости разрушения или восстановления решетки.
любые химические связи. Море делокализованных электронов будет менять свою форму по мере того, как слои катионов металлов будут скользить по каждому из них.
Другой.

Определение: Ковкий

Ковкий материал можно спрессовать или придать ему форму без разрушения или растрескивания.

Элементы из чистого металла почти всегда можно описать как блестящие (блестящие), когда они существуют в виде большого блока или
камень среднего и крупного размера. Блестящий вид металла можно объяснить делокализованными электронами. Говорят, что делокализованные электроны на поверхности металла непрерывно поглощают, а затем отражают.
пакеты световой энергии. Отражение света делокализованным морем электронов — это то, что делает металлическим
поверхность выглядит такой блестящей или блестящей. Некоторые металлы имеют тенденцию быть очень ценными, потому что они блестящие. Золото, как правило,
продается по высокой цене отчасти потому, что он такой блестящий и редкий.

Определение: Блестящие

Блестящие материалы могут равномерно и эффективно отражать свет без мерцания или блеска.

Не всегда желательно иметь ковкие или пластичные металлы, и иногда мы хотим реформировать чистые металлы.
в сплавы, чтобы сделать их более жесткими. Мы можем производить сплавы, смешивая один чистый металл с другим металлом или неметаллическим элементом. На следующем рисунке показано, как можно получить сплав путем смешивания одного чистого металлического элемента с совершенно другим веществом. Сплавы, как правило, обладают необычными физическими свойствами из-за такого нерегулярного расположения атомов и ионов.

Определение: Сплав

Сплав можно получить путем соединения одного металлического элемента с одним или несколькими другими элементами.

Пример 5. Определение правильной классификации композитного материала

Свойства металла можно изменить, смешав этот металл с другим элементом. Который из перечисленных
как называется полученная смесь?

1. А гель
2. Сплав
3. Эмульсия
4. А суспензия
5. А металлоид

Ответ

Атомы любого металлического элемента могут быть объединены с атомами другого элемента для создания нового композитного материала. Новый композиционный материал обычно имеет совершенно другой набор физических свойств. Новый композитный материал может
быть менее податливым, а может быть более твердым и ломким. Процесс создания новых композиционных материалов из металла
элементов теперь хорошо известно, и люди разработали термины для описания процесса создания новых композитных материалов.
и условия для самих композиционных материалов. Процесс обычно называют легированием, а конечный продукт легирования
процесс почти всегда называют сплавом. Мы можем использовать эти утверждения, чтобы определить, что вариант B должен быть правильным ответом.
для этого вопроса.

Ключевые моменты

• Металлическая связь — это сильное электростатическое притяжение, которое существует между относительно неподвижными катионами.
  и подвижные делокализованные электроны.
• Большинство металлов имеют высокие температуры плавления и кипения из-за сильного электростатического притяжения, которое
  существует между их катионами и делокализованными электронами.
• Металлы, как правило, являются хорошими проводниками тепла и электричества, поскольку они имеют делокализованные электроны.
• Чистые металлы обычно ковкие и пластичные, потому что они содержат слои атомов, которые легко могут
  проходить друг над другом.
• Чистые металлы обычно блестят, потому что они содержат море делокализованных электронов.
• Чистые металлы можно смешивать с другими элементами для получения металлических сплавов.

Размер атомов

Размер атомов

Размер атомов: металлические радиусы

Размер изолированного атома не может быть измерен, потому что мы не можем определить местоположение
электронов, окружающих ядро. Однако мы можем оценить размер атома,
полагая, что радиус атома равен половине расстояния между соседними атомами в
твердый. Этот метод лучше всего подходит для элементов, которые являются металлами, которые образуют твердые тела.
состоит из протяженных плоскостей атомов этого элемента. Результаты этих измерений
поэтому часто называют металлические радиусы .

На рисунке ниже показано соотношение между металлическими радиусами для элементов в
Группы IA и IIA.

В этих данных есть две общие тенденции.

• Металлический радиус становится в раз больше по мере того, как мы спускаемся по столбцу таблицы Менделеева.
  потому что валентные электроны размещены на более крупных орбиталях.
• Металлический радиус становится на меньше по мере движения слева направо по ряду
  Периодическую таблицу, потому что число протонов в ядре также увеличивается по мере того, как мы идем
  через ряд таблицы. Ядро стремится удерживать электроны на одной оболочке
  орбитали сближаются, а атомы становятся меньше.

Размер атомов: ковалентные радиусы

Размер атома можно оценить, измерив расстояние между соседними атомами
в ковалентном соединении. Ковалентный радиус атома хлора, например, равен
половина расстояния между ядрами атомов в молекуле Cl ₂ .

Ковалентные радиусы элементов главной группы приведены на рисунке ниже. Эти данные
подтверждают тенденции, наблюдаемые для металлических радиусов. Атомов становится крупнее по мере того как мы спускаемся
столбце таблицы Менделеева, и они становятся на 90 369 меньше 90 370 по мере того, как мы идем по строке таблицы Менделеева.
стол.

Ковалентный радиус элемента обычно немного меньше металлического
радиус. Это можно объяснить, заметив, что ковалентные связи имеют тенденцию сжимать атомы.
вместе, как показано на рисунке ниже.

Размер атомов: ионные радиусы

Относительный размер атомов можно также изучить, измерив радиусы их ионов.

Первые ионных радиусов были получены при изучении структуры LiI, которая
содержит относительно небольшой положительный ион и относительно большой отрицательный ион. Анализ
структуры LiI основывался на следующих предположениях.

• Относительно небольшие ионы Li ⁺ упаковываются в отверстия между гораздо большими I ^—
  ионов, как показано на рисунке ниже.
• Относительно большие ионы I ^— касаются друг друга.
• Ионы Li ⁺ касаются ионов I ^— .

Если эти предположения верны, то радиус иона I ^— можно оценить по формуле
измерение расстояния между ядрами соседних иодидов. Радиус Li ⁺
затем можно оценить, вычитая радиус иона I ^— из
расстояние между ядрами соседних Li ⁺ и I ^— ионы.

К сожалению, только два из трех предположений, сделанных для LiI, верны.
Ионы Li ⁺ в этом кристалле не совсем касаются ионов I ^— . Как
В результате в этом эксперименте размер иона Li ⁺ был завышен. Повторяя это
Однако анализ с большим количеством ионных соединений позволил получить
набор более точных ионных радиусов.

Относительный размер атомов и их ионов

В таблице и на рисунке ниже сравниваются ковалентные радиусы нейтральных F, Cl, Br и I.
атомы с радиусами их F ^—, Cl ^—, Br ^— и I ^—
ионы. В каждом случае отрицательный ион намного больше атома, из которого он был получен.
сформировался. На самом деле отрицательный ион может быть более чем в два раза больше нейтрального атома.

Единственная разница между атомом и его ионами заключается в количестве электронов, которые
окружают ядро.

Пример: Нейтральный атом хлора содержит 17 электронов, а ион Cl ^—
содержит 18 электронов.

Поскольку ядро ​​не может удерживать 18 электронов в ионе Cl ^— так крепко, как
17 электронов в нейтральном атоме, отрицательный ион значительно больше, чем
атом, из которого он образуется.

По той же причине положительные ионы должны быть меньше атомов, из которых они состоят
сформировался. Например, 11 протонов в ядре иона Na ⁺ должны быть
способен удерживать 10 электронов на этом ионе сильнее, чем 11 электронов на нейтральном
атом натрия. В таблице и на рисунке ниже представлены данные для проверки этой гипотезы. Они сравнивают
ковалентные радиусы для нейтральных атомов элементов группы IA с ионными радиусами для
соответствующие положительные ионы. В каждом случае положительный ион намного меньше атома.
из которого он образуется.

Относительный размер положительных и отрицательных ионов имеет важное значение для
Строение ионных соединений. Положительные ионы часто настолько малы, что скапливаются в дырках.
между плоскостями соседних отрицательных ионов. В NaCl, например, Na ⁺ ионы
настолько малы, что ионы Cl ^— почти соприкасаются, как показано на рисунке ниже.

Узоры в ионных радиусах

Атомы становятся больше, когда мы спускаемся вниз по столбцу периодической таблицы. Мы можем изучить тенденции
в ионных радиусах по строке периодической таблицы путем сравнения данных для атомов и ионов
это изоэлектронных атомов
или ионы с одинаковым числом электронов. В таблице ниже собраны данные о
радиусы ряда изоэлектронных ионов и атомов элементов второго и третьего ряда.

Радиусы для изоэлектронных атомов или ионов второго и третьего рядов

Данные в этой таблице легко объяснить, если учесть, что эти
атомы или ионы имеют по 10 электронов, но число протонов в ядре увеличивается
из 6 в С ^4- до 13 в ионе Al ³⁺ .