Очень важным свойством металлов является их сравнительно легкая механическая
деформируемость. Металлы пластичны, они хорошо куются, вытягиваются в проволоку,
прокатываются в листы и т.п.
Характерные физические свойства металлов находятся в связи с особенностями их
внутренней структуры. Кристаллы металлов состоят
из положительно заряженных ионов и свободных электронов, отщепившихся от
соответствующих атомов. Весь кристалл можно себе представить в виде пространственной
решетки, узлы которой заняты ионами, а в промежутках между ионами находятся
легкоподвижные электроны. Эти электроны постоянно переходят от одних атомов к другим
и вращаются вокруг ядра то одного, то другого атома. Так как электроны не связаны с
определенными ионами, то уже под влиянием небольшой разности потенциалов они начинают
перемещаться в определенном направлении, т.е. возникает электрический ток.
Наличием свободных электронов обусловливается и высокая теплопроводность металлов.
Находясь в непрерывном движении, электроны постоянно сталкиваются с ионами и
обмениваются с ними энергией. Поэтому колебания ионов, усилившиеся в данной части
металла вследствие нагревания, сейчас же передаются соседним ионам, от них — следующим
и т. д., и тепловое состояние металла быстро выравнивается; вся масса металла принимает
одинаковую температуру.
По плотности металлы условно подразделяются на две большие группы: легкие металлы,
плотность которых не больше 5 г/см3, и тяжелые металлы — все остальные.
Частицы металлов, находящихся в твердом и жидком состоянии, связаны особым типом
химической связи — так называемой металлической связью. Она определяется одновременным
наличием обычных ковалентных связей между нейтральными атомами и кулоновским
притяжением между ионами и свободными электронами. Таким образом, металлическая связь
является свойством не отдельных частиц, а их агрегатов.
Основным химическим свойством металлов является способность их атомов легко отдавать
свои валентные электроны и переходить в положительно заряженные ионы. Типичные металлы
никогда не присоединяют электронов; их ионы всегда заряжены положительно.
Легко отдавая при химических реакциях свои валентные электроны, типичные металлы
являются энергичными восстановителями.
Способность к отдаче электронов проявляется у отдельных металлов далеко не в
одинаковой степени. Чем легче металл отдает свои электроны, тем он активнее, тем
энергичнее вступает во взаимодействие с другими веществами.
Стандартные потенциалы электродов, выступающих как восстановители по отношению к
водороду, имеют знак “-”, а знаком “+” отмечены стандартные потенциалы электродов,
являющихся окислителями.
Ряд напряжений характеризует химические свойства металлов:
1. Чем меньше электродный потенциал металла, тем больше его восстановительная
способность.
2. Каждый металл способен вытеснять(восстанавливать) из растворов солей те металлы,
которые стоят в ряду напряжений после него.
3. Все металлы, имеющие отрицательный стандартный электродный потенциал, то есть
находящиеся в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из растворов
кислот.
Необходимо отметить, что представленный ряд характеризует поведение металлов и их
солей только в водных растворах и при комнатной температуре. Кроме того, нужно иметь
ввиду, что высокая электрохимическая активность металлов не всегда означает его
высокую химическую активность.
