金屬元素

金(Gold)的性質

金(Gold)的性質
國立林口高級中學化學科林明祥老師/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

金是眾人最熟知的貴重金屬,在地殼中的含量約 5×10−7 %。金在自然界通常以元素態存在,大多是金塊或是金片,除此之外,金還能以純金岩脈或鍗化物礦物形式存在,通常存在於石英礦和黃鐵礦附近。由於金性質穩定,自古以來被當做貨幣和保值物品,至今每年的開採量超過2500噸,年再回收量也超過4000噸。其實在海洋中也存在大量黃金,不過濃度非常小(50–150 fmol/L),開採需花費大量成本,經濟價值低。

鐵(Iron)

鐵(Iron)
高雄市立女子高級中學化學科洪瑞和老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

在鐵系元素(鐵、鈷、鎳)中以鐵分佈最廣,約占地殼質量的5.1%,居元素分布序列中的第4位,僅次於氧、矽、鋁。鈷和鎳在地殼中的豐度分別是:1×10-3%和1. 6×10-2%。在自然界中,鐵很少以元素單質的形式存在,因為它很容易因氧氣、水氣存在而氧化。鐵的主要礦石有:赤鐵礦Fe2O3、磁鐵礦Fe3O4、褐鐵礦2Fe2O3 • 3H2O、菱鐵礦FeCO3、黃鐵礦FeS2。鈷和鎳在自然界常共生,重要的鈷礦和鎳礦是輝鈷礦CoAsS和鎳黃鐵礦NiS • FeS。

一般認為人類發現鐵並使用鐵大約在西元前2000年,最早使用的鐵器是用來自外太空的隕石製造的,也稱為隕鐵。鐵的元素符號是Fe,來自於它的拉丁文名稱,Ferrum,英文名稱為 Iron。鐵及鐵的合金是目前最常用的金屬及最常見的鐵磁材料。新鮮的鐵表面是銀灰色金屬光澤,但在空氣中易氧化而呈紅褐色的氧化物薄層,鐵銹的成分比較複雜,通常用Fe2O3 • xH2O表示。純鐵比鋁還要軟,但摻入雜質(如碳)後,可增強它們的硬度。今日,鋼鐵工業已成為國民經濟的支柱產業,鋼鐵的產量常作為國家工業發展的標誌。鋼鐵是最重要且應用最廣的金屬材料。

鐵的冶煉主要由鐵礦石(赤鐵礦、磁鐵礦)在高爐中由C、CO還原而得鐵水,熔渣主要是由氧化鈣、氧化矽組成。由高爐所得的鐵稱為生鐵,因含碳、硫、鎂、磷、錳等雜質而變脆、變硬。工業上會再進一步地依使用需求,調整鐵合金的成份比例。

錫(Tin)的化合物(compound)

錫(Tin)的化合物(compound)
高雄女中化學科 洪瑞和老師/國立中山大學董騰元教授責任編輯


(4)錫的氧化物(tin oxides):
一氧化錫SnO為黑色立方晶體,密度6.44g/cm3(273K),不溶於水,易溶於酸。SnO較難溶於濃的強鹼溶液,產物有明顯的還原性。SnO在空氣中加熱,容易氧化成二氧化錫SnO2:2SnO+O2 → 2SnO2;隔絕空氣加熱會發生自身氧化還原反應:4SnO → Sn3O4+Sn;用二價錫鹽熱溶於與碳酸鈉作用可製備SnO:Sn2++CO32- →SnO+CO2

錫(Tin)

錫(Tin)
高雄女中化學科 洪瑞和老師/國立中山大學董騰元教授責任編輯

(1)錫(tin)
錫是古人就已經發現和使用的金屬元素之一。人類最早發現和使用錫的歷史,可追溯到四千多年前。古人不僅使用錫製作一些錫器,而且還發現錫有許多獨特的性質。例如銅和錫形成合金-青銅,其硬度高鑄造性良好。錫的元素符號Sn源自拉丁文Stannum,是”堅硬”的意思,因添加到銅中形成堅硬的青銅而得名,錫的英文名為Tin。

鉛(Lead)的物理化學性質

鉛(Lead)的物理化學性質
國立中山大學董騰元教授責任編輯

3鉛的物理及化學性質(physical and chemical properties of lead):
鉛是帶藍色的銀白色重金屬,熔點601K,沸點2013K,密度11.35g/cm3,質軟,。鉛具有極高的鍛接性能,新切的鉛表面在室溫下稍加壓能迅速鍛接在一起,可用來作為絕緣電纜的包覆。

鉛是兩性金屬元素,它的主要氧化數為+2和+4。

鉛(Lead)的化合物

鉛(Lead)的化合物
國立中山大學董騰元教授責任編輯

(4)鉛的氧化物(lead oxides):
鉛的氧化物除了PbO(黃色,密陀僧)和PbO2(棕色),常見的還有混合氧化物Pb2O3(橙色,PbO∙PbO3的混合物),和Pb3O4(紅色,亦稱鉛丹,2PbO∙PbO2的混合物)。加熱PbO2它會逐步轉變為鉛的這幾種氧化物:PbO2→ Pb2O3→ Pb3O4→ PbO
一氧化鉛PbO是兩性偏鹼性的,難溶於水,易溶於醋酸或硝酸,生成Pb(Ⅱ)鹽,比較難溶於鹼:PbO+2CH3COOH → Pb(CH3COO)2+H2O ;PbO+2HNO3 → Pb(NO3)2+H2O,加熱情況下,PbO易被氫、碳、一氧化碳等還原成金屬鉛。鉛在空氣中加熱即得PbO:PbO+CO → Pb+CO2 ;2Pb+O2 → 2PbO

鉛(Lead)

鉛(Lead)
國立中山大學董騰元教授責任編輯

1)鉛(lead)
鉛是一種古老的金屬,它是人類最早認識的幾種金屬元素之一。早在公元前3000年左右,人類就發現了鉛。在古埃及,它被用於陶瓷上釉及製作飾品;古羅馬人用鉛作水管和儲酒容器。鉛的名稱沿用古英文字”Lead”,其元素符號Pb源自於拉丁語”plumbum”