какой металл не тонет в воде название
Какой металл самый легкий? Его свойства и особенности
Слово «металл» часто ассоциируется с тяжеловесностью. Это далеко не так. Все металлы обладают очень разными свойствами. Некоторые из них настолько лёгкие, что даже не тонут в воде. Какой металл самый легкий? Какие у него свойства? Давайте узнаем.
Самые легкие металлы в мире
Лёгкими называют металлы, которые обладают небольшой плотностью. Это отнюдь не редкое явление. Вещества с такими характеристиками составляют примерно 20 % от массы земной коры. Они активно добываются и широко применяются в промышленности.
Самым лёгким металлом является литий. Кроме наименьшей атомной массы, он обладает и наименьшей плотностью, которая в два раза ниже, чем у воды. После лития идут калий, натрий, алюминий, рубидий, цезий, стронций и т. д. В их число входит и титан, который обладает самой высокой прочностью среди металлов.
Легкостью и прочностью обладает также алюминий. В земной коре он третий по распространённости. Пока люди не научились получать его промышленным путём, металл был дороже золота. Сейчас килограмм алюминия можно купить примерно за 2 доллара. Его применяют как в ракетной технике и военной промышленности, так и для изготовления пищевой фольги и кухонных предметов.
Литий
Литий находится в первой группе периодической таблицы элементов. Он стоит под номером 3, после водорода и гелия, и обладает самой маленькой атомной массой среди всех металлов. Простое вещество – литий, при нормальных условиях имеет серебристо-белый цвет.
Это самый лёгкий щелочной металл с плотностью 0,534 г/см³. Из-за этого он всплывает не только в воде, но и в керосине. Для его хранения обычно используют парафин, газолин, минеральные масла или петролейный эфир. Литий очень мягкий и пластичный, легко режется ножом. Чтобы расплавить этот металл, его нужно нагреть до температуры 180,54 °C. Закипит он только при 1340 °C.
В природе существует только два стабильных изотопа металла: Литий-6 и Литий-7. Кроме них, есть 7 искусственных изотопа и 2 ядерных изомера. Литий является промежуточным продуктом в реакции превращения водорода в гелий, участвуя, таким образом, в процессе образования звёздной энергии.
Реакции с литием
Учитывая его щелочную природу, можно предположить, что он очень активен. Однако металл является самым спокойным представителем своей группы. При нормальной комнатной температуре литий слабо реагирует с кислородом и многими другими веществами. Свой «бурный нрав» он проявляет после нагревания, тогда он вступает в реакцию с кислотами, различными газами и основаниями.
В отличие от других щелочных металлов с водой он реагирует мягко, образуя гидроксид и водород. С сухим воздухом реакции практически нет. Но если он влажный, то литий медленно реагирует с его газами, образуя нитрид, карбонат и гидроксид.
При определённых температурах самый легкий металл активен с аммиаком, этиловым спиртом, галогенами, водородом, углеродом, кремнием, серой.
Сплавы лития
Свойства лития повышают отдельные качества металлов, из-за чего его часто используют в сплавах. Полезной является его реакция с окислами, водородом, сульфидами. При нагревании он образует с ними нерастворимые соединения, которые легко извлечь из расплавленных металлов, очистив их от этих веществ.
Для придания сплаву стойкости к коррозии и пластичности его смешивают с магнием и алюминием. Медь в сплаве с ним становится более плотной и менее пористой, лучше проводит электричество. Самый легкий металл повышает твёрдость и пластичность свинца. При этом он повышает температуру плавления многих веществ.
Благодаря литию металл становится прочным и устойчивым к разрушениям. При этом он не утяжеляет их. Именно поэтому сплавы на его основе применяются в космической инженерии и авиации. Главным образом используются смеси с кадмием, медью, скандием и магнием.
Нахождение в природе и значение
Самый легкий металл имеет около 30 собственных минералов, но только 5 из них используются в промышленности: пенталит, амблигонит, лепидолит, циннвальдит и сподумен. Кроме того, находится он в солёных озёрах. Всего в земной коре содержится 0,005 % этого металла.
Большие промышленные запасы лития находятся на всех континентах. Его добывают в Бразилии, Австралии, ЮАР, Канаде, США и других странах. После чего применяют его в электронике, металлургии, лазерных материалах, ядерной энергетике и даже медицине.
В нашем организме он содержится в печени, крови, лёгких, костях и других органов. Недостаток лития приводит к нарушениям в работе нервной системы и мозга. Он повышает устойчивость организма к болезням, активизирует деятельность ферментов. С помощью него борются с болезнью Альцгеймера, психическими расстройствами, склерозом, а также различными зависимостями.
Токсичность
Несмотря на важную биологическую роль лития в нашем организме, он может быть опасным. Самый легкий металл достаточно токсичен и способен вызывать отравления. При горении он провоцирует раздражение и отёки слизистых оболочек. Если на них попадет кусочек целого металла, произойдёт то же самое.
Литий нельзя брать в руки без перчаток. Взаимодействуя с влагой в воздухе или влагой на коже, он легко вызывает ожог. С расплавленным металлом нужно быть ещё осторожнее, так как его активность повышается в разы. При работе с ним нужно помнить, что это щелочь. Уменьшить его действие на кожу можно обычным уксусом.
В организме литий повышает устойчивость иммунной системы и улучшает работу нервной системы. Но его переизбыток сопровождается головокружением, сонливостью, потерей аппетита. Отравление металлом приводит к снижению либидо, слабости в мышцах, набору веса. При этом может ухудшиться зрение, память и наступить кома. Работать с литием нужно всегда в перчатках, защитном костюме и очках.
Создан металл, который не тонет в воде
Всем известно, что металлы — довольно тяжелый класс веществ, который обладает высокой плотностью и (если мы не говорим об особых сплавах или сверхтонких листах наподобие фольги) зачастую тонет в воде. Однако исследователи из Университета Рочестера смогли создать металл, который просто отказывается тонуть. Даже если его специально погрузить под водную гладь — он всплывет на поверхность.
Непотопляемый металл — это что-то новенькое!
Как создать металл, который не тонет в воде
За разработку отвечает профессор кафедры оптики и физики Университета Рочестера Чунлей Го и его команда. Для создания нового материала исследователи применили новаторский метод, использующий фемтосекундные вспышки лазеров для «травления» поверхности металлов. То есть очень быстрые и интенсивные вспышки лазеров создают на поверхности металла микро- и наноразмерные узоры, меняя структуру вещества. Благодаря этому поверхностный слой металла может захватывать воздух и удерживать его, что делает поверхность металла «супергидрофобными» или, попросту говоря, водоотталкивающими.
Подобный подход может привести к созданию непотопляемых кораблей. Или же к разработке электронных устройств, который будут мало того, что плавать на поверхности, так еще и будут практически полностью водонепронецаемыми. — говорит профессор Чунлей Го.
Однако в ходе испытаний исследователи обнаружили, что после длительного погружения в воду поверхности могут начать терять свои гидрофобные свойства. И тогда внимание ученых привлекли…пауки и муравьи.
Например, водоплавающие пауки Argyroneta создают подводную куполообразную паутину—так называемый водолазный колокол, которую они заполняют воздухом, который они перенося с поверхности на своих ногах и брюшке. Точно таким же образом некоторые виды муравьев способны формировать «водяной пузырь», удерживая на поверхности тела пузыри воздуха.
Это очень интересное природное явление, — отмечают исследователи. Ключевым в данном случае является то, что супергидрофобные (SH) поверхности могут захватывать большой объем воздуха, что указывает на возможность использования SH-поверхностей для создания плавучих устройств.
В итоге команда ученых разработала структуру, в которой две металлические пластины точно также, как и ранее, покрыли крошечными «узорами». Только вот положили эти пластины друг на друга, обратив «рисунком» внутрь. Между пластинами оказалось достаточно места, чтобы захватывать и удерживать воздух, который не давал металлической структуре потонуть. А что вы думаете о новой разработке? Поделитесь мнением в нашем чате в Телеграм.
При этом сверхгидрофобная структура остается на плаву даже после значительного структурного повреждения. В рамках эксперимента ученые сделали в пластинах 6 отверстий диаметром в 3 миллиметра и одно отверстие диаметром 6 миллиметров. Пластины при этом продолжали плавать на поверхности воды.
Металл продолжает плавать даже после значительных повреждений
Команда ученых утверждает, подобный процесс может быть применен для модификации любых видов металлов. Когда эксперты впервые испытывали новую технологию, им потребовался один час на то, чтобы модифицировать площадь металла размером 2,5 на 2,5 сантиметра. Теперь, используя лазеры в семь раз мощнее, процесс значительно ускорился и в целом, по словам разработчиков, «технология готова для коммерческого применения».
В воде не тонет — какой металл настолько легкий, что может плавать в любой жидкости (4 фото + видео)
Из 118 элементов, представленных в основной химической таблице, начатой Дмитрием Менделеевым, к металлам относят более 90 элементов. Это обстоятельство позволило сравнивать, анализировать их свойства и характеристики.
Многолетние опыты показали, что металлы разительно отличаются друг от друга. Это позволило ученым поделить их на локальные группы, вещества в которых имеют схожие признаки, а значит, могут использоваться в определенных условиях.
Кроме щелочных, легких, щелочноземельных металлов и тех, что входят в группы лантаноидов, актиноидов и полуметаллов, есть переходные. Но и те, что находятся в смежных группах, иногда обладают схожими свойствами.
В воде литий не тонет, но, как и все щелочи, вступает в реакцию
Так, к легким металлам относятся 7 элементов: Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi. Но по признаку твердости, плотности, температуры плавления или кипения, а также электроотрицательности, некоторые металлы могут посоревноваться с «легкоатлетами», например скандий, стронций и литий.
Неофициальное соревнование
Это сравнение, конечно, не воспринимается химиками, но для тех, кто занимается химией на любительском уровне, за «фактор легкости» можно принять плотность веществ и посмотреть какой металл действительно самый легкий на планете.
Итак, плотность стронция 5,7 г/см3, у скандия этот показатель значительно ниже — 2,99 г/см3, алюминий и того легче, он занимает 2,7 г/см3. Просматривая данную характеристику каждого металла, можно обнаружить, что самым незначительным по плотности, а значит, легким, является литий.
Литий горит ярким алым пламенем
Немного о победителе
Плотность лития 0,53 г/см3. Это значение почти в 2 раза ниже, чем у обычной не перенасыщенной различными изотопами воды. От чего даже большой кусок данного металла со сторонами 5х5 см не будет весить и 50-ти грамм. Для сравнения — примерно то же количество железа весило бы около 700 грамм, что в 14 раз больше.
В отличие от участников «гонки» литий режется гораздо хуже. Но в первые минуты после нарушения целостности куска, можно увидеть металлический блеск, который за секунды тускнеет, вступая в реакцию с воздухом. Во время взаимодействия с О2 образуется нитрид и оксид лития.
Mеталл используют для производства литиевых и литий-ионных батарей
Плотность лития мала, ее можно сравнить по плотности с сухой веткой. Поэтому в любой жидкости даже достаточно крупный кусок металла будет всплывать.
Если сравнить 1 грамм лития и грамм самого плотного металла осмия можно наглядно увидеть разницу. Грамм лития будет намного больше, примерно в 40 раз. Поэтому плотность твердых веществ можно сравнивать даже по внешнему виду.
Литий, входящий в группу щелочных металлов, взаимодействует с водой. На поверхности появляются пузырьки — водород, который можно поджечь. Получается достаточно увлекательное зрелище – плавающий металл, который горит алым пламенем прямо в воде. Ровно также ярко и активно литий горит в воздухе.
Применяют его в литиевых аккумуляторах, в виде кобальтата, добавляя примеси других добавок. Зону применения обусловили электрохимические характеристики. Такой аккумулятор выдает большое напряжение. Однако из-за высокой цены ученые ищут ему столь же эффективный аналог.
«Школьная» викторина (продолжение)
1. Дзынь-дзынь. Начинается учебный день! Первый урок – русский язык.
2. Перемена была короткой. А теперь математика – царица всех наук! Но мы не будем вспоминать сложные формулы. Ответь на простой вопрос: 0,6 километра – это сколько?
3. Проходи осторожнее, не урони глобус. География – любимый предмет путешественников! Кстати, о путешествиях. Что такое «точка Немо»?
4. Дзынь-дзынь! Бегом на физику! В чем сила, брат? Точнее, в чем измеряется сила тока?
Ответ «а». Сила тока измеряется в амперах – в честь французского физика Андре Ампера. Его, кстати, называют «Ньютоном электричества».
5. Не во всех школах есть астрономия, поэтому проверим азы: Земля – это какая по счету планета от Солнца?
Ответ «а». Земля – третья по счету планета от Солнца. Ближе только Меркурий и Венера. Ух, и жарко же там!
6. Прошло почти полдня учебы! Плавно переходим к биологии. Какой из фактов ниже – выдумка?
Ответ «а». Позвоночник верблюда действительно прямой, а горб – это просто жировая подушка.
7. На очереди химия. Вспоминаем таблицу Менделеева. Какой металл такой легкий, что даже не тонет в воде?
Ответ «б». Литий – настолько легкий металл, что не тонет в воде.
8. Что-то мы засиделись. Физкультминутка! Что такое боссабол?
9. Добро пожаловать в компьютерный класс! 4 декабря 1948 года считается днем рождения российской информатики. А что произошло в этот день?
10. Последний урок сегодня – литература, а потом можно и с друзьями идти гулять. Как называлась первая печатная книга, которая появилась на Руси?
Какой металл не тонет в воде название
Я не химик.. Но вообще, по идее, любой металл тяжелее, даже литий, а он считается одним из легчайших.
Можно подсказку, это реальны сплав?? Просто у меня тут такие предположения))))))))
не тонит не знаю,а не тонет тот у которого плотность меньше плотности воды.
перед тем как познавать физику, не мешало бы и русский подучить)))
сколько не вспоминала химию в школе,ничего на ум так и не пришло
нет такого, все тонут в воде)))или это сплав по НАНО технологиям,
все металлы тонут в воде, их плотность намного больше воды
литий и натрий вроде не тонут, но очень быстро окисляются
красава, только не натрий а сплав лития и мышьяка)
нашел о чем спрашивать,мы что на уроке физики или химии?
Думаю ртуть, или нет она помоему тяжёлая. А тогда какой?
любой металл тонет. он тяжелее воды,сплав он или нет..
Не тоне только говно.Значит и сплав говненный.