Благородные (драгоценные) металлы

Определения и обозначения

Металл — вещество, которое обычно блестит, хорошо проводит тепло и электрический ток и может менять форму. Например, из металла можно изготовить проволоку или лист. Это понятие помогает отличать металлы от других веществ и сравнивать их свойства.

Благородные металлы — металлы, которые сравнительно мало изменяются под действием воздуха и воды. К ним относят золото, серебро и платину, а также некоторые другие металлы. Их устойчивость помогает изделиям дольше сохранять свой вид и делает эти металлы полезными в технике.

Драгоценные металлы — редкие и ценные металлы, к которым чаще всего относят золото, серебро и платину. Слово «драгоценный» говорит об их высокой ценности, но не означает, что металл невозможно поцарапать или погнуть. Это название помогает понять, почему такие металлы берегут и используют для важных изделий.

Руда — горная порода, из которой можно получить полезный металл. В руде металл часто смешан с другими веществами, поэтому его нужно отделить. Это понятие объясняет, почему добыча металла не заканчивается, когда горную породу подняли из земли.

Как это устроено

Металлы отличаются тем, как легко они вступают в изменения при соприкосновении с окружающей средой. Благородные металлы обычно устойчивее многих других: вода и воздух не так быстро портят их поверхность. Поэтому золотые украшения могут долго сохранять цвет и блеск. Однако устойчивость не делает металл неуязвимым: его можно поцарапать или изменить при сильном воздействии.

Название «благородные» связано прежде всего с химическими свойствами металлов. Так называют металлы, которые сравнительно трудно заставить вступить в соединение с другими веществами. Из-за этого они реже разрушаются при обычных условиях. У серебра есть особенность: со временем на его поверхности может появиться тёмный налёт, поэтому оно не всегда остаётся блестящим без ухода.

Золото ценят не только за цвет. Оно мягкое, поэтому его можно расплющивать в очень тонкие листы и вытягивать в тонкую проволоку. Такая способность удобна при изготовлении украшений и небольших деталей. Но мягкость означает и то, что золотое изделие может погнуться или получить царапины, если обращаться с ним неосторожно.

Серебро хорошо проводит электрический ток. Это свойство полезно там, где электричеству нужно проходить через контакт между деталями. Серебро также используют для украшений и разных изделий, потому что оно светлое и блестящее. При выборе серебра для вещи учитывают не только красоту, но и то, что его поверхность может темнеть.

Платина отличается большой плотностью и устойчивостью к воздействию многих веществ. Плотность показывает, насколько много вещества содержится в данном объёме: кусочек платины такого же размера может быть тяжелее кусочка другого металла. Благодаря сочетанию свойств платину используют в украшениях, приборах и промышленности. Её внешний вид похож на серебристо-белый, но по одному цвету определить металл нельзя.

Благородные металлы находятся в земной коре. Иногда они встречаются в виде самородков — природных кусочков металла, но нередко содержатся в руде вместе с другими веществами. Чтобы получить металл, руду добывают, измельчают и обрабатывают. Так отделяют нужное вещество от примесей; поэтому готовый металл появляется после нескольких этапов работы.

Люди выбирают металл в зависимости от того, для чего нужна вещь. Для украшения важны внешний вид и возможность придать материалу нужную форму, а для электрического контакта — способность проводить ток. Устойчивость к внешним воздействиям тоже может быть важна: она помогает деталям служить дольше. Один металл не обязан быть лучшим для всех задач, потому что у каждого есть свои сильные стороны.

Сравнение благородных металлов

Используй таблицу, чтобы быстро сравнить металлы по свойствам и примерам применения. Сначала найди нужное свойство, затем посмотри, какой металл им обладает и для чего его используют. Примеры показывают лишь некоторые варианты: один и тот же металл может применяться в разных изделиях.

Разбор задач

Задача. Нужно выбрать металл для электрического контакта в приборе. Рассматриваются золото, серебро и платина. Какой металл лучше подходит, если главное требование — хорошая проводимость электрического тока? Решение строим по свойствам металлов, а не по их цене или внешнему виду.

1. Сначала выясним, какое свойство требуется. В условии сказано, что контакт должен хорошо проводить электрический ток. Значит, сравнивать металлы нужно именно по проводимости.

2. Затем вспомним известные свойства каждого металла. Серебро хорошо проводит электрический ток, поэтому оно подходит по главному требованию задачи. Золото и платина тоже могут использоваться в технике, но условие не просит выбрать самый дорогой или самый устойчивый металл.

3. Проверим, не подменили ли мы цель выбора. Если бы требовалось сделать украшение, можно было бы сравнить цвет и способность менять форму. Здесь же речь идёт об электрическом контакте, поэтому решающим свойством остаётся проводимость.

4. Сформулируем вывод с объяснением. Выбираем серебро, потому что оно хорошо проводит электрический ток. Ответ относится к условию задачи: в настоящих приборах учитывают также прочность, устройство детали и другие требования.

Ответ: для электрического контакта по указанному свойству подходит серебро. Оно хорошо проводит электрический ток. При выборе материала для настоящего изделия могут учитывать и другие свойства, но в этой задаче они не заданы.

Такая задача показывает способ рассуждения при выборе материала. Сначала нужно определить, для чего нужна вещь, потом назвать важное для неё свойство и только после этого сравнить материалы. Нельзя выбирать металл только потому, что он кажется красивее или дороже. Правильный ответ всегда должен объяснять связь между задачей и свойством материала.

Типичные ошибки

• Считать, что все драгоценные металлы одинаковы. Ошибку допускают, потому что золото, серебро и платина блестят и встречаются в дорогих изделиях. Но у них разные цвет, мягкость, плотность и проводимость. Проверь себя: можешь ли ты назвать хотя бы по одному отличию каждого металла?

• Думать, что благородный металл совсем не меняется. Так считают, потому что слово «благородный» связано с устойчивостью. На самом деле серебро может темнеть, а любой металл можно поцарапать или погнуть. Проверь себя: отделяй устойчивость к воздействиям от полной невозможности повредить изделие.

• Выбирать металл только по блеску или цене. Внешний вид заметен сразу, поэтому о назначении вещи иногда забывают. Для электрического контакта важна проводимость, а для украшения могут быть важны цвет и способность менять форму. Проверь себя: сначала назови назначение предмета, затем — нужное свойство.

• Считать, что металл сразу получают в готовом виде из руды. Это заблуждение возникает, если не учитывать обработку горной породы. В руде металл часто смешан с другими веществами, поэтому его нужно отделить. Проверь себя: вспомни, что добыча и получение чистого металла — не одно и то же действие.

Связь с другими темами

Тема благородных металлов связана с изучением полезных ископаемых: руда служит природным источником металлов, а её добыча и обработка позволяют получить нужное вещество. Она также помогает знакомиться со свойствами тел и материалов — цветом, блеском, плотностью и способностью проводить электрический ток. Эти свойства объясняют, почему для разных предметов выбирают разные металлы. Знания о металлах пригодятся при изучении природы, техники и производства.

Что запомнить

• К благородным металлам относят золото, серебро, платину и некоторые другие металлы.

• Они сравнительно устойчивы к действию воды и воздуха, но изделия из них всё равно можно повредить.

• Золото мягкое и легко меняет форму; серебро хорошо проводит электрический ток и может темнеть; платина плотная и устойчивая ко многим воздействиям.

• Благородные металлы получают из природного сырья, в том числе из руды, которую нужно обработать.

• Материал выбирают по назначению вещи и нужным для неё свойствам.