Тема проекта: Аллотропия металлов.
Цель: изучить понятие аллотропии.
Задачи:
1) Выяснить, что такое аллотропия.
2) Выяснить значение аллотропии.
Гипотеза исследования: для некоторых металлов характерна аллотропия.
План исследования:
1) Понятие аллотропии.
2) Аллотропия металлов.
3) Пример аллотропии олова.
Исследование:
Аллотропией, или полиморфизмом, называют способность металла в твердом состоянии иметь различные кристаллические формы. Процесс перехода из одной кристаллической формы в другую называют аллотропическим превращением. При нагреве чистого металла такое превращение сопровождается поглощением тепла и происходит при постоянной температуре, что связано с необходимостью затраты определенной энергии на перестройку кристаллической решетки. Аллотропические превращения имеют многие металлы: железо, олово, титан и др.
Характерным примером является аллотропия олова. При температуре ниже 18 °С устойчива модификация α−олова (Snα), называемая серым оловом, а выше 18 °С – мо­дификация β−олова (Snβ), на­зываемая белым оловом.
Решетка белого олова более компактна, чем серого олова, и превращение Snβ → Snα идет со значительным увеличением объема. Поэтому при образовании на белом олове бугорка серого олова последнее, вследствие больших объемных изменений, рас­сыпается в порошок. Это явление получило название «оловянной чумы», превращение необратимо.
Выводы: Основной причиной полиморфных или аллотропических превращений является стремление любого вещества обладать минимальным запасом свободной энергии. Если у металла при достижении какой−то определенной температуры изменение типа кристаллической решетки обеспечивает уменьшение запаса свободной энергии, то такой металл претерпевает полиморфное превращение.
Список литературы:
1) Сайт "Stud files".
2) Барагузина, В.В. Общая и неорганическая химия: Учебное пособие / В.В. Барагузина, И.В. Богомолова, Е.В. Федоренко. − М.: ИЦ РИОР, 2017. − 272 c.
3) Богомолова, И.В. Неорганическая химия: Учебное пособие / И.В. Богомолова. − М.: Альфа−М, НИЦ ИНФРА−М, 2016. − 336 c.