Бронза (франц. bronze, от итал. — bronzo) Бронза представляет из себя сплав олова и меди. Зачастую в данный сплав добавляют и другие металлы, такие как, марганец, свинец, алюминий, бериллий, кадмий, хром и другие. В зависимости от пропорций добавок зависит конечный цветбронзы, так красноватая бронза содержит в основном медь, а в случае увеличения объема олова она приобретает желтый цвет. Однако не все сплавы меди называются бронзой, например, сплавы меди с цинком называют латунью, а сплавы меди с никелем, в зависимости от состава и свойств, называют Мельхиор, Констатан, Копель и др.
► Историческая справка о бронзе
В далеком зарождением нового этапа в развитии человечества стало изобретение сплавов на медной основе, именуемых бронзой. Бронза на основе олова и меди является одним из древнейших сплавов, выплавленных человеком. Бронзовые изделия появились примерно в IV тыс. до н. э. в Южном Иране и Месопотамии. Свидетельством их широкого применения стали археологические находки и документы, так о бронзе говорится в шумеро-аккадском “Гимне богу Огня”, который датируется IV тысячелетием до н.э. Уже в течение II тысячелетия до н.э. бронзолитейное производство повсеместно распространилось в Европе и Азии. Первые бронзовые изделия были получены путем восстановительной плавки из смеси медной и оловянной руды, а также древесного угля. В древности избронзы изготовляли практически все, что необходимо для быта человека, это и оружие: наконечники стрел, копий, кинжалы, топоры, мечи, это мебель и ее детали, это предметы интерьера, например, зеркала, а также посуда, тарелки, кувшины, вазы, амфоры и т.д., кроме того бронза широко применялась для изготовления монет и всевозможных украшений. В средние века из бронзы изготовляли достаточно большие предметы, в том числе колокола и пушки, причем пропорции олова значительно отличались, например в колокольной бронзе использовалось 20% олова, а при отливе орудий – всего 10%. В дальнейшем, при бурном развитии машиностроения, бронза находит широкое применение благодаря своим антифрикционным свойствам и антикоррозии. Различные сплавы бронзы играют важную роль и в современном машиностроении, судостроении, авиации и других отраслях промышленности.
В результате экспериментов, посвященных изучению строения атома, было установлено, что атом состоит из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.
Ядро образовано протонами и нейтронами.
Протон — это частица, имеющая положительный заряд (+1).
Нейтрон — это нейтральная частица, заряд ее равен 0.
Из определений следует, что величина заряда ядра атома равна числу протонов и имеет положительное значение.
Электронная оболочка образована электронами, заряд у которых отрицательный. Число электронов равно числу протонов, поэтому заряд атома в целом равен 0 (т. е. атом электронейтральная частица).
Число протонов, а следовательно, заряд ядра и число электронов численно равны порядковому номеру химического элемента.
Далее следует отметить, что практически вся масса атома сосредоточена в ядре. Это связано с тем, что масса электрона настолько меньше массы протона или нейтрона, что ею пренебрегают (не учитывают).
Электроны двигаются вокруг ядра атома, не беспорядочно, а в зависимости от энергии, которой они обладают, образуя так называемый электронный слой.
На каждом электронном слое может располагаться определенное число электронов: на первом — не больше двух, на втором — не больше восьми, на третьем — не больше восемнадцати.
Число электронных слоев определяется по номеру периода, в котором расположен химический элемент.
Число электронов на последнем (внешнем) слое определяется по номеру группы рассматриваемого элемента.
Так, например, кислород расположен во втором периоде VI группы. Из этого следует, что у него два электронных слоя и на внешнем (втором) расположено шесть электронов.
Электронные слои заполняются у атомов постепенно, по мере увеличения общего числа электронов, которое соответствует порядковому номеру химического элемента. В сумме на первых двух электронных слоях может располагаться не более 10 электронов, т. е. элементом, завершающим второй период, является неон (Ne).
У атомов третьего периода в атоме находится три электронных слоя. Первый и второй электронные слои заполнены электронами до предела. Для первого представителя элементов третьего периода натрия схема расположения электронов в атоме выглядит так:
Из схемы видно, что атом натрия имеет заряд ядра +11. Электронную оболочку атома составляют 11 электронов. На первом электронном слое находится два электрона, на втором — восемь, а на третьем — один электрон. У магния, как элемента II группы этого периода, на внешнем электронном слое находится уже два электрона:
Для остальных элементов периода изменение строения атома происходит аналогично. У каждого последующего элемента, в отличие от предыдущего, заряд ядра больше на одну единицу и на внешнем электронном слое расположено на один электрон больше. Число электронов, располагающихся на внешнем электронном слое, равно номеру группы.
Завершает период аргон. Заряд его ядра +18. Это элемент VIII группы, поэтому на внешнем электронном слое его атома находится восемь электронов:
Далее можно сделать выводы и об изменении свойств элементов в периоде.
Любой период (кроме первого) начинается типичным металлом. В третьем периоде это натрий Na. Далее следует магний Mg, также обладающий ярко выраженными металлическими свойствами. Следующий элемент в периоде — алюминий А1. Это ам-фотерный элемент, проявляющий двойственные свойства (и металлов и неметаллов). Остальные элементы в периоде — неметаллы: кремний Si, фосфор Р, хлор С1. И заканчивается период инертным газом аргоном Аг.
Таким образом, в периоде происходит постепенное ослабление металлических свойств и возрастание свойств неметаллов. Такое изменение свойств объясняется увеличением числа электронов на внешнем электронном слое: от 1 — 2, характерных для металлов, и заканчивая 5 — 8 электронами, соответствующими элементам-неметаллам.
Бронза (франц. bronze, от итал. — bronzo)
Бронза представляет из себя сплав олова и меди. Зачастую в данный сплав добавляют и другие металлы, такие как, марганец, свинец, алюминий, бериллий, кадмий, хром и другие. В зависимости от пропорций добавок зависит конечный цветбронзы, так красноватая бронза содержит в основном медь, а в случае увеличения объема олова она приобретает желтый цвет. Однако не все сплавы меди называются бронзой, например, сплавы меди с цинком называют латунью, а сплавы меди с никелем, в зависимости от состава и свойств, называют Мельхиор, Констатан, Копель и др.
► Историческая справка о бронзе
В далеком зарождением нового этапа в развитии человечества стало изобретение сплавов на медной основе, именуемых бронзой. Бронза на основе олова и меди является одним из древнейших сплавов, выплавленных человеком.
Бронзовые изделия появились примерно в IV тыс. до н. э. в Южном Иране и Месопотамии. Свидетельством их широкого применения стали археологические находки и документы, так о бронзе говорится в шумеро-аккадском “Гимне богу Огня”, который датируется IV тысячелетием до н.э. Уже в течение II тысячелетия до н.э. бронзолитейное производство повсеместно распространилось в Европе и Азии. Первые бронзовые изделия были получены путем восстановительной плавки из смеси медной и оловянной руды, а также древесного угля. В древности избронзы изготовляли практически все, что необходимо для быта человека, это и оружие: наконечники стрел, копий, кинжалы, топоры, мечи, это мебель и ее детали, это предметы интерьера, например, зеркала, а также посуда, тарелки, кувшины, вазы, амфоры и т.д., кроме того бронза широко применялась для изготовления монет и всевозможных украшений. В средние века из бронзы изготовляли достаточно большие предметы, в том числе колокола и пушки, причем пропорции олова значительно отличались, например в колокольной бронзе использовалось 20% олова, а при отливе орудий – всего 10%. В дальнейшем, при бурном развитии машиностроения, бронза находит широкое применение благодаря своим антифрикционным свойствам и антикоррозии. Различные сплавы бронзы играют важную роль и в современном машиностроении, судостроении, авиации и других отраслях промышленности.