Номер 2, страница 78, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Почему сплавы металлов часто заменяют чистые металлы?

2. Сплавы металлов часто заменяют чистые металлы, поскольку они обладают набором свойств, которые превосходят свойства их отдельных компонентов или более подходят для конкретных применений. Чистые металлы в большинстве своем имеют недостатки, такие как низкая прочность или подверженность коррозии, которые устраняются путем легирования (создания сплава). Основные причины заключаются в следующем.

Повышенная прочность и твердость. Чистые металлы (например, железо, алюминий, медь) обычно мягкие и пластичные. Добавление других элементов в кристаллическую решетку металла нарушает ее регулярность, что затрудняет движение атомов относительно друг друга и, как следствие, повышает твердость и прочность. Например, чистое железо относительно мягкое, но его сплав с углеродом — сталь — является одним из самых прочных и широко используемых конструкционных материалов. Аналогично, дюралюминий (сплав алюминия с медью и магнием) значительно прочнее чистого алюминия, что позволяет использовать его в авиации.

Улучшенная коррозионная стойкость. Многие чистые металлы, особенно железо, быстро вступают в реакцию с кислородом и влагой воздуха, то есть корродируют (ржавеют). Введение в сплав определенных элементов, например, хрома, создает на поверхности тонкую, но прочную защитную оксидную пленку. Так, нержавеющая сталь (сплав железа с хромом и никелем) обладает высокой стойкостью к коррозии, в отличие от обычного железа.

Получение специальных свойств. С помощью легирования можно создавать материалы с уникальными физическими характеристиками, которые не свойственны чистым металлам. Например:

• Низкая температура плавления: припои (сплавы олова со свинцом или другими металлами) плавятся при более низкой температуре, чем их компоненты, что удобно для пайки.

• Высокое электрическое сопротивление: нихром (сплав никеля и хрома) используется для изготовления нагревательных элементов в электроприборах.

• Изменение цвета и декоративных качеств: сплавы золота с медью или серебром позволяют получать различные оттенки и повышать износостойкость ювелирных изделий. Латунь (сплав меди с цинком) имеет привлекательный золотистый цвет.

Экономическая выгода. Часто производство сплава обходится дешевле, чем использование чистого, особенно редкого или дорогого металла. Можно использовать дешевый основной металл (например, железо) и путем добавления небольшого количества легирующих элементов придавать ему свойства, сопоставимые со свойствами дорогих материалов.

Ответ: Сплавы часто заменяют чистые металлы, потому что легирование позволяет целенаправленно создавать материалы с улучшенными или принципиально новыми эксплуатационными характеристиками, такими как повышенная прочность, твердость, коррозионная стойкость, а также с заданными электрическими, термическими или декоративными свойствами, которые отсутствуют у чистых металлов или выражены у них слабее. Кроме того, использование сплавов часто является более экономически целесообразным.