Номер 5, страница 129 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Подумайте и предположите, какие металлы нужны будут в будущем и почему.

В будущем, с развитием технологий и переходом к «зеленой» экономике, спрос на определенные металлы значительно возрастет. Важнейшими станут металлы, обеспечивающие технологический прогресс в ключевых областях: возобновляемая энергетика, электромобили, электроника и аэрокосмическая промышленность. Основными причинами являются их уникальные физические и химические свойства, которые делают их незаменимыми для технологий нового поколения.

Литий, Кобальт и Никель

Эти металлы являются основой современных литий-ионных аккумуляторов. Глобальный переход на электромобили и необходимость в создании систем хранения энергии для солнечных и ветряных электростанций делают их стратегически важными. Литий – ключевой компонент, обеспечивающий движение ионов. Кобальт и никель используются в катодах, повышая энергоемкость и стабильность батарей. Спрос на них будет расти экспоненциально по мере отказа от двигателей внутреннего сгорания.

Редкоземельные металлы (РЗМ)

Группа из 17 элементов (например, неодим, празеодим, диспрозий) незаменима для производства мощных постоянных магнитов. Эти магниты – сердце электродвигателей в электромобилях и генераторов в ветряных турбинах. Без них невозможно создать компактные и эффективные моторы и генераторы. Также РЗМ используются в оптоволокне, лазерах и экранах современных гаджетов.

Медь

Медь – это «металл электрификации». Ее высочайшая электропроводность делает ее незаменимой для любой электрической системы. Электромобиль содержит в 3-4 раза больше меди, чем обычный автомобиль с ДВС. Солнечные и ветряные электростанции требуют огромного количества медных кабелей для передачи энергии. Развитие сетей 5G, центров обработки данных и общая электрификация инфраструктуры будут поддерживать высочайший спрос на медь.

Алюминий

Его главные преимущества – легкость, прочность и коррозионная стойкость. В будущем алюминий будет еще шире применяться для снижения веса транспортных средств (автомобилей, самолетов, поездов), что напрямую влияет на энергоэффективность и запас хода электромобилей. Он также является ключевым материалом в строительстве и для производства рам солнечных панелей.

Титан

Благодаря уникальному сочетанию высокой прочности, малого веса и исключительной коррозионной и температурной стойкости, титан останется незаменимым в аэрокосмической отрасли (для самолетов и ракет), в военной технике и в медицине (для имплантатов и хирургических инструментов). Развитие аддитивных технологий (3D-печати металлами) сделает титановые изделия более доступными для широкого круга отраслей.

Кремний, Галий и Индий

Кремний – основа всей современной электроники (микрочипы, процессоры) и солнечной энергетики (фотоэлементы). Его значение будет только расти. Галий и индий – более редкие металлы, критически важные для производства полупроводников нового поколения (например, на основе нитрида галлия, GaN), светодиодов (LED), сенсорных экранов и тонкопленочных солнечных батарей. Они позволяют создавать более энергоэффективные и компактные устройства.

Таким образом, будущее потребует не столько открытия новых металлов, сколько значительного увеличения добычи и, что особенно важно, переработки уже известных. Развитие технологий вторичной переработки (рециклинга) этих критически важных материалов станет ключевой задачей для обеспечения устойчивого технологического развития человечества.

Ответ: В будущем наиболее востребованными будут металлы, обеспечивающие переход к «зеленой» энергетике и дальнейшее развитие высоких технологий. К ним относятся: литий, кобальт, никель (для аккумуляторов); редкоземельные металлы (для магнитов в электродвигателях и генераторах); медь (для всей электрической инфраструктуры); алюминий (для облегчения конструкций и повышения энергоэффективности); титан (для аэрокосмической и медицинской отраслей); а также кремний, галлий и индий (для полупроводниковой промышленности, электроники и солнечной энергетики).