ро присоединился еще третий — макроскопический, позволивший видеть в металле не только отдельные кристаллы, но и группы их (дендриты), а также различные виды неоднородностей, свойственные значительным массам металла в слитках и изделиях. Наблюдения над макроструктурой металлов и сплавов дали существенные дополнения к нашим знаниям о микроструктуре. Таким образом, все содержание М. до последнего времени сводилось к трем отделам: учению о сплавах, микроструктуре и макроструктуре. В дальнейшем М. стала пользоваться методами физическими, химическими, механическими и рентгеновским, дающими очень много для понимания структур, более глубокой характеристики их и более успешного управления ими. Постепенно М. стала сливаться с металловедением (см.). В настоящее время М. можно рассматривать как специализированный отдел металловедения, посвященный структурному изучению металлов.
МЕТАЛЛОИДЫ, с химической точки зрения так называют хим. элементы, имеющие в процессе реакций преимущественную тенденцию к присоединению электронов. Однако между металлами и М. не существует резкой грани, и деление на металлы и М. отнюдь не является абсолютным. М. отличаются от металлов как по своим физическим, так и химическим признакам. В твердом состоянии — это хрупкие, в большинстве случаев прозрачные кристаллич. тела, окрашенные в тот или иной цвет. Они значительно более летучи, чем металлы, и многие из них при обычных условиях газообразны, как, напр., азот, кислород, фтор, хлор, требуя для своего сжижения и затвердевания очень высоких давлений, а первые три — также и очень большого охлаждения, так как критич. температуры их весьма низки (азота — 147°, кислорода — 119°, фтора — ЮГ). В отличие от металлов, пары к-рых большей частью заключают одноатомные молекулы, молекулы М. многоатомны: так, напр., молекулы газообразных азота, кислорода, галоидов состоят из двух атомов (N2, О2, Cl2, Вг2, J2, F2), пары фосфора заключают четырехатомные молекулы (Р4), а серы — от S2 до S8. М. характеризуются лишь крайне незначительной электропроводностью и наиболее типичные из них являются диэлектриками. В связи с этим они отличаются также весьма малой теплопроводностью.
По своим химич. свойствам, в отличие от металлов, типичные М., как, например, кислород, фтор, хлор, являются элементами с резко выраженным электроотрицательным характером, который проявляется в том, что атомы М. при соединении с металлами заряжаются отрицательно, т. е., соединяясь с электронами, образуют анионы. М. легко соединяются со всеми металлами и водородом и значительно труднее друг с другом, причем тип химической связи между атомами оказывается различным: в первом случае возникает ионная связь, и образуются полярные молекулы, во втором — тип связи атомный, и образующиеся молекулы в наиболее типичных случаях неполярны.
Соединяясь с водородом, М. дают летучие водородистые соединения, причем в случае таких типичных М., как фтор, хлор, кислород, реакция эта протекает весьма энергично: так, напр., фтор даже на холоду реагирует с водородом со взрывом, смесь кислорода и водорода взрывает от искры, а смесь хлора с водоро 88
дом — под влиянием прямых солнечных лучей.
Металлоидо-водороды в жидком состоянии не проводят электрич. тока, но те из них, к-рые хорошо растворяются в воде, дают растворы, обладающие всеми свойствами электролитов, степень диссоциации которых тем больше, чем больше сродство к электрону у данного М.
Водные растворы наиболее типичных металлоидо-водородов, а именно галоидо-водородов, являются сильными кислотами, анион которых есть отрицательно заряженный атом галоида. — С кислородом М., в отличие от металлов, образуют окислы кислотного характера, называемые ангидридами (см.). Гидраты этих окислов, т. е. кислоты, отвечающие данному ангидриду, имеют сложный состав и характеризуются наличием в их водных растворах сложных комплексных анионов. Каждый М. способен давать с кислородом целый ряд окислов, проявляя при этом различную валентность (в отличие от соединений с водородом, по отношению к к-рому валентность М. остается неизмененной во всех его водородных соединениях). Как правило, чем выше валентность, проявляемая металлоидом в его соединении с кислородом, тем более кислотен характер данного окисла.
В периодической системе элементов М. стоят на концах как малых, так и больших периодов, причем те из них, за к-рыми в ряду элементов непосредственно следуют элементы нолевой группы — благородные газы, оказываются наиболее типичными М., подобно тому, как элементы, стоящие в самом начале периодов, являются наиболее типичными представителями металлов. Этим положением в системе элементов, которое определяется построением их атомов, и обусловлены вышеописанные свойства металлоидов. Занимая в периодич. системе место, непосредственно предшествующее благородным газам, атомы к-рых обладают наиболее завершенной и стойкой электронной оболочкой, М. стремятся воссоздать эту оболочку не путем отдачи электронов, как это имеет место в случае металлов, а путем присоединения к атому недостающего числа электронов. Этот процесс совершается с выделением тепла, и поэтому энергетически атомы типичных металлоидов менее устойчивы, чем их отрицательно заряженные ионы. «Ненасыщенный» характер электронной оболочки атомов металлоидов является причиной того, что атомы М. быстро соединяются в двухатомные (или многоатомные) молекулы, с более прочной электронной конфигурацией, причем возникающая здесь связь между атомами, в отличие от ионной электростатической связи, возникающей между атомами металла и М. (например, в NaCl, СаО), обусловлена парой (или несколькими парами) общих обоим соединяющимся атомам электронов. Такие молекулы неполярны, а, следовательно, внешнее молекулярное поле их слабое, благодаря чему вещество оказывается легко летучим и трудно конденсируется.
Само собой разумеется, что переход в периодич. системе элементов от металлов к М. происходит не внезапно, а последовательно через ряд элементов с промежуточным характером металло-металлоидов, которые способны проявлять себя, в зависимости от условий, как металлы и как металлоиды. Постепенность этого перехода особенно характерна для больших периодов, середины к-рых заняты элемен-
