ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ

ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ

Общие свойства металлов

Электрическая проводимость металлов: Ag, Cu, Al, Fe

Основные способы получения металлов:

1. Вытеснение металла более активным металлом

Гидрометаллургия:

Алюмотермия:

2. Восстановление металлов неметаллами ; а также другими веществами, например,

₂

₂

3. Восстановление металлов при электролизе

Общие химические свойства металлов:

1. Взаимодействие с окислителями:

 

2. Взаимодействие с кислотами:

Металлы, стоящие в ряду активностей после водорода ( ) с разбавленными HCl, не взаимодействуют

Концентрированные холодные пассивируют некоторые довольно активные металлы (например, )

3. Амфотерность металлов:

 

Свойства металлови их соединений

Общая электронная конфигурация внешнего уровня – или , где номер периода; активные восстановители:

Свойства элементов 1-й группы и их соединений

Металлы, образованные элементами 1-й группы щелочные. Гидроксиды исторически называемые щелочами, хорошо растворимы в воде и полностью диссоциированы на ионы.

Нахождение в природе: Натрий и калий относятся к самым распространенным в природе элементам (мас. доли, %): (2,27), (1,85), литий, рубидий и цезий являются редкими элементами: , ,

 

Природные соединения Na : – каменная соль и в растворенном виде в морской воде; глауберова соль

; глауберит ; чилийская селитра ; сода ; бура и др.

Калий находится в ряде минералов: сильвин , каинит

, карналлит ; селитры _, входит в состав алюмосиликатных горных пород, например, ортоклаз и др.

обычно сопутствуют в небольших количествах натрию и калию в их соединениях

Получение щелочных металлов в свободном состоянии

1. Электролиз расплавов хлоридов или гидроксидов:

на катоде выделяется металл: ;

на аноде выделяется хлор:

или кислород:

2. Металлотермическое восстановление соединений:

 

Щелочные металлы при обычных условиях находятся в твердом состоянии, имеют ОЦК, серебристо-белую окраску, кроме золотисто-желтого цезия, очень мягкие и пластичные, легко режутся ножом. На воздухе покрываются пленкой сложного состава, в которой присутствуют оксиды, пероксиды, нитриды; хранятся в защитной атмосфере – керосине или вакууме

 

В пределах группы сверху вниз (от к ) радиусы атомов элементов увеличиваются, энергии ионизации уменьшается, и, следовательно, повышается их восстановительной активность. Степени окисления щелочных металлов во всех соединениях +1, проявляют себя как сильнейшие восстановители:

Физические свойства щелочных металлов

Металл	Радиусы, нм	Плотность,		Первая энергия ионизации, , кДж/моль	Электроотри-цательность,
атома	иона
	0,155	0,060				0,98
	0,189	0,095				0,93
	0,236	0,133				0,82
	0,248	0,148				0,82
	0,268	0,169				0,79

 

Химические свойства

Наименее активен литий, наиболее – цезий

Взаимодействие с кислородом

Оксиды щелочных металлов образуются при непосредственном контакте металлов с кислородом воздуха. При сжигании на воздухе только литий образует оксид :

При горении натрия образуется пероксид :

– сильный окислитель

при горении калия наряду с пероксидом образуется надпероксид (или супероксид) :

Рубидий и цезий на воздухе воспламеняются, в продуктах их горения присутствуют пероксиды и надпероксиды.

Оксиды щелочных металлов имеют о̍сновный характер, при взаимодействии с образуют сильные основания (щелочи):

при взаимодействии с кислотными оксидами образуют соли:

2. Взаимодействие с неметаллами:

Нитриды непрочны и разлагаются в воде или слабокислых растворах:

3. Взаимодействие с водой:

Щелочи легко поглощают из воздуха воду, образуя кристаллогидраты:

и углекислый газ, образуя карбонаты:

Водные растворы щелочей разрушают стекло, расплавы – платину и платиновые металлы

Электролиз расплавов галогенидов (см. получение щелочных металлов)

2. Магний, кроме того, можно выделить термическим путем, восстанавливая его при температуре выше 2000 ⁰С:

Металлы 2-й группы по сравнению с щелочными металлами имеют гораздо более высокие температуры плавления и кипения, плотность и твердость. По твердости бериллий не отличается от стали, а барий – от свинца.

Химические свойства

1. Взаимодействие с кислородом:

Оксиды образуются при непосредственном соединении металла с кислородом при нагревании:

Ba + O₂ 2BaO; 2BaO + O₂ 2BaO₂

Все оксиды растворимы в кислотах, так как имеют осно̀вный характер, кроме оксида бериллия, который проявляет амфотерные свойства, растворяясь и в кислотах, и в щелочах:

2. Взаимодействие с неметаллами (при нагревании): азотом, фосфором, серой, галогенами

Важный для техники карбид кальция получают из оксида кальция и кокса:

Галогениды образуются при непосредственном соединении металла с галогеном:

где

3. Взаимодействие с водой:

устойчивы на воздухе, не реагируют с водой при атмосферных условиях; легко окисляются кислородом воздуха и активно реагируют с водой. Подгруппу называют щелочноземельными металлами

Ca +

Mg

4. Взаимодействие с кислотами:

Mg

3Mg

Применение: применяется как легирующий компонент сплавов. Бериллиевая бронза, содержащая всего 2,5% , не уступает по механическим свойствам легированным сталям, устойчива к коррозии. Из нее делают упругие элементы приборов (пружины) и ответственные детали. входит в состав многихкомплексов:

Mg более доступен чем и широко применяется в самолетостроении для внутрифюзеляжных конструкций. Магний употребляется преимущественно в сплавах с алюминием, которые обладают высокими механическими свойствами. Бериллиевые и магниевые сплавы устойчивы в условиях сильной радиации.

химически очень активны и в свободном виде их использовать нельзя. Кальций иногда входит в сплавы как легирующий элемент и употребляется в качестве активного раскислителя сплавов на основе железа, никеля, меди.

(гипс) Полуобожженный гипс (алебастр ) обладает способностью быстро затвердевать при смешивании с водой - для снятия слепков, при монтажных работах

Пероксид бария BaO₂ используют как окислитель в качестве отбеливающего средства и как компонент пиротехнических составов

ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ

Общие свойства металлов

Электрическая проводимость металлов: Ag, Cu, Al, Fe

Основные способы получения металлов:

1. Вытеснение металла более активным металлом

Гидрометаллургия:

Алюмотермия:

2. Восстановление металлов неметаллами ; а также другими веществами, например,

₂

₂

3. Восстановление металлов при электролизе

Общие химические свойства металлов:

1. Взаимодействие с окислителями:

 

2. Взаимодействие с кислотами:

Металлы, стоящие в ряду активностей после водорода ( ) с разбавленными HCl, не взаимодействуют

Концентрированные холодные пассивируют некоторые довольно активные металлы (например, )

3. Амфотерность металлов:

 

Свойства металлови их соединений

Общая электронная конфигурация внешнего уровня – или , где номер периода; активные восстановители:

Свойства элементов 1-й группы и их соединений

Металлы, образованные элементами 1-й группы щелочные. Гидроксиды исторически называемые щелочами, хорошо растворимы в воде и полностью диссоциированы на ионы.

Нахождение в природе: Натрий и калий относятся к самым распространенным в природе элементам (мас. доли, %): (2,27), (1,85), литий, рубидий и цезий являются редкими элементами: , ,

 

Природные соединения Na : – каменная соль и в растворенном виде в морской воде; глауберова соль

; глауберит ; чилийская селитра ; сода ; бура и др.

Калий находится в ряде минералов: сильвин , каинит

, карналлит ; селитры _, входит в состав алюмосиликатных горных пород, например, ортоклаз и др.

обычно сопутствуют в небольших количествах натрию и калию в их соединениях

12Следующая ⇒

---

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: