Общая характеристика металлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ

Задание.

1. Внимательно прочитать лекцию

2. Ответить письменно на вопросы в тетради (подробно, используя материалы лекции

3. Отправить работу до 15 мая на электронную почту преподавателя

1.Где находятся металлы в таблице Менделеева, опишите как меняется строение.

2.Объяснить восстановительную способность металлов.

3.Охарактеризуйте физические свойства металлов.

4.Ответьте письменно:

a) жидкий металл,

b) самые пластичные металлы,

c) самые электропроводные металлы,

d) металлы с низкой электропроводностью,

e) местоположение в ПСХЭ самых твердых металлов,

f) местоположение в ПСХЭ самых мягких металлов,

g) самый легкий металл,

h) самый тяжелый металл,

i) самый тугоплавкий металл,

j) цветные металлы, драгоценные металлы.

5. Записать два правила ряда напряжений металлов (взаимодействие металлов с кислотами и взаимодействие металлов с солями).

6.Составьте химические реакции щелочных металлов:

- с простыми веществами (S, N₂, H₂, P, C, Cl₂ и др.),

- с кислородом (образование оксидов и пероксидов),

- с водой.

7.Что такое магниетермия и кальциетермия? Приведите примеры.

8. Составьте химические реакции щелочноземельных металлов с простыми веществами (О₂, N₂, H₂, P, C, Cl₂ и др.), взаимодействие с водой.

9.Доказать амфотерный характер оксида и гидроксида алюминия, оксида и гидроксида цинка): Составить реакции с кислотой и щелочью

10.Заполнить таблицу, дополнив названия химическими формулами веществ:

негашеная известь гашеная известь известковая вода известковое молоко жженая магнезия мел мрамор известняк едкий натр

едкое кали питьевая сода кристаллическая сода поташ глауберова соль поваренная соль гипс «баритовая каша» горькая соль.

11. В чем проявляются металлические свойства.

12. Опишите кристаллическую решетку металла. Какие кристаллические решетки существуют у металлов. Приведите примеры кристаллических решеток, сделайте несколько рисунков кристаллических решеток

13. Как называются кислородные соединения металлов? Какие свойства они  проявляют, покажите на примерах химических реакций (по материалам лекции).

14. Что такое «металлоиды»?

15. Заполните таблицу по материалам лекции:

Название металла, химического соединения	Область применения и химическая реакция (при наличии)

 

Na2O – MgO – Al2O3

NaOH – Mg(OH)2 – Al(OH)3

Основные свойства в периоде уменьшаются

В группе основные свойства увеличиваются:

BeO – MgO – CaO – BaO

Нахождение металлов в природе

• В самородном состоянии: Cu, Ag, Hg, Pt, Au

• В виде соединений: оксидные (Fe₃O₄ – магнетит), карбонатные (CaCO₃ – известняк), фосфатные, силикатные, алюмосиликатные (K₂O×Al₂O₃×6SiO₂ –полевой шпат или ортоклаз), сульфидные (HgS – киноварь) и галидные (NaCl – галит, каменная или поваренная соль).

Металлическая связь

 

Частицы в металле удерживаются вместе с помощью сильных металлических связей.

Чтобы отделить частицы требуется много энергии. Именно поэтому металлы имеют высокие значения температур плавления и кипения.

Твердые металлы – это кристаллические частицы расположенные близко друг к другу в определенной последовательности.

Рисунок 1. Металлическая кристаллическая решетка

Металлы имеют свободные электроны внешних оболочек, отрицательного заряда, которые располагаются вокруг плотноупакованных положительных ионов.

Есть сильные электростатические силы, удерживающие частицы вместе.

Рисунок 2. Виды металлических кристаллических решеток

 

Способы получения металлов

 

Пирометаллургия

Восстановители: уголь, оксида углерода (II) или водород.

— С или СО

ZnО + С = Zn + СО
Fе2О3 + 3СО = 2Fе + 3СО2

— H2

WO3 + 3H2 =W + 3H2O
СоО + Н2 = Со + Н2О

— Сульфидные руды

2ZnS + 3О₂ = 2ZnО + 2SО₂
ZnО + С = СО + Zn

2) Металлотермия

— алюминотермия

4Аl + 3МnО2 = 2А12О3 + 3Мn

— магнийтермия

TiCl4 + 2Mg = 2MgCl2 + Ti (Mn, Cr, Ti, Мо, W)

3) Гидрометаллургия

Руда ® раствор

CuO + Н₂SО₄ = CuSО₄ + Н₂О      

 CuSО₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

4) Электрометаллургия

Электролиз расплава:

NaCl _{расплав (эл. ток)}  ® Na + Cl₂­

К(–): Na⁺                                  А(+): Cl^–

Na⁺+ ē ® Na               2Cl^– – 2ē ® Cl₂­

Электролиз раствора

2CuSO₄ + 2H₂O       _{(эл. ток)}   ®    Cu + O₂­ + H₂SO₄

К(–): Cu ⁺², H₂O    А(+): SO₄^2–, H ₂ O

j ^о          0.34 > –0.41               2.05 > 1.23

Cu⁺² + 2ē → Cu          2H₂O – 4ē → 4H⁺ + O₂↑

                                    2H⁺ + SO₄^2– → H₂SO₄

С кислородом.

Все, кроме Pt, Pd, Au.

4Li + O₂ = 2Li₂O оксид лития

2Cu + O₂ = 2CuO оксид меди

С водородом.

Взаимодействуют щел. и щел.-зем. металлы:

Ca (Sr, Ba) + H₂ = CaH₂ (SrH₂, BaH₂)

                                                                  гидриды

Гидриды щелочных металлов малоустойчивы, обладают восстановительными свойствами.

С серой.

2Ag + S = Ag₂S^2- сульфид серебра

С галогенами.

Mg + Cl₂ = MgCl₂^1- хлорид магния

С другими неметаллами.

Из металлов I группы с азотом, углеродом, кремнием непосредственно взаимодействует только литий:

       6Li + N₂ = 2Li₃N (250°C) нитрид лития

       2Li + 2C = Li₂C₂ (600°C) карбид лития

       4Li + Si = Li₄Si (600-700°C, примесь Li₂Si)

Металлы II группы:

       Са + С = СаС₂ карбиды

       3Mg + N₂ = Mg₃N₂ нитриды

C кислотами.

Все металлы, расположенные в ряду напряжений до водорода вытесняют его из разбавленных кислот, кроме азотной кислоты:

2HCl_разб.+ Zn = ZnCl₂ + H₂­

H₂SO_4разб.+ Fe = FeSO₄ + H₂­

С конц. H₂SO₄ и разб. и конц. HNO₃ взаимодействуют все Ме, кроме Au и Pt.

8Al + 30HNO₃ = 8Al(NO₃)₃+3NH₄NO₃+9H₂O

Со щелочами.

Взаимодействуют амфотерные металлы (Zn, Al, Pb, Sn, Be, Cr(III)).

Zn + 2NaOH + 2Н₂О = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂­

2Al+6NaOH+6Н₂О = 2Na₂[Al(OH)₆]+3H₂­

С концентрированной серной кислотой реакции идут по схеме:

Рисунок 3. Схема взаимодействия металлов с концентрированной серной кислотой

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ

Задание.

1. Внимательно прочитать лекцию

2. Ответить письменно на вопросы в тетради (подробно, используя материалы лекции

3. Отправить работу до 15 мая на электронную почту преподавателя

1.Где находятся металлы в таблице Менделеева, опишите как меняется строение.

2.Объяснить восстановительную способность металлов.

3.Охарактеризуйте физические свойства металлов.

4.Ответьте письменно:

a) жидкий металл,

b) самые пластичные металлы,

c) самые электропроводные металлы,

d) металлы с низкой электропроводностью,

e) местоположение в ПСХЭ самых твердых металлов,

f) местоположение в ПСХЭ самых мягких металлов,

g) самый легкий металл,

h) самый тяжелый металл,

i) самый тугоплавкий металл,

j) цветные металлы, драгоценные металлы.

5. Записать два правила ряда напряжений металлов (взаимодействие металлов с кислотами и взаимодействие металлов с солями).

6.Составьте химические реакции щелочных металлов:

- с простыми веществами (S, N₂, H₂, P, C, Cl₂ и др.),

- с кислородом (образование оксидов и пероксидов),

- с водой.

7.Что такое магниетермия и кальциетермия? Приведите примеры.

8. Составьте химические реакции щелочноземельных металлов с простыми веществами (О₂, N₂, H₂, P, C, Cl₂ и др.), взаимодействие с водой.

9.Доказать амфотерный характер оксида и гидроксида алюминия, оксида и гидроксида цинка): Составить реакции с кислотой и щелочью

10.Заполнить таблицу, дополнив названия химическими формулами веществ:

негашеная известь гашеная известь известковая вода известковое молоко жженая магнезия мел мрамор известняк едкий натр

едкое кали питьевая сода кристаллическая сода поташ глауберова соль поваренная соль гипс «баритовая каша» горькая соль.

11. В чем проявляются металлические свойства.

12. Опишите кристаллическую решетку металла. Какие кристаллические решетки существуют у металлов. Приведите примеры кристаллических решеток, сделайте несколько рисунков кристаллических решеток

13. Как называются кислородные соединения металлов? Какие свойства они  проявляют, покажите на примерах химических реакций (по материалам лекции).

14. Что такое «металлоиды»?

15. Заполните таблицу по материалам лекции:

Название металла, химического соединения	Область применения и химическая реакция (при наличии)