Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления	Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Характерные химические свойства простых веществ — металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия, переходных металлов — меди, цинка, хрома, железа Стр 1 из 4Следующая ⇒ Характерные химические свойства простых веществ — металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия, переходных металлов — меди, цинка, хрома, железа Электрохимический ряд напряжений металлов Восстановительную активность металла в химических реакциях, которые протекают в водных растворах, отражает его положение в электрохимическом ряду напряжений металлов. На основании этого ряда напряжений можно сделать следующие важные заключения о химической активности металлов в реакциях, протекающих в водных растворах при стандартных условиях: 1. Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является. 2. Каждый металл способен вытеснять (восстанавливать) из солей в растворе те металлы, которые в ряду напряжений стоят после него (правее). 3. Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из кислот в растворе. Восстановительная активность металла, определенная по электрохимическому ряду, не всегда соответствует положению его в Периодической системе. Это объясняется тем, что при определении положения металла в ряду напряжений учитывают не только энергию отрыва электронов от отдельных атомов, но и энергию, затрачиваемую на разрушение кристаллической решетки, а также энергию, выделяющуюся при гидратации ионов. Металлы, являющиеся самыми сильными восстановителями (щелочные и щелочноземельные), в любых водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой. Например, литий более активен в водных растворах, чем натрий (хотя по положению в Периодической системе Na — более активный металл). Дело в том, что энергия гидратации ионов Li+ значительно больше, чем энергия гидратации Na+, поэтому первый процесс является энергетически более выгодным. Химические свойства щелочных металлов (Na,K) Щелочные металлы — типичные металлы, имеют серебристо-белый цвет, мягкие (режутся ножом), легкие и легкоплавкие. Активно взаимодействуют со всеми неметаллами: Все щелочные металлы при взаимодействии с кислородом (исключение — Li) образуют пероксиды. В свободном виде щелочные металлы не встречаются из-за их высокой химической активности. Оксиды — твердые вещества, имеют основные свойства. Их получают, прокаливая пероксиды с соответствующими металлами: Химические свойства алюминия Алюминий	Соединения алюминия
Оксид алюминия
Серебристо-белый легкий металл	Очень твердый порошок белого цвета
Окисляется на воздухе с образованием защитной пленки: 4Al+3O2=2Al2O3	Амфотерный оксид, взаимодействует: а) с кислотами: Al2O3+6H+=2Al3++3H2O б) со щелочами: Al2O3+2OH–=2AlO2−+H2O
Вытесняет водород из воды: 2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑
Взаимодействует с кислотами: 2Al0+6H+=2Al3++3H20↑
Взаимодействует с водным раст-вором щелочи: 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
Вытесняет металлы из их оксидов (алюминотермия): 8Al+3Fe3O4=9Fe+4Al2O3+Q
Получение Разложение электрическим током расплава оксида алюминия (в криолите): 2Al2O3=4Al+3O2↑–3352кДж	Образуется: а) при окислении или горении алюминия на воздухе: 4Al+3O2=2Al2O3 б) в реакции алюминотермии: 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe; в) при термическом разложении гидроксида алюминия: 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O

 

Химические свойства меди

Как и другие металлы побочной подгруппы I группы Периодической системы, медь стоит в ряду активности правее водорода и не вытесняет его из кислот, но реагирует с кислотами-окислителями:

Cu+2H₂SO₄(конц.)=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

Cu+4HNO₃(конц.)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

Под действием щелочей на растворы солей меди выпадает осадок слабого основания голубого цвета — гидроксида меди (II), который при нагревании разлагается на основный оксид CuO черного цвета и воду:

Cu ²⁺ +2 OH –= Cu (OH)₂↓

Cu (OH)₂→ CuO+H₂O

 

Химические свойства цинка

Цинк — один из активнейших металлов, при повышенной температуре реагирует с простыми веществами:

Zn+Cl₂→ ZnCl₂         2Zn+O₂→2ZnO    Zn+S→ ZnS

Цинк вытесняет водород из кислот:

Zn+2Н⁺=Zn2⁺+H₂↑

Гидроксид цинка амфотерен, т. е. проявляет свойства и кислоты, и основания. При постепенном приливании раствора щелочи к раствору соли цинка выпавший вначале осадок растворяется (то же происходит и с алюминием):        ZnSO ₄ +2 NaOH = Zn (OH)₂↓+ Na ₂ SO ₄

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

 

Химические свойства хрома

На примере хрома (Cr) можно показать, что свойства переходных элементов меняются вдоль периода не принципиально: происходит количественное изменение, связанное с изменением числа электронов на валентных орбиталях. Максимальная степень окисления хрома +6. Металл в ряду активности стоит левее водорода и вытесняет его из кислот:

Cr+2H⁺=Cr²⁺+H₂↑

При добавлении раствора щелочи к такому раствору образуется осадок Me(OH)₂, который быстро окисляется кислородом воздуха:

4Cr(OH)₂+O₂+2H₂O=4Cr(OH)₃

Ему соответствует амфотерный оксид _Cr2O3. Оксид и гидроксид хрома (в высшей степени окисления) проявляют свойства кислотных оксидов и кислот соответственно. Соли хромовой кислоты (H₂CrO₄) в кислой среде превращаются в дихроматы — соли дихромовой кислоты (H₂Cr₂O₇).

Окисление сопровождается изменением окраски, т.к. соли хроматы желтого цвета, а дихроматы — оранжевого.

2CrO₄²⁻+H⁺ ⇄ Cr₂O₇²⁻+H₂O

Соединения хрома обладают высокой окислительной способностью.

Химические свойства железа

Подобно всем металлам, атомы железа проявляют восстановительные свойства, отдавая при химических взаимодействиях не только два электрона с последнего уровня и приобретая степень окисления +2, но и электрон с предпоследнего уровня, при этом степень окисления повышается до +3.

Железо и его соединения

Железо	Оксиды железа (II) и (III)
Серебристо-белый металл	Проявляют основные свойства, взаимодействуя с кислотами: FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Взаимодействует с простыми веществами: а) горит в кислороде: 3Fe+2O2=Fe3O4 б) реагирует с хлором: 2Fe+3Cl2=2FeCl3 в) взаимодействует с серой: Fe+S=FeS
Реагирует с растворами кислот: Fe+2H+=Fe2++H2↑	Оксид железа (III) проявляет слабые амфотерные свойства, взаимодейст-вуя при нагревании с основными оксидами с образованием ферритов: MnO+Fe2O3=Mn(FeO2)2
Вытесняет водород из воды при сильном нагревании: Fe+H2O=FeO+H2↑
Окисляется в присутствии воды и кислорода воздуха (с образованием ржавчины): 4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3
Замещает менее активный металл в растворе его соли: Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Получение Восстановление оксидов железа оксидом углерода (II), водородом или алюминием: Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 FeO+H2=Fe+H2O Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3

 

Химические свойства серы.

Сера

Соединения серы Оксиды серы При обычных условиях — твердое желтое кристаллическое вещество. При обычных условиях SO₂ — газ, SO₃ — жидкое вещество (t°пл=16,8°С). Горит в кислороде: S+O₂=SO₂ (проявляет восстановительные свойства)

Проявляют свойства кислотных оксидов, взаимодействуя:
- с водой: SO₂+H₂O⇄H₂SO₃
SO₃+H₂O=H₂SO₄
- со щелочами:

SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O
SO₃+2NaOH=Na₂SO₄+H₂O
- с основными оксидами:

SO₃+CaO=CaSO₄

Взаимодействует с металлами и водородом: Fe+S=FeS H₂+S=H₂S (проявляет окислительные свойства)

 

Химические свойства азота.

Азот

Соединения азота Оксиды азота Очень прочная и поэтому малореакционноспособная молекула. Оксид азота (II) окисляется кислородом воздуха при комнатной температуре: 2NO+O₂=2NO₂ Проявляет окислительные свойства (в реакциях с водородом и металлами): N₂+3H₂⇄2NH₃ N₂+3Mg=Mg₃N₂ Оксид азота (IV) взаимодействует с водой в присутствии кислорода: 4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃ Проявляет восстановительные свойства (в реакции с кислородом): N₂+O₂=2NO Образуются при взаимодействии: 1) азота с кислородом при высокой температуре или в условиях электрического разряда: N₂+O₂=2NO 2) аммиака с кислородом в присутствии катализатора: 4NH₃+5O₂→ 4NO+6H₂O 3) меди с азотной кислотой: а) концентрированной: Cu+4HNO₃=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O б) разбавленной: 3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

 

Фосфор

Соединения фосфора Оксид фосфора (V) При обычных условиях может существовать в виде двух аллотроп-ных модификаций: красный и белый. При обычных условиях очень гигроскопическое твердое вещество белого цвета. Горит в кислороде: 4P+5O₂=2P₂O₅ (проявляет восстановительные свойства). Белый фосфор окисляется на воздухе при комнатной температуре: P₄+3O₂=2P₂O₃   Проявляет свойства кислот-ных оксидов, взаимодействуя - с водой: P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄ - со щелочами: P₂O₅+6NaOH=2Na₃PO4+3H₂O - с основными оксидами: P₂O₅+3CaO=Ca₃(PO4)₂ Получение 2Ca₃(PO₄)₂+10C+6SiO₂ = P₄↑ +10CO↑ + 6CaSiO₃ – Q Получение Сжигание фосфора в избытке воздуха: 4P+5O₂=2P₂O₅

 

Углерод

Соединения углерода Оксид углерода (IV) Имеет аллотропные модификации: алмаз, графит, карбин, фуллерен Газ без запаха, цвета и вкуса, тяжелее воздуха Проявляет восстановительные свойства: а) горит в кислороде: C+O₂=CO₂+Q неполное сгорание: 2C+O₂=2CO+Q б) взаимодействует с оксидом углерода (IV), образуя ядовитое вещество — угарный газ: C+CO₂=2CO в) восстанавливает металлы из их оксидов: C+2CuO=CO₂+2Cu Кислотный оксид

Получение
Неполное сжигание метана:
CH₄+O₂=C+2H₂O

При растворении взаимодействует с водой: CO₂+H₂O⇄H₂CO₃ Реагирует с основаниями (известко-вая вода при его пропускании мутнеет): CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O Реагирует с основными оксидами: CO₂+CaO=CaCO₃ Образуется в реакциях: - горения углерода в кислороде: C+O₂=CO₂ - окисления оксида углерода (II): 2CO+O₂=2CO₂ - сгорания метана: CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O - взаимодействия кислот с карбонатами: CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O - термического разложения карбонатов и гидрокарбонатов: CaCO₃=CaO+CO₂↑ 2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O - окислительных биохимических процессов дыхания, гниения

 

Кремний

Соединения кремния Оксид кремния (IV) Обладает полупроводниковыми свойствами Твердое бесцветное прозрачное вещество, легко затвердевающее в виде стекла. Горит в кислороде: Si+O₂=SiO₂+Q В воде не растворяется и с водой не реагирует. Получение - Восстановление оксида кремния (IV) углеродом (в промышленности): SiO₂+2C=Si+2CO - порошком магния (в лаборатории): SiO₂+2Mg=Si+2MgO Как кислотный оксид взаимодействует с: а) щелочами: SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O б) основными оксидами: SiO₂+CaO=CaSiO₃   4. Вытесняет из солей летучие кислоты (реакции, лежащие в основе варки стекла): SiO₂+Na₂CO₃=Na₂SiO₃+CO₂↑ SiO₂+CaCO₃=CaSiO₃+CO₂↑

 

Тренировочные задания

Задание 1. Из предложенного перечня выберите две пары металлов, каждый из которых не реагирует с разбавленной серной кислотой.

1) медь и серебро

2) железо и олово

3) железо и хром

4) платина и золото

5) медь и цинк

Запишите в поле ответа номера выбранных пар металлов.

Решение.

С разбавленной серной кислотой не будут реагировать металлы, стоящие в ряду напряжений правее водорода. Среди перечисленных это медь, золото, платина и серебро.

Ответ 14

Задание 2. Из предложенного перечня выберите два оксида, которые реагируют с водой.

1) оксид кальция

2) оксид кремния

3) оксид бария

4) оксид азота (I)

5) оксид меди (II)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение.

С водой реагируют оксиды, дающие растворимые гидроксиды. Гидроксид кальция и бария это щелочи, поэтому реакции возможны.

Ответ: 13.

Характерные химические свойства простых веществ — металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия, переходных металлов — меди, цинка, хрома, железа