Положба на атомите во периодниот систем. Л.П. Иванова, наставник по хемија во средното училиште Новинск (регион Астрахан). Електрохемиска напонска серија на метали. Физички и хемиски својства на металите

ВО периодниот системелементи на Д.И. Менделеев, металите се наоѓаат во долниот лев агол од дијагоналата B–At.

Класата на метали ја формираат елементите с-семејства (освен H и He), стр-елементи од главните подгрупи III (освен B), IV (Ge, Sn, Pb), V (Sb, Bi) и VI (Po), сите г- И ѓ-елементи. Елементите лоцирани во близина на дијагоналата (Be, Al, Ti, Ge) имаат двоен карактер. Металите се мнозинство во периодниот систем на елементи (Од 109 елементи, само 22 се неметали).

Надворешното електронско ниво содржи 1, 2 или 3 електрони, слабо врзани за јадрото.

11 Na +11))) 20 Ca +20))))) 13 Al +13)))

2 8 1 2 8 8 2 2 8 3

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 3

Кај металите, врската помеѓу металот и металната кристална решетка се објаснува со што физички својстваметали

За главните подгрупи: колку е подалеку лево и спуштете го металот, толку е поголем хемиска активносттој се манифестира. Во периоди, металните својства се намалуваат, а во групи тие се зголемуваат (со зголемување сериски број), бидејќи радиусот на атомот се менува.

Металите имаат општи физички својства:

1) цврстина; 2) електрична и топлинска спроводливост; 3) непроѕирност; 4) метален сјај;

5) податливост или пластичност (објаснување - метална кристална решетка).

Хемиски својства: , n=1,2,3. (металите секогаш се редуцирачки агенси)

Јас . Со едноставни материи:

1) со кислород:

а) 2Ca + O 2 → 2CaO б) 2Mg + O 2 2MgO в) Au + O 2 ↛

Па, многу метали се обложени со тенок филм кој спречува понатамошна оксидација.

2) со халогени:

а) 2Na + Cl 2 → 2NaCl б) 2Fe + 3Cl2 FeCl3

3) со сулфур: Fe + S → FeS

II. Со сложени супстанции (опсег на активност на метал):

1) со вода:

а) (за алкални и земноалкални метали) 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

б) метали со средна активност Mg + H 2 O MgO + H 2

в) десно од водородот Au + H 2 O ↛

2) со киселински раствори, освен HNO 3

а) Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 б) Cu + HCl ↛

3) со соли: Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

Апликација:

1) во секојдневниот живот - јадења, Апарати; 2) во технологијата, во индустријата;

3) во авионско и ракетно инженерство; 4) во медицината итн.

Билет бр. 9 (2)

Фенол, неговата структура, својства, подготовка и употреба.

Феноле дериват на бензен во кој еден водороден атом е заменет со OH група.

Взаемно влијаниебензен прстен и OH групи:

1) радикалот C 6 H 5 има својство да привлекува електрони од атомот на кислород OH - групи, правејќи ја врската O-H пополарна, а атомот на водород поподвижен.

2) ТОЈ - групата им дава поголема подвижност на атомите на водород на позициите 2,4,6 – бензенскиот прстен.

Ова взаемно влијание ги одредува својствата на фенолот.

Фенолот е безбојна, кристална супстанција со карактеристичен болнички мирис.

Точка на топење 40,9℃, високо растворлив во топла вода (карболна киселина).

Фенолот е отровен!

Хемиски својства:

1) Во вода се дисоцира на јони:

2) Покажува слабости киселински својства, реагира со метали:

2C 6 H 5 OH + 2Na → 2C 6 H 5 ONa + H 2

натриум фенолат

3) Реагира со алкали:

C 6 H 5 OH + NaOH → C 6 H 5 ONa + H 2 O (разлика од алкохоли)

4) Реакции на замена:

Во индустријата фенол добиеспоред шемата:

1) 2)

Фенол се применуваатза производство:

1) полимери и пластика врз основа на нив, бои;

2) лекови;

3) експлозиви. Водороден раствор на фенол се користи како средство за дезинфекција.

Билет бр. 10 (1)

1. Кои структурни карактеристики на металните атоми ги одредуваат нивните редукциони својства?

Намалувачките својства на металите се одредуваат со способноста да се донираат електрони од надворешниот слој. Колку полесно атомот се откажува од електроните од својот надворешен слој, толку е помоќен редукционен агенс.

2. Наведете го хемискиот елемент кој формира едноставна супстанција - најактивниот метал. Оправдајте го вашиот избор.

Најактивен метал е франциум (Fr).

Франциумот е најлесно да се откаже од електрон во неговиот надворешен слој. Има најголем атомски радиус, така што енергијата на интеракција помеѓу атомското јадро и надворешната електронска обвивка е мала.

3. Како изјавата дека металите покажуваат само намалувачки својства и затоа се оксидираат, е конзистентна со процес што може да се одрази со помош на равенката: Именувајте го овој процес. Во кои форми на постоење на хемискиот елемент се појавува бакар? За која форма на постоење на хемиски елементи е точно горната изјава?

Металите покажуваат редуцирачки својства во нулта оксидациона состојба, т.е. самиот метал може да биде само средство за намалување. Дадениот процес е пример за оксидација на Cu2+ во Cu0. Во овој пример, бакарот делува како катјон.

Вовед

Метали - едноставни материи, кои во нормални услови имаат карактеристични својства: висока електрична и топлинска спроводливост, способност добро да ја рефлектираат светлината (што го одредува нивниот сјај и непроѕирност), способност за прифаќање потребната формапод влијание на надворешни сили (пластичност). Постои уште една дефиниција за метали - ова е хемиски елементи, се карактеризира со способност да се донира надворешни (валентни) електрони.

Од сите познати хемиски елементи, околу 90 се метали. Мнозинството неоргански соединенијасе соединенија на метали.

Постојат неколку видови на класификација на метали. Најјасна е класификацијата на металите во согласност со нивната позиција во периодниот систем на хемиски елементи - хемиска класификација.

Ако во „долгата“ верзија на периодниот систем повлечеме права линија низ елементите бор и астатин, тогаш металите ќе се наоѓаат лево од оваа линија, а неметалите десно од неа.

Од гледна точка на атомската структура, металите се поделени на транзиција и транзиција. Непреодните метали се наоѓаат во главните подгрупи на периодниот систем и се карактеризираат со тоа што во нивните атоми електронските нивоа s и p се секвенцијално пополнети. К не преодни металивклучува 22 елементи од главните подгрупи a: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi , По.

Преодните метали се наоѓаат во странични подгрупи и се карактеризираат со полнење на d - или f - електронски нивоа. d-елементите вклучуваат 37 метали од секундарните подгрупи b: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Sc, Y, La, Ac, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo , W, Sg, Mn, Tc, Re, Bh, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Hs, Mt.

Ф-елементите вклучуваат 14 лантаниди (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) и 14 актиниди (Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr).

Меѓу преодните метали се издвојуваат и ретките земјени метали (Sc, Y, La и лантаниди), платинските метали (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), трансуранските метали (Nr и елементи со поголема атомска маса).

Покрај хемиската, постои и, иако не општо прифатена, одамна воспоставена техничка класификација на металите. Тоа не е толку логично како хемиското - практично се базира на едното или другото важен знакметал Железото и легурите врз основа на него се класифицирани како црни метали, сите други метали се класифицирани како обоени. Постојат лесни (Li, Be, Mg, Ti, итн.) и тешки метали (Mn, F e, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb, итн.), како и огноотпорни групи ( Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, R e), благородни (Ag, Au, платина метали) и радиоактивни (U, Th, N p, Pu, итн.) метали. Во геохемијата се разликуваат и металите во трагови (Ga, Ge, Hf, Re итн.) и ретки (Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, Re и др.). Како што можете да видите, нема јасни граници меѓу групите.

Историска референца

И покрај фактот дека животот на човечкото општество без метали е невозможен, никој не знае точно кога и како луѓето првпат почнале да ги користат. Најстарите списи што стигнале до нас зборуваат за примитивни работилници во кои се користел топење или метал за да се направат производи од него. Тоа значи дека човекот ги совладал металите пред да пишува. При ископувањето на древните населби, археолозите наоѓаат алатки за труд и лов што луѓето ги користеле во тие далечни времиња - ножеви, секири, врвови од стрели, игли, куки за риби и многу повеќе. Како антички населби, толку погруби и попримитивни беа производите на човечката рака. Најстарите метални производи се пронајдени за време на ископувањата на населбите што постоеле пред околу 8 илјади години. Тоа беше главно накит изработен од злато и сребро и врвови од стрели и копја од бакар.

Грчкиот збор „металон“ првично значел почеток на рудниците, па оттука и терминот „метал“. Во античко време, се верувало дека има само 7 метали: злато, сребро, бакар, калај, олово, железо и жива. Овој број е во корелација со бројот на планети познати во тоа време - Сонцето (злато), Месечината (сребро), Венера (бакар), Јупитер (калај), Сатурн (олово), Марс (железо), Меркур (жива) ( види слика). Според алхемиските идеи, металите потекнуваат од утробата на земјата под влијание на зраците на планетите и постепено се подобрувале, претворајќи се во злато.

Човекот најпрво ги совлада домашните метали - злато, сребро, жива. Првиот вештачки произведен метал беше бакар, потоа беше можно да се совлада производството на легура на бакар со сол - бронза и дури подоцна - железо. Во 1556 година, во Германија беше објавена книгата на германскиот металург Г. Агрикола „За рударството и металургијата“ - првиот детален водич за добивање метали што дојде до нас. Точно, во тоа време олово, калај и бизмут сè уште се сметаа за сорти на истиот метал. Во 1789 година, францускиот хемичар А. Лавоазие, во својот прирачник за хемија, дал список на едноставни материи, во кој биле вклучени сите тогаш познати метали - антимон, сребро, бизмут, кобалт, калај, железо, манган, никел, злато, гипс. -калај, олово, волфрам и цинк. Како што се развиваа хемиските методи на истражување, бројот на познати метали почна брзо да се зголемува. Во 18 век Во 19 век биле откриени 14 метали. - 38, во 20 век. - 25 метали. Во првата половина на 19 век. Откриени се сателити од платина, а со електролиза се добиваат алкални и земноалкални метали. Во средината на векот, со спектрална анализа беа откриени цезиум, рубидиум, талиум и индиум. Постоењето на метали предвидени од Д.И. Менделеев врз основа на неговиот периодичен закон (ова се галиум, скандиум и германиум) беше брилијантно потврдено. Откривање на радиоактивноста на крајот на 19 век. доведе до потрага по радиоактивни метали. Конечно, со методот на нуклеарни трансформации во средината на 20 век. добиени се радија кои не постојат во природата активни метали, особено трансураниумските елементи.

Физички и хемиски својства на металите.

Сите метали се цврсти материи (освен живата, која е течна во нормални услови); тие се разликуваат од неметалите во посебен вид на врска (метална врска). Валентните електрони се слабо врзани за одреден атом, а во секој метал има таканаречен електронски гас. Повеќето метали имаат кристална структура, а металот може да се смета како „цврста“ кристална решетка од позитивни јони (катјони). Овие електрони можат повеќе или помалку да се движат околу металот. Тие ги компензираат одбивните сили помеѓу катјоните и, со тоа, ги врзуваат во компактно тело.

Сите метали имаат висока електрична спроводливост (односно, тие се проводници, за разлика од недиелектричните метали), особено бакар, сребро, злато, жива и алуминиум; Топлинската спроводливост на металите е исто така висока. Карактеристично својство на многу метали е нивната еластичност (подвижност), како резултат на што тие можат да се тркалаат во тенки листови (фолија) и да се вовлечат во жица (калај, алуминиум, итн.), меѓутоа, има и доста кршливи метали ( цинк, антимон, бизмут).

Во индустријата, тие често користат не чисти метали, туку мешавини од нив наречени легури. Во легура, својствата на една компонента обично успешно ги надополнуваат својствата на другата. Така, бакарот има мала цврстина и е несоодветен за производство на машински делови, додека легурите на бакар и цинк, наречени месинг, се веќе прилично тврди и широко се користат во машинското инженерство. Алуминиумот има добра еластичност и доволна леснотија (мала густина), но е премногу мек. Врз основа на него, се подготвува легура на ајуралум (дуралумин) што содржи бакар, магнезиум и манган. Duralumin, без губење на својствата на својот алуминиум, добива висока цврстина и затоа се користи во технологијата на авиони. Легури на железо со јаглерод (и адитиви на други метали) се добро познатите леано железо и челик.

Металите се разликуваат во голема мера по густина: за литиум таа е речиси половина од онаа на водата (0,53 g/cm3), а за осмиумот е повеќе од 20 пати поголема (22,61 g/cm3). Металите исто така се разликуваат по цврстина. Најмеки се алкалните метали, тие лесно се сечат со нож; Најтврдиот метал - хром - сече стакло. Има голема разлика во точките на топење на металите: живата е течност во нормални услови, цезиумот и галиумот се топат на температурата на човечкото тело, а најогноотпорниот метал, волфрамот, има точка на топење од 3380 ° C. Металите чија точка на топење е над 1000 °C се класифицирани како огноотпорни метали, а оние подолу се нарекуваат топливи метали. На високи температури, металите се способни да испуштаат електрони, кои се користат во електрониката и термоелектричните генератори за директно претворање на топлинската енергија во електрична енергија. Железото, кобалтот, никелот и гадолиниумот, откако ќе ги стават во магнетно поле, можат трајно да одржуваат состојба на магнетизација.

Металите имаат некои својствени Хемиски својства. Металните атоми релативно лесно се откажуваат од валентни електрони и стануваат позитивно наелектризирани јони. Затоа, металите се редуцирачки агенси. Ова, всушност, е нивното главно и најопшто хемиско својство.

Очигледно, металите како редукциони агенси ќе реагираат со различни оксидирачки агенси, кои може да вклучуваат едноставни супстанции, киселини, соли на помалку активни метали и некои други соединенија. Соединенијата на металите со халогени се нарекуваат халиди, со сулфур - сулфиди, со азот - нитриди, со фосфор - фосфиди, со јаглерод - карбиди, со силициум - силициди, со бор - бориди, со водород - хидриди, итн. Многу од овие соединенија најдоа важни примени во новата технологија. На пример, металните бориди се користат во радио електрониката, како и во нуклеарното инженерство како материјали за регулирање и заштита од неутронско зрачење.

Под влијание на концентрирани оксидирачки киселини, на некои метали се формира и стабилен оксиден филм. Овој феномен се нарекува пасивација. Така, во концентрирана сулфурна киселина, металите како Be, Bi, Co, Fe, Mg и Nb се пасивираат (и не реагираат со неа), а во концентрирана азотна киселина- метали Al, Be, Bi, Co, Cr, F e, Nb, Ni, Pb, Th и U.

Колку подалеку лево се наоѓа металот во овој ред, толку поголеми се намалувачките својства што ги има, т.е. полесно е да се оксидира и да премине во раствор како катјон, но потешко е да се намали од катјон во слободна состојба. .

Еден неметал, водород, се става во напонската серија, бидејќи тоа овозможува да се одреди дали овој метал ќе реагира со неоксидирачки киселини во воден раствор (поточно, да се оксидира со водородни катјони H +). На пример, цинкот реагира со хлороводородна киселина, бидејќи во низата напони е лево (пред) водородот. Напротив, среброто не се пренесува во раствор со хлороводородна киселина, бидејќи е во напонската серија десно (по) водородот. Металите се однесуваат слично во разредената сулфурна киселина. Металите во напонската серија по водородот се нарекуваат благородни (Ag, Pt, Au, итн.)

Периодични системД.И. Менделеевподелен на... период (со исклучок на првиот) започнува алкален метала завршува со благороден гас. Елементи 2...

Периодични системелементи Менделеев

Апстракт >> Хемија

II. Периодичнизакон и Периодични системхемиски елементи Откривање на Д.И. Менделеев ПериодичниПравна структура Периодични системиа) ... е неметал, а бизмутот е метал). ВО Периодични системтипичен металилоциран во групата IA (Li...

Периодичнизакон Д.И. Менделеев (2)

Биографија >> Биологија

Врски. Тој го утврди тоа металиодговараат на основните оксиди и бази, ... и хидроксидите за некои металипредизвика конфузија. Класификацијата беше... атоми на хемиски елементи во Периодични системДИ. Менделеевпромени монотоно, па...

Периодични системи неговото значење во развојот на хемијата Д.И. Менделеев

Апстракт >> Хемија

Периодите се однесуваат на s-елементи (алкали и алкална земја метали), што ги сочинува Ia- и IIa-подгрупите (нагласена... научната основа за наставата по хемија. Заклучок Периодични системД.И. Менделеевстана главна пресвртница во развојот на нуклеарната...

Вовед

Металите се едноставни материи кои во нормални услови ги имаат карактеристични својства: висока електрична и топлинска спроводливост, способност добро да ја рефлектира светлината (што го одредува нивниот сјај и непроѕирност), способност да ја земаат саканата форма под влијание на надворешни сили (пластичност). Постои уште една дефиниција за метали - тоа се хемиски елементи кои се карактеризираат со способност да донираат надворешни (валентни) електрони.

Од сите познати хемиски елементи, околу 90 се метали. Повеќето неоргански соединенија се метални соединенија.

Од гледна точка на атомската структура, металите се поделени на транзиција и транзиција. Непреодните метали се наоѓаат во главните подгрупи на периодниот систем и се карактеризираат со тоа што во нивните атоми електронските нивоа s и p се секвенцијално пополнети. Непреодните метали вклучуваат 22 елементи од главните подгрупи: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb , Сб, Би, По.

Преодните метали се наоѓаат во секундарни подгрупи и се карактеризираат со полнење на нивоа на d- или f-електрони. d-елементите вклучуваат 37 метали од секундарните подгрупи b: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Sc, Y, La, Ac, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo , W, Sg, Mn, Tc, Re, Bh, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Hs, Mt.

Ф-елементите вклучуваат 14 лантаниди (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Du, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) и 14 актиниди (Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr).

Меѓу преодните метали се издвојуваат и ретките земјени метали (Sc, Y, La и лантаниди), платинските метали (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), трансураниумските метали (Np и елементи со поголема атомска маса).

Покрај хемиската, постои и, иако не општо прифатена, одамна воспоставена техничка класификација на металите. Тоа не е толку логично како хемиското - се заснова на една или друга практично важна карактеристика на металот. Железото и легурите врз основа на него се класифицирани како црни метали, сите други метали се класифицирани како обоени. Постојат лесни (Li, Be, Mg, Ti, итн.) и тешки метали (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb итн.), како и групи на огноотпорни метали (Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Re), благородни (Ag, Au, платина метали) и радиоактивни (U, Th, Np, Pu, итн.) метали. Во геохемијата се разликуваат и металите во трагови (Ga, Ge, Hf, Re итн.) и ретки (Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, Re и др.). Како што можете да видите, нема јасни граници меѓу групите.

Историска референца

И покрај фактот дека животот на човечкото општество без метали е невозможен, никој не знае точно кога и како луѓето првпат почнале да ги користат. Најстарите списи што стигнале до нас зборуваат за примитивни работилници во кои се топел метал и се правеле производи од него. Тоа значи дека човекот ги совладал металите пред да пишува. При ископувањето на древните населби, археолозите наоѓаат алатки за труд и лов што луѓето ги користеле во тие далечни времиња - ножеви, секири, врвови од стрели, игли, куки за риби и многу повеќе. Колку се постари населбите, толку погруби и попримитивни беа производите од човечка рака. Најстарите метални производи се пронајдени за време на ископувањата на населбите што постоеле пред околу 8 илјади години. Тоа беше главно накит изработен од злато и сребро и врвови од стрели и копја од бакар.

Грчкиот збор "metallon" првично значеше рудници, па оттука и терминот "метал". Во античко време, се верувало дека има само 7 метали: злато, сребро, бакар, калај, олово, железо и жива. Овој број е во корелација со бројот на планети познати во тоа време - Сонцето (злато), Месечината (сребро), Венера (бакар), Јупитер (калај), Сатурн (олово), Марс (железо), Меркур (жива) ( види слика). Според алхемиските идеи, металите потекнуваат од утробата на земјата под влијание на зраците на планетите и постепено се подобрувале, претворајќи се во злато.

Човекот најпрво ги совлада домашните метали - злато, сребро, жива. Првиот вештачки произведен метал беше бакар, потоа беше можно да се совлада производството на легура на бакар со ноќевање - бронза и дури подоцна - железо. Во 1556 година, во Германија беше објавена книгата на германскиот металург Г. Агрикола „За рударството и металургијата“ - првиот детален водич за добивање метали што дојде до нас. Точно, во тоа време олово, калај и бизмут сè уште се сметаа за сорти на истиот метал. Во 1789 година, францускиот хемичар А. Лавоазие, во својот прирачник за хемија, дал список на едноставни материи, во кој се вклучени сите тогаш познати метали - антимон, сребро, бизмут, кобалт, калај, железо, манган, никел, злато, платина. , олово, волфрам и цинк. Како што се развиваа хемиските методи на истражување, бројот на познати метали почна брзо да се зголемува. Во 18 век Во 19 век биле откриени 14 метали. - 38, во 20 век. - 25 метали. Во првата половина на 19 век. Откриени се сателити од платина, а со електролиза се добиваат алкални и земноалкални метали. Во средината на векот, со спектрална анализа беа откриени цезиум, рубидиум, талиум и индиум. Постоењето на метали предвидени од Д.И. Менделеев врз основа на неговиот периодичен закон (ова се галиум, скандиум и германиум) беше брилијантно потврдено. Откривање на радиоактивноста на крајот на 19 век. доведе до потрага по радиоактивни метали. Конечно, со методот на нуклеарни трансформации во средината на 20 век. Добиени се радиоактивни метали кои не постојат во природата, особено трансураниумските елементи.

Физички и хемиски својства на металите.

Сите метали се цврсти материи (освен живата, која е течна во нормални услови); тие се разликуваат од неметалите во посебен тип на врска (метална врска). Валентните електрони се слабо врзани за одреден атом, а во секој метал има таканаречен електронски гас. Повеќето метали имаат кристална структура, а металот може да се смета како „цврста“ кристална решетка од позитивни јони (катјони). Овие електрони можат повеќе или помалку да се движат околу металот. Тие ги компензираат одбивните сили помеѓу катјоните и, со тоа, ги врзуваат во компактно тело.

Сите метали се високо електрично спроводливи (т.е. тие се проводници за разлика од неметалите кои се диелектрици), особено бакар, сребро, злато, жива и алуминиум; Топлинската спроводливост на металите е исто така висока. Карактеристично својство на многу метали е нивната еластичност (подвижност), како резултат на што тие можат да се тркалаат во тенки листови (фолија) и да се вовлечат во жица (калај, алуминиум, итн.), меѓутоа, има и доста кршливи метали ( цинк, антимон, бизмут).

Металите имаат и некои хемиски својства. Металните атоми релативно лесно се откажуваат од валентни електрони и стануваат позитивно наелектризирани јони. Затоа, металите се редуцирачки агенси. Ова, всушност, е нивното главно и најопшто хемиско својство.

Очигледно, металите како редукциони агенси ќе реагираат со различни оксидирачки агенси, кои може да вклучуваат едноставни супстанции, киселини, соли на помалку активни метали и некои други соединенија. Соединенијата на металите со халогени се нарекуваат халиди, со сулфур - сулфиди, со азот - нитриди, со фосфор - фосфиди, со јаглерод - карбиди, со силициум - силициди, со бор - бориди, со водород - хидриди, итн. Многу од овие соединенија најде важни примени во новата технологија. На пример, металните бориди се користат во радио електрониката, како и во нуклеарното инженерство како материјали за регулирање и заштита од неутронско зрачење.

Под влијание на концентрирани оксидирачки киселини, на некои метали се формира и стабилен оксиден филм. Овој феномен се нарекува пасивација. Така, во концентрирана сулфурна киселина, металите како Be, Bi, Co, Fe, Mg и Nb се пасивирани (и не реагираат со неа), а во концентрирана азотна киселина металите Al, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb, Th и U.

Еден неметал, водород, се става во напонската серија, бидејќи тоа овозможува да се утврди дали овој метал ќе реагира со киселини - неоксидирачки агенси во воден раствор (поточно, да се оксидира со водородни катјони H +). На пример, цинкот реагира со хлороводородна киселина, бидејќи во низата напони е лево (пред) водородот. Напротив, среброто не се пренесува во раствор со хлороводородна киселина, бидејќи е во напонската серија десно (по) водородот. Металите се однесуваат слично во разредената сулфурна киселина. Металите во напонската серија по водородот се нарекуваат благородни (Ag, Pt, Au, итн.)

Несакано хемиско својство на металите е нивната електрохемиска корозија, односно активно уништување (оксидација) на металот при контакт со вода и под влијание на кислород растворен во него (кислородна корозија). На пример, нашироко е позната корозија на производи од железо во вода.

Особено корозивно-опасно може да биде местото на контакт на два различни метали - контактна корозија. Галванска двојка се јавува помеѓу еден метал, како што е Fe, и друг метал, како што се Sn или Cu, сместени во вода. Протокот на електрони оди од поактивен метал, кој е лево во напонската серија (Fe), до помалку активниот метал (Sn, Cu), а поактивниот метал се уништува (кородира).

Поради тоа, конзервираната површина на лименките (железо обложено со калај) рѓосува кога се складира во влажна атмосфера и негрижно се ракува (железото брзо се руши откако ќе се појави дури и мала гребнатинка, што му овозможува на железото да дојде во контакт со влага). Напротив, поцинкуваната површина на железната корпа не рѓосува долго, бидејќи и да има гребнатини, не кородира железото, туку цинкот (поактивен метал од железото).

Отпорноста на корозија на даден метал се зголемува кога е обложен со поактивен метал или кога тие се споени; Така, премачкувањето на железото со хром или правењето легури на железо и хром ја елиминира корозијата на железото. Хромираното железо и челиците што содржат хром (нерѓосувачки челици) имаат висока отпорност на корозија.

Општи методи за добивање метали:

Електрометалургија, т.е. производство на метали со електролиза на топи (за најактивните метали) или раствори на нивните соли;

Пирометалургија, т.е. намалување на металите од нивните руди на високи температури (на пример, производство на железо со помош на процесот на високи печки);

Хидрометалургија, т.е., одвојување на металите од растворите на нивните соли со поактивни метали (на пример, производство на бакар од раствор CuSO 4 со замена на цинк, железо

или алуминиум).

Во природата, металите понекогаш се наоѓаат во слободна форма, на пример мајчин жива, сребро и злато, а почесто во форма на соединенија (метални руди). Најактивните метали, се разбира, се присутни во земјината кора само во врзана форма.

Литиум (од грчкиот Lithos - камен), Li, хемиски елемент од подгрупата Ia на периодичниот систем; атомски број 3 атомска маса 6, 941; се однесува на алкални метали.

Содржината на литиум во земјината кора е 6,5-10-3% по маса. Го има во повеќе од 150 минерали, од кои околу 30 се минерали на литиум.Главни минерали се сподумен LiAl, лепидолит KLi 1,5 Al 1,5 (F.0H) 2 и ливчиња (LiNa). Составот на овие минерали е сложен; многу од нив припаѓаат на класата на алумосиликати, кои се многу чести во земјината кора. Ветувачки извори на суровини за производство на литиум се саламура (саламура) на наслаги кои содржат сол и подземните води. Најголемите наоѓалишта на соединенија на литиум се наоѓаат во Канада, САД, Чиле, Зимбабве, Бразил, Намибија и Русија.

Интересно е што минералот сподумен се јавува во природата во форма на големи кристали со тежина од неколку тони. Кристал во облик на игла долг 16 метри и тежок 100 тони е пронајден во рудникот Ета во САД.

Првите информации за литиумот датираат од 1817 година. Шведскиот хемичар А. Арфведсон, додека го анализирал минералот петалит, открил непозната алкали во него. Наставникот на Арфведсон, Ј. Тој, исто така, го нарекол металот што е „основата“ на овој алкали, литиум. Во 1818 година, англискиот хемичар и физичар Г. Дејви добил литиум со електролиза на LiOH хидроксид.

Својства. Литиумот е сребрено-бел метал; м.п. 180,54 °C, bp. 1340 "C; најлесниот од сите метали, неговата густина е 0,534 g/cm - тој е 5 пати полесен од алуминиумот и речиси половина полесен од водата. Литиумот е мек и еластичен. Литиумските соединенија го бојат пламенот во прекрасна црвена карминска боја. Овој многу чувствителен метод се користи во квалитативната анализа за детекција на литиум.

Конфигурација на надворешниот електронски слој на атомот на литиум 2s 1 (s-елемент). Во соединенијата покажува состојба на оксидација од +1.

Литиумот е прв во електрохемиската серија на напони и го поместува водородот не само од киселините, туку и од водата. Сепак, многу од хемиските реакции на литиумот се помалку енергични од оние на другите алкални метали.

Литиумот практично не реагира со компонентите на воздухот во целосно отсуство на влага на собна температура. Кога се загрева во воздух над 200 °C, Li 2 O оксид се формира како главен производ (присутни се само траги од Li 2 O 2 пероксид). Во влажен воздух произведува претежно Li 3 N нитрид; при влажност на воздухот над 80% произведува LiOH хидроксид и Li 2 CO 3 карбонат. Литиум нитрид може да се добие и со загревање на металот во проток на азот (литиумот е еден од ретките елементи што директно се комбинира со азот): 6Li + N 2 = 2Li 3 N

Литиумот лесно се легурира со речиси сите метали и е многу растворлив во жива. Директно се комбинира со халогени (со јод кога се загрева). На 500 °C реагира со водород, формирајќи LiH хидрид, при интеракција со вода - LiOH хидроксид, со разредени киселини - соли на литиум, со амонијак - LiNH2 амид, на пример:

2Li + H 2 = 2LiH

2Li + 2H 2 O = 2LiOH + H 2

2Li + 2НF = 2LiF + Н 2

2Li + 2NH 3 = 2LiNH 2 + H 2

LiH хидрид - безбојни кристали; се користи во различни области на хемијата како средство за намалување. При интеракција со вода, таа ослободува голема количина водород (2820 l H2 се добиваат од 1 kg LiH):

LiH + H 2 O = LiOH + H 2

Ова овозможува да се користи LiH како извор на водород за полнење балони и опрема за спасување (чамци на надувување, појаси, итн.), Како и еден вид „магацин“ за складирање и транспорт на запалив водород (неопходно е да се заштити LiH од најмали траги на влага).

Мешаните литиум хидриди се широко користени во органската синтеза, на пример литиум алуминиум хидрид LiAlH 4 - селективно редукционо средство. Се добива со реакција на LiH со алуминиум хлорид AlCl3

LiOH хидроксид е силна база (алкали), неговите водени раствори уништуваат стакло и порцелан; Никелот, среброто и златото се отпорни на него. LiOH се користи како додаток на електролитот на алкалните батерии, што го зголемува нивниот век на траење за 2-3 пати и капацитетот за 20%. Врз основа на LiOH и органски киселини (особено стеаринска и палмитинска), се произведуваат масти отпорни на мраз и топлина (литоли) за заштита на металите од корозија во температурен опсег од -40 до +130 С.

Литиум хидроксид исто така се користи како абсорбента на јаглерод диоксид во гас-маски, подморници, авиони и вселенски летала.

Прием и апликација. Суровината за производство на литиум се неговите соли, кои се извлекуваат од минерали. Во зависност од составот, минералите се разложуваат со сулфурна киселина H 2 SO 4 (метод на киселина) или со синтерување со калциум оксид CaO и неговиот карбонат CaCO3 (алкална метода), со калиум сулфат K 2 SO 4 (метод на сол), со калциум карбонат и неговиот хлорид CaCl (метод на алкално-сол). Со употреба на методот на киселина, се добива раствор од Li 2 SO 4 сулфат [последниот се ослободува од нечистотии со третирање со калциум хидроксид Ca(OH) 2 и сода Na 2 Co 3 ]. Колачот формиран со други методи на разградување на минералите се измива со вода; во овој случај, со алкалниот метод, LiOH влегува во растворот, со методот на сол - Li 2 SO 4, со методот на алкално-сол - LiCl. Сите овие методи, освен алкалните, обезбедуваат производство на готовиот производ во форма на Li 2 CO 3 карбонат. кој се користи директно или како извор за синтеза на други соединенија на литиум.

Литиумскиот метал се добива со електролиза на стопена мешавина од LiCl и калиум хлорид KCl или бариум хлорид BaCl 2 со дополнително прочистување од нечистотии.

Интересот за литиум е огромен. Ова се должи, пред сè, на фактот дека тој е изворот индустриско производствотритиум (тежок водороден нуклид), кој е главен составен делхидрогенска бомба и главно гориво за термонуклеарни реактори. Термонуклеарната реакција се одвива помеѓу нуклидот 6 Li и неутроните (неутрални честички со маса број 1); производи на реакција - тритиум 3 H и хелиум 4 He:

6 3 Li + 1 0 n= 3 1 H + 4 2 He

Голем број налитиумот се користи во металургијата. Легурата на магнезиум со 10% литиум е посилна и полесна од самиот магнезиум. Алуминиум и легури на литиум - склерон и аерон, кои содржат само 0,1% литиум, покрај леснотијата, имаат висока јачина, еластичност и зголемена отпорност на корозија; тие се користат во воздухопловството. Додавањето на 0,04% литиум во легурите со олово-калциум ја зголемува нивната цврстина и го намалува коефициентот на триење.

Литиум халиди и карбонат се користат во производството на оптички, отпорни на киселина и други специјални очила, како и порцелан и керамика отпорен на топлина, разни глазури и емајли.

Ситните честички на литиум предизвикуваат хемиски изгореници на влажната кожа и очите. Литиумските соли ја иритираат кожата. Кога работите со литиум хидроксид, мора да се преземат мерки на претпазливост како кога се работи со натриум и калиум хидроксид.

Натриум (од арапски, натрун, грчки нитрон - природна сода, хемиски елемент од подгрупата Ia на периодичниот систем; атомски број 11, атомска тежина 22,98977; припаѓа на алкалните метали. Во природата се среќава во форма на една стабилна нуклид 23 Na.

Уште во античко време биле познати соединенијата на натриум - кујнска сол (натриум хлорид) NaCl, каустична алкали (натриум хидроксид) NaOH и сода (натриум карбонат) Na 2 CO3. Последната супстанција била наречена „нитрон“ од античките Грци; Оттука доаѓа модерното име на металот - „натриум“. Меѓутоа, во ОК, САД, Италија, Франција, зборот натриум (од шпанскиот збор „сода“, што го има истото значење како на руски) е задржан.

Производството на натриум (и калиум) првпат го пријавил англискиот хемичар и физичар Г. Дејви на состанокот на Кралското друштво во Лондон во 1807 година. Тој успеал да ги разложи каустичните алкали KOH и NaOH користејќи електрична струја и да изолира претходно непознати метали со извонредни својства. Овие метали многу брзо оксидирале во воздухот и лебделе на површината на водата, ослободувајќи од неа водород.

Преваленца во природата. Натриумот е еден од најчестите елементи во природата. Неговата содржина во земјината кора е 2,64% по маса. Во хидросферата се среќава во форма растворливи соливо количина од околу 2,9% (со вкупна концентрација на сол од морска вода 3,5-3,7%). Утврдено е присуство на натриум во сончевата атмосфера и меѓуѕвездениот простор. Во природата, натриумот се наоѓа само во форма на соли. Најважните минерали се халит (карпеста сол) NaCl, мирабилит (Глауберова сол) Na 2 SO 4 * 10H 2 O, тенардит Na 2 SO 4, хелијански нитрат NaNO 3, природни силикати, на пример албит Na, нефелин Na

Русија е исклучително богата со наоѓалишта на камена сол (на пример, Соликамск, Усоље-Сибирское итн.), големи наоѓалишта на минералот трона во Сибир.

Својства. Натриумот е сребрено-бел, топлив метал, mp. 97,86 °C, bp. 883,15 °C. Ова е еден од најлесните метали - полесен е од водата, густина 0,99 g/cm 3 на 19,7 ° C). Натриумот и неговите соединенија го обојуваат пламенот на пламеникот жолто. Оваа реакција е толку чувствителна што открива присуство на најмали траги на натриум насекаде (на пример, во внатрешна или надворешна прашина).

Натриумот е еден од најактивните елементи на периодниот систем. Надворешниот електронски слој на атомот на натриум содржи еден електрон (конфигурација 3s 1, натриумот е s-елемент). Натриумот лесно се откажува од својот единствен валентен електрон и затоа секогаш покажува состојба на оксидација од +1 во неговите соединенија.

Во воздухот, натриумот активно се оксидира, формирајќи Na 2 O оксид или Na 2 O 2 пероксид, во зависност од условите. Затоа, натриумот се складира под слој од керозин или минерално масло. Реагира енергично со вода, поместувајќи го водородот:

2Na + H 2 0 = 2NaOH + H 2

Оваа реакција се јавува дури и со мраз на температура од -80 ° C, а со топла вода или на контактната површина се случува со експлозија (не за џабе велат: „Ако не сакате да станете изрод, не фрлајте натриум во водата“).

Натриумот директно реагира со сите неметали: на 200 ° C почнува да апсорбира водород, формирајќи многу хигроскопски хидрид NaH; со азот во електрично празнење произведува Na 3 N нитрид или NaN 3 азид; во атмосфера на флуор се запали; во хлор гори на температура; реагира со бром само кога се загрева:

2Na + H 2 = 2NaH

6Na + N 2 = 2Na 3 N или 2Na + 3Na 2 = 2NaN 3

2Na+ С1 2 = 2NaСl

На 800-900 °C, натриумот се комбинира со јаглеродот, формирајќи Na 2 C 2 карбид; кога се тритурира со сулфур, тој дава Na 2 S сулфид и мешавина од полисулфиди (Na 2 S 3 и Na 2 S 4)

Натриумот лесно се раствора во течен амонијак, добиениот син раствор има метална спроводливост, со гасовит амонијак на 300-400 °C или во присуство на катализатор кога се лади до -30 °C го дава амидот NaNH 2.

Натриумот формира соединенија со други метали (меѓуметални соединенија), како што се сребро, злато, кадмиум, олово, калиум и некои други. Со жива произведува амалгами NaHg 2, NaHg 4 итн. Највисока вредностимаат течни амалгами, кои се формираат со постепено внесување на натриум во жива сместена под слој од керозин или минерално масло.

Натриумот формира соли со разредени киселини.

Прием и апликација. Главниот метод за производство на натриум е електролиза на стопена кујнска сол. Во овој случај, хлорот се ослободува на анодата, а натриумот се ослободува на катодата. За да се намали точката на топење на електролитот, во кујнската сол се додаваат други соли: KCl, NaF, CaCl 2. Електролизата се изведува во електролизери со дијафрагма; анодите се направени од графит, катодите се направени од бакар или железо.

Натриумот може да се добие со електролиза на стопениот NaOH хидроксид, а мали количини може да се добијат со разградување на NaN 3 азид.

Металниот натриум се користи за враќање на чистите метали од нивните соединенија - калиум (од KOH), титаниум (од TiCl 4), итн. Легурата на натриум со калиум е течност за ладење за нуклеарните реактори, бидејќи алкалните метали не апсорбираат добро неутрони и затоа не ја спречуваат фисијата на јадрата на ураниумот. Натриумската пареа, која има светло жолт сјај, се користи за полнење на светилки за испуштање гас што се користат за осветлување на автопати, пристаништа, железнички станици итн. Натриумот се користи во медицината: вештачки добиениот нуклид 24 Na се користи за радиолошки третман на некои форми на леукемија и за дијагностички цели.

Употребата на натриумови соединенија е многу пообемна.

Пероксид Na 2 O 2 - безбојни кристали, технички производ жолта боја. Кога се загрева на 311-400 °C, почнува да ослободува кислород, а на 540 °C брзо се распаѓа. Силно оксидирачко средство, поради што се користи за белење на ткаенини и други материјали. Во воздухот, тој апсорбира CO 2, ослободувајќи кислород и формирајќи карбонат 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 Co 3 + O 2). Употребата на Na 2 O 2 за регенерација на воздухот во затворени простори и изолациски уреди за дишење (подморници, изолациски гасни маски итн.) се заснова на ова својство.

NaOH хидроксид; застареното име е каустична сода, техничкото име е каустична сода (од латинскиот каустик - каустична, гори); еден од најсилните темели. Техничкиот производ, покрај NaOH, содржи нечистотии (до 3% Na 2 CO3 и до 1,5% NaCl). Голема количина на NaOH се користи за подготовка на електролити за алкални батерии, производство на хартија, сапун, бои, целулоза и се користи за прочистување на нафта и масла.

Меѓу натриумовите соли се користи Na 2 CrO 4 хромат - во производството на бои, како средство за боење ткаенини и како средство за штавење во кожарската индустрија; Na 2 SO 3 сулфитот е компонента на фиксатори и развивачи во фотографијата; хидросулфит NaHSO 3 - избелува ткаенини, природни влакна, што се користи за конзервирање на овошје, зеленчук и добиточна храна; Na 2 S 2 O 3 тиосулфат - за отстранување на хлор при белење на ткаенини, како фиксатор во фотографијата, противотров за труење со соединенија на жива, арсен итн., антиинфламаторно средство; хлорат NaClO 3 - оксидирачки агенс во различни пиротехнички состави; Na 5 P 3 O 10 трифосфатот е додаток на синтетички детергенти за омекнување на водата.

Натриум, NaOH и неговите раствори предизвикуваат сериозни изгореници на кожата и мукозните мембрани.

Од страна на изгледа својствата на калиумот се слични на натриумот, но пореактивни. Енергично реагира со вода и предизвикува водород да се запали. Согорува во воздухот, формирајќи портокалов супероксид CO2. На собна температура реагира со халогени, а со умерено загревање - со водород и сулфур. На влажен воздух брзо се покрива со слој од KOH. Чувајте го калиумот под слој бензин или керозин.

Најголема практична употребанајдете соединенија на калиум - KOH хидроксид, KNO 3 нитрат и K 2 CO 3 карбонат.

Калиум хидроксид KOH (техничко име - каустичен калиум) - бели кристали кои се шират во влажен воздух и апсорбираат јаглерод диоксид (се формираат K 2 CO 3 и KHCO 3). Многу растворлив во вода со висок егзо-ефект. Водениот раствор е многу алкален.

Калиум хидроксид се произведува со електролиза на раствор на KCl (слично на производството на NaOH). Почетниот калиум хлорид KCl се добива од природни суровини (минерали силвит KCl и карналит KMgCl 3 6H 2 0). KOH се користи за синтеза на различни калиумови соли, течен сапун, бои, како електролит во батериите.

Калиум нитрат KNO 3 (минерал калиум нитрат) - бели кристали, многу горчлив по вкус, ниска точка на топење (t pl = 339 ° C). Високо растворлив во вода (без хидролиза). Кога се загрева над точката на топење, се распаѓа на калиум нитрит KNO 2 и кислород O 2 и покажува силни оксидирачки својства. Сулфурот и јагленот се запалат при контакт со стопениот KNO 3, а мешавината C + S експлодира (согорување на „црн прав“):

2КNO 3 + ЗС (јаглен) + S=N 2 + 3CO 2 + K 2 S

Калиум нитрат се користи во производството на стакло и минерални ѓубрива.

Калиум карбонат K 2 CO 3 (техничко име - поташа) е бел хигроскопски прав. Многу е растворлив во вода, силно се хидролизира во анјонот и создава алкална средина во растворот. Се користи за правење стакло и сапун.

Производството на K 2 CO 3 се заснова на реакциите:

K 2 SO 4 + Ca(OH) 2 + 2CO = 2K (HCOO) + CaSO 4

2К(НСОО) + О 2 = К 2 С0 3 + Н 2 0 + С0 2

Калиум сулфат од природни суровини (минерали каинит KMg(SO 4)Cl ZN 2 0 и шоенит K 2 Mg(SO 4) 2 * 6H 2 0) се загрева со гасена вар Ca(OH) 2 во атмосфера на CO (под притисок од 15 атм) се добива калиум формат K(HCOO) кој се калцинира во млаз воздух.

Калиум од витално значење важен елементза растенија и животни. Калиумовите ѓубрива се калиумови соли, природни и нивни преработени производи (KCl, K 2 SO 4, KNO 3); висока содржина на калиумови соли во пепелта на растенијата.

Калиумот е деветтиот најзастапен елемент во земјината кора. Содржи само во врзана форма во минерали, морска вода (до 0,38 g K + јони во 1 l), растенија и живи организми (внатре во клетките). Човечкото тело содржи = 175 g калиум, дневната потреба достигнува ~4 g. Радиоактивниот изотоп 40 K (примеса на доминантниот стабилен изотоп 39 K) се распаѓа многу бавно (полуживот 1 10 9 години), тој, заедно со изотопи 238 U и 232 Th, придонесува огромен придонесво геотермалната резерва на нашата планета (внатрешна топлина на внатрешноста на земјата).

Од (лат. Cuprum), Cu, хемиски елемент од подгрупата 16 од периодичниот систем; атомски број 29, атомска маса 63.546 припаѓа на преодните метали. Природниот бакар е мешавина од нуклиди со масен број 63 (69,1%) и 65 (30,9%).

Преваленца во природата. Просечната содржина на бакар во земјината кора е 4,7-10~ 3% по маса.

Во земјината кора бакарот се наоѓа и во форма на грутки и во форма на разни минерали. Бакарни грутки, понекогаш со значителна големина, се покриени со зелена или сина обвивка и се невообичаено тешки во споредба со каменот; најголемата грутка тешка околу 420 тони е пронајдена во САД во регионот на Големите езера (слика). Огромното мнозинство на бакар е присутно во карпите во форма на соединенија. Познати се повеќе од 250 минерали кои содржат бакар. Од индустриско значење се: халкопирит (бакар пирит) CuFeS 2, ковелит (бакар индиго) Cu 2 S, халкоцит (бакар сјај) Cu 2 S, куприт Cu 2 O, малахит CuCO3*Cu(OH) 2 и азурит 2CuCO3*Cu( OH ) 2 . Речиси сите бакарни минерали се светло и убаво обоени, на пример, халкопирит има златен сјај, бакарниот сјај има челично-сина боја, азуритот има длабока сина боја со стаклен сјај, а парчињата ковелит треперат во сите бои на виножитото. . Многу од минералите на бакар се украсни и скапоцени камења- скапоцени камења; Малахитот и тиркизот CuA1 6 (PO 4) 4 (OH) 8 *5H 2 O се многу високо ценети. Најголемите наоѓалишта на бакарни руди се наоѓаат во Северна и Јужна Америка (главно во САД, Канада, Чиле, Перу, Мексико) , Африка (Замбија, Јужна Африка), Азија (Иран, Филипини, Јапонија). Во Русија има наоѓалишта на бакарна руда на Урал и Алтај.

Бакарните руди се обично полиметални: покрај бакар содржат Fe, Zn, Pb, Sn, Ni, Mo, Au, Ag, Se, платина метали итн.

Историска референца. Бакарот е познат уште од памтивек и е еден од „прекрасните седум“ од најстарите метали што ги користи човештвото - злато, сребро, бакар, железо, калај, олово и жива. Според археолошките податоци, бакарот им бил познат на луѓето веќе пред 6.000 години. Се покажа дека е првиот метал што се замени антички човеккамен во примитивни алатки. Ова беше почеток на т.н. бакарното доба, кое траело околу две илјади години. Секири, ножеви, боздоли и предмети за домаќинството биле фалсификувани од бакар, а потоа топени. Според легендата, античкиот бог на ковачот Хефест ковал штит од чист бакар за непобедливиот Ахил. Камењата за Кеопсовата пирамида од 147 метри исто така биле ископани и издлабени со бакарни алатки.

Старите Римјани извезувале бакарна руда од островот Кипар, па оттука и латинското име за бакар - „cuprum“. Руско имеСе чини дека „бакар“ е поврзан со зборот „смида“, кој во античко време значел „метал“.

Во рудите ископани на Синајскиот Полуостров, рудите понекогаш содржеле мешавина од калај, што довело до откривање на легура на бакар и калај - бронза. Бронзата се покажа како потоплива и потврда од самиот бакар. Откривањето на бронзата го означи почетокот на долгото бронзено време (4-1 милениум п.н.е.).

Својства. Бакарот е црвен метал. Т.пл. 1083 "C, точка на вриење 2567 °C, густина 8,92 g/cm. Ова е еластичен, податлив метал; остава 5 пати потенок отколку што може да се вала хартиена хартија. Бакар добро ја рефлектира светлината, добро ја спроведува топлината и електричната енергија, секунда само до сребро

Конфигурацијата на надворешните електронски слоеви на бакарниот атом е 3d 10 4s 1 (d-елемент). Иако бакарот и алкалните метали се во иста група I, нивното однесување и својства се многу различни. Бакарот е сличен на алкалните метали само во неговата способност да формира едновалентни катјони. Кога се формираат соединенија, бакарниот атом може да го изгуби не само надворешниот s-електрон, туку и еден или два d-електрони од претходниот слој, притоа покажувајќи повеќе висок степеноксидација. За бакар, состојбата на оксидација +2 е потипична од +1.

Металниот бакар е ниско-активен и стабилен на сув и чист воздух. Во влажен воздух кој содржи CO 2, на неговата површина се формира зеленикава фолија од Cu(OH) 2* CuCO3, наречена патина. Патина им дава на производите направени од бакар и неговите легури прекрасен „антички“ изглед; континуирана обвивка од патина, покрај тоа, го штити металот од понатамошно уништување. Кога бакарот се загрева во чист и сув кислород, се јавува формирање на црн оксид CuO; загревањето над 375°C доведува до црвен оксид Cu 2 O. При нормални температури, бакарните оксиди се стабилни во воздухот.

Во серијата на напони, бакарот е десно од водородот и затоа не го поместува водородот од водата и не влегува во киселините без кислород. Бакарот може да се раствори во киселини само кога се оксидира истовремено, на пример во азотна киселина или концентрирана сулфурна киселина:

3Сu + 8НNO 3 = 3Сu(NO 3) 2 + 2NO + 4Н 2 O

Cu + 2H 2 S0 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Флуорот, хлорот и бромот реагираат со бакар за да ги формираат соодветните дихалиди, на пример:

Cu + Cl 2 = CuCl 2

Кога загреаниот бакар во прав реагира со јод, се добива Cu(I) јодид или бакар монојодид:

2Сu +I 2 = 2СuI

Бакар гори во пареа на сулфур, формирајќи моносулфид CuS. Не комуницира со водородот во нормални услови. Меѓутоа, ако бакарните примероци содржат микронечистотии од Cu 2 O оксид, тогаш во атмосфера која содржи водород, метан или јаглерод моноксид, бакарниот оксид се редуцира на метал:

Сu 2 O+ Н 2 = 2Сu + Н 2 О

Cu 2 O+ CO = 2Cu + CO 2

Ослободената водена пареа и CO 2 предизвикуваат појава на пукнатини, што нагло ги влошува механичките својства на металот („водородна болест“). Монивалентни бакарни соли - CuCl хлорид, Cu 2 SO3 сулфит, Cu 2 S сулфид и други - по правило, се слабо растворливи во вода. За двовалентен бакар, постојат соли на речиси сите познати киселини; најважни од нив се CuSO 4 сулфат, CuCl 2 хлорид, Cu(NO3) нитрат.Сите се многу растворливи во вода и кога се одвојуваат од неа формираат кристални хидрати, на пример CuCl 2 *2H 2 O, Cu( NO3) 2 *6H 2 O, Cu80 4 -5H 2 0. Бојата на солите е од зелена до сина, бидејќи Cu јонот во водата е хидриран и е во форма на син аква јон [Cu(H 2 O ) 6 ] 2+, што ја одредува бојата на растворите на двовалентни бакарни соли.

Еден од есенцијални солибакар сулфат се добива со растворање на металот во загреана разредена сулфурна киселина додека дува воздух:

2Сu + 2Н 2 SO 4 + O 2 = 2СuSO 4 + 2Н 2 O

Безводниот сулфат е безбоен; додавајќи вода, се претвора во бакар сулфат CuSO 4 -5H 2 O - азурно сини проѕирни кристали. Поради својството на бакар сулфат да ја менува бојата при навлажнување, се користи за откривање на траги од вода во алкохоли, етери, бензини итн.

Кога двовалентна бакарна сол е во интеракција со алкали, се формира обемен син талог - Cu(OH) 2 хидроксид. Тој е амфотеричен: се раствора во концентриран алкали за да формира сол во која бакар е присутен како анјон, на пример:

Cu(OH) 2 + 2KOH = K2 [Cu(OH) 4]

За разлика од алкалните метали, бакарот се карактеризира со тенденција да формира комплекси - јоните на Cu и Cu 2+ во водата можат да формираат сложени јони со анјони (Cl -, CN -), неутрални молекули (NH 3) и некои органски соединенија. Овие комплекси се обично светло обоени и многу растворливи во вода.

Прием и апликација. Назад во 19 век. бакарот се топел од руди кои содржат најмалку 15% метал. Во моментов, богатите бакарни руди се практично исцрпени, така што бакарниот гл. arr. добиени од сулфидни руди кои содржат само 1-7% бакар. Топењето метал е долг и повеќефазен процес.

По флотациската обработка на оригиналната руда, концентратот што содржи железо и бакарни сулфиди се става во ревербераторни печки за топење бакар загреани до 1200 °C. Концентратот се топи, формирајќи т.н. мат што содржи стопен бакар, железо и сулфур, како и цврсти силикатни згури кои испливаат на површината. Растопениот мат во форма на CuS содржи околу 30% бакар, остатокот е железен сулфид и сулфур. Следната фаза е трансформацијата на мат во т.н. блистер бакар, кој се изведува во печки со хоризонтални конвертори прочистени со кислород. Прво се оксидира FeS; За да се поврзе добиениот железен оксид, кварцот се додава во конверторот - ова формира лесно одвоена силикатна згура. Потоа CuS се оксидира, претворајќи се во метален бакар и SO 2 се ослободува:

CuS + O 2 = Cu + SO 2

По отстранувањето на SO 2 со воздух, блистер бакарот што останува во конверторот, кој содржи 97-99% бакар, се истура во калапи и потоа се подложува на електролитичко прочистување. За да го направите ова, блистер бакарни инготи, во облик на дебели штици, се суспендирани во бањи за електролиза што содржат раствор од бакар сулфат со додавање на H 2 SO 4. Во истите бањи се суспендирани и тенки листови од чист бакар. Тие служат како катоди, а одлеаноците од блистер бакар служат како аноди. За време на поминувањето на струјата, бакарот се раствора на анодата, а неговото ослободување се случува на катодата:

Cu - 2е = Cu 2+

Сu 2+ + 2е = Сu

Нечистотиите, вклучувајќи сребро, злато, платина, паѓаат на дното на бањата во форма на маса слична на тиња (тиња). Обновувањето на благородни метали од тињата обично плаќа за целиот овој енергетски интензивен процес. По таквото рафинирање, добиениот метал содржи 98-99% бакар.

Бакарот долго време се користел во градежништвото: старите Египќани граделе бакарни водоводни цевки; покривите на средновековните замоци и цркви биле покриени со бакарни плочи, на пример познатиот кралски замок во Елсинор (Данска) бил покриен со бакарни покриви. Монетите и накитот се изработувале од бакар. Поради малиот електричен отпор, бакарот е главниот метал во електротехниката: повеќе од половина од целиот произведен бакар се користи за производство на електрични жици за преноси со висок напон и кабли со ниска струја. Дури и незначителни нечистотии во бакар доведуваат до зголемување на неговата електричен отпори големи загуби на електрична енергија.

Високата топлинска спроводливост и отпорност на корозија овозможуваат производство на бакарни делови за разменувачи на топлина, фрижидери, вакуумски уреди, цевководи за пумпање масла и горива, итн. Така, на пример, кога се обложуваат челични предмети со никел или хром, на нив се таложи однапред бакар; во овој случај, заштитната обвивка трае подолго и е поефикасна. Бакарот исто така се користи во галванизацијата (т.е. при реплицирање производи со добивање на огледална слика), на пример, во производството на метални матрици за печатење банкноти и репродукција на скулпторски производи.

Значителна количина на бакар се троши за производство на легури, кои ги формира со многу метали. Главните легури на бакар генерално се поделени во три групи: бронзи (легури со калај и други метали освен цинк и никел), месинг (легури со цинк) и легури на капро-никел. Во енциклопедијата има посебни написи за бронзите и месинговите. Најпознатите легури на бакар-никел се купроникел, никел сребро, константан, манганин; сите тие содржат до 30-40% никел и разни адитиви за легирање. Овие легури се користат во бродоградба, за производство на делови кои работат на покачени температури, во електрични уреди, како и за метални производи за домаќинство наместо сребро (прибор за јадење).

Соединенијата на бакар се пронајдени и се наоѓаат во различни примени. Купрен оксид и сулфат се користат за производство на одредени видови вештачки влакна и за производство на други бакарни соединенија; CuO и Cu 2 O се користат за производство на стакло и емајли; Сu(NO3) 2 - печатење со калико; CuCl 2 е компонента на минерални бои, катализатор. Минералните бои кои содржат бакар се познати уште од античко време; Така, анализата на античките фрески на Помпеја и ѕидните слики во Русија покажа дека составот на боите го вклучува главниот бакар ацетат Cu(OH) 2 * (CH3COO) 2 Cu 2, кој служел како светло зелена боја, т.н. verdigris во Русија.

Бакарот припаѓа на т.н. биоелементи неопходни за нормален развој на растенијата и животните. Во отсуство или недостаток на бакар во растителните ткива, содржината на хлорофил се намалува, листовите стануваат жолти, растенијата престануваат да даваат плод и може да умрат. Затоа, многу бакарни соли се вклучени во бакарни ѓубрива, на пример, бакар сулфат, бакар-калиум ѓубрива (бакар сулфат измешан со KSD). Бакарните соли се користат и за борба против растителните болести. Повеќе од сто години, Бордо смесата се користи за оваа намена, која содржи основен бакар сулфат [Cu(OH) 2]3CuSO4; сфати го со реакцијата:

4CuSO 4 + 3Ca(OH) 2 = CuSO 4 * 3Cu(OH) 2 + 3CaSO4

Желатинозниот талог на оваа сол добро ги покрива листовите и се задржува на нив долго време, заштитувајќи го растението. Слично својство имаат Cu 2 O, бакар хлороксид 3Cu(OH) 2 *CuCl 2, како и бакар фосфат, борат и бакар арсенат.

Во човечкото тело, бакарот е дел од некои ензими и е вклучен во процесите на хематопоеза и ензимска оксидација; Просечната содржина на бакар во човечката крв е околу 0,001 mg/l. Во организмите на пониските животни има многу повеќе бакар, на пример хемоцијанинот - крвниот пигмент на мекотелите и раковите - содржи до 0,26% бакар. Просечната содржина на бакар во живите организми е 2-10 - 4% по маса.

За луѓето, бакарните соединенија се претежно токсични. И покрај фактот дека бакарот е вклучен во некои фармацевтски производи, ако влезе во стомакот со вода или храна во големи количини, може да предизвика сериозно труење. Луѓето кои долго време работат на топење на бакар и неговите легури често развиваат „бакарна треска“ - температурата се зголемува, се јавува болка во стомакот, а виталната активност на белите дробови се намалува. Ако бакарните соли влезат во стомакот, пред да пристигне лекарот, мора итно да го исплакнете и да земете диуретик.

Заклучок.

Металите служат како главни структурни материјали во машинското инженерство и изработката на инструменти. Сите тие имаат заеднички т.н метални својства, но секој елемент ги манифестира во согласност со својата позиција во периодичниот систем на Д.И. Менделеев, односно во согласност со структурните карактеристики на неговиот атом.

Металите активно комуницираат со елементарните оксидирачки агенси со висока електронегативност (халогени, кислород, сулфур, итн.) и затоа, кога се разгледува општи својстваметални елементи, неопходно е да се земе предвид нивната хемиска активност во однос на неметалите, видовите на нивните соединенија и форми хемиска врска, бидејќи тоа ги одредува не само металуршките процеси при нивното производство, туку и перформансите на металите во услови на работа.

Денес, кога економијата се развива со забрзано темпо, има потреба од монтажни објекти кои не бараат значителни капитални инвестиции. Ова е главно потребно за изградба на трговски павилјони, центри за забава и магацини. Со употреба на метални конструкции, ваквите згради сега не само што лесно и брзо можат да се подигнат, туку и да се демонтираат со истата леснотија кога ќе заврши периодот на изнајмување или за преселба на друго место. Покрај тоа, не е тешко да се инсталираат комуникации, греење и светлина во такви лесно подигнати згради. Зградите направени од метални конструкции можат да издржат сурови природни услови не само во однос на температурните услови, туку и, што е подеднакво важно, во однос на сеизмолошката активност, каде што не е лесно или безбедно да се подигнат згради од тули.

Опсегот на метални конструкции што ги нуди индустријата денес е лесно пренослив и може да се подигне со какви било кранови. Поврзувањето и монтажата на таквите структури може да се направи или со помош на завртки или заварување. Појавата на лесни метални конструкции, кои се произведени и испорачани на интегриран начин, игра голема позитивна улога во изградбата на јавни згради во споредба со изградбата на згради од армиран бетон и значително го намалува времето потребно за завршување на работата. .

Библиографија.

1. Хомченко Г.П. Прирачник за хемија за кандидати на универзитети. - 3-то издание - М.: Издавачка куќа Новаја Волна ДОО, Издавачка куќа ОНИКС АД, 1999. - 464 стр.

2. А.С.Егорова. Хемија. Водич за апликанти на универзитети - 2. издание - Ростов Н/Д: Издавачка куќа Феникс, 1999. - 768 стр.

3. Фролов В.В. Хемија: Упатствоза машински специјални универзитети. – 3. изд., ревидирана. и дополнителни – М.: Виша школа, 1986.-543 стр.

Со негово одобрување го поддржува неточниот или не целосно точниот одговор на ученикот. 1.2 Подобрување на училишните хемиски експерименти со учење базирано на проблеми 1.2.1 Принципи за развој на методолошки систем и содржината на хемиските експерименти во системот учење базирано на проблем Карактеристична особинаразвојното учење е широко распространета употреба на пристап заснован на проблем, кој вклучува создавање...

објективно постоечки однос меѓу хемиските елементи. Затоа Менделеев го нарече „природен“ систем на елементи. Периодниот закон нема рамен во историјата на науката. Наместо различни, неповрзани супстанции, науката се соочи со единствен, хармоничен систем кој ги обединува сите хемиски елементи во една целина. Менделеев го посочи патот на насоченото пребарување во хемијата...

Почетна > Документ

Метали во периодниот систем. Структура на метални атоми. Општи карактеристики на металите.

Положба на металите во периодниот системАко во табелата на Д.И. Менделеев нацртаме дијагонала од бор до астатин, тогаш во главните подгрупи под дијагоналата ќе има метални атоми, а во секундарните подгрупи сите елементи се метали. Елементите лоцирани во близина на дијагоналата имаат двојни својства: во некои од нивните соединенија тие се однесуваат како метали; во некои - како неметали. Структура на метални атомиВо периодите и главните подгрупи, постојат законитости во промената на металните својства.Атомите на многу метали имаат 1, 2 или 3 валентни електрони, на пример:

Na (+ 11): 1S 2 2S 2 2p 6 3S 1

Ca (+ 20): 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 6 3d 0 4S 2

Алкални метали(група 1, главна подгрупа): ...nS 1. Алкална земја (група 2, главна подгрупа): ...nS 2. Својствата на металните атоми периодично зависат од нивната локација во табелата на Д.И. Менделеев. ВО ГЛАВНАТА ПОДГРУПА:

не се менува

Атомски радиус се зголемува

Електронегативност се намалува.

Ресторативни својства се интензивираат.

Метални својства се интензивираат.

ВО ПЕРИОДОТ:

зголемување

Атомски радиуси намалување.

Број на електрони во надворешниот слој се зголемува.

Електронегативност се зголемува.

Ресторативни својства намалување.

Метални својства ослабне.

Структура на метални кристалиПовеќето цврсти материи постојат во кристална форма: нивните честички се распоредени во строг редослед, формирајќи правилна шема. просторна структура- кристална решетка Кристал - солидна, чии честички (атоми, молекули, јони) се наоѓаат во одреден, периодично повторувачки редослед (на јазли). При ментално поврзување на јазли со линии, се формира просторна рамка - кристална решетка. Кристални структури на метали во форма на сферични пакувања

а - бакар; б - магнезиум; в - α-модификација на железо

Металните атоми имаат тенденција да се откажат од своите надворешни електрони. Во парче метал, ингот или метален производ, металните атоми се откажуваат од надворешни електрони и ги испраќаат во ова парче, ингот или производ, претворајќи се во јони. „Одвоените“ електрони се движат од еден до друг јон, привремено се рекомбинираат со нив во атоми, повторно се одвојуваат и овој процес се случува континуирано. Металите имаат кристална решетка, на чии јазли има атоми или јони (+); Помеѓу нив има слободни електрони (електронски гас). Дијаграмот за поврзување во метал може да се прикаже на следниов начин:

М 0 ↔ nē + М n+,

атом - јон

Каде nе бројот на надворешни електрони кои учествуваат во врската (y Na - 1 ē, y Ca - 2 ē, y Ал - 3 ēОвој тип на врска е забележан кај металите - едноставни метални материи и во легурите.Метална врска е врска помеѓу позитивно наелектризираните метални јони и слободните електрони во кристалната решетка на металите.Металната врска има некои сличности со ковалентна врска, но и некоја разлика, бидејќи металот врската се заснова на социјализација на електроните (сличност), сите атоми учествуваат во социјализацијата на овие електрони (разлика). Затоа кристалите со метална врска се пластични, електрично спроводливи и имаат метален сјај. Меѓутоа, во состојба на пареа, металните атоми се поврзани едни со други ковалентна врска, металните парови се состојат од поединечни молекули (монатомски и диатомски). општи карактеристикиметали

Способноста на атомите да се откажат од електроните (оксидираат)	← Се зголемува
Интеракција со атмосферскиот кислород	Брзо се оксидира на нормални температури	Оксидира бавно на нормални температури или кога се загрева	Не оксидирајте
Интеракција со вода	При нормална температура, H 2 се ослободува и се формира хидроксид	Кога се загрева, H 2 се ослободува	H 2 не се поместува од водата
Интеракција со киселини	Поместување на H2 од разредените киселини	Не го менувајте H2 од разредените киселини
		Реагирај со конц. и дил. HNO 3 и конц. H 2 SO 4 кога се загрева		Не реагира со киселини
Да се биде во природа	Само во врски	Во врски и во слободна форма		Главно во слободна форма
Начини за добивање	Електролиза на топи	Намалување со јаглен, јаглерод моноксид(2), алуминотермија или електролиза водени растворисоли
Способноста на јоните да добиваат електрони (обновување)	Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
	Зголемување →

Електрохемиска напонска серија на метали. Физички и хемиски својства на металите

Општи физички својства на металитеСе одредуваат општите физички својства на металите метална врскаи метална кристална решетка. Податливост, еластичностМеханичкото дејство на металниот кристал предизвикува поместување на слоевите на атоми. Бидејќи електроните во металот се движат низ кристалот, не се случува кршење на врската. Пластичноста се намалува во серијата Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe. Златото, на пример, може да се тркала во листови со дебелина не поголема од 0,001 mm, кои се користат за позлата на разни предмети. Алуминиумската фолија се појави релативно неодамна и пред чајот и чоколадата да бидат фалсификувани во лимена фолија, која се нарекува станиол. Сепак, Mn и Bi немаат еластичност: ова се кршливи метали. Металик сјајМетален сјај, кој сите метали го губат во прав освен АлИ Мг. Најсјајни метали се Хг(од него во средниот век биле направени познатите „венецијански огледала“). Аг(од него сега се прават модерни огледала со помош на реакцијата „сребрено огледало“). По боја (конвенционално) се прави разлика помеѓу црни и обоени метали. Меѓу последните, ги истакнуваме драгоцените - Au, Ag, Pt. Златото е метал на накитувачите. Врз основа на тоа беа направени прекрасните велигденски јајца на Фаберже. ЅвонењеМеталите ѕвонат, а овој имот се користи за правење ѕвона (сетете се на Царското ѕвоно во московскиот Кремљ). Најзвучни метали се Au, Ag, Cu. Бакарните прстени со густо, зуење ѕвонење - темноцрвено ѕвонење. Овој фигуративен израз не е во чест на малината, туку во чест на холандскиот град Малина, каде што беа стопени првите црковни ѕвона. Во Русија, руските занаетчии тогаш почнаа да фрлаат ѕвона со уште подобар квалитет, а жителите на градовите и населените места донираа златен и сребрен накит за да звучат подобро ѕвоната што се фрлаат за црквите. Во некои руски заложници, автентичноста на златните прстени прифатени за нарачка беше утврдена со ѕвонење на златен венчален прстен висен на женска коса (се слуша многу долг и јасен звук со висок тон). Во нормални услови, сите метали освен живата Hg - цврсти материи. Најтврдиот метал е хром Cr: гребе стакло. Најмеки се алкалните метали, тие може да се исечат со нож. Алкалните метали се складираат со голема претпазливост - Na - во керозин, а Li - во вазелин поради неговата леснотија, керозин - во стаклена тегла, тегла - во азбестни чипови, азбест - во лимена тегла. Електрична спроводливостДобрата електрична спроводливост на металите се објаснува со присуството на слободни електрони во нив, кои под влијание дури и на мала потенцијална разлика добиваат насочено движење од негативниот пол кон позитивниот. Како што се зголемува температурата, вибрациите на атомите (јоните) се зголемуваат, што го попречува насоченото движење на електроните и со тоа доведува до намалување на електричната спроводливост. На ниски температури, осцилаторното движење, напротив, е значително намалено и електричната спроводливост нагло се зголемува. Близу апсолутна нула, металите покажуваат суперспроводливост. Ag, Cu, Au, Al, Fe имаат најголема електрична спроводливост; најлоши спроводници се Hg, Pb, W. Топлинска спроводливостВо нормални услови, топлинската спроводливост на металите се менува суштински во истата низа како и нивната електрична спроводливост. Топлинската спроводливост се одредува со високата подвижност на слободните електрони и вибрационото движење на атомите, поради што температурата брзо се изедначува во металната маса. Највисока топлинска спроводливост има за среброто и бакарот, најниска за бизмутот и живата. ГустинаГустината на металите е различна. Колку е помала атомската маса на металниот елемент и колку е поголем радиусот на неговиот атом, толку е помал. Најлесниот метал е литиумот (густина 0,53 g/cm3), најтежок е осмиумот (густина 22,6 g/cm3). Металите со густина помала од 5 g/cm 3 се нарекуваат лесни, а останатите се нарекуваат тешки. Точките на топење и вриење на металите се разликуваат. Најтоплив метал е живата (t kip = -38,9°C), цезиумот и галиумот се топат на 29 и 29,8°C, соодветно. Волфрамот е најогноотпорниот метал (t kip = 3390°C). Концептот на алотропија на метали користејќи го примерот на калајНекои метали имаат алотропни модификации. На пример, калајот се разликува на:

ниски температури

Електрохемиска напонска серија на метали и нејзините две правилаРаспоредот на атомите по ред според нивната реактивност може да се претстави на следниов начин: Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb,Н 2 , Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Положбата на елементот во електрохемиската серија покажува колку лесно тој формира јони во воден раствор, односно неговата реактивност. Реактивноста на елементите зависи од способноста да се прифатат или донираат електрони вклучени во формирањето на врската. Прво правило на напонската серијаАко металот е во оваа серија пред водородот, тој може да го помести од киселинските раствори; ако е по водородот, тогаш не. На пример, Zn, Mg, Alдаде реакција на замена со киселини (тие се во опсегот на напон до Х), А Cuне (таа е по Х). Второ правило за напонска серијаАко металот е во серијата на напрегање пред солениот метал, тогаш тој може да го измести овој метал од растворот на неговата сол. На пример, CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu. Во такви случаи, позицијата на металот пред или потоа водородможеби не е важно, она што е важно е металот што реагира да му претходи на металот што ја формира солта: Cu + 2AgNO 3 = 2Ag + Cu(NO 3) 2. Општи хемиски својства на металитеВо хемиските реакции, металите се редуцирачки агенси (донираат електрони). Интеракција со едноставни супстанции.

Металите формираат соли со халогени - халиди: Mg + Cl2 = MgCl2; Zn + Br 2 = ZnBr 2.

Металите формираат оксиди со кислород: 4Na + O 2 = 2 Na 2 O; 2Cu + O 2 = 2CuO.

Металите формираат соли со сулфур - сулфиди: Fe + S = FeS.

Со водородот, најактивните метали формираат хидриди, на пример: Ca + H 2 = CaH 2.

Со јаглеродот, многу метали формираат карбиди: Ca + 2C = CaC 2. Интеракција со сложени супстанции

Металите на почетокот на серијата на напон (од литиум до натриум) во нормални услови го поместуваат водородот од водата и формираат алкалии, на пример: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2.

Металите лоцирани во напонската серија до водород комуницираат со разредени киселини (HCl, H 2 SO 4, итн.), како резултат на што се формираат соли и се ослободува водород, на пример: 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2.

Металите комуницираат со раствори на соли на помалку активни метали, како резултат на што се формира сол на поактивен метал, а помалку активниот метал се ослободува во слободна форма, на пример: CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu.

Металите во природата.

Пронаоѓање метали во природата.Повеќето метали се јавуваат во природата во форма на различни соединенија: активните метали се наоѓаат само во форма на соединенија; ниско-активни метали - во форма на соединенија и во слободна форма; благородни метали (Ag, Pt, Au...) во слободна форма Домашните метали обично се среќаваат во мали количини во вид на зрна или подмножества во карпите. Повремено има и доста големи парчиња метал - грутки. Многу метали во природата постојат во врзана состојба во форма на хемиски природни соединенија - минерали. Многу често тоа се оксиди, на пример железни минерали: црвена железна руда Fe 2 O 3, кафеава железна руда 2Fe 2 O 3 ∙ 3H 2 O, магнетна железна руда Fe 3 O 4. Минералите се дел од карпите и рудите. Рудамисе природни формации кои содржат минерали во кои металите се наоѓаат во количини технолошки и економски погодни за добивање метали во индустријата.Врз основа на хемискиот состав на минералот вклучен во рудата се разликуваат оксид, сулфид и други руди.Обично пред да се добијат метали од рудата, прво се збогатува - се издвојуваат отпадните карпи и нечистотиите, што резултира со формирање на концентрат кој служи како суровина за металуршко производство. Методи за добивање метали.Добивањето метали од нивните соединенија е задача на металургијата. Секој металуршки процес е процес на редукција на металните јони со помош на разни редукциони средства, што резултира со производство на метали во слободна форма. Во зависност од начинот на извршување на металуршкиот процес, се разликуваат пирометалургија, хидрометалургија и електрометалургија. Пирометалургија- ова е производство на метали од нивните соединенија на високи температури со користење на разни редукциони средства: јаглерод, јаглерод моноксид (II), водород, метали (алуминиум, магнезиум) итн. Примери за редукција на метали

јаглен: ZnO + C → Zn + CO 2;

јаглерод моноксид: Fe 2 O 3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2;

водород: WO 3 + 3H2 → W + 3H2O; CoO + H2 → Co + H2O;

алуминиум (алуминотермија): 4Al + 3MnO 2 → 2Al 2 O 3 + 3Mn; Cr 2 O 3 + 2Al = 2Al 2 O 3 + 2Cr;

магнезиум: TiCl 4 + 2Mg = Ti + 2MgCl 2. Хидрометалургија- ова е производство на метали, кое се состои од два процеси: 1) природно метално соединение се раствора во киселина, што резултира со раствор од металната сол; 2) овој метал е поместен од добиениот раствор со поактивен метал. На пример:

2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2. CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O.

CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu.Електрометалургија- ова е производство на метали со електролиза на раствори или топење на нивните соединенија. Електричната струја ја игра улогата на редукционо средство во процесот на електролиза.

Општи карактеристики на металите од групата IA.

Металите од главната подгрупа од првата група (IA-група) вклучуваат литиум (Li), натриум (Na), калиум (K), рубидиум (Rb), цезиум (Cs), франциум (Fr). Овие метали се нарекуваат алкали затоа што тие и нивните оксиди формираат алкалии при интеракција со вода.Алкалните метали припаѓаат на s-елементите. Металните атоми имаат еден s-електрон (ns 1) во нивниот надворешен електронски слој. Калиум, натриум - едноставни супстанции

Алкални метали во ампули:
а - цезиум; б - рубидиум; в - калиум; g - натриум Основни информации за елементите на групата IA

Елемент	Ли литиум	Натриум	К калиум	Rb рубидиум	Cs цезиум	от Франција
Атомски број	3	11	19	37	55	87
Структура на надворешните електронски обвивки на атомите	ns 1 np 0 , каде што n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, n е периодот број
Состојба на оксидација	+1	+1	+1	+1	+1	+1
Главни природни соединенија	Li 2 O Al 2 O 3 4SiO 2 (сподумен); LiAl(PO 4)F, LiAl(PO 4)OH (амблигонит)	NaCl (кујнска сол); Na 2 SO 4 10H 2 O (Глауберова сол, mirabile); KCl NaCl (силвинит)	KCl (силвинит), KCl NaCl (силвинит); К (калиум фелдспат, ортоглаза); KCl MgCl 2 6H 2 O (карналит) - се наоѓа во растенијата	Како изоаморфна нечистотија во минералите на калиум - силвинит и карналит	4Cs 2 O 4Al 2 O 3 18 SiO 2 2H 2 O (хеми-цит); сателит на минерали од калиум	Актиниум α-распаѓање производ

Физички својстваКалиум и натриум - меки сребрени метали (сечени со нож); ρ(K) = 860 kg/m 3, T pl (K) = 63,7°C, ρ(Na) = 970 kg/m 3, T pl (Na) = 97,8°C. Имаат висока топлинска и електрична спроводливост, го обојуваат пламенот во карактеристични бои: К - бледо виолетова, Na - жолта.