ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Тема 1.7. Металлы и неметаллыМеталлы – это химические элементы, атомы которых отдают электроны внешнего (некоторые – и предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы – катионы. Фрагмент ряда активности металлов: Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Co Sn Pb H Cu Hg Ag Au. Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из растворов многих кислот, а все следующие за ним - не вытесняют. Исключение составляют концентрированная серная и азотная кислоты, которые реагируют с большинством металлов, но водорода при этом никогда не выделяется. В металлургии железо и его сплавы выделяют в одну группу под названием черные металлы, а все остальные металлы имеют техническое название - цветные. Сталь – это сплав на основе железа, содержащий менее 2 % углерода. По химическому составу стали разделяют на углеродистую и легированную. Чугун – это сплав на основе железа, содержащий от 2 до 4,5 % углерода, а также марганец, кремний, фосфор и серу. Металлы легко отдают валентные электроны, т.е. обладают восстановительными свойствами. Восстановительная способность – мера химической активности металлов.
Химические свойства металлов: Металлы реагируют с простыми веществами. 1) С галогенами (элементы VII группы). Пример: 2Na+J2 ® 2NaJ – йодид натрия. 2) С элементами VI группы. Пример: 2Mg+O2 ® 2MgO – оксид магния; Ca+S ® CaS – сульфид кальция. 3) С элементами V группы. Пример: 3Ca+2P ® - фосфид кальция; 3Ca+N2 ® 3 - нитрид кальция. 4) С элементами IV группы. Пример: Са+2С ® СаС2 – карбид кальция. 5) Щелочные и щелочно-земельные металлы реагируют с водородом. Пример: 2Na+H2 2NaH – гидрид натрия. Металлы реагируют со сложными веществами. 1) Металлы вытесняют водород из разбавленных кислот (кроме HNO3): Ba+2HCl ® BaCl2 + H2; разб. Fe + H2SO4 ® FeSO4 + H2; разб. Cu+HCl ® 2) С водой (с образованием гидроксидов и оксидов): 2Na+2H2O ® 2NaOH+H2 (при обычной температуре только щелочные и щелочно-земельные металлы); Zn+H2O ZnO+ H2. 3) С растворами солей: Fe+CuSO4 ® FeSО4+Cu¯; Zn+Pb(NO3)2 ® Pb¯+Zn(NO3)2. Неметаллы – это химические элементы для атомов, которых характерна способность принимать электроны до завершения внешнего энергетического уровня, так как на внешнем электронном слое от 4 до 8 ē, малый радиус атомов в сравнении с атомами металлов. Всего известно 22 неметалла (в том числе инертные газы). Исключение: элементы 8 группы главной группы – инертные газы. Они относятся к неметаллам только по физическим свойствам. Их инертность относительна: , . Неметаллы обладают высокими значениями электроотрицательности (ЭО). Положение неметаллов в Периодической системе химических элементов (ПСХЭ) можно изобразить следующим образом: 1 2 3 4 5 6 7 8 группа 1 Н Не 2 В С N O F Ne
3 Si P S Cl Ar
4 As Se Br Kr
5 Te J Xe
6 At Rn Все неметаллы являются p-элементами, кроме водорода и гелия. Н, Не – S-элементы. Неметаллы – это химические элементы, которые образуют в свободном состоянии простые вещества, не обладающие физическими и химическими свойствам металлов. В кристаллической решетке неметаллов, как правило, нет свободных электронов. В связи с этим твердые вещества - неметаллы в отличие от металлов плохо проводят тепло и электричество, не обладают пластичностью. Они имеют атомное и молекулярное строение, представленное схемой:
Неметаллы (простые вещества) с немолекулярным строением с молекулярным строением (атомным) С, В, Si, P, Se Cl2, F2, О2, H2, N2 – газы Br2 – жидкость J2, P4, S8 – тв. вещества атомная кристаллическая молекулярная кристаллическая решетка (в узлах решетки - атомы) решетка (в узлах - молекулы) Физические свойства твердые вещества, низкие температуры плавления, высокие температуры высокая летучесть плавления Цвет неметаллов разнообразен: Рам – красный, O2 – голубой, Вам – коричневый, Si – серый, Cl2 (г) – желто-зеленый, Br2 (ж) – бурый, J2 (т) – фиолетовый, S8 – желтый. Ряд электроотрицательности неметаллов изображают следующим образом: H, Si, As, P, Se, C, S, I, Br, Cl, N, O, F.
Химические свойства неметаллов: 1) Взаимодействие неметаллов с простыми веществами:
-2e +2e 1) S + Cl2 ® 1) S0 + H2 ® с галогенами с водородом -4e +2e 2) S + O2 ® 2) S0 + Ca0 ® с кислородом с Ме Неметаллы могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. 2) Взаимодействие со сложными веществами: а) Cl2 + CO ® COCl2, б) C + 2CuO ® CO2 + 2Cu¯, в) Cl2 + 2NaJ ® 2NaCl + J2, г) 2F2 + 2H2O ® 2HF + O2, д) 4NH3 + 5O2 ® 4NO + 6H2O.
Окислительные свойства неметаллов проявляются при взаимодействии с металлами. Например: 4Al + 3C = Al4C3. Неметаллы играют роль окислителя при взаимодействии с водородом. Например: H2 + F2 = 2HF. Окислительные свойства проявляются в реакциях с некоторыми сложными веществами CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O. Многие неметаллы выступают в роли восстановителей в реакциях со сложными веществами-окислителями. Пример: S + 6HNO3 = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O. Наиболее сильные восстановительные свойства имеют углерод и водород: ZnO + C = Zn + CO.
Задания для самоконтроля: Задание № 1. Напишите уравнение реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: а) MnO2→MnCl2→Mn→MnSO4→Mn(OH)2, б) Cu(OH)2→CuO→Cu(NO3)2→CuS, ↓ Cu(OH)2 в) Ni→NiSO4→Ni(NO3)2→Ni(OH)2, ↓ Ni Задание № 2.Составьте уравнение ОВР с участием галогенов: а) ____ + Br2 → PBr3, б) Al + J2 → ____, в) H2 + Br2 → ____, г) NaJ + Br2 → ____, д) MgBr2 + Cl2 → ____. Укажите окислитель и восстановитель в химической реакции. Задание № 3.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить цепь следующих превращений: а) N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 → NaNO3, б) P → P2O5 → H3PO4 → Na3PO4 → Ca3(PO4)2, в) С → CO → CO2 → K2CO3 → CaCO3 → CO2, г) Si → SiO2 → Na2SiO3 →H2SiO3. ↓ Si → Mg2Si
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|