Как расположены металлы в периодической
2NaCl – расплав, электр. ток. → 2 Na + Cl2↑
CaCl2 – расплав, электр. ток. → Ca + Cl2↑
4NaOH – расплав, электр. ток. → 4Na + O2↑ + 2H2O
2. Восстановление металлов средней активности и неактивных металлов электролизом из растворов их солей.
- Олово образуется при электролизе раствора хлорида олова(II): Sn +2 Cl2 −1 → (электролиз) Sn 0 +Cl 0 2
- Алюминий в промышленности получают в результате электролиза расплава оксида алюминия в криолите Na3AlF6 (из бокситов): 2Al2O3 – расплав в криолите, электр. ток. → 4Al + 3O2↑
- Электролиз водных растворов солей используют для получения металлов средней активности и неактивных:2CuSO4+2H2O – раствор, электр. ток. → 2Cu + O2 + 2H2SO4
Электролиз используют для очистки металлов (электролитическое рафинирование).
Для рафинирования (очистки) металла электролизом из него отливают пластины и помещают их в качестве анодов 1 в электролизер 3. При пропускании тока металл, подлежащий очистке 1, подвергается анодному растворению, то есть переходит в раствор в виде катионов. Затем эти катионы металла разряжаются на катоде 2, благодаря чему образуется компактный осадок уже чистого металла. Примеси, находящиеся в аноде, либо остаются нерастворимыми 4, либо переходят в электролит и удаляются.
Большинство металлов переводят в слитки при помощи литья: расплавленный металл заливают в форму, где он и застывает. Однако наиболее тугоплавкие металлы, например, вольфрам, из которого делают нити накаливания элепктроламп, расплавить в печи необычайно трудно. Для получения их слитков применяют порошковую металлургию – особый метод, позволяющий избежать литья. Он основан на спекании предварительно спрессованного порошка металла при температуре выше 1000°C в атмосфере водорода. Затем через брусок из металла пропускают электрический ток, за счет чего он разогревается до температуры плавления, и при этом отдельные его зерна свариваются друг с другом. Полученное изделие подвергают горячей ковке и прокатке.
V. Нахождение металлов в природе
Самый распространённый в земной коре металл – алюминий. Металлы встречаются как в соединениях, так и в свободном виде.
1. Активные – в виде солей (сульфаты, нитраты, хлориды, карбонаты)
2. Средней активности – в виде оксидов, сульфидов (Fe3O4, FeS2)
3. Благородные – в свободном виде (Au, Pt, Ag)
В свободном состоянии присутствуют в природе металлы, которые либо плохо окисляются кислородом, либо совсем не окисляются. Например, платина, золото, серебро. Реже – медь, ртуть и некоторые другие. Самородные металлы встречаются в природе в небольших количествах в виде зерен или вкраплений в различных минералах. Лишь изредка они образуют большие куски – самородки. Самый большой самородок золота весил 112 кг. Иногда металлы практически в чистом виде содержатся в метеоритах. Так, некоторые предметы из высокочистого железа, найденные археологами, объясняются именно тем, что они были изготовлены из метеоритного железа. Но чаще всего металлы существуют в природе в связанном состоянии в составе минералов.
Минерал – это химически и физически индивидуализированный продукт природной физико-химической реакции, находящийся в кристаллическом состоянии.
Очень часто это оксиды. Например, оксид железа (III) Fe2O3 – гематит, или красный железняк. Рис. 1.
Fe3O4 – магнетит, или магнитный железняк. Нередко минералами являются сульфидные соединения: галенит ZnS, киноварь HgS.
Активные металлы часто присутствуют в природе в виде солей (сульфаты, нитраты, хлориды, карбонаты).
Минералы входят в состав горных пород и руд. Рудами называются природные образования, содержащие минералы в таком количестве, чтоб из этих руд было выгодно получать металлы. Обычно перед получением металла из руды руду обогащают, удаляя пустую породу и различные примеси. При этом образуется концентрат, который и является исходным сырьем для металлургической промышленности.
VI. Химические свойства металлов
Общие химические свойства металлов представлены в таблице:
Важно запомнить, что в химических реакциях металлы выступают в качестве восстановителей: отдают электроны и повышают свою степень окисления. Рассмотрим некоторые реакции, в которых участвуют металлы.
1. Взаимодействие с кислородом
Многие металлы могут вступать в реакцию с кислородом. Обычно продуктами этих реакций являются оксиды, но есть и исключения, о которых вы узнаете на следующем уроке. Рассмотрим взаимодействие магния с кислородом.
Магний горит в кислороде, при этом образуется оксид магния:
2Mg 0 + O2 0 = 2Mg +2 O -2
Рис. 1. Горение магния в кислороде
Атомы магния отдают свои внешние электроны атомам кислорода: два атома магния отдают по два электрона двум атомам кислорода. При этом магний выступает в роли восстановителя, а кислород – в роли окислителя.
Обратите внимание. Серебро, золото и платина с кислородом не реагируют.
2. Взаимодействие с галогенами, образуются галогениды
Для металлов характерна реакция с галогенами. Продуктом такой реакции является галогенид металла, например, хлорид.
Рис. 2. Горение калия в хлоре
Калий сгорает в хлоре образованием хлорида калия:
2К 0 + Cl2 0 = 2K +1 Cl -1
Два атома калия отдают молекуле хлора по одному электрону. Калий, повышая степень окисления, играет роль восстановителя, а хлор, понижая степень окисления,- роль окислителя
3. Взаимодействие с серой
Многие металлы реагируют с серой с образованием сульфидов. В этих реакциях металлы также выступают в роли восстановителей, тогда как сера будет окислителем. Сера в сульфидах находится в степени окисления -2, т.е. она понижает свою степень окисления с 0 до -2. Например, железо при нагревании реагирует с серой с образованием сульфида железа (II):
Fe 0 + S 0 = Fe +2 S -2
Рис. 3. Взаимодействие железа с серой
Металлы также могут реагировать с водородом, азотом и другими неметаллами при определенных условиях.
4. Взаимодействие с водой
Металлы по - разному реагируют с водой:
Помните.
Алюминий реагирует с водой подобно активным металлам, образуя основание:
Раскалённое железо реагирует с водяным паром, образуя смешанный оксид — железную окалину Fe3O4 и водород: 3Fe 0 +4H +1 2O −2 → Fe +2 O −2 ⋅Fe +3 2O −2 3 + 4H 0 2
5. Взаимодействие с кислотами
Металлы особо реагируют с серной концентрированной и азотной кислотами:
1. Общая характеристика элементов металлов
Из \(118\) известных на данный момент химических элементов \(96\) образуют простые вещества с металлическими свойствами, поэтому их называют металлическими элементами .
Металлические химические элементы в природе могут встречаться как в виде простых веществ, так и в виде соединений. То, в каком виде встречаются металлические элементы в природе, зависит от химической активности образуемых ими металлов.
Металлические элементы, образующие химически активные металлы ( Li–Mg ), в природе чаще всего встречаются в виде солей (хлоридов, фторидов, сульфатов, фосфатов и других).
Соли, образуемые этими металлами, являются главной составной частью распространённых в земной коре минералов и горных пород.
В растворённом виде соли натрия, кальция и магния содержатся в природных водах. Кроме того, соли активных металлов — важная составная часть живых организмов. Например, фосфат кальция Ca 3 ( P O 4 ) 2 является главной минеральной составной частью костной ткани.
Металлические химические элементы, образующие металлы средней активности ( Al–Pb ), в природе чаще всего встречаются в виде оксидов и сульфидов.
Металлические элементы, образующие химически неактивные металлы ( Cu–Au ), в природе чаще всего встречаются в виде простых веществ.
 |  |  |
| Рис. \(7\). Самородное золото Au | Рис. \(8\). Самородное серебро Ag | Рис. \(9\). Самородная платина Pt |
Исключение составляют медь и ртуть, которые в природе встречаются также в виде химических соединений.
В Периодической системе химических элементов металлы занимают левый нижний угол и находятся в главных (А) и побочных (Б) группах.
Рис. \(13\). Положение металлов в Периодической системе. Знаки металлических химических элементов расположены ниже ломаной линии B — Si — As — Te
В электронной оболочке атомов металлов на внешнем энергетическом уровне, как правило, содержится от \(1\) до \(3\) электронов. Исключение составляют только металлы \(IV\)А, \(V\)А и \(VI\)А группы, у которых на наружном энергетическом уровне находятся соответственно четыре, пять или шесть электронов.
В атомах металлов главных подгрупп валентные электроны располагаются на внешнем энергетическом уровне, а у металлов побочных подгрупп — ещё и на предвнешнем энергетическом уровне.
Радиусы атомов металлов больше, чем у атомов неметаллов того же периода. В силу отдалённости положительно заряженного ядра атомы металлов слабо удерживают свои валентные электроны.
Рис. \(14\). Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах и в группах. Радиусы атомов металлов существенно больше, чем радиусы атомов неметаллов, находящихся в том же периоде
Главное отличительное свойство металлов — это их сравнительно невысокая электроотрицательность (ЭО) по сравнению с неметаллами.
Рис. \(15\). Величины относительных электроотрицательностей (ОЭО) некоторых химических элементов (по Л. Полингу). ОЭО металлических химических элементов уступает соответствующей величине неметаллических химических элементов
Атомы металлов, вступая в химические реакции, способны только отдавать электроны, то есть окисляться, следовательно, в ходе превращений могут проявлять себя в качестве восстановителей .
Как расположены металлы в периодической
FOR-DLE.ru - Всё для твоего DLE ;)
Привет, я Стас ! Я занимаюсь так называемой "вёрсткой" шаблонов под DataLife Engine.
На своем сайте я выкладываю уникальные, адаптивные, и качественные шаблоны. Все шаблоны проверяются на всех самых популярных браузерх.
Раньше я занимался простой вёрсткой одностраничных, новостных и т.п. шаблонов на HTML, Bootstrap. Однажды увидев сайты на DLE решил склеить пару шаблонов и выложить их в интернет. В итоге эта парочка шаблонов набрала неплохую популярность и хорошие отзывы, и я решил создать отдельный проект.
Кроме шаблонов я так же буду выкладывать полезную информацию для DataLife Engin и "статейки" для веб мастеров. Так же данный проект будет очень полезен для новичков и для тех, кто хочет правильно содержать свой сайт на DataLife Engine. Надеюсь моя работа вам понравится и вы поддержите этот проект. Как легко и удобно следить за обновлениями на сайте?
Достаточно просто зарегистрироваться на сайте, и уведомления о каждой новой публикации будут приходить на вашу электронную почту!
ГДЗ Химия 11 класc Габриелян О.С. Остроумов И.Г. Сладков С.А. §6 Металлическая химическая связь ОТВЕТЫ
Задание 2
Что такое сплавы? Сплавы ― это металлические материалы, полученные из расплавов двух или более веществ, одно из которых металл.
Какие сплавы относятся к чёрным, а какие к цветным? Сплавы железа относятся к чёрным, а сплавы других металлов ― к цветным.
Задание 3
Какая связь называется металлической? Металлической связью называется связь в металлах и сплавах между атом-ионами металлов, осуществляемая совокупностью валентных электронов.
Сравните эту связь с другими связями.
Общее с ковалентной связью: заключается в обобществлении валентных электронов.
Различия с ковалентной связью: при образовании ковалентной связи обобществляются внешние неспаренные электроны между двумя соседними атомами, в пределах одной молекулы, в то время как, при образовании металлической связи обобществляются валентные электроны всех атомов.
Общее с ионной связью: происходит путем отдачи и принятия электронов.
Различия с ионной связью: при ионной связи электроны переходят от одного атома только к соседнему, тогда как при металлической связи электроны способны переходить на любой атом, то есть все электроны обобществлены.
Задание 4
Какое агрегатное состояние характерно для простых веществ – металлов при обычных условиях? Твердое агрегатное состояние.
Чем особенна ртуть? Ртуть ― металл, который при обычных условиях имеет жидкое агрегатное состояние, т.е. является исключением среди металлов.
Почему аэрокомпании запрещают ртуть и содержащие её изделия к свободной перевозке? Пары ртути и ртутные соединения оказывают действие токсического характера на организм человека.
Задание 5
Какие свойства алюминия лежат в основе его применения? Низкая плотность (лёгкий металл) , цвет и металлический блеск, высокая пластичность, высокая тепло- и электропроводность, химическая стойкость (благодаря плотной оксидной плёнке) .
Задание 6
Какие свойства золота лежат в основе его применения? Цвет (красивый жёлтый) и металлический блеск, пластичность, высокая электропроводность, химическая инертность (не корродирует) .
Почему, решая вопрос о строении атома, Резерфорд для своего опыта выбрал золотую фольгу? Благодаря пластичности золота для опыта была изготовлена фольга толщиной всего 0,003 мм.
Задание 7
Какое количество вещества никеля и меди содержится в 2,5 т мельхиора?
Дано: m(мельхиора)=2,5 т=2500 кг, ω(Cu)=80%
Найти: n(Cu)-?, n(Ni)-?
Решение
m(Cu)=ω(Cu)•m(мельхиора):100%=80%•2500 кг :100%=2000 кг
m(Ni)=m(мельхиора)-m(Cu)=2500 кг- 2000 кг=500 кг
M(Cu)=64 кг/кмоль, M(Ni)=59 кг/кмоль
n(Cu)=m(Cu):M(Cu)=2000 кг : 64 кг/кмоль=31,25 кмоль
n(Ni)=m(Ni):M(Ni)=500 кг : 59 кг/кмоль=8,475 кмоль
Ответ: n(Cu)=31,25 кмоль, n(Ni)=8,475 кмоль
Все химические элементы в Периодической таблице делятся на металлы, неметаллы и полуметаллы. Металлы занимают большую часть и расположены слева от ступенчатой линии, неметаллы справа, а между ними располагаются полуметаллы - B, Si, Ge, As, Sb, Te, At.
На данном уроке рассмотрим металлы, в частности элементы IА – IIIА групп.
Все металлы блестящие, кроме ртути твердые, но пластичные и ковкие. Хорошо проводят тепло и электричество. В химических реакциях легко расстаются с электронами, передают их другим атомам. Чем легче происходит такая передача, тем металл активнее реагирует с другими веществами. Это свойство называется называется металличностью. Металличность – это способность атомов отдавать электроны. Противоположно неметалличности – способности атомов принимать электроны. В периодах слева - направо металличность элементов уменьшается, а неметалличность увеличивается. В группах при перемещении сверху – вниз первое увеличивается, второе уменьшается.
Из вышесказанного следует, что все металлы по сравнению с неметаллами обладают низкой электроотрицательностью, т.е. способностью атомов оттягивать к себе электроны других атомов. В химических реакциях металлы окисляются, являются восстановителями.
Рассмотрим характеристику металлов IA группы (главной подгруппы I группы): литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr).
Их называют щелочными, поскольку при контакте с водой они образуют щелочи (гидроксиды), например, NaOH – едкий натр.
Сверху вниз в группе, с увеличением металличности металлов, реакции с водой начинают протекать бурно.
Так, если литий реагирует довольно спокойно, то калий взаимодействует со взрывом.
Общая характеристика щелочных металлов IA группы:
* Низкая электроотрицательность.
* Электронная конфигурация ns 1 , т.е. на внешнем энергетическом уровне только один электрон.
* Легкая ионизация атомов, с последующим образованием катионов (положительно заряженные ионы М+).
* Степень окисления +1.
Рассмотрим строение атомов щелочных металлов IA группы:
1. Литий (Li):
Электронная конфигурация в основном состоянии (ЭК в ОС): 1s 2 2s 1
2.Натрий (Na):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
3.Калий (K):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1
4.Рубидий (Rb):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 1
5.Цезий (Cs):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 6s 1
6. Франций (Fr):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 6 7s 1
Данная группа содержит: бериллий (Be), магний (Mg) и щелочноземельные металлы: кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba), радий (Ra).
Металлы активные, поэтому в природе в свободном состоянии не встречаются.
Самый распространенный среди них кальций, самый редкий – радиоактивный радий.
Многие соединения щелочноземельных металлов изоморфные, то есть сходны по форме и свойствам кристаллов.
Общая характеристика щелочноземельных металлов IIA группы:
* Электронная конфигурация ns 2 – конфигурация благородного газа гелия.
* Высокие значения ионизации атомов, убывающие по ряду Ве—Мg—Са—Sr— Ва.
* Степень окисления +2.
Рассмотрим строение атомов металлов IIA группы:
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2
2.Магний (Mg):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
3.Кальций (Ca):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2
4.Стронций (Sr):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2
5.Барий (Ba):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 6s 2
6. Радий (Ra):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 6 7s 2
Общая характеристика элементов IIIA группы:
* Электронная конфигурация ns 2 np 1 . Три неспаренных электрона атомов данной группы, находящиеся в sp 2 -гибридизации, активно участвуют в образовании трех ковалентных связей. У атомов остается одна свободная орбиталь. Поэтому элементы IIIA группы образуют четвертую ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму, находясь в состоянии sp 3 -гибридизации.
* Степень окисления +3, для таллия наиболее устойчива степень +1.
Рассмотрим электронные конфигурации металлов IIIA группы в основном состоянии :
1.Бор (B):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 1
2.Алюминий (Al):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
3.Галлий (Ga):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1
4. Индий (In):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 1
5.Таллий (Tl):
ЭК в ОС: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 1
Читайте также: