Příklady reakcí kovů s nekovovými. Kovy: Obecná charakteristika kovů a slitin

Charakteristické chemické vlastnosti jednoduchých látek - kovů

Většina chemických prvků patří k kovům - 92 z 114 známých prvků. Kovy - tohle je chemické prvky, jehož atomy poskytují elektrony vnější (a některé - a antisomin) elektronickou vrstvu, otočí se na pozitivní ionty. Tato vlastnost atomů kovů je určena že mají relativně velké poloměry a malý počet elektronů (V podstatě od 1 do 3 na vnější vrstvě). Výjimkou je pouze 6 kovů: Německo, cínové atomy, olovo na vnější vrstvě mají 4 elektrony, antimonium a atomy bismutu - 5, atomy polonium - 6. Pro atomy kovů charakterizované malé elektronegability(od 0,7 do 1,9) a výhradně restorativní vlastnosti, tj. Schopnost poskytovat elektrony. V periodickém systému chemických prvků, D. I. Mendeleev kovy jsou pod diagonálním borem - Astat, stejně jako nad ním, v bočních podskupinách. V obdobích a hlavních podskupinách jsou platné zákonitosti ve změně metálního, a proto restaurátorské vlastnosti atomů prvků.

Chemické prvky umístěné v blízkosti diagonální bor - Astat (Be, Al, Ti, GE, Nb, Sb, atd.), vlastnit duální vlastnosti: V některých jeho sloučeninách se chovají jako kovy, v jiných, jsou uvedeny vlastnosti non-kovů. V nepříznivých podskupinách se nejčastěji sníží restaurátorské vlastnosti kovů se zvýšením čísla sekvence.

Porovnejte aktivitu kovů známých vám skupinu boční podskupiny: Cu, AG, AU; Druhá skupina boční podskupiny: Zn, CD, HG - a budete si tím jisti sami. To lze vysvětlit skutečností, že síla dodávky valenčních elektronů s jádrem na atomech dat kovu je více ovlivněna nábojem jádra a ne poloměr atomu. Velikost náboje jádra se výrazně zvyšuje, přitažlivost elektronů k jádrům je zvýšena. Radius atomu se také zvyšuje, ale ne tolik jako hlavní podskupiny.

Jednoduché látky tvořené chemickými prvky - kovy a komplexní látky obsahující kov, hrají klíčovou roli v minerálním a organickém "životě" Země. Stačí připomenout, že atomy (ionty) kovových prvků jsou nedílnou součástí sloučenin, které určují metabolismus v lidském těle, zvířata. Například v krvi osoby našel 76 prvků a pouze 14 nejsou kovy.

V lidském těle jsou některé prvky kovů (vápníku, draslík, sodík, hořčík) přítomny ve velkém množství, tj. Jsou makroelementy. A takové kovy, jako je chrom, mangan, železo, kobalt, měď, zinek, molybden jsou přítomny v malých množstvích, tj. Trace prvky. Pokud osoba váží 70 kg, pak je v tomto těle obsažena (v gramech): vápník - 1700, draslík - 250, sodík - 70, hořčík - 42, železo - 5, zinek - 3. Všechny kovy jsou velmi důležité, zdravotní problémy vznikají as jejich nedostatkem a nadbytkem.

Například sodné ionty regulují obsah vody v těle, přenos nervové impulsy. Jeho nevýhodou vede k bolestem hlavy, slabosti, slabé paměti, ztrátě chuť k jídlu a přebytek - ke zvýšení krevního tlaku, hypertenze, srdeční onemocnění.

Jednoduché látky - kovy

S rozvojem výroby kovů (jednoduchých látek) a slitin je spojen vznik civilizace (bronzové věk, věk železné). Vědecká a technická revoluce, postižená a průmyslová, která začala přibližně před 100 lety a sociální sféraTaké úzce související s výrobou kovů. Na základě wolframu, molybden, titan a další kovy začaly vytvářet korozi odolné proti korozi, superhard, žáruvzdorné slitiny, jejichž aplikace má značně rozšířené strojírenství. V jaderné a kosmické technologii, slitin wolframu a rhenia dělaly díly působící při teplotách do 3000 ° C; Medicína používají chirurgické nástroje z tuantalu a platinových slitin, unikátní keramiky na bázi titanu a oxidů zirkoničitého.

A samozřejmě bychom neměli zapomínat, že ve většině slitin se používá dlouho známý kovový železo, a základ mnoha slitin světla je poměrně "mladé" kovy - hliník a hořčík. Supernovae se stal kompozitním materiálem, které představují například polymer nebo keramiku, které jsou uvnitř (jako beton s železnými tyčemi) kalené kovovými vlákny z wolframu, molybden, oceli a jiných kovů a slitin - vše závisí na cíli potřebném k dosažení vlastnosti materiálu. Obrázek ukazuje schéma krystalové mřížky kovové sodíku. V něm je každý atom sodíku obklopen osmi sousedy. Na atomu sodíku, stejně jako všechny kovy, existuje mnoho volných valenčních orbitálů a malých valenčních elektronů. Atom Electronic Formula: 1S 2 2S 2 2p 6 3S 1 3P 0 3D 0, kde 3S, 3P, 3D - Valentální orbitály.

Jediný valenční elektron atom sodíku 3S 1 Může zabírat některou z devíti bez orbitalů - 3S (jeden), 3R (tři) a 3D (pět), protože nejsou příliš odlišné na úrovni energie. Podzíváním atomů, když se vytvoří krystalová mřížka, jsou valenčními orbitály sousedních atomů překrývají, díky které se elektrony volně pohybují z jednoho orbitálního k druhému, komunikují mezi všemi atomy kovového krystalu. Takové chemické spojení se nazývá kovová.

Forma kovových vazebních prvků, jejichž atomy na vnější vrstvě mají malé valenční elektrony ve srovnání s velkým počtem vnějších energetických orbitálů. Jejich valenční elektrony jsou slabě v atomu. Elektrony komunikující, jsou běžné a pohybují se po celé krystalové mřížce v obecném neutrálním kovu. Látky S. kovové spojení Inherentní kovové krystalové mřížky, které jsou obvykle schematicky znázorněny, jak je znázorněno na obrázku. Atace a atomy kovů umístěných v uzlech krystalové mřížky poskytují jeho stabilitu a pevnost (běžné elektrony jsou znázorněny ve formě černých malých kuliček).

Kovová komunikace - Jedná se o spojení v kovech a slitinách mezi atomy ionty kovů umístěných v uzlech krystalové mřížky prováděné komunálními valenčními elektrony. Některé kovy krystalizují ve dvou nebo více krystalických formách. Tato vlastnost látek je existovat v několika krystalických modifikacích - nazvaný polymorfismus. Polymorfismus jednoduchých látek je známý jako Allhotropia. Například železo má čtyři krystalické modifikace, z nichž každá je stabilní při určitém rozsahu teploty:

a - rezistentní na 768 ° C, feromagnetické;

β - odolný od 768 do 910 ° C, non-feromagnetický, tj. Paramagnetický;

γ je odolný od 910 do 1390 ° C, neferromagnetické, tj. Paramagnetické;

Δ - odolný od 1390 do 1539 ° C (£ ° PL železo), neferromagnetický.

Cín má dvě křišťálové modifikace:

α - odolný pod 13,2 ° C (p \u003d 5,75 g / cm3). To je šedý plech. Má krystalický diamantový typ mřížku (atomová);

β je odolný vůči 13,2 ° C (p \u003d 6,55 g / cm3). To je bílý cín.

Bílý cín - stříbrný bílý velmi měkký kov. Při ochlazení pod 13,2 ° C se zhroutí do šedého prášku, protože jeho specifický objem výrazně zvyšuje. Tento fenomén obdržel název "cínového moru".

Samozřejmě, zvláštní typ chemické vazby a typ kovů krystal mříž by měl určit a vysvětlit jejich fyzikální vlastnosti. Co jsou? Jedná se o kovový lesk, plasticita, vysoká elektrická vodivost a tepelná vodivost, zvýšení elektrické odolnosti při zvyšování teploty, stejně jako takové významné vlastnostiStejně jako hustota, vysoká teplota tání a varu, tvrdost, magnetické vlastnosti. Mechanický účinek na krystal s kovovou krystalovou mřížkou způsobuje posunutí vrstev iontových atomů vůči sobě (obr. 17), a protože elektrony pohybují po celém krystalu, nedochází k přestávce vazby, tedy velké plasticita je charakteristická pro kovy. Podobný účinek na pevné látky s kovalentními vazbami (atomová krystalická mřížka) vede k lámání kovalentních vazeb. Prasknutí přípojek v iontové mřížce vede ke vzájemnému odpuzování stejného jména nabitých iontů. Proto jsou látky s atomovými a iontovými krystalovými mřížkami křehké. Nejvíce plastových kovů jsou AU, AG, Sn, Pb, Zn. Snadno se vytáhnou do drátu, dostatečné kování, lisování, válcování do listů. Například ze zlata může být vyrobeno ze zlaté fólie o tloušťce 0,003 mm a od 0,5 g tohoto kovu lze vytáhnout závit 1 km dlouhý. Dokonce i rtuť, který při pokojové teplotě je kapalná, při nízkých teplotách v pevném stavu se stává kováním, jako je olovo. Nemá plasticitu pouze BI a Mn, jsou křehké.

Proč mají kovy charakteristické lesk a jsou také neprůhledné?

Elektrony, které vyplňují interatomický prostor odrážejí světelné paprsky (a ne vynechány jako sklo), s většinou kovů rovnoměrně rozptýlí všechny paprsky viditelné části spektra. Proto mají stříbrný nebo šedý. Stroncium, zlato a měď je více absorbován krátkými vlnami (v blízkosti fialové barvy) a odrážejí dlouhé vlny světelného spektra, takže mají světle žluté, žluté a "měděné barvy". Ačkoli v praxi, kov se nikdy nezdá být s "lehkým tělem". Za prvé, jeho povrch může oxidovat a ztratit lesk. Proto, nativní měď vypadá zeleně. ALE za druhéA čistý kov nemusí blish. Velmi jemné listy stříbra a zlata mají zcela nečekaný pohled - mají modravu-zelenou. A malé prášky kovů se zdají být tmavě šedé, dokonce černé. Stříbro, hliník, palladium má největší odrazivost. Používají se při výrobě zrcadel, včetně reflektorů.

Proč mají kovy vysokou elektrickou vodivost a tepelné vodiče?

Chaotické pohyblivé elektrony v kovu pod vlivem aplikovaného elektrického napětí získává směrový pohyb, tj. Provádí se elektrický proud. S rostoucí teplotou kovu se zvýší amplitudy oscilací v uzlech krystalové mřížky atomů a iontů. To je obtížné pohybovat elektrony, elektrická vodivost kovových pádů. Při nízkých teplotách je oscilační pohyb naopak silně snížena a elektrická vodivost kovů prudce zvyšuje. V blízkosti absolutní nuly je odolnost proti kovovému prakticky nepřítomné, většina kovů vypadá supravodivitou.

Je třeba poznamenat, že non-kovové s elektrickou vodivostí (například grafitem), při nízkých teplotách, naopak neprovádějí elektrický proud v důsledku nedostatku volných elektronů. A pouze se zvýšením teploty a zničení některých kovalentních dluhopisů se jejich elektrická vodivost začíná zvyšovat. Největší elektrickou vodivost je stříbrná, měděná, stejně jako zlatá, hliník, nejmenší - mangan, olovo, rtuť.

Nejčastěji se stejným vzorem, stejně jako elektrická vodivost, tepelná vodivost kovů se mění. Je to způsobeno velkou mobilitou volných elektronů, které čelí oscilačním iontům a atomům, směnárna s nimi. Tam je teplotní vyrovnání v průběhu kusu kovu.

Mechanická pevnost, hustota, teplota tání kovů jsou velmi odlišné. Kromě toho se zvýšením počtu elektronů spojujících iontoměniče a snížení interatomické vzdálenosti v krystalech, ukazatele těchto vlastností se zvyšují.

Tak, alkalické kovy (Li, K, NA, RB, CS), které mají atomy jeden valence elektron, měkký (řez nožem), s malou hustotou (lithium - nejlehčí kov s p \u003d 0,53 g / cm3) a roztaví při nízkých teplotách (například teplota tání cesia je 29 ° C). Jediný kov, kapalina za normálních podmínek - rtuť - má teplotu tání rovný -38,9 ° C. Vápník mající dvě elektrony na vnější úrovni energie atomů je mnohem tvrdší a roztavil při vyšší teplotě (842 ° C). Ještě silnější je krystalová mříž tvořená ionty skandských, které mají tři valenční elektron. Ale nejodolnější krystalické mříže, velká hustota a body tání jsou pozorovány v kovech bočních podskupin v, VI, VII, VIII skupinách. Důvodem je skutečnost, že pro kovy bočních podskupin, které mají nepárované valenční elektrony na D-pring, se vyznačuje tvorbou velmi silných kovalentních vazeb mezi atomy, kromě kovu, elektricky prováděné elektrony vnější vrstvy s orbitály.

Těžký kov - to jsou osmium (os) s p \u003d 22,5 g / cm3 (složka slitin superhard a odolných proti opotřebení), nejvíce refrakterní kovy je wolfram w s t \u003d 3420 ° C (použitý pro výrobu vláken lamp), Nejtěžší kov - to je chrom CR (poškrábání sklo). Jsou součástí materiálů, ze kterých je nástroj řezný kov vyroben, brzdové destičky těžkých strojů, atd. Kovy ovlivňují jinak s magnetickým polem. Takové kovy jako železo, kobalt, nikl a gadolinium jsou zvýrazněna jeho schopností zvětšit. Oni se nazývají feromagnety. Většina kovů (kovy alkalických a alkalických zemí a významné části přechodových kovů) jsou špatně magnetizované a nezachovává tento stav mimo magnetické pole - to jsou paramagnetika. Kovy, vysunuté magnetické pole- Diamagnetika (měď, stříbro, zlato, bismut).

Při zvažování elektronické struktury kovů jsme rozdělili kovy na kovy hlavních podskupin (S- a P-prvky) a kovů bočních podskupin (přechodné D- a F-prvky).

V technice je obvyklá klasifikaci kovů na různých fyzikální vlastnosti:

1. Hustota - plíce (p< 5 г/см 3) и тяжелые (все остальные).

2. Teplota tání - s nízkým tavením a refrakterním.

Existují klasifikace kovů pro chemické vlastnosti. Kovy s nízkou chemickou aktivitou se nazývají ušlechtilý(Stříbro, zlato, platina a její analogy - Osmia, Iridium, ruthenium, palladium, rhodium). V blízkosti proximity chemické vlastnosti Zvýraznit alkalický(Kovy hlavní podskupiny I skupiny), alkalická země(vápník, stroncium, baryum, radium) a rare Země kovy(Scandium, Yttria, Lantan a Lantanoidy, Actinia a Aktinoidy).

Obecné chemické vlastnosti kovů

Metal atomy jsou relativně snadné dej Valence Electrons. a jít na pozitivně nabité ionty, to je oxidováno. Jedná se o hlavní obecný majetek a atomy a jednoduché látky - kovy. Kovy B. chemické reakce Vždy snižují činidla. Redukční kapacita atomů jednoduchých látek - kovy tvořené chemickými prvky jednoho období nebo jedné hlavní podskupiny periodického systému D. I. MENDELEEV se přirozeně liší.

Redukční aktivita kovu v chemických reakcích, do které pokračují vodní roztoky, odráží svou pozici v elektrochemické řadě kovů.

Na základě této řady napětí můžeme vyvodit následující důležité závěry o chemické aktivitě kovů v reakcích vyskytujících se ve vodných roztocích za standardních podmínek (T \u003d 25 ° C, p \u003d 1 atm).

· Vlevo je kov v této řadě, silnější redukční činidlo je.

· Každý kov je schopen vystavovat (obnovit) ze solí v roztokech. Tyto kovy, které jsou v řadě napětí po něm (vpravo).

· Kovy umístěné v řadě napětí vlevo od vodíku je schopna vykazovat z kyselin v roztoku

· Kovy, které jsou nejsilnější redukční činidla (alkalická a alkalická zemina), interagují v jakýchkoliv vodných roztocích především vodou.

Reduktivní aktivita kovu, určená elektrochemickým řádkem, ne vždy odpovídá své poloze v periodickém systému. Důvodem je skutečnost, že při určování polohy kovu v řadě napětí, není zohledněna nejen energie separace elektronů z jednotlivých atomů, ale také energie vynaložená na zničení krystalové mřížky, stejně jako energie, která je emitována při hydrataci iontů. Například lithium je aktivnější ve vodných roztocích než sodík (i když ustanovení v periodickém systému na je aktivnější kovový). Faktem je, že hydratační energie LI + iontů je mnohem větší než energie hydratace Na +, takže první proces je energeticky výhodnější. Zkoumaný obecná ustanoveníCharakterizace rehabilitačních vlastností kovů se obracíme na specifické chemické reakce.

Interakce kovů s nekovovými

· S kyslíkem většina kovů oxidy- Základní a amfoterní. Oxidy kyselin transformačních kovů, jako je oxid chromitý (VI) CRO nebo oxid manganičitý (VII) MN207, nejsou tvořeny přímou oxidací kovu s kyslíkem. Jsou nepřímo získány.

Alkalické kovy Na, K aktivně reaguje s vzduchem kyslíkemPři vytváření peroxidů:

Oxid sodný se získá nepřímo, při výpočtu peroxidů s příslušnými kovy:

Lithium a alkalické kovové kovy interagují vzduchem kyslíkem, tvořícími hlavní oxidy:

Jiné kovy, s výjimkou zlatých a platinových kovů, které nejsou obecně oxidovány vzduchem kyslíkem, dlouhodobé aktivně ovlivňují méně nebo při zahřátí:

· S halogeny, kovové tvoří soli halogenových kyselin, např.:

· S vodíkem se nejaktivnější kovy tvoří hydridy - iontové plíživé látky, ve kterých má vodík stupeň oxidace -1, například:

Mnoho přechodových kovů tvoří speciální typ hydridu s vodíkem - do krystalové mřížky kovů mezi atomy a ionty je rozpouštění nebo zavádění vodíku, zatímco kov zachovává svůj vzhled, ale zvyšuje se objem. Absorbovaný vodík je v kovu, což je imaginární, v atomové formě.

Existují také hydridy mezilehlých kovů.

· S šedými kovovými kovovými solemi - sulfidy, např.:

· S dusíkovými kovy reagují poněkud obtížnější, t. K. Chemické spojení v molekulu dusíku N2 je velmi silná; Současně se vytvoří nitridy. Při normální teplotě interaguje pouze s dusíkem Lithium:

Interakce kovů s komplexními látkami

· S vodou. Alkalické a alkalické kovové kovy za normálních podmínek posunutí vodíku z vody a formy rozpustných základen - alkálie, například:

Ostatní kovy v řadě napětí na vodík mohou být také potlačeny vodíkem z vody za určitých podmínek. Ale hliník přísně interaguje s vodou, pouze pokud je odstraněn z jeho povrchu oxidový film:

Magnesie interaguje s vodou pouze během varu a vodík je také zvýrazněn:

Pokud se do vody přidá hořící hořčík, spalování pokračuje, protože reakční toky:

Železo interaguje s vodou pouze ve vzácné formě:

· S kyselinami v roztoku (HC1, H 2 TAK. 4 ), Ch. 3 COOH, atd, kromě HNO 3 ) Kovy interagují v řadě napětí na vodík. Ve stejné době se vytvoří sůl a vodík.

Ale olovo (a některé další kovy), navzdory své poloze v řadě napětí (vlevo od vodíku), téměř demontované v zředěné kyselině sírové, protože výsledný síran olova pbso 4 nerozpustí a vytváří ochranný film na povrchu kov.

· Soli méně aktivních kovů v roztoku. V důsledku takové reakce je vytvořena sůl aktivnějšího kovu a méně aktivního kovu se odlišuje ve volné formě.

Je třeba si to pamatovat reakce je V případech, kdy je vytvořen rozpustný rozpustný. Vymítnutí kovů z jejich spojení s jinými kovy poprvé studoval N. N. Beketov - Velký ruský vědec v oboru fyzikální chemie. Umístil kovy pro chemickou aktivitu v "Crucible Row", který se stal prototypem řady napětí kovů.

· Z organické látky. Interakce s organickými kyselinami je podobná reakcím s minerálními kyselinami. Alkoholy mohou vykazovat slabé kyselé vlastnosti při interakci s alkalickými kovy:

Fenol reaguje podobně:

Kovy se podílí na halogenových reakcích, které se používají k získání nižších cykloalkanů a pro syntézu, během kterých je uhlíková kostra molekuly (reakce A. Würsts) složitá:

· S zásadami, kovy ovlivňují v roztoku, jejichž hydroxidy jsou amhotografy. Například:

· Kovy se mohou navzájem tvořit chemické sloučeninykterý obdržel společný název intermetalických sloučenin. Nejčastěji se neobjeví stupně oxidace atomů, které jsou charakteristické pro sloučeniny kovů s nekovovými. Například:

Cu 3 AU, LANI 5, Na 2 Sb, CA 3 Sb 2 atd.

Intermetalické sloučeniny obvykle nemají konstantní kompozici, chemická vazba v nich je hlavně kovová. Tvorba těchto sloučenin je více charakteristika kovů bočních podskupin.

Kovy hlavních podskupin I-III skupin periodického systému chemických prvků D. I. MENDELEEV

Obecné charakteristiky

Jedná se o to, že kovy hlavní skupiny I. Jejich atomy na vnější energetické úrovni mají jeden elektron. Alkalické kovy - silné redukční agenti. Jejich redukční kapacita a chemická aktivita se zvyšují se zvýšením pořadového čísla prvku (tj. Od vrcholu dole v periodické tabulce). Všechny mají elektronickou vodivost. Komunikační síla mezi atomy alkalické kovy snižuje se zvýšením pořadového čísla prvku. Také snížil jejich tání a body varu. Kovy alkálie interagují s mnoha jednoduchými látkami - oxidiféry. Ve vodních reakcích tvoří rozpustné báze (alkálie) rozpustné ve vodě. Prvky alkalických zemin Prvky hlavní podskupiny skupiny II se nazývají. Atomy těchto prvků obsahují na vnější energetické úrovni dva elektronista. Oni jsou nejsilnější redukční agenti mají stupeň oxidace +2. V této hlavní podskupině, obecné vzory při změně fyzikálních a chemických vlastností spojených se zvýšením velikosti atomů nad skupinou od shora dolů jsou také oslabeny chemickou vazbou mezi atomy. S zvýšením velikosti iontového, kyselého a hlavních vlastností oxidů a hydroxidů jsou zvýšeny.

Hlavní podskupina Skupiny III je prvky boru, hlinitého, gallimu, india a vysokých liv. Všechny položky patří do P-prvků. Na vnější úrovni energie mají tři (S. 2 p. 1 ) Electron.Co vysvětluje podobnost vlastností. Stupeň oxidace je +3. Uvnitř skupiny se zvýšením náboje jádra se zvyšují vlastnosti kovů. Bor - element-nonmetall a hliník má již kovové vlastnosti. Všechny prvky tvoří oxidy a hydroxidy.

Většina kovů je v podskupinách periodického systému. Na rozdíl od prvků hlavních podskupin, kde je postupná náplň elektronů vzhledu atomových orbitálů, prvky bočních podskupin jsou naplněny D-orbitály předposlední energetiky a druhý S-orbital. Počet elektronů odpovídá číslu skupiny. Prvky se stejným počtem valenčních elektronů vstupují do skupiny pod jedním číslem. Všechny prvky podskupin jsou kovové.

Jednoduché látky tvořené podskupinami kovů mají odolné krystalové mřížky odolné vůči vytápění. Tyto kovy jsou nejodolnější a žáruvzdorné mezi jinými kovy. D-prvky jsou jasně projeveny přechodem se zvýšením jejich valence z hlavních vlastností přes amfoterní na kyselinu.

Alkalické kovy (NA, K)

Na vnější úrovni energie, atomy alkalických kovů prvků obsahují jeden elektronNachází se na vysoké vzdálenosti od jádra. Snadno dávají tomuto elektronu, takže jsou silnými redukčními činidly. Ve všech sloučeninách, alkalických kovů vykazují stupeň oxidace +1. Jejich rehabilitační vlastnosti se zvyšujícím se poloměrem atomů jsou amplifikovány z li do CS. Všechny jsou typické kovy, mají stříbrnou barvu, měkký (řez nožem), lehkým a nízkým tavením. Aktivně komunikovat se všemi nemetallas:

Všechny alkalické kovy při reakci s kyslíkem (eliminační LI) tvoří peroxidy. Ve volné formě nejsou alkálové kovy nalezeny v důsledku jejich vysoké chemické aktivity.

Oxidy. - pevné látky, mají základní vlastnosti. Získávají se kalcinací peroxidy s příslušnými kovy:

NaOH, KOH hydroxidy - Pevné bílé látky, hygroskopické, jsou dobře rozpustné ve vodě s uvolňováním tepla, souvisí s alkálem:

Soli alkalických kovů jsou ve vodě téměř rozpustné. Nejdůležitější z nich: Na2C03 - uhličitan sodný; Na 2 CO 3 10H 2O - krystalická soda; NaHCO 3 - hydrogenuhličitan sodný, potravinová soda; K 2 CO 3 - uhličitan draselný, potaš; Na2S04 10H 2 O - Glauberova sůl; NaCl - chlorid sodný, potravinová sůl.

Prvky skupiny I v tabulkách

Kovy alkalických zemin (CA, mg)

Vápník (ca) je reprezentativní kovy alkalických zeminkteré se nazývají prvky hlavní podskupiny skupiny II, ale ne všechny, ale pouze počínaje vápníkem a dolů ze skupiny. To jsou chemické prvky, které interagují s vodou, tvoří alkálie. Vápník na úrovni externí energie obsahuje dvě elektrony, oxidační stupeň +2.

Fyzikální a chemické vlastnosti vápníku a jeho spoje jsou uvedeny v tabulce.

Hořčík (mg) Má stejnou strukturu atomu jako vápník, stupeň jeho oxidace je také +2. Měkký kov, ale jeho povrch ve vzduchu je pokryta ochranným filmem, který mírně snižuje chemickou aktivitu. Jeho hořící je doprovázeno oslnivým vypuknutím. MGO a MG (OH) 2 ukazují hlavní vlastnosti. Ačkoli mg (OH) 2 a trochu solisten, ale barvení roztoku fenolftaleinu v malinové barvě.

Mg + O 2 \u003d MgO 2

Oxidy MO jsou pevné bílé žáruvzdorné látky. V technice CAO se nazývá negovaná vápna a MgO - Magnesia, tyto oxidy se používají při výrobě stavebních materiálů. Reakce oxidu vápenatého s vodou je doprovázena uvolňováním tepla a nazývá se kalení vápna a výsledná ca (OH) 2 - savá vápno. Jasný roztok hydroxidu vápenatého se nazývá vápenná voda a bílá suspenze CA (OH) 2 ve vodě - vápno mléka.

Hořčík a vápenaté soli se získají reakcí s kyselinami.

CACO 3 - uhličitan vápenatý, křída, mramor, vápenec. Ve stavebnictví. MgCO 3 - uhličitan hořečnatý - aplikován v metalurgii pro osvobození od strusky.

CASO 4 2H 2 O - Sádra. MgSO 4 - síran hořečnatý - se nazývá hořká nebo anglická, sůl, obsažená v mořské vodě. Baso 4 - síran barnatý - v důsledku neoprávněnosti a schopnosti zpoždění rentgenových paprsků aplikovaných v diagnostice ("barrrit kaši") gastrointestinálního traktu.

Podíl vápníku představuje 1,5% lidské tělesné hmotnosti, 98% vápníku je obsaženo v kostech. Hořčík je bio-element, jeho v těle osoby asi 40 g, se podílí na tvorbě molekul proteinu.

Kovy alkalických zemin v tabulkách

Hliník

Hliník (AL) - Prvek hlavní podskupiny III skupiny periodického systému D. I. MENDELEEV. Atom hliníku obsahuje na vnější úrovni energie tři elektronykterý je snadno dává chemickými interakcemi. Obecný tým podskupiny a horního souseda hliníku - Boron - poloměr atomu je menší (v boronu je 0,080 nm, hliník je 0,143 nm). Kromě toho jedna meziprodukt osm-elektronová vrstva (2E; 8e; 3e) se objeví na atomu hliníku, který zabraňuje délce vnějších elektronů k jádru. V atomech hliníku jsou proto snižování vlastností vyjádřeny poměrně silně.

Téměř všechny jeho sloučeniny hliníku má stupeň oxidace je +3..

Skvělá látka hliníku

Stříbrný bílý lehký kov. Roztaví při 660 ° C. Velmi plast, který je snadno vytažen do drátu a válcován ve tloušťce fólie na 0,01 mm. Má velmi velkou elektrickou vodivost a tepelnou vodivost. Formulář s jinými kovovými lehkými a odolnými slitinami. Hliník je velmi aktivní kov. Pokud je prášek hliníku nebo tenké hliníkové fólie silně teplo, pak hořlavý a hořet s oslnivým plamenem:

Tato reakce může být pozorována při spalování bengálských světel a ohňostrojů. Hliník, stejně jako všechny kovy, snadné reakce s nekovovými, zejména v podmínkách prášku. Za účelem zahájení reakce musí být nutné počáteční topení, s výjimkou reakcí s halogenem chlorem a bromem, ale pak všechny hliníkové reakce s nekovovými jsou velmi násilně a doprovázeny uvolňováním velkého množství tepla:

Hliník dobře rozpuštěné v zředěné síře a kyselinách chlorovodíkové:

A tady koncentrovaná síra a dusičná kyselina procházejí hliníktvořící se na povrchu kovu hustý odolný oxidový filmkterý zabraňuje dalšímu reakčnímu toku. Tyto kyseliny jsou proto přepravovány v hliníkových nádržích.

Oxid a hliníkový hydroxid mají amfoterní vlastnostiProto hliník rozpouští ve vodných roztoku alkálií, tvořícími soli - hlinitany:

Hliník je široce používán v metalurgii pro výrobu kovů - chrom, mangan, vanad, titan, zirkonium z oxidů. Tato metoda se nazývá allylumith. V praxi se termotum často používá - směs fe 3O 4 s hliníkovým práškem. Pokud se tato směs usazuje, například s hořčíkovou páskou, pak se vyskytuje energetická reakce s vrcholem velkého množství tepla:

Zvýrazněné teplo je dostačující k dokončení tavení vytvořeného železa, takže tento proces se používá pro svařovací ocelové výrobky.

Hliník může být získán elektrolýzou - rozklad roztavení roztavení oxidu AL203 do komponentů za použití elektrického proudu. Teplota oxidu hlinitého oxidu hlinitého je však přibližně 2050 ° C, takže elektrolýza vyžaduje vysoké náklady na energii.

Hliníkové sloučeniny

Aluminosilicates. Tyto sloučeniny mohou být považovány za soli vytvořené oxidem hlinitým, silikonovým, alkalickým a alkalickým kovem. Představují objem zemská kůra. Zejména aluminosilicáty jsou součástí polí - nejčastějších minerálů a jílů.

Bauxit- Horské plemeno, ze kterého se získá hliník. Obsahuje Al 2O 3 oxid hlinitý.

Korund- Minerál kompozice AL203, má velmi vysokou tvrdost, jeho jemnozrnná odrůda obsahující nečistoty - emery, se používá jako abrazivní (broušení) materiál. Stejný vzorec má další přirozené spojení - oxid hlinitý.

Dobře známý transparentní, malovaný nečistotami, krystaly korund: červená - rubíny a modré - safíry, které používají jako drahé kameny. V současné době jsou uměle získány a používány nejen pro šperky, ale také pro technické účely, například pro výrobu detailů hodin a dalších přesných zařízení. Ruby krystaly se používají v laserech.

Hliníkový oxid hlinitý 2 Ó. 3 - Bílá látka s velmi vysokým bodem tání. Může být získána rozkladem při zahřívání hydroxidu hlinitého:

Hliníkový hydroxid Al (OH) 3 spadá do formy studenta pod působením alkálů pro řešení hliníkových solí:

jak amfoterní hydroxid Snadno se rozpustí v kyselinách a alkáliscích roztokech:

Aluminát. Volal soli nestabilních hliníkových kyselin - Oteealuminium H2 ALO 3, Malloinum halogen 2 (může být považován za ortoaluminum kyselinu, ze kterého byla molekula vody odebrána od molekuly). Přírodní alumináty zahrnují vznešený spinel a drahocenný Chrysberill. Hliníkové soli, kromě fosforečnanů, jsou dobře rozpustné ve vodě. Některé soli (sulfidy, sulfity) rozkládají vodu. Alcl3 chlorid hlinitý se používá jako katalyzátor ve výrobě mnoha organických látek.

Prvky skupiny III v tabulkách

Charakteristika přechodových prvků - měď, zinek, chrom, železo

Měď (CU) - Prvek boční podskupiny první skupiny. Elektronický vzorec: (... 3d 10 4s 1). Desátý D-elektron je mobilní, protože se pohyboval ze 4S-Sublevel. Měď ve sloučeninách ukazuje oxidační stupeň +1 (Cu 2O) a +2 (CUO). Měď - kovová světle růžová barva, buben, viskózní, vynikající elektřina vodič. Teplota tání 1083 ° C.

Stejně jako ostatní kovové podskupiny I periodického systému, mědi stojí za to s řadou vpravo od vodíku a nezastaví ji z kyselin, ale reaguje s oxidačními kyselinami:

Pod působením alkálů na roztokech měděných solí klesne sediment slabé báze modré- hydroxid měďnatý (II), který, při zahřátí, rozkládá se na hlavním oxidu Černého a voda CUO:

Chemické vlastnosti mědi v tabulkách

Zinek (Zn)- Prvek boční podskupiny skupiny II. Jeho elektronický vzorec Další: (... 3d 10 4s 2). Vzhledem k tomu, že v atomech zinku je předposlední D-sumunka plně dokončena, zinek ve spojení ukazuje stupeň oxidace +2.

Zinek - kovová stříbrná barva, prakticky se mění ve vzduchu. Má odolnost proti korozi, který je vysvětlen přítomností oxidového filmu na jeho povrchu. Zinek - jeden z nejaktivnějších kovů, při zvýšené teplotě reaguje s běžnými látkami:

Huses vodík z kyselin:

Zinek jako ostatní kovy huses méně aktivních kovů z jejich solí:

Zn + 2Agno 3 \u003d 2AG + Zn (č. 3) 2

Hydroxid Zinc Amhoterren., tj. Vykazuje vlastnosti a kyseliny a důvody. S postupným přílivem alkalického roztoku k roztoku soli zinku se sraženina nejprve rozpustí (podobně se vyskytuje s hliníkem):

Chemické vlastnosti zinku v tabulkách

Například Chromium (ČR) Můžete ukázat vlastnosti přechodových prvků se mění v období, které nejsou zásadněKvantitativní změna nastává, spojená se změnou počtu elektronů na valenci orbital. Maximální stupeň oxidace chromu +6. Kov v řadě aktivity je vlevo od vodíku a přemístí jej z kyselin:

Při přidávání roztoku alkálie k takovému roztoku se vytváří sraženina mě (OH) 2 který je rychle oxidován vzduchem kyslíkem:

To odpovídá amfoternímu oxidu cr 2O 3. Oxid a hydroxid chromu (v vysoký stupeň Oxidace) Vykazují vlastnosti kyselých oxidů a kyselin. Chromové kyseliny soli (h 2 CR O. 4 ) V kyselém prostředí se proměna v dichromates - Soli kyseliny dichromové (H 2 CR 2O 7). Chromové sloučeniny mají vysokou oxidační kapacitu.

Chemické vlastnosti chromu v tabulkách

Železo Fe.- Prvek boční podskupiny Skupina VIII. a 4. období periodického systému D. I. MENDELEEV. Atomy železa jsou poněkud odlišné od atomů prvků hlavních podskupin. Vzhledem k tomu, že by měl být prvkem 4. období, atomy železa mají čtyři energetické hladiny, ale ne poslední, ale předposlední, třetí jádro, úroveň je vyplněna z nich. Na poslední úrovni obsahují atomy železa dvě elektrony. V předposlední úrovni, která může pojmout 18 elektronů, atom železa má 14 elens. V důsledku toho je distribuce elektronů hladinami v atomech železa taková: 2E; 8e; 14e; 2e. Stejně jako všechny kovy, atomy železa vykazují rehabilitační vlastnosti, vzdávání se chemickými interakcemi nejen dvě elektrony z poslední úrovně a zakoupení stupně oxidace +2, ale také elektron z předposlední úrovně, zatímco stupeň oxidace atomu se zvedne na +3.

Železná jednoduchá látka

Jedná se o stříbrný bílý brilantní kov s teplotou tání 1539 ° C. Velmi plastová, takže je snadné zvládnout, jde, válcovat, razítka. Železo má schopnost zvětšit a demagnetizovat. Může být poskytnuta větší pevnost a tvrdost metodami tepelného a mechanického nárazu. Existují technicky čisté a chemicky čisté železo. Technicky čisté železo, ve skutečnosti je s nízkouhlíkovou ocelí, obsahuje 0,02-0,04% uhlíku a kyslík, síra, dusík a fosfor - ještě méně. Chemicky čisté železo obsahuje méně než 0,01% nečistot. Technicky čisté železo jsou vyrobeny například šablonové klipy a tlačítka. Takové železo se snadno zkoroduje, zatímco chemicky čisté železo je téměř ne korozi. V současné době je železo základem moderního vybavení a zemědělské inženýrství, dopravy a komunikačních prostředků, kosmická loď A obecně všechny moderní civilizace. Většina výrobků, od šicí jehly a dokončování kosmická loďnelze vyrobit bez použití žláz.

Chemické vlastnosti železa

Železo může ukázat stupeň oxidace +2 a +3V souladu s tím, že železo dává dvě řady sloučenin. Počet elektronů, které atom železa dává v chemických reakcích, závisí na oxidační schopnosti látek, které s ním reagují.

Například s halogenem, železné formy halogenidy, ve kterých má stupeň oxidace +3:

a se sulfidem šedi (II):

Běžící se železné popáleniny v kyslíku S tvorbou železné stupnice:

Při vysokých teplotách (700-900 ° C) železa reaguje s vodní páry:

V souladu s polohou železa v elektrochemické řadě napětí může vykazovat kovy s právem z toho, od vodných roztoků jejich solí, například:

V zředěné kyselině chlorovodíků a sírových, železo se rozpouští, tj. Oxidován vodíkovými ionty:

Rozpustný železo a v zředěné kyselině dusičnéSoučasně, železo (III) dusičnan (III) je vytvořen, voda a dusičná kyselina regurace produkty - N2, NE nebo NH3 (NH403) v závislosti na koncentraci kyseliny.

Jean Sloučeniny

V přírodě, železo tvoří řadu minerálů. Jedná se o magnetický Zheleznyak (magnetit) Fe 3O 4, červená Zhematte (hematit) Fe 2O3, hnědý Zhemenyak (limonit) 2FE 2O3 3H 2 O. Další přírodní připojení železo - železo nebo síra, Cchedan (pyrit) FES 2, neslouží jako železná ruda pro získání kovu, ale používá se pro výrobu kyseliny sírové.

Pro železo, dvě řady připojení jsou charakteristické: sloučeniny železa (II) a železa (III).Oxid železa (II) FeO a odpovídající hydroxid železa (II) Fe (OH) 2 je nepřímo, zejména podle následujícího řetězce transformací:

Obě sloučeniny mají jasně výrazné základní vlastnosti.

Železná kationty (II) Fe 2 + Snadno oxidovaný vzduchem kyslíkem na podávání železa (III) 3 + . Proto bílá sraženina hydroxidu železa (II) získává zelenou barvu a pak se stává hnědou, otočením do hydroxidu železa (III):

Oxid železitý (III) Fe 2 Ó. 3 a odpovídající železo (III) hydroxid (OH) 3 (OH) 3 také nepřímo, například řetězem:

Sulfáty a chloridy mají největší technický význam ze solí železa.

Poplatky 4 7H 2 o sulfátový křišťál Hydalline 2O, známý zvaný železný tábor, se používá k boji proti škůdcům rostlin, pro přípravu minerálních barev a pro jiné účely. Chlorid železa (III) FECL3 se používá jako pot, když je tkáň natřena. Síran železa (III) Fe 2 (SO 4) 3 9H20 se používá k purifikaci vody a pro jiné účely.

Fyzikální a chemické vlastnosti železa a jeho spoje jsou shrnuty v tabulce:

Chemické vlastnosti železa v tabulkách

Kvalitní reakce na ionty Fe2+ a Fe 3+

Rozpoznat sloučeniny železa (ii) a (iii) proveďte vysoce kvalitní reakce na ionty Fe 2+ a fe. 3+ . Vysoce kvalitní odezva na ionty Fe2 + je reakce železa (II) solí se sloučeninou K3, nazvaný červený krevní roztok. Jedná se o speciální skupinu solí, která se nazývá komplexní, s nimi se poznáte později. Je také nutné asimilovat, jak takové soli disociaci:

Reagencie iontů Fe 3+ je další komplexní sloučenina - žlutá krevní sůl - K4, která disociuje v roztoku podobně:

Pokud se roztoky obsahují ionty obsahující Fe2 + a Fe 3+, respektive řešení červeného krevního roztoku (činidla na Fe 2+) a žlutá krevní sůl (činidlo na Fe 3+), pak v obou případech stejný Modrá sraženina klesá:

Pro detekci iontů ARS 3+ se používá interakce solí železa (III) s KNCS Rodanid KNC nebo Amonium NH4 NCS. Zároveň je tvořeno jasně zbarvený ion fencns 2+, v důsledku toho, který celé řešení získává intenzivně červenou barvu:

Rozpustnost tabulky

Struktura atomů kovů určuje nejen charakteristické fyzikální vlastnosti jednoduchých látek - kovů, ale také obecné chemické vlastnosti.

S velkou odrůdou se všechny chemické reakce kovů vztahují na redox a mohou být pouze dva typy: sloučeniny a substituce. Kovy jsou schopné chemických reakcí, které poskytují elektrony, tj. Snížení činidel, projevují pouze pozitivní stupeň oxidace ve výsledných sloučeninách.

V všeobecné To lze vyjádřit ve schématu:
Mě 0 - ne → mě + n,
kde je kov jednoduchou látkou a 0 + N je kovový chemický prvek ve sloučenině.

Kovy jsou schopny dát jejich valenčních elektronů atomy non-kovů, ionty vodíku, ionty jiných kovů, a proto budou reagovat s nekovovými látkami - jednoduchými látkami, vodou, kyselinami, solí. Restorativní kapacita kovů je však jiná. Složení reakce kovů s různými látkami závisí na oxidační schopnosti látek a podmínek, za kterých reakce probíhá.

Při vysokých teplotách většina kovů hoří v kyslíku:

2 mg + O 2 \u003d 2MO

V těchto podmínkách není oxidován pouze zlato, stříbro, platinum a některé jiné kovy.

S halogenem, mnoho kovů reaguje bez zahřívání. Například hlinitý prášek při míchání s brom svítí:

2al + 3BR 2 \u003d 2Albr 3

V některých případech jsou v některých případech vytvořeny hydroxidy. Velmi aktivní za normálních podmínek interagují s vodou alkalických kovů, stejně jako vápník, stroncium, baryum. Schéma této reakce obecně vypadá takto:

Já + HOH → ME (OH) n + h 2

Jiné kovy reagují s vodou při zahřátí: hořčík, když se vaří, železo ve vodních párech během červeného varu. V těchto případech se získají oxidy kovů.

Pokud kov reaguje s kyselinou, pak je součástí soli generované. Když kov interaguje s kyselými roztoky, může v tomto řešení oxidovat ionty vodíku. Zkráceně iontová rovnice Obecně můžete zaznamenávat takto:

Mě + nh + → mě n + + h 2

Silné oxidační vlastnosti než vodíkové ionty mají anionty takových kyselin obsahujících kyslík, jako je koncentrovaná síra a dusík. Tyto kovy proto reagují s těmito kyselinami, které nejsou schopny oxidující vodíkové ionty, například měď a stříbro.

V interakci kovů se solemi dojde k substituční reakci: elektrony z atomů náhradního materiálu - aktivnější kov jdou do iontů substituovaného - méně aktivního kovu. Tato síť se vyskytuje substituci kovů s kovem v soli. Tyto reakce nejsou reverzibilní: pokud kovu a vytlačuje kov na soli, pak kovový kov nevykazuje kov a ze soli roztoku.

V pořadí poklesu chemické aktivity vykazované v reakcích přemístění kovů navzájem z vodných roztoků jejich solí, kovů jsou umístěny v elektrochemické řadě napětí (aktivity) kovů:

Li → RB → K → BA → SR → CA → Na → mg → AL → Mn → Zn → CR → → Fe → Zn → CR → → Fe → CD → CO → → Fe → CD → CO → Ni → SN → PB → CU → SB → BI → Cu → HG → AG → PD → PT → AU

Kovy umístěné v této sérii vlevo jsou aktivnější a schopni přepravovat následující kovy z řešení solí.

Vodík je zařazen do elektrochemické řady kovových napětí, jako jediný neketový kov, oddělující s kovy, k vytvoření pozitivně nabitých iontů. Proto vodík nahrazuje některé kovy v jejich soli a může být nahrazen mnoha kovy v kyselinách, například:

Zn + 2 HCL \u003d ZNCL 2 + H 2 + Q

Kovy směřující k elektrochemické řadě napětí do vodíku jsou přemístěny z roztoků mnoha kyselin (soli, síry atd.), A všechny následující, například měď nefungují.

blog.Set, s plným nebo částečným kopírováním materiálu odkazu na původní zdroj je vyžadován.

Chemické vlastnosti kovů: Interakce s kyslíkem, halogeny, šedé a postoje k vodě, kyselin, soli.

Chemické vlastnosti kovů jsou způsobeny schopností jejich atomů, aby se snadno poskytovaly elektrony z externí energetické hladiny, promění se na pozitivně nabité ionty. V chemických reakcích se tedy kovové vykazují s energetickými redukčními činidly. To je jejich hlavní celková chemická vlastnost.

Schopnost poskytovat elektrony v atomech jednotlivých kovových prvků je odlišná. Snadnější kov dává jeho elektrony, čím aktivněji a energetické reaguje s jinými látkami. Na základě výzkumu byly všechny kovy umístěny v řadě, aby se snížila jejich činnost. Tato řada poprvé navrhl vynikající vědec N. N. Beketov. Taková řada kovových aktivit se také nazývá řada kovů nebo elektrochemického počtu kovy napětí. Má následující formulář:

Li, K, VA, CA, NA, MG, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, PT, Au

S touto sérií můžete detekovat, který kov je aktivní. Tento řádek je vodík, který není kov. Jeho viditelné vlastnosti jsou považovány za porovnání pro druh nuly.

Mít vlastnosti redukčních činidel, kovů reagují s různými oxidanty, především s nekovovými. S kyslíkem, kovové reagují za normálních podmínek nebo při zahřátí tvorbou oxidů, například:

2 mg0 + O02 \u003d 2 mg + 2O-2

V této reakci se atomy hořčíku oxidují, obnovují atomy kyslíku. Ušlechtilé kovy na konci řady reagují s kyslíkem. Aktivně se vyskytují s halogenem, například, spalování mědi v chlóru:

CU0 + CL02 \u003d CU + 2Cl-2

Reakce s síry, nejčastěji dochází při zahřátí, například:

Fe0 + S0 \u003d Fe + 2S-2

Aktivní kovy, které jsou v řadě kovů v Mg reagují s vodou za vzniku alkalického a vodíku:

2NA0 + 2H + 2O → 2NA + OH + H02

Kovy střední aktivity od společnosti AL do H2 reagují s vodou ve přísnějších podmínkách a oxidů forem a vodíku:

PB0 + H + 2O Chemické vlastnosti kovů: Interakce s pb + 2O + H02 kyslíkem.

Schopnost kovu reagovat s kyselinami a soli v roztoku také závisí na jeho poloze v klíčovém rozsahu kovů. Kovy směřující k řadě kovu vlevo od vodíku jsou obvykle přemístěny (restaurované) vodíku ze zředěných kyselin a kovů, které stojí vpravo od vodíku, není přeplněno. Tak, zinek a hořčík reagují s kyselými roztoky, zvýrazňující vodík a tvořící sůl a měď nereaguje.

Mg0 + 2H + CL → mg + 2Cl2 + H02

Zn0 + H + 2SO4 → Zn + 2S04 + H02.

Atomy kovů v těchto reakcích jsou redukční činidla a ionty vodíku jsou oxidační činidla.

Kovy reagují s solemi ve vodných roztokech. Aktivní kovy vytáhly méně aktivních kovů z kompozice solí. To je možné určit pro řadu kovových aktivit. Reakční produkty jsou nová sůl a nový kov. Takže, pokud je železná deska ponořena do roztoku sulfátového mědi (II), po určitou dobu zvýrazní mědi ve formě červené mouchy:

Fe0 + CU + 2S04 → Fe + 2SO4 + CU0.

Pokud je však sulfát ponořen do roztoku mědi (II) síranu, pak se nedochází k žádné reakci:

AG + CUSO4 ≠.

Pro provádění takových reakcí je nemožné užívat příliš aktivní kovy (od lithia na sodík), které jsou schopny reagovat s vodou.

V důsledku toho jsou kovy schopny reagovat s nekovovými, vodou, kyselinami a solí. Ve všech těchto případech jsou kovy oxidovány a snižují činidla. Pro předpovídání toku chemických reakcí za účasti kovů by měl být použit klíčový rozsah kovů.

Obecné vlastnosti kovů.

Přítomnost slabě spojené s jádrem valenčních elektronů způsobuje obecné chemické vlastnosti kovů. V chemických reakcích, vždy působí jako redukční činidlo, jednoduše látky kovů nikdy neprojevují oxidační vlastnosti.

Výroba kovů:
- snížení oxidů uhlíku (c) oxid uhelnatý (CO), vodík (H2) nebo více aktivního kovu (AL, Ca, mg);
- restaurování roztoků solí s aktivnějším kovem;
- elektrolýza roztoků nebo roztavení kovových sloučenin - restaurování nejaktivnějších kovů (alkalických kovů alkalických zemin a hliník) s elektrickým proudem.

V přírodě se kovy scházejí primárně ve formě sloučenin, jsou nalezeny pouze nízkoenergetické kovy ve formě jednoduchých látek (nativní kovy).

Chemické vlastnosti kovů.
1. Interakce s jednoduchými nekovovými látkami:
Většina kovů může být oxidována takovými nekovovými metály jako halogen, kyslík, síra, dusík. Ale pro začátek nejvíce takových reakcí je nutné předehřátí. V budoucnu může reakce jít s uvolňováním velkého množství tepla, což vede k zapálení kovu.
Při pokojové teplotě jsou reakce možné pouze mezi nejaktivnějšími kovy (alkalické a alkalické zeminy) a nejaktivnějšími nekovovými metály (halogeny, kyslík). Alkalické kovy (Na, K) v reakci s kyslíkem forma peroxidy a nahrazování (Na2O2, KO2).

a) Interakce kovů s vodou.
Při pokojové teplotě s vodou, alkalickými a alkalickými kovy zemí interagují. V důsledku reakce substituce se vytvoří hřiště (rozpustná báze) a vodík: metal + h20 \u003d mě (OH) + H2
Při zahřátí vodou, zbývajícími kovy v řadě aktivity v levé straně vodíku. Hořčík reaguje s vařící vodou, hliník - po speciální povrchové úpravě, v důsledku toho, nerozpustné báze jsou vytvořeny - hydroxid hořečnatý nebo hydroxid hlinitého hliníku - a vodík se rozlišuje. Kovy, které jsou v řadě aktivity zinku (včetně), aby vedly (včetně) interagují s vodní páry (tj. Nad 100 s), jsou vytvořeny oxidy příslušných kovů a vodíku.
Kovy stojící v řadě aktivity vpravo od vodíku, neunikují s vodou.
b) Interakce s oxidem:
Aktivní kovy interagují v reakci reakcí s oxidy jiných kovů nebo non-kovů, obnovující je na jednoduché látky.
c) interakce kyseliny:
Kovy umístěné v sérii aktivity vlevo od vodíku se nechá reagovat s kyselinami s vodíkem, uvolňuje se a tvorba vhodné soli. Kovy, v sérii aktivity, vpravo od vodíku, s kyselými roztoky neupracovávají.
Zvláštní místo je obsazeno reakcemi kovů s dusičnými a koncentrovanými kyselinami sírové. Všechny kovy kromě ušlechtilé (zlato, platiny) mohou být oxidovány těmito oxidačními kyselinami. V důsledku těchto reakcí budou vždy vytvořeny vhodné soli, voda a produkt pro regeneraci dusíku nebo produktu síry.
d) s alkálií
Kovy, které tvoří amfoterní sloučeniny (hliník, beryllium, zinek), jsou schopny reagovat s taveninami (zároveň jsou vytvořeny průměrné soli hlinitanů, berylů nebo cincatasu) nebo alkalických roztoků (vzniklé odpovídající složité soli). Všechny reakce zvýrazní vodík.
e) V souladu s pozicím kovu v řadě aktivity je možná reakce redukce (posunutí) méně aktivního kovu z roztoku jeho soli dalším aktivnějším kovem. V důsledku reakce se vytvoří sůl aktivnější a jednoduchou látky - méně aktivního kovu.

Obecné vlastnosti non-kovů.

Noncestals jsou mnohem menší než kovy (22 prvků). Chemie nonmetals je však mnohem komplikovanější kvůli větší populaci vnější energetické úrovně jejich atomů.
Fyzikální vlastnosti non-kovů jsou rozmanitější: mezi nimi existují plynný (fluor, chlor, kyslík, dusík, vodík), kapaliny (brom) a pevné látky, které jsou vysoce odlišné od sebe s tavením. Většina non-kovů neprovádí elektrický proud, ale křemík, grafit, Německo má polovodičové vlastnosti.
Plynné, kapalné a některé tvrdé nerovné kovy (jod) mají molekulární strukturu krystalové mřížky, zbývající non-kovové mají atomovou krystalovou mřížku.
Fluor, chlor, brom, jod, kyslík, dusík a vodík za normálních podmínek existují ve formě diatomických molekul.
Mnoho nekovových prvků tvoří několik altropických modifikací jednoduchých látek. Kyslík má tedy dva alotropní modifikace - O2 kyslík a ozon O3, síra má tři alotropní modifikace - kosočtverec, plastový a monoklinický síru, fosfor má tři alotropní modifikace - červený, bílý a černý fosfor, uhlík - šest alotropních modifikací - saze, grafit , diamant, karbin, fullerene, grafen.

Na rozdíl od kovů, zobrazující pouze rehabilitační vlastnosti, non-kovů v reakcích s jednoduchým a komplexní látky Mohou jednat jak jako redukční činidlo, tak role oxidantu. Podle své činnosti, non-kovů zabírají určité místo v řadě elektronegativity. Fluorin je považován za nejaktivnější nonmetal. Vystavuje pouze oxidační vlastnosti. Na druhém místě v aktivitě - kyslík, na třetím dusíku, pak halogeny a jiné nekovové nekovové. Vodík má nejmenší elektronegathie mezi nekovovými kovy.

Chemické vlastnosti non-kovů.

1. Interakce s jednoduchými látkami:
Nekonájem interagují s kovy. V takové reakci se kovy působí jako redukční činidlo, non-kovové - jako oxidační činidlo. V důsledku reakce sloučeniny jsou vytvořeny binární sloučeniny - oxidy, peroxidy, nitridy, hydridy, soli kyslíkových kyselin.
V reakcích jiných kovů, více electron-negativních nonmetall ukazuje vlastnosti oxidačního prostředku, méně elektronegativum - vlastnosti redukčního činidla. V důsledku spojovací reakce jsou vytvořeny binární sloučeniny. Je třeba mít na paměti, že non-kovové mohou vykazovat variabilní stupně oxidace v jejich sloučeninách.
2. Interakce s komplexními látkami:
a) s vodou:
Pouze halogeny interagují za normálních vodních podmínek.
b) s kovy a nekovovými oxidy:
Mnoho non-kovů může reagovat při vysokých teplotách s oxidy jiných non-kovů, obnovující je na jednoduché látky. Nekovy, které jsou umístěny v řadě elektronegabilitě vlevo od síry, mohou interagovat s oxidy kovů, obnovit kovy k jednoduchým látkám.
c) s kyselinami:
Některé nonmetaly mohou být oxidovány koncentrovanými kyselinami sírové nebo dusičné.
d) s alkálií:
Pod působením alkálie mohou být některé nekovové kovy narušeny, být jak oxidačním činidlem a redukčním činidlem.
Například v reakci halogenů s alkalickými roztoky bez ohřevu: CL2 + 2NAOH \u003d NaCl + NaCLO + H20 nebo při zahřátí: 3Cl2 + 6NAOH \u003d 5NACL + NaClo3 + 3H2O.
e) s solemi:
Při interakci, které jsou silnými oxidačními prostředky, rehabilitativní vlastnosti.
Halogeny (s výjimkou fluoru) Zadejte reakci substituce roztoky solí halogenových kyselin hydrogrogenů: aktivnější halogenová vysunutí méně aktivního halogenu z roztoku soli.

První materiál, který se naučil používat lidi pro jejich potřeby, je kámen. Nicméně, později, když se člověk uvědomil vlastnosti kovů, kámen se odvrátil zpět. Jsou to tyto látky a jejich slitiny, které se staly nejdůležitějším a hlavním materiálem v rukou lidí. Z nich byly vyrobeny předměty pro domácnost, byla vybudována zařízení. Proto se v tomto článku podíváme na stejné místo kovy, obecné charakteristiky, Vlastnosti a jejich použití tak důležité pro tento den. Koneckonců, doslova ihned na kamenném věku následoval celý pleádový kov: měď, bronz a železo.

Kovy: Obecné charakteristiky

Co spojuje všechny představitele těchto jednoduchých látek? Samozřejmě to je struktura jejich krystalové mřížky, typy chemických vazeb a vlastností elektronické struktury atomu. Koneckonců, tedy charakteristické fyzikální vlastnosti, které podléhají použití těchto materiálů člověkem.

Za prvé, zvažte kovy jako chemické prvky periodického systému. V něm se nacházejí docela svobodně, zabírají 95 buněk od těch, které jsou známé dnešní 115. Existuje několik funkcí jejich umístění v obecném systému:

• Tvoří hlavní podskupiny I a II skupiny, stejně jako III, počínaje hliníkem.
• Všechny boční podskupiny se skládají pouze z kovů.
• Nacházejí se pod podmíněným diagonálně od Bora do Astata.

Na základě těchto údajů je snadné sledovat, že nekovové kovy jsou shromažďovány v pravé horní straně systému a všechny zbytek prostoru patří do prvků.

Všechny mají několik funkcí elektronické struktury atomu:

Celkové vlastnosti kovů a non-kovů vám umožní identifikovat vzorce v jejich struktuře. Takže krystal mříž prvního je kovová, speciální. V uzlech je najednou několik typů částic:

• ionty;
• atomy;
• elektrony.

Uvnitř celkového cloudu se nahromadil, nazývanou elektronový plyn, který vysvětluje všechny fyzikální vlastnosti těchto látek. Typ chemické vazby v kovech je stejný název s nimi.

Fyzikální vlastnosti

Existuje řada parametrů, které kombinují všechny kovy. Obecná charakteristika jejich fyzikálních vlastností vypadá takto.

Uvedené parametry jsou celkové vlastnosti kovů, to znamená, že jsou vše v kombinaci do jedné velké rodiny. Mělo by však být zřejmé, že existují výjimky z jakéhokoli pravidla. Zvláště od prvků tohoto druhu příliš mnoho. Proto v rámci rodiny samotné jsou také jeho rozdělení různým skupinám, které zvážíme níže a pro které naznačujeme charakteristické rysy.

Chemické vlastnosti

Z pohledu vědy o chemii, všechny kovy redukují agenty. Navíc velmi silný. Čím méně elektronů na vnější úrovni a tím větší je atomový poloměr, silnější kov podle zadaného parametru.

V důsledku toho jsou kovy schopny reagovat s:

To je jen obecný přehled o chemických vlastnostech. Koneckonců, pro každou skupinu prvků, jsou čistě individuální.

Kovy alkalických zemin

Celková charakteristika kovů alkalických zemin je následující:

Kovy alkalických zemin jsou tedy běžnými prvky S-rodiny, které ukazují vysokou chemickou aktivitu a jsou silnými redukčními činidly a významnými účastníky biologických procesů v těle.

Alkalické kovy

Celková charakteristika začíná jejich jménem. Byl získán pro schopnost rozpustit ve vodě, tvořících alkálie - hydroxidy žíraviny. Reakce s vodou jsou velmi bouřlivé, někdy se zapálením. Ve volné formě v přírodě nejsou tyto látky nalezeny, protože jejich chemická aktivita je příliš vysoká. Reagují se vzduchem, vodní páry, non-kovů, kyselinami, oxidy a solí, to je prakticky všechno.

To je vysvětleno jejich elektronickou strukturou. Na vnější úrovni, pouze jeden elektron, který se snadno vzdávají. To jsou nejsilnější redukční činidla, která je důvod, proč se dostat do čisté formy, kterou trvalo dlouho. Davy Hemphri byl poprvé proveden v Xviii století elektrolýzou hydroxidu sodného. Nyní jsou všechny zástupci této skupiny přesně vyráběny touto metodou.

Celková charakteristika alkálských kovů je také skutečnost, že představují první skupinu hlavního podskupiny periodického systému. Všechny jsou důležité prvky, které tvoří mnoho cenných přírodní připojenípoužívá muž.

Obecné charakteristiky kovů D- a F-rodin

Tato skupina prvků zahrnuje veškerý stupeň oxidace, která se může lišit. To znamená, že v závislosti na podmínkách může kov působit jako roli a oxidační činidlo a redukční činidlo. Tyto prvky mají velkou schopnost reagovat. Mezi nimi jsou velké množství amhotořských látek.

Obecný název všech těchto atomů je přechodné prvky. Dostali to za to, že podle požadovaných vlastností stojí ve středu, mezi typovými kovy rodiny s rodinou a non-kovů R-rodiny.

Celkové charakteristiky přechodných kovů zahrnuje označení jejich podobných vlastností. Jsou následující:

• velký počet elektronů na vnější úrovni;
• velký atomový poloměr;
• několik stupňů oxidace (od +3 do +7);
• jsou na D- nebo F-supro;
• forma 4-6 velká období systému.

Jako jednoduché látky jsou kovy této skupiny velmi trvanlivé, drigura a holubice, takže mají velkou průmyslovou hodnotu.

Boční podskupiny periodického systému

Celkové vlastnosti kovů bočních podskupin se zcela shodují s přechodným. A není překvapující, protože ve skutečnosti je to úplně stejné. Jen boční podskupiny systému tvoří zástupci D- a F-rodin, tj. Přechodové kovy. Proto můžeme říci, že tyto koncepty jsou synonyma.

Nejaktivnější a důležitý z nich jsou první řada 10 zástupců z Scandia na zinek. Všechny mají významnou průmyslovou hodnotu a často používají osobu, zejména pro tavení.

Slitiny

Celkové charakteristiky kovů a slitin umožňuje pochopit, kde a jak tyto látky používat. Tyto sloučeniny prošly velkými transformacemi v posledních desetiletích, koneckonců, všechny nové přísady jsou otevřeny a syntetizovány tak, aby zlepšily jejich kvalitu.

Nejznámější slitiny jsou dnes:

• mosaz;
• duralumin;
• litina;
• ocel;
• bronz;
• vyhrát;
• nichrom a další.

Co je slitina? Tato směs kovů získaná tavením druhu ve speciálních zařízeních pece. To se provádí za účelem získání produktu, který je lepší než vlastnosti čistých látek, které jej tvoří.

Srovnání vlastností kovů a non-kovů

Pokud hovoříme o běžných vlastnostech, charakteristika kovů a non-kovů budou odlišné v jedné velmi významné položce: Pro získání je nemožné jednat podobné znaky, protože jsou velmi odlišné od manifestních vlastností fyzické i chemické látky vlastnosti.

Proto pro non-kovy není možné vytvořit podobnou charakteristiku. Je možné pouze odděleně zvážit zástupce každé skupiny a popsat jejich vlastnosti.