Персональный сайт

Общая характеристика металлов

В химии сложность вызывает оперирование понятиями "простое вещество" и "химический элемент". Для разведения этих понятий воспользуйтесь моделью:

В каталоге файлов можно скачать презентацию о металлах и познакомиться с такими вопросами как: положение металлов в ПСХЭ Д.И. Менделеева,особенности строения атомов, закономерности изменение строения и свойств атомов металлов в группах и периодах, особенности строения простых веществ металлов и их физические свойства, аллотропные модификации некоторых металлов.

Металлы IА подгруппы ПСХЭ Д.И. Менделеева - щелочные металлы

К щелочным металлам относятся элементы первой группы, главной подгруппы: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций.

Изучить материал можно по ссылке.

Металлы IIА подгруппы ПСХЭ Д.И. Менделеева

В каталоге файловможно скачать презентацию о металлах IIА подгруппы.

Многие соединения металлов IA- и IIА-подгрупп широко используются человеком и имеют технический названия. Для веществ выделенных в каждой группе укажите их.

Алюминий

САЙТ ПРО АЛЮМИНИЙ

Из истории открытия

Немецкий учёный Ф. Велер (1827 г.) получил алюминий при нагревании хлорида алюминия со щелочными металлами калий и натрий.

А.Сент-Клер Девиль впервые получил алюминий промышленным способом (1855г.).

В период открытия алюминия - металл был дороже золота. Англичане хотели почтить богатым подарком великого русского химика Д.И Менделеева, подарили ему химические весы, в которых одна чашка была изготовлена из золота, другая - из алюминия. Чашка из алюминия стала дороже золотой. Полученное «серебро из глины» заинтересовало не только учёных, но и промышленников и даже императора Франции.

Физические свойства

Алюминий – металл серебристо-белого цвета, лёгкий (р-2,7г/см3), плавится при температуре 660°С обладает хорошей ковкостью, пластичностью, электрической проводимостью и теплопроводностью, легко поддается обработке, образует лёгкие и прочные сплавы.

Химические свойства

Алюминий восстанавливает все элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой.

1. С кислородом	4Al+3O₂=2Al₂O₃
2. С галогенами	2Al+3Cl₂=2AlCl₃
3. С серой при нагревании	2Al+3S=Al₂S₃
4.С углеродом	4Al+3C=Al₄C₃
5. Алюминотермия	8Al+3Fe₃O₄=4Al₂O₃+9Fe
6. С водой (после разрушения оксидной пленки)	2Al+6H₂O=2Al(OH)₃+3H₂
7. Растворяется в щелочах	2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al(OH)₄]+3H₂
8. Реагирует с кислотами	2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂
9. С азотной и концентрированной серной кислотами на холоду не реагируют. При нагревании:	Al+6H₂SO₄(конц.)=Al₂(SO₄)₃+3SO₂+6H₂O Al+6HNO₃=Al(NO₃)₃+3NO₂+3H₂O

Соединения алюминия

Оксид алюминия Al₂O₃ - очень твердый (корунд, рубин), тугоплавкий - 2050°С. Не растворяется в воде.

Получение: 2Al(OH)₃=Al₂O₃+3H₂O

Свойства: амфотерный оксид

Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O
Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al(OH)₄]
Для перевода в растворимое состояние используют сплавление:
Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂(метаалюминат)

Гидроксид Al(OH)₃

Получение: AlCl₃+3(NH₃·H₂O)=Al(OH)₃

+NH₄Cl

Свойства: амфотерное основание

Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O
Al(OH)₃+NaOH=Na[Al(OH)₄]

Многие соли хорошо растворимы в воде , они гидрализуются( кислая реакция): Al³⁺+H₂O

Al(OH)²⁺+H⁺

Вывод: облагодаря такими свойствами как лёгкость, прочность, коррозионноустойчивость, устойчивость к действию сильных химических реагентов - алюминий нашёл широкое применение в авиационном и космическом транспорте; во многих отраслях народного хозяйства. Особое место алюминий и его сплавы, электротехнике, а за ними будущее нашей науки и техники.

Генетический ряд алюминия

Железо и медь - металлы побочных подгрупп ПСХЭ Д.И. Менделеева

Химические свойства железа

На воздухе в присутствии влаги железо ржавеет: 4Fе + 3O₂ + 6Н₂О = 4Fе(ОН)₃.

С галогенами оно образует галогениды железа (III) 2Fе + 3Вr₂ = 2FеВr₃,

а взаимодействуя с соляной и разбавленной серной кислотами — соли железа (II): Fе + Н₂SО₄ = FеSО₄ + Н₂↑.

Концентрированные кислоты — окислители (НNО₃, Н₂SО₄) пассивируют железо на холоде, однако растворяют его при нагревании:

2Fе + 6Н₂SО_4(конц) = Fе₂(SО₄)₃ + 3SО₂↑ + 6Н₂О,

Fе + 6НNО₃₍_конц) = Fе(NО₃)₃ + 3NО₂↑ + 3Н₂О.

Соединения железа

Растворимые соли железа в воде гидролизуются и дают кислую реакцию, поскольку гидроксиды железа (II) и (III) в воде не растворимы.

Гидроксид железа (II) получают действием раствора щелочи на соли железа (II) без доступа воздуха:

FеSО₄ + 2NaОН = Fе(ОН)₂↓ + Na₂SО₄.

Fе(ОН)₂ — осадок белого цвета; в присутствии воздуха он зеленеет и быстро превращается в гидроксид железа (III) (бурый осадок):

4Fе(ОН)₂ + O₂+ 2Н₂О = 4Fе(ОН)₃.

Гидроксид железа (III), в отличие от Fе(ОН)₂, амфотерен, при нагревании он способен растворяться в щелочах с образованием гексагидроферрата (III):

Fе(ОН)₃ + 3КОН = К₃[Fе(ОН)₆]

Это — один из анионных комплексов железа (III).

Отметим еще две важные комплексные соли железа: гексацианоферрат (II) калия К₄[Fе(СN)₆] (желтая кровяная соль) и гексацианоферрат (III) калия К₃[Fе(СN)₆] (красная кровяная соль), являющиеся реактивами для качественного определения ионов Fе³⁺и Fe²⁺ соответственно.

Добавление раствора гексацианоферрата (II) к растворам, в которых содержатся ионы железа (III), вызывает образование темно-синего осадка, часто называемого берлинской лазурью:

4К₄[Fе(СN)₆] + 4Fе³⁺ = 4КFе^III[Fе^II(СN)₆]↓ + 12К⁺. (*)

Такой же темно-синий осадок образуется при добавлении раствора гексацианоферрата (III) к растворам, содержащим ионы железа (II). В этом случае осадок называется турнбуллевой синью:

3К₃[Fе(СN)₆] + 3Fе²⁺ = 3КFе^II[Fе^III(СN)₆]↓ + 6К⁺. (**)

Установлено, что берлинская лазурь и турнбуллева синь — это одно и то же вещество, так как комплексы, образующиеся в реакциях (*) - (**) находятся между собой в равновесии.

Красная кровяная соль и желтая кровяная соль являются реактивами на ионы железа (II) и (III) соответственно.

Ион железа (III) можно обнаружить реакцией с растворимыми солями тиоциановой (роданистоводородной) кислоты HNCS - тиоцианатами (роданидами), например, KNCS и др. Ионы железа Fе³⁺ связываются с ионами NCS^- соли с образованием растворимой, но малодиссоциирующей соли Fе(NCS)_{3 ,}имеющей кроваво-красный цвет: Fе³⁺ + 3NCS^- = Fе(NCS)₃

Генетические ряды железа (II) и железа (III)

Медь. Взаимодействие с кислотами.

Медь — довольно мягкий металл красно-желтого цвета, обладающий наименьшей активностью среди рассмотренных выше переходных металлов, которые вытесняют медь из растворов ее солей. Медь не реагирует с соляной и разбавленной серной кислотами и растворяется только в кислотах — окислителях:

Сu + 2Н₂SО_4(конц) = СuSО₄ + SО₂↑ + 2Н₂О,

Сu + 4НNO_3(конц) = Сu(NО₃)₂ + 2NО₂↑ + 2Н₂О,

3Cu + 8НNО_3(разб) = 3Сu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4Н₂О.

Генетический ряд меди

Реакции обнаружения катионов металлов

Источник интерактивных заданий - http://school-collection.edu.ru/

УЧИМСЯ ВМЕСТЕ - ХИМИЯ

Металлы