Metaller, en basit maddeler halinde sunulan bir grup element anlamına gelir. Yüksek elektriksel ve termal iletkenlik, pozitiflik gibi karakteristik özelliklere sahiptirler. sıcaklık katsayısı Direnç, yüksek süneklik ve metalik parlaklık.

Şu ana kadar keşfedilen 118 kimyasal elementten aşağıdakilerin metal olarak sınıflandırılması gerektiğini unutmayın:

• toprak alkali metaller grubu arasında 6 element vardır;
• alkali metaller arasında 6 element vardır;
• geçiş metalleri arasında 38;
• hafif metaller 11 grubunda;
• Yarı metaller arasında 7 element vardır.
• Lantanitler ve lantan arasında 14,
• Aktinitler ve deniz anemonları grubunda 14,
• Berilyum ve magnezyum tanımın dışındadır.

Buna göre 96 element metal olarak sınıflandırılır. Metallerin neyle reaksiyona girdiğine daha yakından bakalım. Çünkü dışarıda elektronik seviyeÇoğu metalin 1'den 3'e kadar az sayıda elektronu vardır, daha sonra reaksiyonlarının çoğunda indirgeyici ajan olarak görev yapabilirler (yani elektronlarını diğer elementlere verirler).

En basit elementlerle reaksiyonlar

• Altın ve platin dışında kesinlikle tüm metaller oksijenle reaksiyona girer. Ayrıca reaksiyonun şuna dikkat edin: yüksek sıcaklıklar gümüşle oluşur, ancak gümüş (II) oksit normal sıcaklıklar oluşmadı. Metalin özelliklerine bağlı olarak oksijenle reaksiyon sonucu oksitler, süperoksitler ve peroksitler oluşur.

İşte her kimya eğitiminin örnekleri:

1. lityum oksit – 4Li+O2 =2Li2O;
2. potasyum süperoksit – K+O2 =K02;
3. sodyum peroksit – 2Na+O2 =Na202.

Bir peroksitten oksit elde etmek için aynı metalle indirgenmesi gerekir. Örneğin, Na 2 O 2 +2Na=2Na 2 O. Düşük ve orta aktif metallerde benzer bir reaksiyon yalnızca ısıtıldığında meydana gelir, örneğin: 3Fe+2O 2 =Fe 3 O 4.

• Metaller nitrojenle yalnızca aktif metallerle reaksiyona girebilir, ancak oda sıcaklığı Yalnızca lityum etkileşime girerek nitrürler oluşturabilir - 6Li+N 2 =2Li 3 N, ancak ısıtıldığında aşağıdaki kimyasal reaksiyon meydana gelir: 2Al+N 2 =2AlN, 3Ca+N 2 =Ca 3 N 2.
• Altın ve platin hariç, kesinlikle tüm metaller oksijenle olduğu gibi kükürtle de reaksiyona girer. Demirin yalnızca kükürt ile ısıtıldığında reaksiyona girerek sülfür oluşturabileceğini unutmayın: Fe+S=FeS
• Hidrojenle yalnızca aktif metaller reaksiyona girebilir. Bunlar, berilyum hariç, IA ve IIA gruplarının metallerini içerir. Bu tür reaksiyonlar yalnızca ısıtıldığında meydana gelebilir ve hidritler oluşturulabilir.

  Hidrojenin oksidasyon durumu 1 olarak kabul edildiğinden, içindeki metaller? bu durumda indirgeyici maddeler olarak görev yapar: 2Na+H2 =2NaH.

• En aktif metaller aynı zamanda karbonla da reaksiyona girer. Bu reaksiyonun sonucunda asetilenitler veya metanitler oluşur.

Hangi metallerin suyla reaksiyona girdiğini ve bu reaksiyon sonucunda ne ürettiklerini düşünelim. Asetilenler su ile reaksiyona girdiğinde asetilen verecek ve suyun metanitlerle reaksiyonu sonucunda metan elde edilecektir. İşte bu reaksiyonların örnekleri:

1. Asetilen – 2Na+2C= Na2C2;
2. Metan - Na2C2+2H20=2NaOH+C2H2.

Asitlerin metallerle reaksiyonu

Metaller asitlerle de farklı şekilde reaksiyona girebilir. Yalnızca metallerin hidrojene kadar elektrokimyasal aktivite serisindeki metaller tüm asitlerle reaksiyona girer.

Metallerin hangi maddelerle reaksiyona girdiğini gösteren bir ikame reaksiyonu örneği verelim. Başka bir şekilde bu reaksiyona redoks denir: Mg+2HCl=MgCl2 +H2^.

Bazı asitler hidrojenden sonra gelen metallerle de etkileşime girebilir: Cu+2H 2 SO 4 =CuSO 4 +SO 2 ^+2H 2 O.

Böyle bir seyreltik asidin metalle verilenlere göre reaksiyona girebileceğini unutmayın. klasik şema: Mg+H2S04 =MgS04 +H2^.

1. Metaller metal olmayanlarla reaksiyona girer.

2 Ben + N Hal 2 → 2 MeHal n

4Li + O2 = 2Li2O

Lityum dışındaki alkali metaller peroksitler oluşturur:

2Na + O2 = Na202

2. Hidrojenden önceki metaller asitlerle (nitrik ve sülfürik asitler hariç) reaksiyona girerek hidrojen açığa çıkarır

Ben + HCl → tuz + H2

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2

Pb + 2 HCl → PbCl2↓ + H2

3. Aktif metaller su ile reaksiyona girerek alkali oluşturur ve hidrojen açığa çıkarır.

2Ben+ 2n H2O → 2Me(OH)n + N H2

Metal oksidasyonunun ürünü, hidroksiti Me(OH)n'dir (burada n, metalin oksidasyon durumudur).

Örneğin:

Ca + 2H20 → Ca(OH)2 + H2

4. Orta aktiviteli metaller ısıtıldıklarında suyla reaksiyona girerek metal oksit ve hidrojen oluştururlar.

2Me + nH2Ö → Me2Ön + nH2

Bu tür reaksiyonlardaki oksidasyon ürünü metal oksit Me20n'dir (burada n, metalin oksidasyon durumudur).

3Fe + 4H 2 O → Fe 2 O 3 FeO + 4H 2

5. Hidrojenden sonraki metaller su ve asit çözeltileriyle reaksiyona girmez (nitrik ve kükürt konsantrasyonları hariç)

6. Daha aktif metaller, daha az aktif olanları tuzlarının çözeltilerinden uzaklaştırır.

CuS04 + Zn = ZnS04 + Cu

CuS04 + Fe = Fe SO4 + Cu

Aktif metaller - çinko ve demir - sülfattaki bakırın yerini aldı ve tuzlar oluşturdu. Çinko ve demir oksitlendi ve bakır azaldı.

7. Halojenler su ve alkali çözeltilerle reaksiyona girer.

Flor, diğer halojenlerden farklı olarak suyu oksitler:

2 saat 2 Ç+2F 2 = 4HF + O 2 .

soğukta: Cl2+2KOH=KClO+KCl+H2OCl2+2KOH=KClO+KCl+H2O klorür ve hipoklorit oluşur

ısıtıldığında: 3Cl2+6KOH−→KClO3+5KCl+3H2O3Cl2+6KOH→t,∘CKClO3+5KCl+3H2O lorit ve klorat oluşur

8 Aktif halojenler (flor hariç), daha az aktif halojenleri tuzlarının çözeltilerinden uzaklaştırır.

9. Halojenler oksijenle reaksiyona girmez.

10. Amfoterik metaller (Al, Be, Zn) alkali ve asit çözeltileriyle reaksiyona girer.

3Zn+4H2SO4= 3 ZnSO4+S+4H2O

11. Magnezyum aşağıdakilerle reaksiyona girer: karbon dioksit ve silikon oksit.

2Mg + CO2 = C + 2MgO

SiO2+2Mg=Si+2MgO

12. Alkali metaller (lityum hariç) oksijenle peroksit oluşturur.

2Na + O2 = Na202

3. İnorganik bileşiklerin sınıflandırılması

Basit maddeler – Molekülleri aynı türden atomlardan (aynı elementin atomları) oluşan maddeler. İÇİNDE kimyasal reaksiyonlar başka maddeler oluşturacak şekilde ayrışamaz.

Karmaşık maddeler (veya kimyasal bileşikler) – molekülleri farklı türdeki atomlardan (farklı kimyasal elementlerin atomları) oluşan maddeler. Kimyasal reaksiyonlarda başka maddeler oluşturmak üzere ayrışırlar.

Basit maddeler iki büyük gruba ayrılır: metaller ve metal olmayanlar.

Metaller – karakteristik metalik özelliklere sahip bir grup element: katılar (cıva hariç) metalik bir parlaklığa sahiptir, iyi ısı ve elektrik iletkenleridir, dövülebilir (demir (Fe), bakır (Cu), alüminyum (Al), cıva ( Hg), altın (Au), gümüş (Ag), vb.).

Ametaller – element grubu: katı, sıvı (brom) ve gaz halindeki maddeler Metalik bir parlaklığa sahip olmayanlar yalıtkandır, kırılgandır.

Ve karmaşık maddeler de dört gruba veya sınıfa ayrılır: oksitler, bazlar, asitler ve tuzlar.

Oksitler - bunlar molekülleri oksijen atomları ve başka bazı maddeler içeren karmaşık maddelerdir.

Gerekçeler - bunlar metal atomlarının bir veya daha fazla hidroksil grubuna bağlandığı karmaşık maddelerdir.

Elektrolitik ayrışma teorisi açısından bazlar, sulu bir çözeltide ayrışması metal katyonları (veya NH4+) ve hidroksit anyonları OH- üreten karmaşık maddelerdir.

Asitler - bunlar, molekülleri metal atomlarıyla değiştirilebilen veya değiştirilebilen hidrojen atomları içeren karmaşık maddelerdir.

Tuzlar - bunlar molekülleri metal atomlarından ve asidik kalıntılardan oluşan karmaşık maddelerdir. Tuz, bir asidin hidrojen atomlarının bir metalle kısmen veya tamamen değiştirilmesinin ürünüdür.

Metal atomlarının yapısı yalnızca basit maddelerin - metallerin karakteristik fiziksel özelliklerini değil, aynı zamanda genel kimyasal özelliklerini de belirler.

Büyük bir çeşitlilikle, metallerin tüm kimyasal reaksiyonları redokstur ve yalnızca iki tipte olabilir: kombinasyon ve ikame. Metaller kimyasal reaksiyonlar sırasında elektron verme yeteneğine sahiptirler, yani indirgeyici maddelerdirler ve sonuçta ortaya çıkan bileşiklerde yalnızca pozitif bir oksidasyon durumu sergilerler.

İÇİNDE Genel görünüm bu diyagramla ifade edilebilir:
Ben 0 – ne → Ben +n,
burada Me bir metaldir - basit bir madde ve Me 0+n bir metaldir, bir bileşikteki kimyasal elementtir.

Metaller değerlik elektronlarını metal olmayan atomlara, hidrojen iyonlarına ve diğer metallerin iyonlarına bağışlama yeteneğine sahiptir ve bu nedenle metal olmayanlarla (basit maddeler, su, asitler, tuzlar) reaksiyona girer. Ancak metallerin indirgeme yetenekleri farklılık göstermektedir. Metallerin reaksiyon ürünlerinin bileşimi çeşitli maddeler maddelerin oksitleyici yeteneğine ve reaksiyonun meydana geldiği koşullara bağlıdır.

Yüksek sıcaklıklarda çoğu metal oksijenle yanar:

2Mg + O2 = 2MgO

Yalnızca altın, gümüş, platin ve diğer bazı metaller bu koşullar altında oksitlenmez.

Birçok metal halojenlerle ısınmadan reaksiyona girer. Örneğin alüminyum tozu brom ile karıştırıldığında tutuşur:

2Al + 3Br2 = 2AlBr3

Metaller suyla etkileşime girdiğinde bazı durumlarda hidroksitler oluşur. Normal koşullar altında alkali metallerin yanı sıra kalsiyum, stronsiyum ve baryum da suyla çok aktif etkileşime girer. Bu reaksiyonun genel şeması şöyle görünür:

Ben + HOH → Me(OH) n + H 2

Diğer metaller ısıtıldığında suyla reaksiyona girer: kaynadığında magnezyum, kırmızı renkte kaynadığında su buharındaki demir. Bu durumlarda metal oksitler elde edilir.

Bir metal bir asitle reaksiyona girerse, ortaya çıkan tuzun bir parçasıdır. Bir metal asit çözeltileriyle etkileşime girdiğinde çözeltide bulunan hidrojen iyonları tarafından oksitlenebilir. Kısaltılmış iyonik denklem Genel olarak şu şekilde yazılabilir:

Ben + nH + → Me n + + H 2

Konsantre sülfürik ve nitrik gibi oksijen içeren asitlerin anyonları, hidrojen iyonlarından daha güçlü oksitleyici özelliklere sahiptir. Bu nedenle, bakır ve gümüş gibi hidrojen iyonları tarafından oksitlenemeyen metaller bu asitlerle reaksiyona girer.

Metaller tuzlarla etkileşime girdiğinde bir ikame reaksiyonu meydana gelir: ikame edilen - daha aktif metal - atomlarından gelen elektronlar, değiştirilen - daha az aktif metalin iyonlarına geçer. Daha sonra ağ, metali tuzlardaki metalle değiştirir. Bu reaksiyonlar tersine çevrilemez: eğer A metali, metal B'yi tuz çözeltisinden çıkarırsa, metal B, metal A'yı tuz çözeltisinden çıkarmaz.

Metallerin, tuzlarının sulu çözeltilerinden birbirlerinden yer değiştirme reaksiyonlarında ortaya çıkan kimyasal aktivitenin azalan sırasına göre, metaller, metallerin elektrokimyasal voltaj (aktiviteleri) serisinde bulunur:

Li → Rb → K → Ba → Sr → Ca → Na → Mg → Al → Mn → Zn → Cr → → Fe → Cd → Co → Ni → Sn → Pb → H → Sb → Bi → Cu → → Ag → Pd → Pt → Au

Bu sıranın solunda yer alan metaller daha aktiftir ve aşağıdaki metalleri tuz çözeltilerinden uzaklaştırabilirler.

Hidrojen, pozitif yüklü iyonlar oluşturmak için metallerle ortak bir özelliği paylaşan tek metal olmayan madde olarak metallerin elektrokimyasal voltaj serisine dahil edilir. Bu nedenle hidrojen, tuzlarındaki bazı metallerin yerini alır ve kendisi de asitlerdeki birçok metalle değiştirilebilir, örneğin:

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H2 + Q

Elektrokimyasal voltaj serisinde hidrojenden önce gelen metaller, onu birçok asitin (hidroklorik, sülfürik vb.) çözeltilerinden uzaklaştırır, ancak onu takip edenlerin tümü, örneğin bakır, onu yerinden çıkarmaz.

web sitesi, materyalin tamamını veya bir kısmını kopyalarken kaynağa bir bağlantı gereklidir.

İnsanların ihtiyaçları için kullanmayı öğrendikleri ilk malzeme taştı. Ancak daha sonra insanoğlu metallerin özelliklerinin farkına varınca taş çok geriye gitti. İnsanların elindeki en önemli ve ana malzeme haline gelen bu maddeler ve alaşımlarıdır. Onlardan ev eşyaları ve aletler yapıldı ve binalar inşa edildi. Bu nedenle bu yazıda metallerin ne olduğuna bakacağız. Genel özellikleriözellikleri ve uygulamaları bu günle çok alakalı. Sonuçta, kelimenin tam anlamıyla Taş Devri'nden hemen sonra, bütün bir metal galaksisi onu takip etti: bakır, bronz ve demir.

Metaller: genel özellikler

Bu basit maddelerin tüm temsilcilerini birleştiren şey nedir? Elbette bu onların kristal kafeslerinin yapısı, kimyasal bağ türleri ve atomun elektronik yapısının özellikleridir. Sonuçta, bu malzemelerin insanlar tarafından kullanımının altında yatan karakteristik fiziksel özellikler buradan kaynaklanmaktadır.

Öncelikle metalleri ele alalım. kimyasal elementler periyodik sistem. İçinde oldukça serbest bir şekilde bulunurlar ve bugün bilinen 115 hücreden 95'ini işgal ederler. Genel sistemdeki konumlarının çeşitli özellikleri vardır:

• Alüminyumdan başlayarak grup I ve II'nin yanı sıra III'ün ana alt gruplarını oluştururlar.
• Tüm yan alt gruplar yalnızca metallerden oluşur.
• Bordan astatine kadar geleneksel köşegenin altında bulunurlar.

Bu verilere dayanarak sistemin sağ üst kısmında metal olmayanların toplandığını, alanın geri kalanının ele aldığımız elementlere ait olduğunu görmek kolaydır.

Hepsi atomun elektronik yapısının çeşitli özelliklerine sahiptir:

Metallerin ve metal olmayanların genel özellikleri yapılarındaki desenlerin tanımlanmasını mümkün kılar. Dolayısıyla birincinin kristal kafesi metalik ve özeldir. Düğümleri çeşitli türde parçacıklar içerir:

• iyonlar;
• atomlar;
• elektronlar.

İçeride elektron gazı adı verilen ortak bir bulut birikmektedir ve bu, bu maddelerin tüm fiziksel özelliklerini açıklamaktadır. Tip Kimyasal bağ metallerde onlarla aynı adı taşır.

Fiziki ozellikleri

Tüm metalleri birleştiren bir dizi parametre vardır. Genel özellikleri fiziki ozellikleriöyle görünüyor.

Listelenen parametreler metallerin genel özellikleridir, yani onları büyük bir ailede birleştiren her şeydir. Ancak her kuralın istisnalarının olduğu anlaşılmalıdır. Üstelik bu türden çok fazla unsur var. Bu nedenle ailenin kendi içinde de bölünmeler vardır. çeşitli gruplar Aşağıda ele alacağımız ve karakteristik özelliklerini göstereceğimiz.

Kimyasal özellikler

Kimya bilimi açısından tüm metaller indirgeyici ajanlardır. Üstelik çok güçlü. Dış seviyedeki elektronlar ne kadar azsa ve atom yarıçapı ne kadar büyük olursa, bu parametreye göre metal o kadar güçlü olur.

Sonuç olarak metaller aşağıdakilerle reaksiyona girebilir:

Bu sadece genel inceleme kimyasal özellikler. Sonuçta, her bir öğe grubu için bunlar tamamen bireyseldir.

Alkali toprak metalleri

Toprak alkali metallerin genel özellikleri aşağıdaki gibidir:

Bu nedenle, toprak alkali metaller, yüksek kimyasal aktivite sergileyen, güçlü indirgeyici ajanlar ve vücuttaki biyolojik süreçlerde önemli katılımcılar olan s-ailesinin ortak elementleridir.

Alkali metaller

Genel özellikleri isimleriyle başlar. Alkaliler - kostik hidroksitler oluşturarak suda çözünme kabiliyeti nedeniyle aldılar. Suyla reaksiyonlar çok şiddetlidir, bazen iltihapla birliktedir. Bu maddeler kimyasal aktiviteleri çok yüksek olduğundan doğada serbest halde bulunmazlar. Havayla, su buharıyla, metal olmayanlarla, asitlerle, oksitlerle ve tuzlarla yani hemen hemen her şeyle reaksiyona girerler.

Bu onların elektronik yapısıyla açıklanmaktadır. Dış seviyede kolayca vazgeçebilecekleri tek bir elektron vardır. Bunlar en güçlü indirgeyici maddelerdir, bu nedenle onları saf formda elde etmek çok zaman aldı. uzun zamandır. Bu ilk olarak 18. yüzyılda Humphry Davy tarafından sodyum hidroksitin elektrolizi ile yapıldı. Artık bu grubun tüm temsilcileri bu yöntem kullanılarak çıkarılıyor.

Alkali metallerin genel özelliği periyodik tablonun ana alt grubu olan birinci grubu oluşturmalarıdır. Hepsi - önemli unsurlar birçok değerli şey oluşturuyor doğal bileşikler insanlar tarafından kullanılır.

D- ve f-ailesine ait metallerin genel özellikleri

Bu element grubu, oksidasyon durumları değişebilen tüm elementleri içerir. Bu, koşullara bağlı olarak metalin hem oksitleyici madde hem de indirgeyici madde olarak hareket edebileceği anlamına gelir. Bu tür elementlerin tepki verme yeteneği yüksektir. Bunlar arasında çok sayıda amfoterik madde vardır.

Tüm bu atomların ortak adı geçiş elementleridir. Bunu aldılar çünkü özellikleri açısından, s-ailesinin tipik metalleri ile p-ailesinin metal olmayanları arasında gerçekten ortada duruyorlar.

Geçiş metallerinin genel özellikleri, benzer özelliklerinin belirlenmesini ifade eder. Bunlar aşağıdaki gibidir:

• dış seviyede çok sayıda elektron;
• büyük atom yarıçapı;
• çeşitli oksidasyon durumları (+3'ten +7'ye);
• d- veya f-alt seviyesindedir;
• Sistemin 4-6 büyük periyodunu oluşturur.

Basit maddeler olarak bu grubun metalleri çok güçlü, dövülebilir ve şekillendirilebilir ve bu nedenle endüstriyel öneme sahiptir.

Periyodik tablonun yan alt grupları

Yan alt grup metallerinin genel özellikleri geçiş metallerininkilerle tamamen örtüşmektedir. Ve bu şaşırtıcı değil çünkü özünde tamamen aynı şeyler. Sadece sistemin yan alt grupları tam olarak d ve f ailelerinin temsilcileri, yani geçiş metalleri tarafından oluşturulmuştur. Dolayısıyla bu kavramların eş anlamlı olduğunu söyleyebiliriz.

Bunların en aktif ve önemlileri skandiyumdan çinkoya kadar 10 temsilciden oluşan ilk sıradır. Hepsinin önemli endüstriyel önemi vardır ve insanlar tarafından, özellikle de eritme amacıyla sıklıkla kullanılırlar.

Alaşımlar

Metallerin ve alaşımların genel özellikleri bu maddelerin nerede ve nasıl kullanılabileceğinin anlaşılmasını mümkün kılar. Bu tür bileşikler son yıllarda, kalitelerini artırmak için yeni katkı maddeleri keşfedilip sentezlendikçe büyük dönüşümlere uğramıştır.

Günümüzün en ünlü alaşımları şunlardır:

• pirinç;
• duralumin;
• dökme demir;
• çelik;
• bronz;
• kazanacak;
• nikrom ve diğerleri.

Alaşım nedir? Bu, ikincisinin özel fırın cihazlarında eritilmesiyle elde edilen bir metal karışımıdır. Bu, özellikleri bakımından onu oluşturan saf maddelerden üstün olan bir ürün elde etmek için yapılır.

Metallerin ve metal olmayanların özelliklerinin karşılaştırılması

hakkında konuşursak Genel Özellikler o zaman metallerin ve metal olmayanların özellikleri çok önemli bir noktada farklılık gösterecektir: ikincisi için benzer özellikleri ayırt etmek imkansızdır, çünkü hem fiziksel hem de kimyasal olarak ortaya çıkan özellikleri çok farklıdır.

Bu nedenle metal olmayanlar için benzer bir özelliğin yaratılması mümkün değildir. Ancak her grubun temsilcilerini ayrı ayrı ele alabilir ve özelliklerini anlatabilirsiniz.

Çalışmanın amacı:çeşitli aktivitelere sahip metallerin ve bunların bileşiklerinin karakteristik kimyasal özelliklerine pratik olarak aşina olmak; Amfoterik özelliklere sahip metallerin özelliklerini inceleyin. Redoks reaksiyonları elektron-iyon dengesi yöntemi kullanılarak eşitlenir.

Teorik kısım

Metallerin fiziksel özellikleri. Normal koşullar altında cıva dışındaki tüm metaller, sertlik dereceleri açısından keskin farklılıklar gösteren katı maddelerdir. Birinci tür iletkenler olan metaller yüksek elektrik ve ısı iletkenliğine sahiptir. Bu özellikler, aralarında serbest elektronların hareket ettiği, metal iyonlarının bulunduğu düğümlerde kristal kafesin yapısı ile ilişkilidir. Elektrik ve ısı transferi bu elektronların hareketi nedeniyle gerçekleşir.

Metallerin kimyasal özellikleri . Tüm metaller indirgeyici maddelerdir; Kimyasal reaksiyonlar sırasında elektronlarını kaybederler ve pozitif yüklü iyonlara dönüşürler. Sonuç olarak çoğu metal, oksijen gibi tipik oksitleyici maddelerle reaksiyona girerek çoğu durumda metallerin yüzeyini yoğun bir tabaka halinde kaplayan oksitler oluşturur.

Mg° +O 2 °=2Mg +2 Ö- 2

Mg-2=Mg +2

HAKKINDA 2 +4 =2О -2

Metallerin çözeltilerdeki indirgeme aktivitesi, metalin voltaj serisindeki konumuna veya metalin elektrot potansiyelinin değerine bağlıdır (tablo). Belirli bir metalin elektrot potansiyeli ne kadar düşükse, indirgeyici madde o kadar aktif olur. dır-dir. Tüm metaller ayrılabilir 3 grup :

Aktif metaller – gerilim serisinin başlangıcından (yani Li'den) Mg'ye;

Orta aktivite metalleri Mg'den H'ye;

Düşük aktif metaller – H'den gerilim serisinin sonuna kadar (Au'ya).

Grup 1'in metalleri suyla etkileşime girer (buna esas olarak alkali ve alkalin toprak metalleri dahildir); Reaksiyon ürünleri karşılık gelen metallerin ve hidrojenin hidroksitleridir, örneğin:

2К°+2Н 2 O=2KOH+H 2 HAKKINDA

K°-=K + | 2

2 saat + +2 =H 2 0 | 1

Metallerin asitlerle etkileşimi

Tüm oksijensiz asitler (hidroklorik HC1, hidrobromik HBr, vb.) ve ayrıca bazı oksijen içeren asitler (seyreltik sülfürik asit H2S04, fosforik asit H3PO4, asetik asit CH3COOH, vb.) reaksiyona girer. hidrojene kadar gerilim serisinde duran metal 1 ve 2 grupları ile. Bu durumda karşılık gelen tuz oluşur ve hidrojen açığa çıkar:

Zn+ H 2 BU YÜZDEN 4 = ZnSO 4 + H 2

Zn 0 -2 = Zn 2+ | 1

2 saat + +2 =H 2 ° | 1

Konsantre sülfürik asit, grup 1, 2 ve kısmen 3'ün (Ag dahil) metallerini oksitlerken SO2'ye indirgenir - keskin kokulu renksiz bir gaz, beyaz bir çökelti veya hidrojen sülfür H2S şeklinde çökelmiş serbest kükürt - çürük kokulu yumurtalara sahip bir gaz Metal ne kadar aktif olursa kükürt de o kadar azalır, örneğin:

| 1

| 8

Herhangi bir konsantrasyondaki nitrik asit hemen hemen tüm metalleri oksitler, bunun sonucunda ilgili metalin nitratı, su ve indirgeme ürünü N +5 (NO 2 - keskin kokulu kahverengi gaz, NO - keskin kokulu renksiz gaz, N) 2 O - narkotik kokulu bir gaz, N2 kokusuz bir gazdır, NH4NO3 renksiz bir çözeltidir). Metal ne kadar aktifse ve asit ne kadar seyreltikse, nitrik asitte o kadar fazla nitrojen azalır.

Alkalilerle reaksiyona girer amfoterik esas olarak grup 2'ye ait metaller (Zn, Be, Al, Sn, Pb, vb.). Reaksiyon metallerin alkali ile kaynaştırılmasıyla ilerler:

kurşun+2 NaOH= Hayır 2 PbO 2 +H 2

kurşun 0 -2 = kurşun 2+ | 1

2 saat + +2 =H 2 ° | 1

veya etkileşimde bulunurken güçlü çözüm alkaliler:

+ 2NaOH + 2H olun 2 HAKKINDA = Hayır 2 +H 2

°-2 olun=Ol +2 | 1

Amfoterik metaller, amfoterik oksitler ve buna göre amfoterik hidroksitler oluşturur (tuz ve su oluşturmak üzere asitler ve alkalilerle reaksiyona girerek), örneğin:

veya iyonik formda:

veya iyonik formda:

Pratik kısım

1 numaralı deneyimi yaşayın.Metallerin su ile etkileşimi .

Gazyağı kavanozunda saklanan küçük bir parça alkali veya alkalin toprak metali (sodyum, potasyum, lityum, kalsiyum) alın, filtre kağıdıyla iyice kurulayın ve suyla dolu porselen bir bardağa ekleyin. Deneyin sonunda birkaç damla fenolftalein ekleyin ve elde edilen çözeltinin ortamını belirleyin.

Magnezyum suyla reaksiyona girdiğinde reaksiyon tüpünü bir süre alkol lambasında ısıtın.

2 numaralı deneyimi yaşayın.Metallerin seyreltik asitlerle etkileşimi .

20-25 damla 2N hidroklorik, sülfürik ve nitrik asitler. Her bir test tüpüne tel, parça veya talaş şeklindeki metalleri bırakın. Meydana gelen olayları gözlemleyin. Hiçbir şeyin olmadığı test tüplerini alkol lambasında reaksiyon başlayana kadar ısıtın. Açığa çıkan gazı belirlemek için nitrik asit içeren test tüpünü dikkatlice koklayın.

3 numaralı deneyimi yaşayın.Metallerin konsantre asitlerle etkileşimi .

İki test tüpüne 20 - 25 damla konsantre nitrik ve sülfürik asit (dikkatle!) dökün, metali içine indirin ve ne olduğunu gözlemleyin. Gerekirse reaksiyon başlamadan önce test tüpleri bir alkol lambasında ısıtılabilir. Açığa çıkan gazları belirlemek için tüpleri dikkatlice koklayın.

4 numaralı deney.Metallerin alkalilerle etkileşimi .

Bir test tüpüne 20-30 damla konsantre alkali çözeltisi (KOH veya NaOH) dökün ve metali ekleyin. Test tüpünü hafifçe ısıtın. Neler olduğunu gözlemleyin.

Deneyim№5. Fiş ve özellikler metal hidroksitler.

İlgili metalin 15-20 damla tuzunu bir test tüpüne dökün, bir çökelti oluşana kadar alkali ekleyin. Tortuyu iki parçaya bölün. Bir parçaya hidroklorik asit çözeltisi, diğerine alkali çözelti dökün. Gözlemleri not edin, moleküler, tam iyonik ve kısa iyonik formlarda denklemler yazın ve ortaya çıkan hidroksitin doğası hakkında sonuçlar çıkarın.

Çalışmanın tasarımı ve sonuçlar

Redoks reaksiyonları için elektron-iyon denge denklemlerini yazın, iyon değişim reaksiyonlarını moleküler ve iyon-moleküler formlarda yazın.

Sonuçlarınızda, incelediğiniz metalin hangi aktivite grubuna (1, 2 veya 3) ait olduğunu ve hidroksitin hangi özellikleri (bazik veya amfoterik) sergilediğini yazın. Sonuçlarınızı gerekçelendirin.

11 numaralı laboratuvar çalışması