Химические свойства металлов как восстановителей


ЕГЭ. Химические свойства металлов

Химические свойства металлов

1. Щелочные (Li-Fr), щелочно-земельные (Ca-Ra) металлы, Mg

1) Реагируют с кислородом (подробнее)

Все Щ металлы, кроме Li, образуют не оксиды, а пероксиды:

2Li + O2 → 2Li2O

2Na + O2 → Na2O2

 

Оксиды получают взаимодействием пероксидов с металлом:

Na2O2 + 2Na → 2Na2O

 

2) Реагируют с водородом (подробнее)

 

3) Реагируют с водой (подробнее)

 

4) Реагируют с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом:

3Mg + 2P → Mg 3P2 (t)

2Na + Cl2 → 2NaCl

Ca + 2C → CaC2 (t)

 

5) Реагируют с некоторыми кислотными оксидами:

CO2 + 2Mg → 2MgO + C

SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si
SiO2 + 2Ca → 2CaO + Si
SiO2 + 2Ba → 2BaO + Si

 

6) Магний как восстановитель используется в производстве кремния и некоторых металлов:

2Mg + TiCl4 → 2MgCl2 + Ti (t)

 

7) Реакции Щ и ЩЗ металлов с растворами солей или кислот не рассматриваются, так как эти металлы очень бурно взаимодействуют с водой, и суммарная реакция изменится.

 

2. Алюминий

1) Реагирует с кислородом: 4Al + 3O2 → 2Al2O3

 

2) Не реагирует с водородом (из металлов только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

 

3) Реагирует с водой, если удалить оксидную пленку:

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

 

4) Реагирует с щелочами с выделением водорода (также Be и Zn):

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

 

5) Реагируют с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом:

2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

4Al + 3C → Al4C3

2Al + N2 → 2AlN (t)

 

6) Используется для восстановления менее активных металлов (алюмотермия):

3FeO + 2Al →  3Fe + Al2O3
Cr2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3

 

7) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:

Al + H2SO4 (р) → Al2(SO4)3 + H2

 

8) Вытесняет менее активные металлы из их солей:

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

 

9) На холоде пассивируется концентрированными растворами серной и азотной кислот. При нагревании реагирует без выделения водорода.

 

3. Железо

1) Реагирует с кислородом:

3Fe + 2O2 → Fe3O4 (железная окалина)

В присутствии воды образуется ржавчина:
4Fe + 3O2 + 6H2O&nbsp → 4Fe(OH)3

 

2) Не реагирует с водородом (только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

Fe + H2 → реакция не идет

 

3) Реагирует с парами воды с образованием оксида:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (t)

 

4) Не реагирует с щелочами

Fe + NaOH → реакция не идет

 

5) Реагирует с кислородом, серой, галогенами при нагревании:

2Fe + 3F2 → 2FeF3 (образуется соль Fe+3)

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (образуется соль Fe+3)

2Fe + 3Br2 → 2FeBr3 (образуется соль Fe+3)

Fe + I2 → FeI2 (образуется соль Fe+2)

Fe + S → FeS

Металлы как восстановители - Большая Химическая Энциклопедия

Восстановление аренов каталитическим гидрированием описано в разделе 114. Другой метод с использованием металлов группы I в качестве восстановителей, который дает производные 14 циклогексадиена, будет представлен в разделе 1111. Электрофильное ароматическое замещение является наиболее важным типом реакции, проявляемой бензолом и его производными, и составляет весь предмет Главы 12 ... [Pg.438]

Предсказание и объяснение тенденции в отношении прочности металлов Группы 2 как восстановителей.[Pg.739]

Прочитать всю лабораторную деятельность. Сформируйте гипотезу об относительной силе этих четырех металлов как восстановителей, от самого сильного до самого слабого. Запишите свою гипотезу на странице 154. [Стр.153]

Поддерживают ли четыре металла в качестве восстановителей вашу ... [Стр.156]

Мы сосредоточили наши усилия на восстановлении солей металлов в эфирных или углеводородных растворителях использование щелочных металлов в качестве восстановителей (l 6-54,77). [Pg.228]

Электрохимическая гидродимеризация ароматических альдегидов более известна.Существенным преимуществом такого электросинтеза является возможность отказаться от использования металлов в качестве восстановителей. Реакция была исследована, например, компанией Monsanto для электросинтеза 1,2-бис- (гидроксифенил) этандиола467 -4691 ... [Pg.56]

Спускаясь по моторной колонке, любой металл заменит любой металл ниже это в растворе. Относительная прочность металлов как восстановителей (доноров электронов) уменьшается вниз по таблице ... [Стр.73]

Системы на основе твердых металлов как восстановителей... [Pg.404]

Таблица IX, 7, Катиилитическое окисление углеводородов диоксидом в присутствии твердых металлов в качестве восстановителей.
Кобальт - единственный металл в этой группе, анионные карбонильные соединения которого детально исследованы. Карбонилгидрид родия, предположительно HRh (CO) 4, образуется с низким выходом в виде чрезвычайно нестабильных бледно-желтых кристаллов при обработке хлорида родия монооксидом углерода в присутствии воды и металла в качестве восстановителя 219).Однако этот карбонилгидрид родия не охарактеризован. Следовательно, вся химия, которая будет обсуждаться в этом разделе, будет химией кобальта. [Стр.234]
.

9.2: Металлы и неметаллы и их ионы

За исключением водорода, все элементы, которые образуют положительные ионы, теряя электроны во время химических реакций, называются металлами. Таким образом, металлы являются электроположительными элементами с относительно низкими энергиями ионизации. Они отличаются ярким блеском, твердостью, способностью резонировать со звуком и отлично проводят тепло и электричество. В нормальных условиях металлы являются твердыми телами, за исключением ртути.

Физические свойства металлов

Металлы блестящие, пластичные, пластичные, хорошо проводят тепло и электричество.Другие свойства включают:

  • Состояние : Металлы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре, за исключением ртути, которая находится в жидком состоянии при комнатной температуре (в жаркие дни галлий находится в жидком состоянии).
  • Блеск : Металлы обладают свойством отражать свет от своей поверхности и могут быть отполированы, например, золотом, серебром и медью.
  • Ковкость: Металлы обладают способностью противостоять ударам молотком и могут быть превращены в тонкие листы, известные как фольга.Например, кусок золота размером с кубик сахара можно растолочь в тонкий лист, которым будет покрыто футбольное поле.
  • Пластичность: Металлы можно втягивать в проволоку. Например, из 100 г серебра можно натянуть тонкую проволоку длиной около 200 метров.
  • Твердость: Все металлы твердые, кроме натрия и калия, которые мягкие и поддаются резке ножом.
  • Валентность: Металлы обычно имеют от 1 до 3 электронов на внешней оболочке их атомов.
  • Проводимость : Металлы являются хорошими проводниками, потому что у них есть свободные электроны. Серебро и медь - два лучших проводника тепла и электричества. Свинец - самый плохой проводник тепла. Висмут, ртуть и железо также являются плохими проводниками
  • Плотность : Металлы имеют высокую плотность и очень тяжелые. Иридий и осмий имеют самую высокую плотность, а литий - самую низкую.
  • Точки плавления и кипения : Металлы имеют высокие температуры плавления и кипения.Вольфрам имеет самые высокие температуры плавления и кипения, а ртуть - самые низкие. Натрий и калий также имеют низкие температуры плавления.

Химические свойства металлов

Металлы - это электроположительные элементы, которые обычно образуют основных или амфотерных оксидов с кислородом. Другие химические свойства включают:

  • Электроположительный характер : Металлы имеют тенденцию к низкой энергии ионизации, а обычно теряют электроны (т.е.е. окисляются ) когда они вступают в химические реакции реакции Обычно они не принимают электроны. Например:
    • Щелочные металлы всегда 1 + (теряют электрон в s подоболочке)
    • Щелочноземельные металлы всегда 2 + (теряют оба электрона в s подоболочке)
    • Ионы переходных металлов не следуют очевидной схеме, 2 + является обычным (теряют оба электрона в подоболочке s ), а также наблюдаются 1 + и 3 +

\ [\ ce {Na ^ 0 \ rightarrow Na ^ + + e ^ {-}} \ label {1.{-}} \ label {1.3} \ nonumber \]

Соединения металлов с неметаллами имеют тенденцию быть ионными по природе. Большинство оксидов металлов являются основными оксидами и растворяются в воде с образованием гидроксидов металлов :

\ [\ ce {Na2O (s) + h3O (l) \ rightarrow 2NaOH (aq)} \ label {1.4} \ nonumber \]

\ [\ ce {CaO (s) + h3O (l) \ rightarrow Ca (OH) 2 (aq)} \ label {1.5} \ nonumber \]

Оксиды металлов проявляют свою химическую природу основную , реагируя с кислотами с образованием солей металла и воды:

\ [\ ce {MgO (s) + HCl (водный) \ rightarrow MgCl2 (водный) + h3O (l)} \ label {1.{2 -} \), следовательно, \ (Al_2O_3 \).

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Вы ожидаете, что он будет твердым, жидким или газообразным при комнатной температуре?

Решения

Оксиды металлов обычно твердые при комнатной температуре

Пример \ (\ PageIndex {3} \)

Напишите вычисленное химическое уравнение реакции оксида алюминия с азотной кислотой:

Решение

Оксид металла + кислота -> соль + вода

\ [\ ce {Al2O3 (s) + 6HNO3 (водный) \ rightarrow 2Al (NO3) 3 (водный) + 3h3O (l)} \ nonumber \]

.

Свойства металлов

Подавляющее большинство простых веществ - металлы. Физические свойства металлов - это непрозрачность, специфический «металлический» блеск, высокая теплопроводность и электропроводность, пластичность. Именно благодаря этим свойствам металлы сыграли решающую роль в истории человечества.

В чем причина того, что металлы обладают такими свойствами и чем они так отличаются от неметаллов? Периодический закон и теория строения атома объяснили структуру и свойства металлов.Оказалось, что металлические свойства элементов обусловлены электронной структурой их атомов.

Металлы на внешних электронных оболочках имеют 1-4 электрона. Эти электроны подвижны, поскольку они слабо притягиваются ядром. Благодаря этому металлу все или некоторые внешние электроны легко сдаются, в результате чего образуются положительно заряженные ионы-катионы. Чем легче металлам терять электроны, тем они активнее и тем сильнее проявляются их металлические свойства.

В атомах неметаллов на внешних электронных оболочках много электронов 4-8, за исключением водорода (1) и бора (3). Эти электроны сильно притягиваются ядром, поэтому оторвать их от атома очень сложно. Но атомы неметаллов могут присоединять лишние электроны и превращаться в отрицательно заряженные ионы - анионы.

Все металлы, кроме жидкой ртути, в обычных условиях твердые и имеют кристаллическую структуру. Свойства металлов тесно связаны со структурой их кристаллов.В узлах кристаллической решетки размещаются атомы и ионы (катионы), а количество ионов и электронов в кристаллах варьируется от металла к кристаллу. Внешние электроны, поскольку они подвижны и слабо притягиваются ядрами, образуют так называемый «электронный газ», который «блуждает» между ионами в кристалле. «Электронный газ» принадлежит не отдельным ионам, а кристаллу в целом. Именно наличием таких подвижных электронов в кристаллической решетке металлов можно объяснить их высокую электрическую и теплопроводность.«Электронный газ» очень хорошо отражает свет (поэтому металлы непрозрачны и имеют характерный блеск), а также короткие радиоволны. Последнее свойство металлов - основа радара.

Металлы можно подделывать, и их способность к растяжению объясняется скольжением (смещением) одних слоев ионов относительно других.

Как уже отмечалось, чем легче металлам отдавать свои валентные электроны, тем они более активны и, следовательно, легче вступают в химические реакции.Более активные металлы вытесняют менее активные соединения из своих соединений. Кроме того, многие металлы вытесняют водород из некоторых кислот, а также из воды. Исходя из этого, все металлы могут быть организованы в так называемую последовательность действий или электрохимическую серию напряжений.

Платиновые металлы, золото и серебро издавна называют благородными. Они химически довольно инертны и поэтому не вступают в реакцию с водой или со многими кислотами. Подобно драгоценным металлам, титан, цирконий, гафний, ниобий, тантал, молибден, вольфрам и рений, которые также являются химически пассивными, ведут себя.Они термостойкие и обладают замечательными механическими свойствами. Именно поэтому эти металлы и их сплавы играют огромную роль в современной авиации, ракетной технике и атомной энергетике.

.

A-level химия / aqa / модуль 5 / переходные металлы - Викиучебники, открытые книги для открытого мира

Из Wikibooks, открытые книги для открытого мира

Перейти к навигации Перейти к поиску
Ищите A-level chemistry / aqa / module 5 / переходные металлы в одном из родственных проектов Wikibooks: Викиучебник не имеет страницы с таким точным названием.

Другие причины, по которым это сообщение может отображаться:

  • Если страница была создана здесь недавно, она может еще не отображаться из-за задержки обновления базы данных; подождите несколько минут и попробуйте функцию очистки.
  • Заголовки в Викиучебниках чувствительны к регистру , за исключением первого символа; пожалуйста, проверьте альтернативные заглавные буквы и подумайте о добавлении перенаправления здесь к правильному заголовку.
  • Если страница была удалена, проверьте журнал удалений и просмотрите политику удаления.
.

Смотрите также