Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Альбом ЛПисправлен3.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
02.05.2019
Размер:
995.84 Кб
Скачать

Контрольні питання і задачі

1. При електролізі водного розчину хром (ІІІ) сульфату струмом силою 2 А маса катода збільшилася на 8 г. Протягом якого часу проводили електроліз?

2. При електролізі водного розчину станум (ІІ) хлориду на аноді виділилося 4,48 л хлору (умови нормальні). Знайти масу олова, що виділилося на катоді.

3. У водному розчині ферум (II) сульфат окиснюється розчиненим у воді киснем з утворенням основної солі. Написати рівняння реакції, що протікає при цьому.

4. Як впливає на корозію заліза його контакт з іншими металами? Який метал буде руйнуватися першим на ушкодженій поверхні лудженого, оцинкованого і нікельованого заліза?

Властивості елементів і їх сполук

МЕТАЛИ

Більшість хімічних елементів є металами: їхні атоми мають здатність віддавати електрони й перетворюватися в позитивно заряджені іони. Не існує хімічних сполук, у яких атом металу мав би негативний ступінь окиснення. Активність металу, тобто його здатність віддавати електрони кількісно характеризується величиною енергії іонізації /і стандартним електродним потенціалом 0: чим менше й чим негативніше 0, тим активніше метал. В результаті відриву зовнішніх електронів атом перетворюється в катіон. Метали, перебуваючи у вищих ступенях окиснення, утворюють у водних розчинах оксоаніони. Багато хто з них є сильними окисниками (MnO4, MnO42–, Cr2O72–, BiО3 і ін.). Більшість йонів металів, особливо d- елементів, утворюють численні координаційні сполуки.

Основні типи хімічних реакцій, у які вступають метали

I. Реакції за участю атомів металів (метал завжди відновник)

1. Реакції з неметалами: киснем, галогенами, сіркою, азотом. У результаті реакцій утворюються оксиди, галогеніди, сульфіди, нітриди. Самі активні метали - s-елементи, вступають у реакцію з воднем з утворенням гідридів.

2. Реакції з катіонами інших металів, наприклад: Fe + Cu2+ = Си + Fe2+. Можливість протікання таких реакцій визначається відносним положенням металів у ряді напруг.

3. Реакції з кислотами. Хлоридна й розведена сульфатна кислоти можуть бути окисниками тільки за рахунок іонів Н+: Zn + 2НСl = ZnCl2 + Н2

Із зазначеними кислотами взаємодіють тільки метали, які розташовані в ряді напруг до водню. Концентрована сульфатна кислота є окисником за рахунок S+6. Залежно від активності металу сульфатна кислота відновлюється до SO2 (Cu, Sn) або до H2S (Zn, Mg). Нітратна кислота може бути окисником тільки за рахунок N+5. Залежно від концентрації кислоти й активності металу продуктами відновлення можуть бути NO2, NO, NH4NO3.

4. Реакції з водою. Взаємодіють тільки s-елементи, наприклад: 2Na + 2Н2О = 2NaOH + Н2.

5. Реакції з лугами. Метали, гідроксиди яких мають амфотерні властивості (Zn, Sn, Al, Be, Cr) з лугами утворюють гідроксокомплекси, наприклад: 2Аl + 6NaOH + 6Н2О = 2Na3[Al(OH)6] + ЗН2

II. Реакції за участю одноатомних катіонів

1. Взаємодія з катіонами інших металів: 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+

Це окисно-відновні реакції, можливість протікання яких визначається співвідношенням окисно-відновних потенціалів.

2. Реакції комплексоутворення, наприклад: Ni2+ + 6NH4OH = [Ni2+ (NH3)6]2+ + 6H2O.

Ці реакції не супроводжуються зміною ступеня окиснення металу.

3. Взаємодія з молекулами розчинника. Це процеси гідратації, гідролізу, утворення оксоаніонів і оксокатіонів.

Основна область застосування d-елементів – металургія (чавун, сталь, леговані сталі, жароміцні сплави, інші спеціальні сплави). Хром, нікель, мідь використовуються як гальванічні покриття в декоративних цілях, для підвищення твердості, електропровідності й т.д. Мідь широко застосовується в електро- і радіотехніці завдяки її високій електропровідності й пластичності. Дуже широке застосування знаходять сполуки перехідних металів. Приведемо лише кілька областей їхнього використання:

а) калій перманганат, манган(ІV) оксид, калій біхромат („хромпік”) використовують як сильні окисники в різних галузях промисловості й у лабораторній практиці;

б) МnО2 знаходить застосування у виробництві сухих гальванічних елементів;

в) хром (III) оксид є основою тонкої полірувальної пасти («паста ГОИ»);

г) хромовий ангідрид – складова частина електроліту для гальванічного хромування;

д) титан (IV) оксид, цинк (II) оксид, ферум (III) оксид, хром (III) оксид і інші сполуки використовуються як пігменти при виробництві мінеральних фарб.

Властивості

Метали

K

Na

Ca

Мg

Al

Mn

Zn

Fe

Cr

Ni

Sn

Pb

H

Cu

Hg

Ag

Pt

Au

Активність як відновників

зменшується

Здатність йонів відновлюватися

збільшується

Взаємодія

з киснем

швидко окиснюються

окиснюються при звичайній температурі

окиснюються при нагріванні

не окиснюються

Взаємодія

з водою

витісняють Н2 при звичайній температурі

витісняють Н2 тільки при нагріванні

здатність зменшується 

Н2 не витісняють

Взаємодія

з кислотами

витісняють Н2 з кислот, утворюючи сіль (Н2SO4 тільки розведена)

Окиснюються HNO3 i Н2SO4 конц.

Не окиснюються HNO3 i Н2SO4 конц.

Знаходження

в природі

У виді сполук

У вигляді сполук і простої речовини

У вигляді простої речовини

Промислові способи одержання

Електроліз розплавів сполук

1) відновлення оксидів Карбоном, 2) алюмінотермія, 3) електроліз водних розчинів

Термічний розклад сполук

Лабораторна робота № 10