18.Стандартные электродные потенциалы. Электрохимический ряд напряжения металлов.

Электродный потенциал (Е) – это разность потенциалов между металлом и раствором его соли, в который он погружен.

Стандартный потенциал (Е⁰) металла – это разность потенциалов между металлом, опущенными в раствор его соли с концентрацией 1 моль/л, и нормальным водородным электродом при давлении 101,3 кПа и температуре 298 К(+25⁰С)

Водородный электрод состоит из рыхлой платиновой пластинки, насыщенной водородом при давлении 101,3 кПа и температуре 298 К и опущенной в 1 М раствор серной кислоты.

Потенциал стандартного водородного электрода принят равным нулю при температуре 298 К:

Е⁰_0.5H2/H^{+ = 0}

Схема гальванического элемента для измерения стандартного электродного потенциала цинкового электрода Е⁰_Zn²⁺_/Zn показана на рис. Измерения проводятся при стандартных условиях (Т = 298 К, Р _H2 = 101,3 кПа, концентрация ионов H⁺ и Zn²⁺ равна 1 моль/л)

e

Pt

-

Zn

-

-

H₂(2)

Zn²⁺(р) H⁺(р)

ZnSO₄(Р) H₂SO₄ (р)

Схема гальванического элемента, состоящего из цинкового и водородного электродов

Величина стандартного электродного потенциала E⁰ характеризует восстановительные свойства металла: для активных металлов E⁰<0, для неактивных Е⁰>0. Если расположить все металлы в порядке увеличения значений Е⁰, образуется ряд стандартных электродных потенциалов металлов, который известен также как электрохимический ряд напряжений металлов. Электрохимический ряд напряжений металлов можно использовать для определения (прогнозирования) последовательности восстановления ионов металлов в процессе электролиза и определения возможности протекания ОВР замещения в водной среде.

(стр 159 гаршин)

19. Общая характеристика элементов главных подгрупп и их химические соединения.

Общая характеристика элементов главных подгрупп: (с стр 175 из Гаршина)

(1 группа: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr,

2 группа: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra,

3 группа: B, Al, Ga, In, Tl,

4 группа: C, Si, Ge, Sn, Pb,

5 группа: N, P, As, Sb, Bi

6 группа: O, S, Se, Te, Po,

7 группа: H, F, Cl, Br, I, At,

8 группа: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)

-символ элемента

-русское название

-порядковый номер

-относительная атомная масса

-электронная формула

-степень окисления

Химические соединения

(На примере натрия)

Na₂O – оксид натрия,

Na₂O₂ – пероксид натрия,

NaOH – гидроксид натрия (каустическая сода)

NaCl – хлорид натия,

NaNO₃ – нитрат натрия,

Na₂CO₃ – карбонат натрия (сода),

NaHCO₃ – гидрокарбонат натрия (питьевая сода),

Na₂SO₄ - сульфат натрия,

(На примере кислородных соединений серы)

SO₂ – оксид серы (4)

H₂SO₃- сернистая кислота,

SO₃ – оксид серы (6)

H₂SO₄ – серная кислота

20. Общая характеристика электроположительных элементов.

Физические свойства (стр 161 Гаршин)

Металлический блеск	Способность поверхности металла отражать световые лучи	In и Ag отражают свет лучше других металлов, поэтому применяются для изготовления зеркал.
Плотность, кг/м^3	Физическая величина, измеряемая отношением массы тела к его объему	P <5000 кг/м^3 – легкие металлы: Li, Ca, Na, Mg, Al. (Самый легкий металл Li) p>5000кг/м^3 – тяжелый металлы: Zn, Fe, Ni, Cr, Pb, Ag, Au, Os. (Самый тяжелый – Os)
Твердость (Н)	Способность (свойство) твердого тела сопротивляться проникновению в него другого тела	Самые мягкие металлы: K, Rb, Cs, Nap (режутся ножом) Самый твердый – Cr (режет стекло)
Пластичность	Способность тела изменять свою форму под действием внешних сил без разрушения	Из пластичного Au можно изготовить фольгу толщиной 0,003 мм.
Температура плавления (Т пл, ^0С)	Температура, при которой осуществляется процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое	Тпл>1000^0С – тугоплавкие металлы: Au, Cu, Ni, Fe, Pt, Ta, Nb, Mo, W. (Самая высокая Тпл у вольфрама (W)) Тпл<1000^0C – легкоплавкие металлы: Hg, K, Na, Sn, Pb, Zn, Mg, Al, Ca. (Самая низкая Тпл у ртути (Hg))
Теплопроводность	Способность тела передавать теплоту от более нагретых его частей к менее нагретым
Электропроводность	Свойство вещества проводить электрический ток	При нагревании электропроводность уменьшается, т.к. усиливается колебательное движение атомов и ионов в узлах решетки и затрудняется движении электронов

Химические свойства(стр 164 Гаршин)

Реагенты	Реакции	Примечание
Простые вещества	Li(K, Na, Ba) + O2 →Li2O(K2O, Na2), CaO, BaO) при комнатной температуре 2Cu + O2 → 2CuO, Zn + S →ZnS	Li, K, Ba, Ca, Na окисляются при обычных условиях, Cu, Hg – при нагревании; Ag, Pt, Au не окисляются
Сложные вещества (вода, кислоты, соли)	2Na + 2H2O →2NaOH + H2↑ (металлы группы 1А и Ca, Sr, Ba) Zn + H2SO4 (раств) →ZnSO4 + H2↑ Cu + H2SO4 (р) →	Li, K, Ba, Ca, Na, Sr реагируют с H2O при обычных условиях; Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni реагируют с парами H2O; Sn, Pb, Cu, Hg, Ag, Pt, Au не реагируют с H2O при нагревании
H2SO4(к) HNO3 (к)	Fe + 4HNO3 (р) →Fe(NO3)3 +NO↑ + 2H2O	Металлы от Li до Pb реагируют с разбавленными кислотами; Cu, Hg, Pt, Au не реагируют с разбавленными кислотами (исключение HNO3)
Растворы солей	Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu↓	Более активный металл вытесняет из раствора соли менее активный металл

Все металлы подразделяются на щелочные, щелочноземельные, переходные, платиновые и благородные.

К щелочным металлам относятся металлы группы 1А периодической системы.

Щелочноземельные металлы – это металлы группы 2А периодической системы, кроме бериллия.

Переходные металлы (переходные элементы) – это группа химических элементов, в атомах которых происходит заполнение d- и f- подуровней. Всего таких элементов 58. В это число входят лантаноиды и актиноиды.

Платиновыми металлами называют шесть металлов 6В – рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина.

К благородным металлам относятся химически стойке металлы – золото, серебро, включая металлы платиновой группы.