1.Получение средних солей:

1) металла с неметаллом: 2Na + Cl₂ = 2NaCl 2) металла с кислотой: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂  3) металла с раствором соли менее активного металла Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu 4) основного оксида с кислотным оксидом: MgO + CO₂ = MgCO₃ 5) основного оксида с кислотой CuO + H₂SO₄= CuSO₄ + H₂O 6) основания с кислотным оксидом Ba(OH)₂+ CO₂ = BaCO₃ + H₂O 7) основания с кислотой: Ca(OH)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O 8) соли с кислотой: MgCO₃ + 2HCl = MgCl₂ + H2O + CO₂  BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2HCl 9) раствора основания с раствором соли: Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ = 2NaOH + BaSO₄  10) растворов двух солей 3CaCl₂ + 2Na₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ + 6NaCl     2.Получение кислых солей:

1. Взаимодействие кислоты с недостатком основания. KOH + H₂SO₄ = KHSO₄ + H₂O 2. Взаимодействие основания с избытком кислотного оксида  Ca(OH)₂ + 2CO₂ = Ca(HCO₃)₂

3. Взаимодействие средней соли с кислотой Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ = 3Ca(H₂PO₄)₂    3.Получение основных солей:

1. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой ZnCl₂+ H₂O = [Zn(OH)]Cl + HCl 2. Добавление (по каплям) небольших количеств щелочей к растворам средних солей металлов AlCl₃ + 2NaOH = [Al(OH)₂]Cl + 2NaCl 3. Взаимодействие солей слабых кислот со средними солями 2MgCl₂ + 2Na₂CO₃ + H₂O = [Mg(OH)]₂CO₃ + CO₂ + 4NaCl   4.Получение комплексных солей:

1. Реакции солей с лигандами: AgCl + 2NH₃ = [Ag(NH₃)₂]Cl FeCl₃ + 6KCN] = K₃[Fe(CN)₆] + 3KCl   5.Получение двойных солей:

1.Совместная кристаллизация двух солей:  Cr₂(SO₄) ₃ + K₂SO₄ + 24H₂O = 2[KCr(SO₄) ₂ • 12H₂O[     Химические свойства.

1.Химические свойства средних солей:

1. Термическое разложение. CaCO₃ = CaO + CO₂ 2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂ + O₂ NH₄Cl = NH₃ + HCl

2. Гидролиз. Al₂S3 + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S  FeCl₃+ H₂O = Fe(OH)Cl₂ + HCl Na₂S + H₂O = NaHS +NaOH

3. Обменные реакции с кислотами, основаниями и другими солями. AgNO₃ + HCl = AgCl + HNO ₃ Fe(NO₃)₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaNO ₃ CaCl₂ + Na₂SiO₃ = CaSiO₃ + 2NaCl AgCl + 2Na₂S₂O₃ = Nа₃[Ag(S₂O₃) ₂] + NaCl

4. Окислительно-восстановительные реакции, обусловленные свойствами катиона или аниона. 2KMnO₄ + 16HCl = 2MnCl₂ + 2KCl + 5Cl₂ + 8H₂O     2.Химические свойства кислых солей:

1. Термическое разложение с образованием средней соли  Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃ + CO₂ + H₂O

2. Взаимодействие со щёлочью. Получение средней соли.  Ba(HCO₃)₂ + Ba(OH)₂ = 2BaCO₃ + 2H₂O   3.Химические свойства основных солей:

1. Термическое разложение. [Cu(OH)]2CO₃ = 2CuO + CO₂ ¬ + H₂O

2. Взаимодействие с кислотой: образование средней соли.  Sn(OH)Cl + HCl = SnCl₂ + H₂O   4.Химические свойства комплексных солей:

1. Разрушение комплексов за счёт образования малорастворимых соединений: 2[Cu(NH₃)₂]Cl + K₂S = CuS + 2KCl + 4NH ₃ 2. Обмен лигандами между внешней и внутренней сферами. K2[CoCl₄] + 6H₂O = [Co(H₂O)6]Cl₂+ 2KCl   5.Химические свойства двойных солей:

1. Взаимодействие с растворами щелочей: KCr(SO₄)₂ + 3KOH = Cr(OH)₃ + 2K₂SO₄  2. Восстановление: KCr(SO₄)₂ + 2H°(Zn, разб. H₂SO₄) = 2CrSO₄ + H₂SO₄ + K₂SO₄     Сырьем для промышленного получения ряда солей-хлоридов, сульфатов, карбонатов, боратов Na, К, Са, Mg служат морская и океаническая вода, природные рассолы, образующиеся при ее испарении, и твердые залежи солей. Для группы минералов, образующих осадочные солевые месторождения (сульфатов и хлоридов Na, К и Mg), применяют условное название “природные соли”. Наиболее крупные месторождения калиевых солей находятся в России (Соликамск), Канаде и Германии, мощные залежи фосфатных руд - в Северной Африке, России и Казахстане, NaNO₃ - в Чили.

Соли используют в пищевой, химической, металлургической, стекольной, кожевенной, текстильной промышленности, в сельском хозяйстве, медицине и т. д.

18.

Мета́ллы (от лат. metallum — шахта, рудник) — группа элементов, обладающая характернымиметаллическими свойствами, такими как высокая тепло- и электропроводность, положительныйтемпературный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск.

Из 118 ^[1] химических элементов, открытых на данный момент (из них не все официально признаны), к металлам относят:

6 элементов в группе щелочных металлов,

6 в группе щёлочноземельных металлов,

38 в группе переходных металлов,

11 в группе лёгких металлов,

7 в группе полуметаллов,

14 в группе лантаноиды + лантан,

14 в группе актиноиды (физические свойства изучены не у всех элементов) + актиний,

вне определённых групп бериллий и магний.

Таким образом, к металлам возможно относится 96 элементов из всех открытых.

Немета́ллы — химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы. Расположение их в главных подгруппах соответствующих периодов следующее:

Группа	III	IV	V	VI	VII	VIII
2-й период	B	C	N	O	F	Ne
3-й период		Si	P	S	Cl	Ar
4-й период			As	Se	Br	Kr
5-й период				Te	I	Xe
6-й период					At	Rn

Кроме того к неметаллам относят также водород и гелий.

Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.

Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.

Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов иамфотерных элементов. В отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, простые неметаллические вещества, а также соединения неметаллов имеют ковалентную природу строения.

В свободном виде могут быть газообразные неметаллические простые вещества — фтор, хлор, кислород, азот, водород, инертные газы, твёрдые — иод, астат,сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор, при комнатной температуре в жидком состоянии существует бром.

У некоторых неметаллов наблюдается проявление аллотропии. Так для газообразного кислорода характерны две аллотропных модификации — кислород (O₂) иозон (O₃), у твёрдого углерода шесть форм — графит, алмаз, карбин, фуллерен, лонсдейлит, углеродные нанотрубки.

В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера. Чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: этовода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими - мышьяк, селен, иод.

19.

Комплексные соединения (лат. complexus — сочетание, обхват) или координационные соединения (лат. co — «вместе» и ordinatio — «упорядочение») — это частицы (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону (или атому), называемому комплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами. Комплексообразователь обычно положительно заряжен и в таком случае именуется в современной научной литературе металлоцентром. Теория комплексных соединений (координационная теория) была предложена в 1893 г. А. Вернером.

Комплексные соединения мало диссоциируют в растворе (в отличие от двойных солей). Комплексные соединения могут содержать комплексный малодиссоциирующий анион ([Fe(CN)₆]³⁻), комплексный катион ([Ag(NH₃)₂]⁺) либо вообще не диссоциировать на ионы (соединения типа неэлектролитов, например карбонилы металлов). Комплексные соединения разнообразны и многочисленны.

Комплексные соединения имеют важное значение для живых организмов, так гемоглобин крови образует комплекс с кислородом для доставки его к клеткам,хлорофилл находящийся в растениях является комплексом.

Комплексные соединения находят широкое применение в различных отрослях промышленности. Химические методы извлечения металлов из руд связаны с образованием КС. Например, для отделения золота от породы руду обрабатывают раствором цианида натрия в присутствии кислорода. Метод извлечения золота из руд с помощью растворов цианидов был предложен в 1843 г. русским инженером П. Багратионом. Для получения чистых железа, никеля, кобальтаиспользуют термическое разложение карбонилов металлов. Эти соединения - летучие жидкости, легко разлагающиеся с выделением соответствующих металлов.

Широкое применение комплексные соединения получили в аналитической химии в качестве индикаторов.

Многие КС обладают каталитической активностью, поэтому их широко используют в неорганическом и органическом синтезах. Таким образом, с использованием комплексных соединений связана возможность получения многообразных химических продуктов: лаков, красок, металлов, фотоматериалов, катализаторов, надежных средств для переработки и консервирования пищи и т.д.

Комплесные соединения цианидов имеют важное значение в гальванопластике, так как из обычной соли бывает невозможно получить настолько прочное покрытие как при использовании комплексов.

20.

Периодический закон — фундаментальный закон природы, открытый Д. И. Менделеевым в 1869 году при сопоставлении свойств известных в то время химических элементов и величин их атомных масс.

 «свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов».

Наиболее распространёнными являются 3 формы таблицы Менделеева: «короткая» (короткопериодная), «длинная» (длиннопериодная) и «сверхдлинная». В «сверхдлинном» варианте каждый период занимает ровно одну строчку. В «длинном» варианте лантаноиды и актиноиды вынесены из общей таблицы, делая её более компактной. В «короткой» форме записи, в дополнение к этому, четвёртый и последующие периоды занимают по 2 строчки; символы элементов главных и побочных подгрупп выравниваются относительно разных краёв клеток.

Ниже приведён длинный вариант (длиннопериодная форма), утверждённый Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC) в качестве основного.

Короткая форма таблицы, содержащая восемь групп элементов^[3], была официально отменена ИЮПАК в 1989 году. Несмотря на рекомендацию использовать длинную форму, короткая форма продолжает приводиться в большом числе российских справочников и пособий и после этого времени. Из современной иностранной литературы короткая форма исключена полностью, вместо неё используется длинная форма. Такую ситуацию некоторые исследователи связывают в том числе с кажущейся рациональной компактностью короткой формы таблицы, а также с инерцией, стереотипностью мышления и невосприятием современной (международной) информации^[4].

В 1970 году Теодор Сиборг предложил расширенную периодическую таблицу элементов. Нильсом Бором разрабатывалась лестничная (пирамидальная) форма периодической системы. Существует и множество других, редко или вовсе не используемых, но весьма оригинальных, способов графического отображения Периодического закона^[5][6]. Сегодня существуют несколько сотен вариантов таблицы, при этом учёные предлагают всё новые варианты^[7].

21.

Общие физические свойства

 

Объясняются особым строением кристаллической решетки - наличием свободных электронов ("электронного газа").

1)     Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В ряду ––Au,Ag,Cu,Sn,Pb,Zn,Fe уменьшается.

 

2)     Блеск, обычно серый цвет и непрозрачность. Это связано со взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света.

3)     Электропроводность.

Объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности потенциалов. В ряду ––Ag,Cu,Al,Fe уменьшается.

При нагревании электропроводность уменьшается, т.к. с повышением температуры усиливаются колебания атомов и ионов в узлах кристаллической решетки, что затрудняет направленное движение "электронного газа".

4)     Теплопроводность. Закономерность та же. Обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшая теплопроводность - у висмута и ртути.

5)     Твердость. Самый твердый – хром (режет стекло); самые мягкие – щелочные металлы – калий, натрий, рубидий и цезий – режутся ножом.

6)     Плотность. Она тем меньше, чем меньше атомная масса металла и чем больше радиус его атома (самый легкий - литий (=0,53 г/см³); самый тяжелый – осмий (=22,6 г/см³).

Металлы, имеющие  < 5 г/см³ считаются "легкими металлами".

7)     Температуры плавления и кипения. Самый легкоплавкий металл – ртуть (т.пл. = -39C), самый тугоплавкий металл – вольфрам (tпл. = 3390C).

Металлы с tпл. выше 1000C считаются тугоплавкими, ниже – низкоплавкими.

22.

Общие химические свойства металлов

 

Сильные восстановители: Me⁰ – nē  Meⁿ⁺