РусскийEnglish

Положение металлов в периодической системе, строение их атомов

Билет № 4

1. Металлы: положение этих химических элементов в периодической системе, строение их атомов (на примере атомов натрия, магния, алюминия). Характерные физические свойства металлов. Химические свойства металлов: взаимодействие с кислородом, водой, кислотами

Элементы, образующие простые вещества — металлы, занимают левую нижнюю часть периодической системы (для наглядности можно сказать, что они расположены влево от диагонали, соединяющей Be и полоний, № 84), также к ним относятся элементы побочных (Б) подгрупп.

Для атомов металлов характерно небольшое число электронов на внешнем уровне. Так, у натрия на внешнем уровне расположен 1 электрон, у магния — 2, у алюминия — 3 электрона. Эти электроны сравнительно слабо связаны с ядром, что обуславливает характерные физические свойства металлов:

В химических реакциях металлы выступают в роли восстановителей:

  1. При взаимодействии с кислородом металлы образуют оксиды, например, магний сгорает с образованием оксида магния:
    2Mg + O2 = 2MgO

Наиболее активные металлы (щелочные) при горении на воздухе образуют пероксиды:

2Na + O2 = Na2O2 (пероксид натрия)

  1. Активные металлы, например, натрий, реагируют с водой с образованием гидроксидов:
    2Na + 2HOH = 2NaOH + H2

или оксидов, как магний при нагревании:

Mg + H2O = MgO + H2

  1. Металлы, расположенные в электрохимическом ряду напряжений левее водорода (Н), вытесняют водород из кислот (кроме азотной). Так, цинк реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида цинка и водорода:
    Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Металлы, в том числе правее водорода, за исключением золота и платины, реагируют с азотной кислотой, с образованием различных соединений азота:

Cu + 4HNO3 (конц.) = Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2

Коэффициенты в этих уравнениях легче расставить методом электронного баланса. Проставляем степени окисления:

Cu0 + 4HN+5O3 (конц.) = Cu+2(NO3)2 + 2H2O + 2N+4O2

Записываем элементы с изменившейся степенью окисления:

 

Cu0 − 2e → Cu+2 2* 1** — восстановитель
N+5 + 1e → N+4 2 — окислитель

* наименьшее общее кратное для добавленных и отнятых электронов

** коэффициент для вещества, содержащего этот элемент, получаем делением наименьшего общего кратного на число добавленных или отнятых электронов (у этого атома)

2. Опыт. Получение и собирание кислорода. Доказательство наличия кислорода в сосуде

В школьной лаборатории кислород чаще получают разложением перекиси водорода в присутствии оксида марганца (IV):

2H2O2 = 2H2O + O2

или разложением перманганата калия при нагревании:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Чтобы собрать газ, сосуд закрывают пробкой с газоотводной трубкой.

Чтобы доказать наличие кислорода в сосуде, вносят в него тлеющую лучинку — она ярко вспыхивает.

автор: Владимир Соколов


       

Главная    Карта сайта    Контакты    Прокомментировать          © 2009–2016 S-konda.ru