Метали головних підгруп І та ІІ групи періодичної системи, їх поширення у природі, фізичні властивості, хімічні реакції з неметалами, водою, кислотами, оксидами. Гідроксиди s-елементів, їх одержання та використання. Твердість води та її усунення.
Метали головних підгруп метал хімічний реакція твердість вода Загальна характеристика Метали головних підгруп І та ІІ групи періодичної системи є s-елементами. Загальна назва елементів головних підгруп І групи - лужні метали, ІІ групи (крім Mg та Ве) - лужно-земельні метали. Метали головних підгруп ІІІ (Al, Ga, In, Tl), IV (Ge, Sn, Pb), V (As, Sb, Bi), VI (Po), групи періодичної системи є р-елементами. В напрямку, перпендикулярно вниз від вище означеної діагоналі у елементів спостерігається відповідне посилення металічних властивостей, так що елементом, який в найбільшій мірі проявляє металічні властивості, є Цезій. Період Група I A II A III A IV A V A VI A ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 2 Li 1 Be 2(амф.)) 3 Na 1 Mg 2 Al 3(амф.) 4 K 1 Ca 2 Ga 3(амф.) Ge(ат.) 2, 4 As(ат.) 3, 5(кисл.) 5 Rb 1 Sr 2 In 3(амф.) Sn 2(амф.), 4(амф.) Sb(ат.) 3(амф.), 5(кисл.) 6 Cs 1 Ba 2 Tl 1, 3 Pb 2(амф.), 4(амф.) Bi(ат.) 3(амф.), 5(кисл.) Po(ат.) (радіоакт) Із наведеної таблиці видно, що металічні властивості при переході від одного елемента до іншого у підгрупі зверху вниз і в періоді справа наліво плавно посилюються (кислотні-амфотерні-основні). Важливими мінералами Алюмінію є боксит Al2O3°nH2O, корунд (рубін, сапфір) Al2O3, кріоліту Na3AlF6; Кальцію - мармур та вапняк CaCO3, гіпс CaSO4·2H2O, флюорит CaF2, фторапатрит Ca5(PO4)3F; Na - галіт (кам’яна сіль) NaCl, мірабіліт (глауберова сіль) Na2SO4·10H2O; К - сильвініт NaCl·KCl, карналіт KCl·MgCl2·6H2O, каїніт KCl·MgSO4·3H2O; Мg у природі зустрічається у вигляді мінералів магнезиту MgCO3, доломіту CaCO3·MgCO3, у морській воді розчинені MgCl2 та MgSO4. Основні взаємодії Приклади реакцій Особливості реакцій З неметалами: а) галогенами: 2K І2? 2KІ Ba І2? BaІ2 2Na Br2? 2NaBr лужні метали самозаймаються у фторі, хлорі, парі брому б) киснем: 4Li O2? 2Li2O 2Ca O2? 2CaO 2Na O2? Na2O2 Вa O2? ВаO2 К О2? КО2 окислюються киснем повітря, рубідій і цезій самозаймаються, найбільш активні утворюють пероксиди в)халькогенами: 2K S ? K2S Mg S ? MgS Be i Mg взаємодіють при нагріванні г) іншими 6Na N2? 2Na3N 3Ba N2? Ba3N2 2Na H2? 2NaH Ba H2? BaH2 2К 2С ? К2С2 2Mg 3C ? Mg2C3 Ca 2C = CaC2 взаємодіють з H2, N2, P, C, B при нагріванні З водою: 2Na 2HОН?2NaОH Н2 Ca 2H2O = Ca(OH)2 H2 К при взаємодії займається, Rb і Cs реагують з вибухом, Be i Mg вступають у взаємодію після механічного зняття оксидної плівки З кислотами: a) неокисниками: 2Na 2HCl?2NaCl Н2 2Na H2SO4?Na2SO4 Н2 Ве 2HCl?ВеCl2 Н2 б) окисниками: 8Na 5H2SO4(к)? 4Na2SO4 H2S 4H2O 8Na 10HNO3(р)?8NaNO3 NH4NO3 3H2O 8Na 10HNO3(к)?8NaNO3 N2O 5H2O 4Ca 10HNO3(р)?4Ca(NO3)2 NH4NO3 3H2O H2SO4(к) відновлюється до H2S; HNO3(р) - до NH3 (NH4NO3); HNO3(к) - до N2O; Ве пасивується в) з лугами 2NaOH Be ? Na2BeO2 H2 або 2NaOH Be 2Н2О ? Na2[BeOH]4 H2 амфотерні властивості проявляє тільки Ве З оксидами: 6Na Fe2O3? 2Fe 3Na2O 4Li CO2? C 2Li2O 2Ca MnO2? Mn 2CaO 2Mg CO2? C 2MgO Відновлюють менш активні метали та неметали з їх оксидів Аналогічні властивості проявляють і р-метали, однак в зв’язку з послабленням їх металічних властивостей в порівнянні з s-металами, а також з тим, що ці метали можуть проявляти декілька ступенів окиснення, відповідні реакції мають певні особливості. Реакція Продукти взаємодії металів ІІІ групи ІV групи V групи Ме НОН ® Al(OH)3 H2 (після видалення оксидної плівки) Ga, In, Tl не взаємодіє Ge, Sn, Pb не взаємодіє As, Sb, Bi не взаємодіє Ме HCl (H2SO4) ® AlCl3 H2 GaCl3 H2 Ge не взаємодіє As, Sb, Bi не взаємодіє InCl3 H2 SnCl2 H2 Tl не розчиняється внаслідок утворення на його поверхні нерозчинних солей відповідної кислоти Pb не розчиняється внаслідок утворення на його поверхні нерозчинних солей відповідної кислоти Ме кислота, що утворює розчинні солі 2CH3COOH Pb = (CH3COO)2Pb H2 Взаємодія з кислотами-окисниками: При вивченні можливості взаємодії металів необхідно враховувати можливість пасивування поверхні металу, а також розуміти механізм окиснення металу з допомогою концентрованих кислот: спочатку метал окиснюється до характерного йому оксиду, а потім, в залежності від характеру цього оксиду, той або розчиняється в надлишку кислоти з утворенням відповідної солі (основні оксиди), або залишається в осаді (нерозчинні у воді оксиди), або з водою утворює відповідну кислоту (кислотні оксиди).Так, метали ІІІ групи: Al: не розчиняється в розбавл. і конц.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
