Металлы и их соединения

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА МЕТАЛЛЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ Уравнения реакций отношения металлов:

• а) к простым веществам: кислороду, водороду, галогенам, сере, азоту,углероду;
• б) к сложным веществам: воде, кислотам, щелочам, солям.

1. К металлам относятся s-элементы I и II групп, все s-элементы, р-элементыIII группы (кроме бора), а также олово и свинец (IV группа), висмут(V группа) и полоний (VI группа). Металлы в большинстве своем имеютна внешнем энергетическом уровне 1—3 электрона. У атомов d-элементоввнутри периодов слева направо происходит заполнение d-подуровней предвнешнегослоя.
2. Химические свойства металлов обусловлены характерным строением ихвнешних электронных оболочек.

В пределах периода с увеличением заряда ядра радиусы атомов при одинаковомчисле электронных оболочек уменьшаются. Наибольшими радиусами обладаютатомы щелочных металлов. Чем меньше радиус атома, тем больше энергия ионизации,а чем больше радиус атома, тем меньше энергия ионизации. Так как атомыметаллов обладают наибольшими радиусами атомов, то для них характерныв основном низкие значения энергии ионизации и сродства к электрону. Свободныеметаллы проявляют исключительно восстановительные свойства. 3) Металлы образуют оксиды, например: {file128} С водородом реагируют только щелочные и щелочноземельные металлы, образуягидриды: {file129} Металлы реагируют с галогенами, образуя галогениды, с серой — сульфиды,с азотом — нитриды, с углеродом - карбиды. {file130} {file131} С увеличением алгебраического значения стандартного электродного потенциаламеталла Е⁰в ряду напряжений способность металла реагировать с водой уменьшается.Так, железо реагирует с водой только при очень высокой температуре: {file132} Металлы с положительным значением стандартного электродного потенциала,то есть стоящие после водорода в ряду напряжений, не реагируют с водой. Характерны реакции металлов с кислотами. Металлы с отрицательным значениемЕ⁰вытесняют водород из растворов НСl, H₂S0₄,H₃P0₄и т. д. {file133} Металл с меньшим значением Е⁰вытесняет металл с большим значением Е⁰из растворов солей: {file134} Важнейшие соединения кальция, получаемые в промышленности, их химическиесвойства и способы получения. Оксид кальция СаО называют негашеной известью. Его получают обжигомизвестняка СаС0₃--> СаО + СО, при температуре 2000°С.Оксид кальция обладает свойствами основного оксида: а) реагирует с водой с выделением большого количества теплоты: СаО + Н₂0= Са(ОН)₂(гашеная известь). б) реагирует с кислотами, образуя соль и воду: СаО + 2НСl = СаСl₂+ Н₂О СаО + 2Н⁺= Са²⁺+ Н₂О в) реагирует с кислотными оксидами с образованием соли: СаО + С0₂= СаС0₃ Гидроксид кальция Са(ОН)₂применяется в виде гашеной извести, известкового молока и известковойводы. Известковое молоко — это взвесь, образованная при смешивании избыткагашеной извести с водой. Известковая вода — прозрачный раствор, полученный при фильтровании известковогомолока. Используется в лаборатории для обнаружения оксида углерода (IV). Са(ОН)₂+ СО₂= СаСО_3{file135}+ Н₂О При длительном пропускании оксида углерода (IV) paствор становится прозрачным,так как образуется кислая соль, растворимая в воде: СаС0₃+ С0₂+ Н₂О= Са(НСО₃)₂ Если полученный прозрачный раствор гидрокарбоната кальция нагреть, тоснова происходит помутнение, так как выпадает осадок СаС0₃: {file136}