Химические свойства металлов
Металлы довольно легко отдают свои валентные электроны, т.е. являются восстановителями Me – n → . Восстановительная активность свободных атомов металлов характеризуется энергией ионизации I : чем ниже I, тем выше восстановительная активность металла. В группах А (т.е. для s и р - металлов) восстановительная активность металлов растёт сверху вниз, а в группах В (т.е для d – металлов) как правило, уменьшается. В растворах восстановительная активность атомов характеризуется значением электродного потенциала ˚ .Чем отрицательнее ˚ ,тем выше восстановительная активность металла. Самыми активными восстановителями являются атомы щелочных металлов.
+ = , + = , Fe + S → FeS Гидрид хлорид сульфид
Большинство металлов, окисляясь на воздухе, покрываются плёнкой оксидов. Если плёнка плотная, она предохраняет металл от коррозии (т.е. разрушения на воздухе). На воздухе и окисляются только благородные металлы - Au, Pt. Кроме оксидов на поверхности металлов могут образоваться и другие продукты взаимодействия с компонентами воздуха:
= основной карбонат меди (II) зеленый + сульфид серебра черный Важными химическими реакциями являются реакции взаимодействия металлов с водой кислотами (HCl, , ), щелочами, растворами и солей. Реакции с водой : металлы с с вытеснителем , если значение электродного потенциала меньше нуля, например: ˚ = -2,714 в, поэтому 2Na + = 2NaOH +
2Na + → + Для металлов, имеющих ˚ > 0 взаимодействие с водой термодинамически невозможно. Реакции с растворами солей : металлы реагируют с растворами солей, вытесняя из них менее активный металл : + Ni = Cu + ˚ Cu = 0,337 в, ˚ Ni = -0,25 в) Обратная реакция : + Сu ≠ термодинамически невозможна. Реакции с щелочами : металлы реагируют с щелочами при двух условиях: во – первых : реакция с щелочью протекает если электродный потенциал ˚ < 0 во – вторых : металл должен иметь амфотерную природу своих оксидов и гидроксидов. Данным условиям соответствуют такие металлы : Al, Zn, Cr, Be и др., например : ˚ = - 1,847 в. Берилий образует амфотерные оксид ВеО и гидроксид . Реакция с щелочью : + 2 NaOH = Реакции с кислотами : продукты взаимодействия металлов с наиболее важными минеральными кислотами зависят от активности металла, концентрации кислоты, температуры. HCl : соляная кислота взаимодействует только с металлами электродный потенциал которых ˚ < 0 с выделением водорода : Zn + 2HCl = (Е˚ = - 0,763 в) Сu + HCl ≠ (Е˚ = 0,337 в) Если металл образует труднорастворимый хлорид, реакция идёт только на поверхности металла : Pb+ 2HCl ≠ ↓ + : разбавленная серная кислота реагирует с металлами также, как соляная : Zn + = + Cu + Pb + = ↓ + Концентрированная серная кислота окисляет металлы за счёт сульфат-иона, продукты восстановления зависят от активности металла до , с металлами средней активности до S, с неактивными до : = + + 4
=== + + 4 ( ˚ = -0,037 в – металл средней активности) Реакция с Fe, а также с Be, Co, Ni, Al, Cr, идёт только при нагревании, т.к. серная концентрированная кислота пассивирует при обычной t эти металлы (т.е. образует на их поверхности плёнку оксидов). Сu + = + + 2 ( ˚ = 0,337 в – неактивный металл) С наиболее активными d – металлами серная кислота не взаимодействует – Au, Pt – новые металлы – W,Ta, Nb, Hf. : разбавленная азотная кислота окисляет большинство металлов уже при обычной t, восстанавливаясь с активными Ме до , с металлами средней активности до или , с неактивными до – NO. Концентрированная азотная кислота восстанавливается в реакциях с большинством металлов до бурого газа , она также, как серная концентрированная кислота, пассивирует при обычной t те же металлы : 4Mg + = + + 3 Mg + = + 2
Fe + = + + 3 3Сu + = + + 4 Сu + = + + 2 Наиболее неактивные d – металлы азотная кислота окисляет только в смеси с другими кислотами, например: смесь 1 объём и 3 объёма HCl называется царской водкой Au + → Au + + 4HCl → H[Au ] + NO + 2
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (389)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |