Опорный конспект "Общие сведения о металлах" может использоваться для дистанционного обучения, повторения, обобщения материала, а также при подготовке учащихся к ГИА и ВНО. Конспект содержит информацию о положении металлов в периодической системе, физических, химических свойствах металлов
Общие сведения о металлах
Положение в ПС:
!!! + все элементы побочных подгрупп
Металлические свойства усиливаются сверху вниз по подгруппам и справа налево по периодам.
Общие физические свойства:
(металлических)
Hg Pb Fe Zn Mg Al Au Cu Ag
Ковкие Ме – щелочные Ме, Au, Ag, Cu
Хрупкие Ме: Cr, Mn, Sb. Самые хрупкие Ме находятся в V, VI, VII группах Периодической системы. У атомов этих Ме имеется 5 – 7 свободных электронов. Большое количество свободных электронов обеспечивает прочность отдельных слоев ионов, препятствует их свободному скольжению, и, т.о., пластичность Ме уменьшается.
Самый легкоплавкий – Hg (tпл.=-39˚C) Самый тугоплавкий – W (tпл.=3380˚C)
Na, Mg, Al Cu, Fe, Cr, Ti, Mo
Щелочные Ме – Na, K Самый твердый - Cr
Li, Na, Mg, Al Zn, Fe, Cu, Pb, Hg, Cu
Самый тяжелый Ме – осмий Os
(ρ = 22,6г/см3)
Примеры химических свойств металлов (приложение к таблице)
2Na + O2 → 2 Na2O2
3Fe + 2O2 → Fe3O4
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2↑
Cu + 4HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu + 8HNO3(разб.) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
!!! Al, Cr, Fe не реагируют с конц. HNO3 и H2SO4,
происходит пассивация на холоде
электролиз
расплав на катоде на аноде
Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2↑
WO3 + 3H2 → W + 3H2O
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
электролиз
2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2↑ + 2H2SO4
на катоде на аноде в анодном
пространстве
Общие химические свойств, нахождение в природе, способы получения:
|
Li |
K |
Ba |
Ca |
Na |
Mg |
Al |
Mn |
Zn |
Cr |
Fe |
Ni |
Sn |
Pb |
(H) |
Cu |
Hg |
Ag |
Pt |
Au |
||
Восстановительная способность металлов в свободном состоянии |
Возрастает |
|||||||||||||||||||||
Окислительная способность ионов металлов |
Возрастает |
|||||||||||||||||||||
Взаимодействие с кислородом воздуха |
Быстро окисляются при обычных условиях (1) |
Медленно окисляются при обычной температуре или при нагревании (2) |
Не окисляются |
|||||||||||||||||||
Взаимодействие с водой |
При обычных условиях с образованием щелочи и выделением Н2 (3) |
При нагревании вытесняют Н2 с образованием оксидов металлов (искл. – Al: обр-ся Al(OH)3 + H2) (4) |
----------- |
|||||||||||||||||||
Взаимодействие с кислотами |
Вытесняют водород из растворов разбавленных кислот (кроме HNO3; с HNO3 реагируютс образованием нитратов металлов, воды и выделением оксидов азота, N2 или NH3 (в зависимости от активности металла и концентрации кислоты)) (5) |
Не вытесняют водород из разбавленных кислот |
||||||||||||||||||||
Реагируют с конц. H2SO4 и HNO3 (6) |
С кис-лотами не реагиру-ют, растворяются в «царской водке» |
|||||||||||||||||||||
Взаимодействие с растворами солей |
------- |
Более активные металлы (стоящие в ряду активности левее) вытесняют менее активные из растворов солей (7) |
||||||||||||||||||||
Свойства оксидов |
Реагируют с водой с образованием щелочей (8) |
Оксиды не реагируют с водой, им соответствуют нерастворимые гидроксиды |
||||||||||||||||||||
Отношение оксидов к водороду и нагреванию |
Оксиды этих металлов не восстанавливаются водородом |
Оксиды восстанавливаются водородом при нагревании (9) |
Разлагаются до металла и кислорода при t˚ > 400˚C (10) |
|||||||||||||||||||
Отношение гидроксидов к нагреванию |
Плавятся без разложения |
Разлагаются на оксид металла и воду при нагревании (11) |
|
|||||||||||||||||||
Нахождение в природе |
Только в составе соединений |
Как в составе соединений, так и в свободном состоянии |
Преимущественно в свободном состоянии |
|||||||||||||||||||
Способы получения |
Электролизом расплавов соединений (12) |
Восстановлением С, СО, Н2, Al. Электролизом водных растворов солей (13) |
Физическими методами |
|||||||||||||||||||