Общие химические свойства металлов 11 класс

Обновлено: 18.05.2024

Цель урока : Систематизировать сведения о химических свойствах металлов, рассмотренных ранее при изучении материала курса химии.

Задачи:

Образовательные:

- Способствовать обобщению и систематизации знаний учащихся о металлах в виде простых и сложных веществ, о закономерностях строения кристаллической решетки металлов, о химических реакциях с участием металлов.

- Повторить, обобщить и закрепить, конкретизировать на материале химии металлов такие важнейшие химические понятия, как химическая связь, кристаллические решетки, окисление и восстановление, написание электронных уравнений реакций, составление электронного баланса

Развивающие:

-Развивать умение планировать и осуществлять учебную деятельность и организовать учебное сотрудничество с педагогами и сверстниками.

-Развивать умения, выделять главное, обобщать полученные знания.

-Развивать мышление учащихся посредством анализа, сравнения и обобщения изучаемого материала.

-Развитие речи, эмоций, логического мышления учащихся.

Воспитательные:

-Продолжить формирование мотивации учащихся к обучению и целенаправленной познавательной деятельности

-Воспитывать активность, самостоятельность и аккуратность в работе.

-Воспитывать и развивать у учащихся ответственность при работе в коллективе

Реактивы и оборудования: медная проволока, железные стружки, сера-порошок, вода, натрий, раствор соляной кислоты, цинк, раствор сульфата меди, раствор фенолфталеина пробирки, спиртовка, спички, держатель.

Реактивы и оборудования : Мел, доска, таблица растворимости , периодическая система химических элементов; спиртовка – 1шт., спички, пробирки- 5 шт., щипцы – 1шт., фарфоровая чашка – 1шт., штатив для пробирок, медная проволока- 10-15см, стружка железа - 2г, порошок серы – 2г, таблетка цинка – 1шт, кусочек натрия, кусочек железа, соляная к-та (к) – 2мл, р-р сульфата меди (10%) – 2мл, дистиллированная вода – 2мл.

Литература:

Для учителя: 1) Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия, базовый уровень. 11 класс- М.: «Просвещение», 2014 – 77 с.

2) Тикунова И.В., Артеменко А.И. Химия. Краткий справочник. – М.: «Высшая школа», 2004 – 18с.

3)Гара Н.Н. Уроки в 11 классе: пособие для учителя общеобразовательных учреждений – М.: Просвещение, 2009 – 22с.

Для ученика: 1) Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия, базовый уровень. 11 класс- М.: «Просвещение», 2014 – 77 с.

1.Организационный момент

Здравствуйте. Отметим отсутствующих. Запишите домашнюю работу: Задания 2,3,4 на стр. 88 письменно.

2.Актуализация знаний

На прошлом уроке мы с вами изучили тему: «Общая характеристика металлов».

Сейчас повторим пройденный материал.

Сравните электронное строение атомов элементов VI группы серы и хрома.

А домашнюю работу сдадите после урока.

Записывают домашнуюю работу.

Описание: http://pages.marsu.ru/iac/resurs/burkova/image/ris5.gif

На последнем электронном слое у атома серы шесть электронов, т.е. большое количество валентных электронов, которые прочно удерживаются в атоме. Поэтому атом серы способен притягивать электроны. А в атоме хрома один валентный электрон, который слабо удерживается в атоме. Атом хрома будет отдавать электрон. В связи с этим, сера проявляет неметаллические свойства, хром-металлические.

3. Объяснение нового материала.

Открыли тетради и записали тему урока: «Химические свойства металлов.

Характерной особенностью металлов является способность их атомов легко отдавать свои валентные электроны; при этом проявляется активная восстановительная способность.
Восстановительную активность металла в химических реакциях, которые протекают в водных растворах, отражает его положение в электрохимическом ряду напряжений металлов.
Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ca Co Ni Sn Pb (H2 ) Cu Hg Ag Pt Au
------------------------------------------------------------------- à
Уменьшение восстановительных свойств

На основании данного ряда напряжений можно сделать важные заключения о химической активности металлов в реакциях, протекающих в водных растворах при стандартных условиях:

1. Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является.
2. Каждый металл способен вытеснять (восстанавливать) из солей в растворе те металлы, которые в ряду напряжений стоят после него (правее).
3. Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из кислот в растворе.
4. Металлы, являющиеся самыми сильными восстановителями (щелочные и щелочноземельные), в любых водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой.

Рассмотрим химические свойства металлов.

Взаимодействие с простыми веществами

1. С кислородом большинство металлов образует оксиды – амфотерные и основные:

Щелочные металлы, за исключением лития, образуют пероксиды:

2. С галогенами металлы образуют соли галогеноводородных кислот, например,

3. С водородом самые активные металлы образуют ионные гидриды – солеподобные вещества, в которых водород имеет степень окисления -1.

4. С серой металлы образуют сульфиды – соли сероводородной кислоты:

5. С азотом некоторые металлы образуют нитриды, реакция практически всегда протекает при нагревании:

6. С углеродом образуются карбиды:

7. С фосфором – фосфиды:

8. Металлы могут взаимодействовать между собой, образуя интерметаллические соединения:

9. Металлы могут растворяться друг в друге при высокой температуре без взаимодействия, образуя сплавы .

Перед показом демонстрационных опытов необходимо напомнить о правилах техники безопасности. Давайте вспомним её.

Проведение химической реакции: окисление металлов.

Для этого вносим в пламя спиртовки очищенную медную проволоку, после чего видно, что на проволоке появился черный налет.
2Сu +O2 2CuO
оксид меди (черного цвета)

Внести в пробирку стружки железа и порошок серы, аккуратно встряхнуть, нагреть пробирку. Видно, что образовалась масса сульфида железа.

Fe +S FeS
Сульфид железа

Провести химическую реакцию между раствором соляной кислоты и таблетками цинка. Можно заметить выделение водорода, что подтверждается его горением.

HCl + Zn ZnCl2 + H2
Хлорид цинка

Налить в фарфоровую тарелку дистиллированной воды, осторожно внести пинцетом очищенный кусочек натрия. В результате видно бурное выделение водорода, а при помощи фенолфталеина можно обнаружить образование щелочи.

2Na + 2H2O 2NaOH + H2
гидроксид натрия

Внести в пробирку кусочки железа, добавить 10 % раствор сульфата меди. Через некоторое время можно заметить появление бурого налета на кусочках железа. Это говорит о том, что произошла химическая реакция между металлом и солью более слабого металла.

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Сульфат меди

Таким образом, мы рассмотрели химические свойства металлов. Надо заметить, что многие нетипичные металлы пассивны ко всем кислородным кислотам или растворяются только в разбавленных кислотах. К таким металлам относятся, например, алюминий и хром. При взаимодействии их с концентрированными кислородными кислотами на поверхности металлов образуется прочная пленка окисла. Препятствующая дальнейшему окислению.

Открыли тетради и записали тему урока.

Записывают: 1. Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является.
2. Каждый металл способен вытеснять (восстанавливать) из солей в растворе те металлы, которые в ряду напряжений стоят после него (правее).
3. Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из кислот в растворе.
4. Металлы, являющиеся самыми сильными восстановителями (щелочные и щелочноземельные), в любых водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой.

Записывают: Взаимодействие с простыми веществами:

Записывают: Щелочные металлы

Записывают: 2. С галогенами

Записывают: 3.С водородом

Записывают: 4. С серой

Записывают: 5. С азотом

Записывают: 6. С Углеродом

Записывают: 7. С фосфором

Записывают: 8. Металлы могут взаимодействовать между собой, образуя интерметаллические соединения:

Записывают: 9.Металлы могут растворяться друг в друге при высокой температуре без взаимодействия, образуя сплавы .

1.Твердые вещества берите из баночек только сухой ложкой или сухой пробиркой.

2.Наливайте жидкость и насыпайте твердые вещества в пробирку осторожно. Предварительно проверьте, не разбито ли у пробирки дно и не имеет ли она трещин.

3.При выяснении запаха веществ не подносите сосуд близко к лицу, ибо вдыхание паров и газов может вызвать раздражение дыхательных путей. Для ознакомления с запахом нужно ладонью руки сделать движения от отверстия сосуда к носу.

4.Нагревая пробирку с жидкостью, держите ее так, чтобы открытый конец ее был направлен в сторону и от самого себя, и от соседей. Производите опыты только над столом.

5.В случае ожога, пореза или попадания едкой и горячей жидкости на кожу или одежду немедленно обращайтесь к учителю.

6.Не приступайте к выполнению опыта, не зная, что и как нужно делать.

Записывают: Химической реакции: окисление металлов.

Записывают: 2Сu +O2 2CuO
оксид меди

Записывают: Fe +S FeS
Сульфид железа

Записывают: HCl + Zn ZnCl2 + H2
Хлорид

2Na + 2H2O 2NaOH + H2
гидроксид

Записывают: Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu
Сульфат

4.Заключение

Составьте уравнения реакций натрия и магния с уксусной кислотой. В каком случае и почему скорость реакции будет больше?

2Na + 2CH3COOH 2CH3COONa + H2
Mg + 2CH3COOH (CH3COO)2Mg + H2
Cкорость реакции будет больше при взаимодействии уксусной кислоты с натрием, т.к. натрий находится левее магния в ряду напряжения металлов и является более сильным восстановителем.

Се годня на уроке мы вспомнили стандартные условия химической активности металлов в реакциях, протекающих в водных растворах, Рассмотрели химические свойства металлов, в заимодействие с простыми веществами . А так же посмотрели химической реакции: окисление металлов.

Химические свойства металлов


Свойства металлов начинают изучать на уроках химии в 8–9 классе. В этом материале мы подробно разберем химические свойства этой группы элементов, а в конце статьи вы найдете удобную таблицу-шпаргалку для запоминания.

О чем эта статья:

8 класс, 9 класс, ЕГЭ/ОГЭ

Металлы — это химические элементы, атомы которых способны отдавать электроны с внешнего энергетического уровня, превращаясь в положительные ионы (катионы) и проявляя восстановительные свойства.

В окислительно-восстановительных реакциях металлы способны только отдавать электроны, являясь сильными восстановителями. В роли окислителей выступают простые вещества — неметаллы (кислород, фосфор) и сложные вещества (кислоты, соли и т. д.).

Металлы в природе встречаются в виде простых веществ и соединений. Активность металла в химических реакциях определяют, используя электрохимический ряд, который предложил русский ученый Н. Н. Бекетов. По химической активности выделяют три группы металлов.

Ряд активности металлов

Металлы средней активности

Общие химические свойства металлов

Взаимодействие с неметаллами

Щелочные металлы сравнительно легко реагируют с кислородом, но каждый металл проявляет свою индивидуальность:

оксид образует только литий

натрий образует пероксид

калий, рубидий и цезий — надпероксид

Остальные металлы с кислородом образуют оксиды:

2Zn + O2 = 2ZnO (при нагревании)

Металлы, которые в ряду активности расположены левее водорода, при контакте с кислородом воздуха образуют ржавчину. Например, так делает железо:

С галогенами металлы образуют галогениды:

Медный порошок реагирует с хлором и бромом (в эфире):

При взаимодействии с водородом образуются гидриды:

Взаимодействие с серой приводит к образованию сульфидов (реакции протекают при нагревании):

Реакции с фосфором протекают до образования фосфидов (при нагревании):

Основной продукт взаимодействия металла с углеродом — карбид (реакции протекают при нагревании).

Из щелочноземельных металлов с углеродом карбиды образуют литий и натрий:

Калий, рубидий и цезий карбиды не образуют, могут образовывать соединения включения с графитом:

С азотом из металлов IA группы легко реагирует только литий. Реакция протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:

Взаимодействие с водой

Все металлы I A и IIA группы реагируют с водой, в результате образуются растворимые основания и выделяется H2. Литий реагирует спокойно, держась на поверхности воды, натрий часто воспламеняется, а калий, рубидий и цезий реагируют со взрывом:

Металлы средней активности реагируют с водой только при условии, что металл нагрет до высоких температур. Результат данной реакции — образование оксида.

Неактивные металлы с водой не взаимодействуют.

Взаимодействие с кислотами

Если металл расположен в ряду активности левее водорода, то происходит вытеснение водорода из разбавленных кислот. Данное правило работает в том случае, если в реакции с кислотой образуется растворимая соль.

2Na + 2HCl = 2NaCl + H2

При взаимодействии с кислотами-окислителями, например, азотной, образуется продукт восстановления кислоты, хотя протекание реакции также неоднозначно.

Схема взаимодействия металлов с сернистой кислотой

Схема взаимодействия металлов с азотной кислотой

Металлы IА группы:

Металлы IIА группы

Такие металлы, как железо, хром, никель, кобальт на холоде не взаимодействуют с серной кислотой, но при нагревании реакция возможна.

Взаимодействие с солями

Металлы способны вытеснять из растворов солей другие металлы, стоящие в ряду напряжений правее, и могут быть вытеснены металлами, расположенными левее:

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

На металлы IА и IIА группы это правило не распространяется, так как они реагируют с водой.

Реакция между металлом и солью менее активного металла возможна в том случае, если соли — как вступающие в реакцию, так и образующиеся в результате — растворимы в воде.

Взаимодействие с аммиаком

Щелочные металлы реагируют с аммиаком с образованием амида натрия:

Взаимодействие с органическими веществами

Металлы IА группы реагируют со спиртами и фенолами, которые проявляют в данном случае кислотные свойства:

Также они могут вступать в реакции с галогеналканами, галогенпроизводными аренов и другими органическими веществами.

Взаимодействие металлов с оксидами

Для металлов при высокой температуре характерно восстановление неметаллов или менее активных металлов из их оксидов.

3Са + Cr2O3 = 3СаО + 2Cr (кальциетермия)

Вопросы для самоконтроля

С чем реагируют неактивные металлы?

С чем связаны восстановительные свойства металлов?

Верно ли утверждение, что щелочные и щелочноземельные металлы легко реагируют с водой, образуя щелочи?

Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в уравнении реакции по схеме:

Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NH4NO3 + Н2O

Как металлы реагируют с кислотами?

Подведем итоги

От активности металлов зависит их химические свойства. Простые вещества — металлы в окислительно-восстановительных реакциях являются восстановителями. По положению металла в электрохимическом ряду можно судить о том, насколько активно он способен вступать в химические реакции (т. е. насколько сильно у металла проявляются восстановительные свойства).

Напоследок поделимся таблицей, которая поможет запомнить, с чем реагируют металлы, и подготовиться к контрольной работе по химии.

Таблица «Химические свойства металлов»

Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb

Cu, Hg, Ag, Pt, Au

Восстановительная способность металлов в свободном состоянии

Возрастает справа налево

Взаимодействие металлов с кислородом

Быстро окисляются при обычной температуре

Медленно окисляются при обычной температуре или при нагревании

Взаимодействие с водой

Выделяется водород и образуется гидроксид

При нагревании выделяется водород и образуются оксиды

Водород из воды не вытесняют

Взаимодействие с кислотами

Вытесняют водород из разбавленных кислот (кроме HNO3)

Не вытесняют водород из разбавленных кислот

Реагируют с концентрированными азотной и серной кислотами

С кислотами не реагируют, растворяются в царской водке

Взаимодействие с солями

Не могут вытеснять металлы из солей

Более активные металлы (кроме щелочных и щелочноземельных) вытесняют менее активные из их солей

Взаимодействие с оксидами

Для металлов (при высокой температуре) характерно восстановление неметаллов или менее активных металлов из их оксидов

Урок химии 11 класс " Химические свойства металлов"

Нажмите, чтобы узнать подробности

Повторение и обобщение по химическим свойствам металлов, знания учащихся полученные в 9 классе.

Просмотр содержимого документа
«Урок химии 11 класс " Химические свойства металлов"»

2.Химические свойства металлов.

Зная строение металлов, можно предвидеть их общие химические свойства.
В атомах металлов на внешней электронной оболочке находятся электроны, которые легко отрываются от атомов.
Наиболее общим химическим свойством металлов является способность их атомов при химических реакциях отдавать валентные электроны и превращаться в положительно заряженные ионы, т.е. металлы в реакциях являются сильными восстановителями.
2.1.Взаимодействие с простыми веществами: кислородом, галогенами, серой, азотом, водородом.

Реакции с кислородом.
4 Nа + O2 → 2 Nа2O; (побочный продукт)
Взаимодействие с галогенами.
2К + Cl2 →2 КCl;
Взаимодействие с серой.
2K + S → K2 S;

Взаимодействие с азотом.

Взаимодействие с водородом (щелочные металлы).

2К + Н2 → 2КН
Обратите внимание, что в этих реакциях атомы металлов отдают электроны, т.е. являются восстановителями, а неметаллы принимают электроны, т.е. являются окислителями.

Вывод: Запомните, металлы реагируют с галогенами, кислородом, серой, азотом, водородом, образуя соединения ……иды. В реакциях с неметаллами металлы являются восстановителями.
Давайте теперь рассмотрим с вами взаимодействие металлов со сложными веществами.
2.2. Взаимодействие со сложными веществами.

2.2.1.Взаимодействие металлов с водой.
При каких условиях металлы вступают в реакцию с водой? (При обычной температуре и при нагревании).
Что образуется при взаимодействии воды с активными металлами при обычной температуре? (Образуется гидроксид и выделяется водород).
Обсуждаем, какой металл реагирует более активно с водой? Почему? С чем это связано? (Положение в ПСХЭ, чем больше радиус, тем активнее металл).
2Na + H2O → 2NaOH + H2 ↑.
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑.
Как вы думаете, почему натрий более активно взаимодействует с водой, чем кальций? (Натрий более активный металл, чем кальций. Он легко отдает свои валентные электроны, является самым сильным восстановителем).
При взаимодействии воды с менее активными металлами образуются оксиды металлов и выделяется водород. Это металлы, стоящие в ряду напряжений после алюминия. Составляем уравнение реакции взаимодействия цинка с водой.
Zn + H2O → ZnO + H2 ↑;
Скажите пожалуйста, все ли металлы взаимодействуют с водой? (Нет).
Совершенно верно. А почему? (см. электрохимический ряд напряжения).
Скажите, а будет ли золото взаимодействовать с водой? (Нет).
Почему? (В ЭХ ряду после водорода) .Медь, ртуть, серебро, платина, золото с водой не реагируют!
Au + H2O → реакция не идет
Запомните! Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений до алюминия (включительно) образуют с водой гидроксиды, от алюминия до свинца – оксиды. Остальные с водой не реагируют.
2.2.2. Взаимодействие металлов с растворами кислот.
Мg + 2HCl → Мg Cl2 + H2 ↑;
Запомните! Металлы стоящие в электрохимическом ряду напряжений до водорода могут вытеснять водород из растворов кислот. Металлы стоящие в электрохимическом ряду напряжений после водорода не могут вытеснять водород из растворов кислот.
Cu + H2SO4 → не реагирует.
Какой же вывод можно сделать из этого? С помощью преподавателя находят правильные ответы на поставленные вопросы, делают выводы.

Итак, ряд поправок:
1. правило соблюдается, если в реакции металла с кислотой образуется растворимая соль;
2. концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации реагируют с металлами по особому, при этом водород не образуется;
3. на щелочные металлы правило не распространяется, т.к. они легко взаимодействуют с водой.
Вывод: из уравнений реакций видно, что в них окислителями являются ионы водорода и ионы неметаллов, а атомы металлов – восстановители.
2.2.3. Взаимодействие металлов с растворами солей.
Показываем, какие металлы вытесняют из солей по ряду напряжений металлов.
Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4

Запомните! В электрохимическом ряду напряжений металл, стоящий левее, может вытеснять из растворов солей металл, стоящий правее (записываем в тетрадь).
Исключение: металлы до магния не могут вытеснять другие металлы из растворов солей, так как в первую очередь реагируют с водой, образуя щелочи.

3.Свойства алюминия: Главное, ребята, вес удельный мой,

Потому в дюралях я главный составной,

Назван я «крылатым», так как самолёты

Надежно, легко отправляю в полёты.

« Я металл, серебристый и лёгкий,

И зовусь самолётный металл,

И покрыт я оксидною плёнкой,

Чтоб меня кислород не достал».

Взаимодействие с кислородом.
4Al + 3O2 → 2Al2O3; (при нагревании)
Взаимодействие с галогенами.
2Al + 3Br2 → 2AlBr3; (при нагревании)
Взаимодействие с серой.
2 Al + 3S = Al 2S3 (при нагревании)

Взаимодействие с азотом

2 Al + N2 = 2Al N (при нагревании)

С водородом непосредственно не реагирует.

Поскольку алюминий проявляет амфотерные свойства, то он реагирует и с кислотами и с щелочами, образуя соли. Является активным металлом, поэтому также реагирует и с водой. Почему в быту алюминий не проявляет свойства активного металла?» (поверхность алюминия покрыта оксидной пленкой).

Презентация по химии "Химические свойства металлов"

Данная презентация может быть использовани при изучении химических свойств металлов на уроке химии в 11 классе.

Просмотр содержимого документа
«Презентация по химии "Химические свойства металлов"»

Химические свойства металлов Химия – 11 Автор: Кунова Г.В. – учитель химии ГОАОУ ЦОРиО, г. Липецк

Химические свойства металлов

Автор: Кунова Г.В. – учитель химии ГОАОУ ЦОРиО, г. Липецк

Общая характеристика металлов В химических реакциях металлы выступают в роли восстановителей и повышают степень окисления, превращаясь из простых веществ в катионы: Реакции металлов относятся к окислительно-восстановительным реакциям. Окислителями металлов являются неметаллы, ионы водорода, азотная кислота разной концентрации и концентрированная серная кислота. Для металлов как восстановителей в соединениях характерны положительные степени окисления ( +1, +2, +3 – металлы главных подгрупп I – III групп). Многим из них присущи переменные степени окисления – металлы побочных подгрупп (Fe, Cu и др.). Химические свойства металлов различаются в зависимости от химической активности металла.

Общая характеристика металлов

В химических реакциях металлы выступают в роли восстановителей и повышают степень окисления, превращаясь из простых веществ в катионы:

Реакции металлов относятся к окислительно-восстановительным реакциям. Окислителями металлов являются неметаллы, ионы водорода, азотная кислота разной концентрации и концентрированная серная кислота.

Для металлов как восстановителей в соединениях характерны положительные степени окисления ( +1, +2, +3 – металлы главных подгрупп I – III групп).

Многим из них присущи переменные степени окисления – металлы побочных подгрупп (Fe, Cu и др.).

Химические свойства металлов различаются в зависимости от химической активности металла.

Электрохимический ряд напряжений металлов По активности в водных растворах металлы расположены в « Электрохимический ряд напряжений металлов»: В этот ряд, составленный русским химиком Н.Н. Бекетовым, включен также неметалл водород. Активность металлов убывает слева направо. Металлы, расположенные в ряду напряжений до алюминия называют активными металлами. Металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода , называют неактивными металлами .

Электрохимический ряд напряжений металлов

По активности в водных растворах металлы расположены в « Электрохимический ряд напряжений металлов»:

В этот ряд, составленный русским химиком Н.Н. Бекетовым, включен также неметалл водород.

Активность металлов убывает слева направо.

Металлы, расположенные в ряду напряжений до алюминия называют активными металлами.

Металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода , называют неактивными металлами .

Химические свойства металлов Взаимодействие с кислородом При взаимодействии с кислородом металлы образуют различные по составу продукты: оксиды, а также пероксиды. Полученные в результате таких реакций оксиды проявляют или осно́вные, или амфотерные свойства. Серебро, золото и платина с кислородом не реагируют. Литий и щелочноземельные металлы взаимодействуют с кислородом воздуха, образуя основные оксиды : Алюминий сгорает ярким ослепительным пламенем: Щелочные металлы Nа, К активно реагируют с кислородом воздуха, образуя пероксиды : Оксид натрия может быть получен при прокаливании пероксида натрия с натрием: Железо сгорает в кислороде с образованием железной окалины – Fe 3 O 4 (FeO ● Fe 2 O 3 ):

Химические свойства металлов

Взаимодействие с кислородом

  • При взаимодействии с кислородом металлы образуют различные по составу продукты: оксиды, а также пероксиды. Полученные в результате таких реакций оксиды проявляют или осно́вные, или амфотерные свойства. Серебро, золото и платина с кислородом не реагируют.
  • Литий и щелочноземельные металлы взаимодействуют с кислородом воздуха, образуя основные оксиды :
  • Алюминий сгорает ярким ослепительным пламенем:
  • Щелочные металлы Nа, К активно реагируют с кислородом воздуха, образуя пероксиды:

Оксид натрия может быть получен при прокаливании пероксида натрия с натрием:

  • Железо сгорает в кислороде с образованием железной окалины – Fe 3 O 4 (FeO ● Fe 2 O 3 ):

Химические свойства металлов Взаимодействие с неметаллами Так как металлы являются восстановителями , то они отдают свои электроны неметаллам, которые, проявляют при этом окислительные свойства. В результате образуются бинарные соединения, названия которых формируются по единому принципу: В случае переменной степени окисления у металла продукт его взаимодействия с неметаллом зависит от окислительных свойств последнего. 1) Металлы взаимодействуют с галогенами с образованием солей:

Взаимодействие с неметаллами

  • Так как металлы являются восстановителями , то они отдают свои электроны неметаллам, которые, проявляют при этом окислительные свойства.

В результате образуются бинарные соединения, названия которых формируются по единому принципу:

  • В случае переменной степени окисления у металла продукт его взаимодействия с неметаллом зависит от окислительных свойств последнего.

1) Металлы взаимодействуют с галогенами с образованием солей:

Химические свойства металлов 2) С водородом самые активные металлы образуют гидриды, в которых водород имеет степень окисления -1, например: Са 0 + Н 2 0 = Са +2 Н -1 2 3) Взаимодействие с серой при нагревании: М + S → М n S m сульфид металла Пример: Смесь железа с серой

2) С водородом самые активные металлы образуют гидриды, в которых водород имеет степень окисления -1, например:

Са 0 + Н 2 0 = Са +2 Н -1 2

3) Взаимодействие с серой при нагревании:

М + S → М n S m сульфид металла

Смесь железа с серой

Химические свойства металлов 4) Активные металлы при нагревании реагируют с азотом, фосфором и некоторыми другими неметаллами. При обычной температуре взаимодействует с азотом только литий: 6Li + N 2 = 2Li 3 N, при этом образуется нитрид лития. При взаимодействии кальция с фосфором образуется фосфид кальция: 3Ca + 2P = Ca 3 P 2

4) Активные металлы при нагревании реагируют с азотом, фосфором и некоторыми другими неметаллами.

При обычной температуре взаимодействует с азотом только литий:

6Li + N 2 = 2Li 3 N,

при этом образуется нитрид лития.

При взаимодействии кальция с фосфором образуется фосфид кальция:

3Ca + 2P = Ca 3 P 2

Химические свойства металлов Взаимодействие с водой Щелочные и щелочноземельные металлы легко реагируют с водой, восстанавливая катионы водорода до свободного водорода, и образуют при этом растворимые основания — щёлочи: Алюминий бурно взаимодействует с водой, только если удалить с его поверхности оксидную пленку. Mg – Pb реагируют с водой при нагревании с образованием оксидов металлов и водорода: М + Н 2 О = М х О у + Н 2 . Неактивные металлы (Cu - Au) - не реагируют с водой.

  • Щелочные и щелочноземельные металлы легко реагируют с водой, восстанавливая катионы водорода до свободного водорода, и образуют при этом растворимые основания — щёлочи:

Алюминий бурно взаимодействует с водой, только если удалить с его поверхности оксидную пленку.

  • Mg – Pb реагируют с водой при нагревании с образованием оксидов металлов и водорода: М + Н 2 О = М х О у + Н 2 .
  • Неактивные металлы (Cu - Au) - не реагируют с водой.

Химические свойства металлов Взаимодействие с растворами кислот Металлы взаимодействуют с растворами кислот при соблюдении ряда условий: металл должен находиться в ряду напряжений левее водорода ; в результате реакции должна образоваться растворимая соль , так как в противном случае она покроет металл осадком и доступ кислоты к металлу прекратится; для этих реакций не рекомендуется использовать щелочные металлы , т.к. они активно взаимодействуют с водой; особым образом взаимодействуют с металлами концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации .

Взаимодействие с растворами кислот

  • Металлы взаимодействуют с растворами кислот при соблюдении ряда условий:
  • металл должен находиться в ряду напряжений левее водорода ;
  • в результате реакции должна образоваться растворимая соль , так как в противном случае она покроет металл осадком и доступ кислоты к металлу прекратится;
  • для этих реакций не рекомендуется использовать щелочные металлы , т.к. они активно взаимодействуют с водой;
  • особым образом взаимодействуют с металлами концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации .

Химические свойства металлов Взаимодействие с растворами солей Металлы взаимодействуют с растворами солей при соблюдении ряда условий: металл должен находиться в ряду напряжений левее металла, образующего соль ; в результате реакции должна образоваться растворимая соль , так как в противном случае она покроет металл осадком и доступ соли к металлу прекратится; для этих реакций не рекомендуется использовать щелочные металлы. Если опустить кусочек свинца в раствор сульфата меди, то поверхность металла покроется тонким слоем сульфата, и реакция прекратится: CuSO 4 + Pb ≠ PbSO 4 ↓ + Cu

Взаимодействие с растворами солей

  • Металлы взаимодействуют с растворами солей при соблюдении ряда условий:
  • металл должен находиться в ряду напряжений левее металла, образующего соль ;
  • в результате реакции должна образоваться растворимая соль , так как в противном случае она покроет металл осадком и доступ соли к металлу прекратится;
  • для этих реакций не рекомендуется использовать щелочные металлы.

Если опустить кусочек свинца в раствор сульфата меди, то поверхность металла покроется тонким слоем сульфата, и реакция прекратится:

CuSO 4 + Pb ≠ PbSO 4 ↓ + Cu

Химические свойства металлов Металлотермия – восстановление металлов из их оксидов Некоторые активные металлы способны вытеснять другие металлы из их оксидов. В методах металлотермии в качестве восстановителей используют Al, Na, Ca, Mg и др. Пример: Методы металлотермии в настоящее время широко используются в металлургии для получения таких металлов как Ti, Cr, Mn, V, Mg, Ba, Ca, Rb, Cs и др.

Металлотермия – восстановление металлов из их оксидов

  • Некоторые активные металлы способны вытеснять другие металлы из их оксидов.
  • В методах металлотермии в качестве восстановителей используют Al, Na, Ca, Mg и др.
  • Методы металлотермии в настоящее время широко используются в металлургии для получения таких металлов как Ti, Cr, Mn, V, Mg, Ba, Ca, Rb, Cs и др.

Задания: Новый цинковый бак, в котором приготовили раствор медного купороса для опрыскивания растений, вскоре стал протекать. Объясните причину разрушения стенок бака. Запишите уравнение химической реакции. Почему алюминиевую посуду нельзя мыть содой? Запишите уравнения химических реакций.

  • Новый цинковый бак, в котором приготовили раствор медного купороса для опрыскивания растений, вскоре стал протекать.

Объясните причину разрушения стенок бака. Запишите уравнение химической реакции.

Читайте также: