Характерные химические свойства простых веществ-металлов

ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВ - МЕТАЛЛОВ Карташова Людмила Александровна, учитель химии МАОУ СОШ №27 с г. Балаково Саратовской области

Определение Метаа́ллы (от лат. metallum — шахта, рудник) — группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами. С развитием производства металлов(простых веществ) и сплавов связано возникновение цивилизации (бронзовый век, железный век).

Некоторые сведения о металлах революция, затронувшая Начавшаяся примерно 100 лет назад научно- техническая и промышленность, и социальную сферу, также тесно связана с производством металлов. На основе вольфрама, молибдена, титана и других металлов начали создавать коррозионностойкие, сверхтвёрдые, тугоплавкие сплавы, применение которых сильно расширило возможности машиностроения. В ядерной и космической технике из сплавов вольфрама и рения делают детали, работающие при температуре до 3000 С; хирургические инструменты из сплавов тантала и платины, уникальной керамики на основе оксидов титана и циркония. В большинстве сплавов используют давно известный металл железо, а основу многих лёгких сплавов «молодые» металлы – алюминий и магний. сравнительно составляют в медицине используют ͦ

Металлическая связь Связь в посредством обобществления электронов называется металлической. металлах между ионами На рисунке изображена схема кристаллической решётки натрия. В ней каждый атом натрия окружён восемью соседями. У атома натрия, как и у всех металлов, имеется много свободных валентных орбиталей и мало валентных электронов. Электронная формула атома натрия: 1s22s22p63s13p03d0, где 3s, 3p, 3d – валентные орбитали. Единственный валентный электрон атома натрия 3s1 может занимать любую из девяти свободных орбиталей 3s(одна), 3p(три), 3d(пять), ведь они не очень отличаются по уровню энергии. При сближении атомов, когда образуется кристаллическая решётка, валентные орбитали соседних атомов перекрываются, благодаря чему электроны свободно перемещаются с одной орбитали на другую, осуществляя связь между всеми атомами кристалла металла.

Металлическая связь + + +            Веществам с металлической связью присущи + металлические кристаллические решётки, обычно изображают так, как показано которые + Катионы и атомы металлов, на рисунке. расположенные в узлах кристаллической + решётки, обеспечивают её стабильность и прочность (обобществлённые электроны изображены в виде чёрных маленьких шариков). Особый вид химической связи и тип кристаллической решётки металлов объясняют их физические и химические свойства. определяют и

Физические свойства Для металлов характерны следующие физические свойства. Это металлический блеск, пластичность, высокая электрическая проводимость и теплопроводность, рост электрического сопротивления при повышении температуры, а также такие значимые свойства, как плотность, высокие температуры плавления и кипения, твёрдость Температ Веществ о кипения Температу плавления Агрегатн состояни Химическ формула ая ое е Плотност ь ра ура Натрий Калий Ртуть Золото Вольфра м Na K Hg Ag W твёрдое твёрдое жидкое твёрдое твёрдое 0,97 0,85 13,55 19,32 19,30 +98 +64 -39 +1063 +3422 +900 +760 +357 +2856 +5555

Физические свойства Электро - и теплопрово дны Лучшие проводники - Ag, Cu, Fe, Al ; худшие - Hg, Pb, W   Ковкие, пластичные Высокая пластичност ь Au, Ag, Cu, Sn, Fe, Al.   Обычно высокая температура плавления и кипения Самые е легкоплавки -щелочные металлы, тугоплавкий самый - W Твердые Самый твердый хром: он царапает стекло . Самые мягкие – щелочные металлы Электро - и теплопроводныЛучшие проводники - Ag, Cu, Fe, Al ; худшие - Hg, Pb, W Ковкие, пластичныеВысокая пластичность Au, Ag, Cu, Sn, Fe, Al. Обычно высокая температура плавления и кипенияСамые легкоплавкие -щелочные металлы, самый тугоплавкий - W ТвердыеСамый твердый хром: он царапает стекло . Самые мягкие – щелочные металлы

Химические свойства

Химические свойства Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является. 1. 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. его Восстановительная активность металла, определённая по электрохимическому ряду, не всегда соответствует положению системе. Это объясняется тем, что при определении положения металла в ряду напряжений учитывают не только энергию отрыва электронов от отдельных атомов, но и энергию, затрачиваемую на разрушение кристаллической решётки, а также энергию, выделяющуюся при гидратации ионов. в Периодической

Химические свойства самыми Металлы, являющиеся сильными восстановителями (щелочные и щелочноземельные), в любых водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой. Например, литий более активен в водных растворах, чем натрий (хотя по положению в Периодической системе Na – более активный металл). Дело в том, что энергия гидратации ионов Li+ значительно больше, чем энергия гидратации Na+ , поэтому первый процесс является энергетически более выгодным. 2Li  +  2H2O  =  2LiOH   +  H2

Взаимодействие металлов с кислородом •     пероксид натрия   оксид натрия (основный оксид) t◦ оксид лития   t◦ оксид кальция

Взаимодействие металлов с неметаллами •     хлорид магния   хлорид железа (III) t◦   гидрид кальция

Взаимодействие металлов с неметаллами •   t◦   сульфид железа (II) нитрид лития

Взаимодействие металлов со сложными веществами •   гидроксид натрия гидроксид бария гидроксид алюминия

Взаимодействие металлов со сложными веществами •   гидроксид магния t◦ H2O, пар железная окалина

Взаимодействие металлов со сложными веществами •

Взаимодействие металлов со сложными веществами С солями менее активных металлов в растворе. В результате такой реакции образуется соль более активного металла и выделяется менее активный металл в свободном виде. Например: Fe0 + Cu+2SO4 =Fe+2SO4 + Cu Нужно помнить, что реакция идёт в тех случаях, когда образующаяся соль растворима. Вытеснение металлов из их соединений другими металлами впервые подробно изучил Н.Н. Бекетов – русский физик-химик.

Взаимодействие металлов со сложными веществами •   Zn -ZnCl2 1,3-дихлорпропан циклопропан хлормет ан этан

Взаимодействие металлов со сложными веществами •

Источники О. В. Мешкова. Интенсивная подготовка ЕГЭ. Химия. Универсальный справочник, М. Эксмо 2010 ttp://www.fxyz.ru/справочные_данные/ термодинамические_свойства_веществ