Cu faol metalldir. Metalllar. Metalllarning ishqor eritmalari bilan o'zaro ta'siri
Metalllar eng oddiy moddalar shaklida taqdim etilgan elementlar guruhini anglatadi. Ular xarakterli xususiyatlarga ega, ya'ni yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi, qarshilikning ijobiy harorat koeffitsienti, yuqori egiluvchanligi va metall yorqinligi.
E'tibor bering, hozirgacha topilgan 118 ta kimyoviy elementdan quyidagilar metallar sifatida tasniflanishi kerak:
- ishqoriy tuproq metallar guruhi orasida 6 ta element mavjud;
- ishqoriy metallar orasida 6 ta element mavjud;
- o'tish metallari orasida 38;
- engil metallar guruhida 11;
- Yarim metallar orasida 7 ta element mavjud,
- lantanidlar va lantanlar orasida 14,
- 14 aktinidlar va dengiz anemonlari guruhida,
- Beriliy va magniy ta'rifdan tashqarida.
Shunga asoslanib, 96 ta element metallar deb tasniflanadi. Keling, metallar nima bilan reaksiyaga kirishishini batafsil ko'rib chiqaylik. Aksariyat metallar tashqi elektron sathida 1 dan 3 gacha elektronlar soni kam boʻlganligi sababli ular reaksiyalarining koʻpchiligida qaytaruvchi vazifasini bajara oladilar (yaʼni elektronlarini boshqa elementlarga beradilar).
Eng oddiy elementlar bilan reaksiyalar
- Oltin va platinadan tashqari barcha metallar kislorod bilan reaksiyaga kirishadi. Shuni ham yodda tutingki, reaksiya kumush bilan yuqori haroratda sodir bo'ladi, ammo kumush (II) oksidi normal haroratda hosil bo'lmaydi. Metallning xossalariga ko'ra kislorod bilan reaksiyaga kirishishi natijasida oksidlar, superoksidlar va peroksidlar hosil bo'ladi.
Har bir kimyoviy ta'limga misollar:
- litiy oksidi – 4Li+O 2 =2Li 2 O;
- kaliy superoksidi – K+O 2 =KO 2;
- natriy peroksid – 2Na+O 2 =Na 2 O 2.
Peroksiddan oksid olish uchun uni bir xil metall bilan kamaytirish kerak. Masalan, Na 2 O 2 +2Na=2Na 2 O. Past va o'rta faol metallar bilan xuddi shunday reaksiya faqat qizdirilganda sodir bo'ladi, masalan: 3Fe+2O 2 =Fe 3 O 4.
- Metallar faqat azot bilan faol metallar bilan reaksiyaga kirisha oladi, shu bilan birga xona haroratida faqat litiy reaksiyaga kirishib, nitridlar hosil qiladi - 6Li+N 2 = 2Li 3 N, ammo qizdirilganda quyidagi kimyoviy reaksiya sodir bo'ladi: 2Al+N 2 = 2AlN, 3Ca+N 2 =Ca 3 N 2.
- Oltin va platinadan tashqari barcha metallar oltingugurt bilan ham kislorod bilan reaksiyaga kirishadi. Esda tutingki, temir faqat oltingugurt bilan qizdirilganda reaksiyaga kirishib, sulfid hosil qiladi: Fe+S=FeS
- Vodorod bilan faqat faol metallar reaksiyaga kirisha oladi. Bularga berilliydan tashqari IA va IIA guruhlari metallari kiradi. Bunday reaktsiyalar faqat qizdirilganda, gidridlar hosil bo'lganda sodir bo'lishi mumkin.
Vodorodning oksidlanish darajasi hisobga olinganligi uchun?1, bu holda metallar qaytaruvchi sifatida ishlaydi: 2Na + H 2 = 2NaH.
- Eng faol metallar ham uglerod bilan reaksiyaga kirishadi. Ushbu reaksiya natijasida atsetilenidlar yoki metanidlar hosil bo'ladi.
Keling, qanday metallar suv bilan reaksiyaga kirishishini va bu reaksiya natijasida nima hosil qilishini ko'rib chiqaylik? Asetilenlar suv bilan reaksiyaga kirishganda asetilen, suvning metanidlar bilan reaksiyasi natijasida metan olinadi. Mana bu reaktsiyalarga misollar:
- Asetilen – 2Na+2C= Na 2 C 2;
- Metan - Na 2 C 2 +2H 2 O=2NaOH+C 2 H 2.
Kislotalarning metallar bilan reaksiyasi
Metallar kislotalar bilan ham turlicha reaksiyaga kirishishi mumkin. Faqat vodorodgacha bo'lgan metallarning elektrokimyoviy faolligi qatoriga kiruvchi metallar barcha kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi.
Metalllarning nima bilan reaksiyaga kirishishini ko‘rsatadigan o‘rin almashish reaksiyasiga misol keltiraylik. Boshqacha qilib aytganda, bu reaksiya redoks deb ataladi: Mg+2HCl=MgCl 2 +H 2 ^.
Ayrim kislotalar vodoroddan keyin kelgan metallar bilan ham taʼsir qilishi mumkin: Cu+2H 2 SO 4 =CuSO 4 +SO 2 ^+2H 2 O.
E'tibor bering, bunday suyultirilgan kislota ko'rsatilgan klassik sxema bo'yicha metall bilan reaksiyaga kirishishi mumkin: Mg + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2 ^.
Kristal panjarada erkin elektronlar ("elektron gaz") mavjudligi sababli barcha metallar quyidagi xarakterli umumiy xususiyatlarni namoyon qiladi:
1) Plastik- shaklini osongina o'zgartirish, simga cho'zish va yupqa choyshablarga o'rash qobiliyati.
2) Metall porlash va shaffoflik. Bu metallga tushgan yorug'lik bilan erkin elektronlarning o'zaro ta'siri bilan bog'liq.
3) Elektr o'tkazuvchanligi. Bu kichik potentsial farq ta'sirida erkin elektronlarning manfiy qutbdan musbat qutbga yo'nalishli harakati bilan izohlanadi. Qizdirilganda elektr o'tkazuvchanligi pasayadi, chunki Haroratning oshishi bilan kristall panjaraning tugunlarida atomlar va ionlarning tebranishlari kuchayadi, bu esa "elektron gaz" ning yo'nalishli harakatini murakkablashtiradi.
4) Issiqlik o'tkazuvchanligi. Bu erkin elektronlarning yuqori harakatchanligi tufayli yuzaga keladi, buning natijasida harorat metall massasi ustidan tezda tenglashadi. Eng yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi vismut va simobda mavjud.
5) Qattiqlik. Eng qiyini xrom (shishani kesadi); eng yumshoq gidroksidi metallar - kaliy, natriy, rubidiy va seziy pichoq bilan kesiladi.
6) Zichlik. Metallning atom massasi qanchalik kichik bo'lsa va atomning radiusi qanchalik katta bo'lsa, u shunchalik kichik bo'ladi. Eng yengili litiy (r=0,53 g/sm3); eng ogʻirligi osmiy (r=22,6 g/sm3). Zichligi 5 g / sm3 dan kam bo'lgan metallar "engil metallar" deb hisoblanadi.
7) Erish va qaynash nuqtalari. Eng eruvchan metall simob (mp = -39 ° C), eng o'tga chidamli metall volfram (mp = 3390 ° S). Erish haroratiga ega metallar 1000 ° C dan yuqori harorat o'tga chidamli, pastda - past erituvchi hisoblanadi.
Metalllarning umumiy kimyoviy xossalari
Kuchli qaytaruvchi moddalar: Me 0 – nē → Me n +
Bir qator kuchlanishlar suvli eritmalardagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida metallarning qiyosiy faolligini tavsiflaydi.
1. Metalllarning nometalllar bilan reaksiyalari
1) kislorod bilan:
2Mg + O 2 → 2MgO
2) oltingugurt bilan:
Hg + S → HgS
3) Galogenlar bilan:
Ni + Cl 2 – t° → NiCl 2
4) azot bilan:
3Ca + N 2 – t° → Ca 3 N 2
5) fosfor bilan:
3Ca + 2P – t° → Ca 3 P 2
6) Vodorod bilan (faqat gidroksidi va ishqoriy tuproq metallari reaksiyaga kirishadi):
2Li + H 2 → 2LiH
Ca + H 2 → CaH 2
2. Metalllarning kislotalar bilan reaksiyalari
1) H gacha bo'lgan elektrokimyoviy kuchlanish seriyasidagi metallar oksidlanmaydigan kislotalarni vodorodga kamaytiradi:
Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2
2Al+ 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2
6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2
2) Oksidlovchi kislotalar bilan:
Har qanday konsentratsiyali nitrat kislota va konsentrlangan sulfat kislota metallar bilan o'zaro ta'sirlashganda Vodorod hech qachon ajralib chiqmaydi!
Zn + 2H 2 SO 4(K) → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
4Zn + 5H 2 SO 4(K) → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
3Zn + 4H 2 SO 4(K) → 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O
2H 2 SO 4 (k) + Cu → Cu SO 4 + SO 2 + 2H 2 O
10HNO 3 + 4Mg → 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
4HNO 3 (k) + Cu → Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
3. Metalllarning suv bilan o'zaro ta'siri
1) Faol (ishqoriy va ishqoriy tuproq metallari) eruvchan asos (ishqoriy) va vodorod hosil qiladi:
2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2
Ca+ 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2
2) O'rtacha faollikdagi metallar oksidga qizdirilganda suv bilan oksidlanadi:
Zn + H 2 O – t° → ZnO + H 2
3) Faol emas (Au, Ag, Pt) - reaksiyaga kirishmang.
4. Aktivligi kamroq metallarni ularning tuzlari eritmalaridan faolroq metallar bilan almashtirilishi:
Cu + HgCl 2 → Hg+ CuCl 2
Fe+ CuSO 4 → Cu+ FeSO 4
Sanoatda ular ko'pincha sof metallardan emas, balki ularning aralashmalaridan foydalanadilar - qotishmalar, unda bir metallning foydali xususiyatlari boshqasining foydali xususiyatlari bilan to'ldiriladi. Shunday qilib, mis past qattiqlikka ega va mashina qismlarini ishlab chiqarish uchun yaroqsiz, mis va rux qotishmalari ( guruch) allaqachon ancha qiyin va mashinasozlikda keng qo'llaniladi. Alyuminiyning yuqori egiluvchanligi va etarlicha yengilligi (past zichlik), lekin juda yumshoq. Uning asosida magniy, mis va marganetsli qotishma tayyorlanadi - alyuminiyning foydali xususiyatlarini yo'qotmasdan, yuqori qattiqlikka ega bo'lgan va samolyot qurilishida mos keladigan duralumin (duralumin). Temirning uglerod bilan qotishmalari (va boshqa metallarning qo'shimchalari) keng tarqalgan quyma temir Va po'lat.
Erkin metallar restavratorlar. Biroq, ba'zi metallar qoplanganligi sababli past reaktivlikka ega sirt oksidi plyonkasi, turli darajada, suv, kislotalar va ishqorlar eritmalari kabi kimyoviy reagentlarga chidamli.
Masalan, qo'rg'oshin har doim oksidli plyonka bilan qoplangan, uning eritmaga o'tishi nafaqat reagent (masalan, suyultirilgan nitrat kislota) ta'sirini, balki isitishni ham talab qiladi. Alyuminiydagi oksid plyonkasi uning suv bilan reaktsiyasini oldini oladi, ammo kislotalar va ishqorlar tomonidan yo'q qilinadi. Bo'shashgan oksidli plyonka (zang), nam havoda temir yuzasida hosil bo'lgan, temirning keyingi oksidlanishiga to'sqinlik qilmaydi.
Ta'sir ostida konsentrlangan kislotalar metallarda hosil bo'ladi barqaror oksid plyonkasi. Bu hodisa deyiladi passivatsiya. Shunday qilib, konsentratsiyalangan holda sulfat kislota Be, Bi, Co, Fe, Mg va Nb kabi metallar passivlanadi (keyin kislota bilan reaksiyaga kirishmaydi), konsentrlangan nitrat kislotada esa A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb metallari. , Th va U.
Kislotali eritmalarda oksidlovchi moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, ko'pchilik metallar kationlarga aylanadi, ularning zaryadi birikmalardagi ma'lum elementning barqaror oksidlanish darajasi bilan belgilanadi (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ va Fe 3). +)
Kislotali eritmadagi metallarning kamaytiruvchi faolligi bir qator stresslar bilan uzatiladi. Ko'pgina metallar xlorid va suyultirilgan sulfat kislotalar bilan eritmaga o'tkaziladi, ammo Cu, Ag va Hg - faqat sulfat (konsentrlangan) va nitrat kislotalar bilan, Pt va Au - "regia aroq" bilan.
Metall korroziyasi
Metalllarning kiruvchi kimyoviy xossasi ularning korroziyasi, ya'ni suv bilan aloqa qilganda va unda erigan kislorod ta'sirida faol yo'q bo'lib ketishi (oksidlanish). (kislorod korroziyasi). Masalan, temir mahsulotlarining suvda korroziyasi keng tarqalgan bo'lib, buning natijasida zang hosil bo'ladi va mahsulotlar kukunga aylanadi.
Metalllarning korroziyasi suvda CO 2 va SO 2 erigan gazlar mavjudligi sababli ham sodir bo'ladi; kislotali muhit yaratiladi va H + kationlari vodorod H 2 shaklida faol metallar bilan almashtiriladi ( vodorod korroziyasi).
Ikki o'xshash bo'lmagan metallar orasidagi aloqa maydoni ayniqsa korroziy bo'lishi mumkin ( kontakt korroziyasi). Galvanik juftlik bitta metall, masalan, Fe va suvga joylashtirilgan boshqa metall, masalan, Sn yoki Cu o'rtasida sodir bo'ladi. Elektronlar oqimi kuchlanish seriyasida (Re) chapda joylashgan faolroq metalldan kamroq faol metallga (Sn, Cu) o'tadi va faolroq metall yo'q qilinadi (korroziyaga uchraydi).
Shu sababli konservalangan konserva yuzasi (qalay bilan qoplangan temir) nam muhitda saqlangan va ehtiyotsizlik bilan ishlaganda zanglab ketadi (temir hatto kichik tirnalgandan keyin ham tezda qulab tushadi, bu esa dazmolning namlik bilan aloqa qilishiga imkon beradi). Aksincha, temir chelakning galvanizli yuzasi uzoq vaqt zanglamaydi, chunki tirnalgan bo'lsa ham, temir emas, balki sink (temirdan ko'ra faolroq metall) korroziyaga uchraydi.
Berilgan metall uchun korroziyaga chidamlilik, u faolroq metall bilan qoplanganida yoki ular eritilganda ortadi; Shunday qilib, temirni xrom bilan qoplash yoki temir va xrom qotishmasini yasash temirning korroziyasini yo'q qiladi. Xromli temir va tarkibida xrom bo'lgan po'lat ( zanglamas po'latdan), yuqori korroziyaga chidamliligiga ega.
UNDA OLING!!!
Ishqoriy metallar - bu I guruh, A - asosiy kichik guruh - Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
Ishqoriy tuproq metallari - bu II guruh, A - asosiy kichik guruh (Be, Mg tegishli emas) - Ca, Sr, Ba, Ra
n I
Asoslar Men(OH) n
OH - gidroksil guruhi, valentligi (I)
Ishqorlar - bular suvda eriydigan asoslar (eruvchanlik jadvaliga qarang)
I n
Kislotalar - bular umumiy formulaga ega murakkab moddalardir N n (KO)
(KO) - kislotali qoldiq
V - VII
Kislota oksidi – neMe x O y Va Mo'ynali kiyimlar x O y
I, II
Asosiy oksidlar – Mo'ynali kiyimlar x O y
I. Suvning metallar bilan o'zaro ta'siri.
Metallning faolligiga qarab, reaksiya turli sharoitlarda sodir bo'ladi va turli mahsulotlar hosil bo'ladi.
1). Eng faol metallar bilan o'zaro ta'siri , da davriy jadvalda turgan I A va I I A guruhlari (ishqoriy va ishqoriy tuproq metallari) va alyuminiy . Faoliyat seriyasida bu metallar alyuminiygacha (shu jumladan) joylashgan.
Reaksiya normal sharoitda davom etib, ishqor va vodorod hosil qiladi.
Men I
2Li + 2 H 2 O = 2 Li OH + H 2
HOH gidroksidi
litiy
I II
Ba + 2 H 2 O= Ba (OH) 2 + H 2
2 Al + 6 H 2 O = 2Al (OH) 3 + 3 H 2
gidroksid
alyuminiy
OH gidrokso guruhi bo'lib, u doimo bir valentli
XULOSA - faol metallar - Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ca, Sr, Ba, Ra+ Al - shunday munosabatda bo'ling
|
Me + H 2 O =Me(OH) n + H 2( R. almashtirish) Baza |
2) Kamroq faol metallar bilan o'zaro ta'sir, joylashgan alyuminiydan vodorodgacha bo'lgan faoliyat seriyasida.
Reaktsiya faqat bug 'suvida sodir bo'ladi, ya'ni. qizdirilganda.
Bunday holda, quyidagilar hosil bo'ladi: bu metallning oksidi va vodorod.
I II I
Fe + H 2 O = FeO + H 2 (almashtirish reaktsiyasi sodir bo'ladi)
oksidi
bez
Ni + H 2 O = NiO + H 2
(Metalning valentligini metallarning faollik qatori bilan osongina aniqlash mumkin; ularning belgisi ustida qiymat bor, masalan, +2, bu ushbu metallning valentligi 2 ekanligini anglatadi).
XULOSA - (H 2) gacha faollik qatorida joylashgan o'rtacha faollikdagi metallar - Bo'l, Mg, Fe, Pb, Cr, Ni, Mn, Zn - shunday reaksiyaga kirishing
3) Vodoroddan keyingi faollik qatoridagi metallar suv bilan reaksiyaga kirishmaydi.
Cu + H 2 O = reaktsiya yo'q
Men I. Oksidlar bilan o'zaro ta'siri (asosiy va kislotali)
Faqat suv bilan reaksiyaga kirishadigan oksidlar suvda eruvchan mahsulot (kislota yoki ishqor) hosil qilish uchun suv bilan reaksiyaga kirishadi.
1). Asosiy oksidlar bilan o'zaro ta'siri.
Faqat I A va I I A guruhlarida joylashgan faol metallarning asosiy oksidlari suv bilan o'zaro ta'sir qiladi, Be va Mg dan tashqari (alyuminiy oksidi reaksiyaga kirishmaydi, chunki u amfoterdir). Reaksiya normal sharoitda davom etadi va faqat gidroksidi hosil bo'ladi.
I II
Na 2 O + H 2 O = 2 NaOHBaO + H 2 O =Ba (OH) 2 (murakkab reaksiya yuzaga keladi)
2) Kislota oksidlarining suv bilan o'zaro ta'siri.
Kislotali oksidlarning barchasi suv bilan reaksiyaga kirishadi. Faqatgina istisno SiO 2.
Bu kislotalarni hosil qiladi. Barcha kislotalarda vodorod birinchi o'rinda turadi, shuning uchun reaksiya tenglamasi quyidagicha yoziladi:
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 P 2 O 5 + H 2 O = 2 HPO 3
SO 3 sovuq
+H2O P2O5
H2SO4 + H2O
H2P2O6
P 2 O 5 +3 H 2 O=2 H 3 PO 4
issiq
P2O5
+ H 6 O 3
H6P2O8
Eslatma suvning haroratiga qarab, P 2 O 5 bilan o'zaro ta'sirlashganda turli xil mahsulotlar hosil bo'ladi.
IVSuvning o'zaro ta'siri cmetall bo'lmaganlar
Misollar: Cl 2 +H 2 O =HCl +HClO
C +H 2 O =CO +H 2
karbonat angidrid
Si +2H 2 O =SiO 2 +2H 2.
Metalllarning kimyoviy faolligi juda xilma-xildir. Metallning kimyoviy faolligi taxminan uning joylashuviga qarab baholanishi mumkin.
Eng faol metallar ushbu qatorning boshida (chapda), eng kam faollari oxirida (o'ngda) joylashgan.
Oddiy moddalar bilan reaksiyalar. Metalllar nometallar bilan reaksiyaga kirishib, ikkilik birikmalar hosil qiladi. Reaktsiya sharoitlari va ba'zan ularning mahsulotlari turli metallar uchun juda katta farq qiladi.
Masalan, gidroksidi metallar xona haroratida kislorod (shu jumladan havoda) bilan faol reaksiyaga kirishib, oksidlar va peroksidlar hosil qiladi.
4Li + O 2 = 2Li 2 O;
2Na + O 2 = Na 2 O 2
O'rta faollikdagi metallar qizdirilganda kislorod bilan reaksiyaga kirishadi. Bunday holda oksidlar hosil bo'ladi:
2Mg + O 2 = t 2MgO.
Kam faol metallar (masalan, oltin, platina) kislorod bilan reaksiyaga kirishmaydi va shuning uchun havodagi yorqinligini deyarli o'zgartirmaydi.
Ko'pgina metallar oltingugurt kukuni bilan qizdirilganda tegishli sulfidlarni hosil qiladi:
Murakkab moddalar bilan reaksiyalar. Barcha sinflarning birikmalari metallar - oksidlar (shu jumladan, suv), kislotalar, asoslar va tuzlar bilan reaksiyaga kirishadi.
Faol metallar xona haroratida suv bilan kuchli reaksiyaga kirishadi:
2Li + 2H 2 O = 2LiOH + H 2;
Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2.
Magniy va alyuminiy kabi metallarning yuzasi tegishli oksidning zich plyonkasi bilan himoyalangan. Bu suv bilan reaktsiya paydo bo'lishining oldini oladi. Biroq, agar bu film olib tashlansa yoki uning yaxlitligi buzilgan bo'lsa, unda bu metallar ham faol reaksiyaga kirishadi. Masalan, kukunli magniy issiq suv bilan reaksiyaga kirishadi:
Mg + 2H 2 O = 100 ° C Mg (OH) 2 + H 2.
Ko'tarilgan haroratda faolligi kam bo'lgan metallar ham suv bilan reaksiyaga kirishadi: Zn, Fe, Mil va boshqalar. Bu holda tegishli oksidlar hosil bo'ladi. Masalan, suv bug'ini issiq temir parchalari ustiga o'tkazganda, quyidagi reaktsiya sodir bo'ladi:
3Fe + 4H 2 O = t Fe 3 O 4 + 4H 2.
Vodorodgacha bo'lgan faollik qatoridagi metallar kislotalar (HNO 3 dan tashqari) bilan reaksiyaga kirishib, tuzlar va vodorod hosil qiladi. Faol metallar (K, Na, Ca, Mg) kislota eritmalari bilan juda kuchli (yuqori tezlikda) reaksiyaga kirishadi:
Ca + 2HCl = CaCl 2 + H 2;
2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.
Kam faol metallar ko'pincha kislotalarda amalda erimaydi. Bu ularning yuzasida erimaydigan tuz plyonkasi shakllanishi bilan bog'liq. Masalan, vodoroddan oldin faollik qatoriga kiruvchi qo`rg`oshin sirtida erimaydigan tuzlar (PbSO 4 va PbCl 2) plyonkasi hosil bo`lganligi sababli suyultirilgan sulfat va xlorid kislotalarda amalda erimaydi.
Ovoz berish uchun JavaScript-ni yoqishingiz kerakOddiy moddalar - metallarning xarakterli kimyoviy xossalari
Ko'pgina kimyoviy elementlar metallar deb tasniflanadi - ma'lum bo'lgan 114 elementdan 92 tasi. Metalllar- bu kimyoviy elementlar bo'lib, ularning atomlari tashqi (va ba'zilari tashqi) elektron qatlamdan elektronlarni berib, ijobiy ionlarga aylanadi. Metall atomlarining bu xossasi bilan aniqlanadi ular nisbatan katta radiusga va oz sonli elektronlarga ega ekanligi(tashqi qatlamda asosan 1 dan 3 gacha). Istisno 6 ta metal: germaniy, qalay va tashqi qatlamdagi qo'rg'oshin atomlarida 4 ta elektron, surma va vismut atomlarida - 5, poloniy atomlarida - 6. Metall atomlari uchun kichik elektronegativlik qiymatlari bilan tavsiflanadi(0,7 dan 1,9 gacha) va faqat tiklovchi xususiyatlar, ya'ni elektronlarni berish qobiliyati. D.I.Mendeleyevning kimyoviy elementlar davriy sistemasida metallar bor - astatin diagonali ostida, shuningdek, uning ustida ikkilamchi kichik guruhlarda joylashgan. Davrlar va asosiy kichik guruhlarda metallarning o'zgarishi va shuning uchun elementlar atomlarining qaytaruvchi xususiyatlarining ma'lum naqshlari mavjud.
Bor-astatin diagonali yaqinida joylashgan kimyoviy elementlar (Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb va boshqalar). ikki tomonlama xususiyatlarga ega: ularning ba'zi birikmalarida ular metallar kabi harakat qiladilar, boshqalarida ular metall bo'lmagan xossalarni namoyon qiladi. Ikkilamchi kichik guruhlarda metallarning qaytaruvchi xossalari ko'pincha atom sonining ortishi bilan kamayadi.
Sizga ma'lum bo'lgan ikkilamchi kichik guruh I guruh metallarining faolligini solishtiring: Cu, Ag, Au; Ikkilamchi kichik guruhning II guruhi: Zn, Cd, Hg - va buni o'zingiz ko'rasiz. Buni shu bilan izohlash mumkinki, bu metallar atomlaridagi valent elektronlar va yadro o'rtasidagi bog'lanish kuchiga atom radiusi emas, balki yadro zaryadining kattaligi ko'p jihatdan ta'sir qiladi. Yadro zaryadi sezilarli darajada oshadi va elektronlarning yadroga tortilishi kuchayadi. Bunday holda, atom radiusi ortib borayotgan bo'lsa-da, u asosiy kichik guruhlarning metallari kabi muhim emas.
Kimyoviy elementlardan hosil bo'lgan oddiy moddalar - metallar va murakkab metall o'z ichiga olgan moddalar Yerning mineral va organik "hayotida" muhim rol o'ynaydi. Metall elementlarning atomlari (ionlari) inson va hayvonlar organizmidagi metabolizmni belgilovchi birikmalarning ajralmas qismi ekanligini eslash kifoya. Masalan, inson qonida 76 ta element mavjud bo'lib, ulardan faqat 14 tasi metall emas.
Inson tanasida ba'zi metall elementlar (kaltsiy, kaliy, natriy, magniy) ko'p miqdorda mavjud, ya'ni ular makroelementlardir. Va xrom, marganets, temir, kobalt, mis, sink, molibden kabi metallar oz miqdorda mavjud, ya'ni bu iz elementlari. Agar odamning vazni 70 kg bo'lsa, unda uning tanasida (grammda): kaltsiy - 1700, kaliy - 250, natriy - 70, magniy - 42, temir - 5, sink - 3. Barcha metallar juda muhim, sog'liq muammolari paydo bo'ladi va ularning kamligi va ortiqchaligi bilan.
Masalan, natriy ionlari organizmdagi suv miqdorini va nerv impulslarining uzatilishini tartibga soladi. Uning etishmasligi bosh og'rig'iga, zaiflikka, xotiraning yomonlashishiga, ishtahani yo'qotishiga, ortiqcha bo'lishi esa qon bosimining oshishiga, gipertoniya va yurak kasalliklariga olib keladi.
Oddiy moddalar - metallar
Sivilizatsiyaning paydo bo'lishi (bronza, temir davri) metallar (oddiy moddalar) va qotishmalar ishlab chiqarishning rivojlanishi bilan bog'liq. Taxminan 100 yil avval boshlangan, sanoatga ham, ijtimoiy sohaga ham ta'sir ko'rsatgan ilmiy-texnikaviy inqilob ham metallar ishlab chiqarish bilan chambarchas bog'liq. Volfram, molibden, titan va boshqa metallar asosida korroziyaga chidamli, oʻta qattiq, oʻtga chidamli qotishmalar yarata boshladilar, ulardan foydalanish mashinasozlik imkoniyatlarini ancha kengaytirdi. Yadro va kosmik texnologiyada volfram va reniy qotishmalari 3000 ° S gacha bo'lgan haroratda ishlaydigan qismlarni tayyorlash uchun ishlatiladi; Tibbiyotda tantal va platina qotishmalaridan tayyorlangan jarrohlik asboblari va titan va sirkoniy oksidlari asosidagi noyob keramika ishlatiladi.
Va, albatta, unutmasligimiz kerakki, ko'pchilik qotishmalar uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan metall temirdan foydalanadi va ko'plab engil qotishmalarning asosini nisbatan "yosh" metallar - alyuminiy va magniy tashkil qiladi. Kompozit materiallar o'ta yangi yulduzlarga aylandi, masalan, polimer yoki keramika, ular ichida (temir tayoqli beton kabi) volfram, molibden, po'lat va boshqa metallar va qotishmalardan yasalgan metall tolalar bilan mustahkamlangan - barchasi qo'yilgan maqsadga bog'liq. unga erishish uchun zarur bo'lgan materialning xususiyatlari. Rasmda natriy metallining kristall panjarasining diagrammasi ko'rsatilgan. Unda har bir natriy atomi sakkizta qo'shni bilan o'ralgan. Natriy atomi, barcha metallar singari, juda ko'p bo'sh valent orbitallarga va bir nechta valent elektronlarga ega. Natriy atomining elektron formulasi: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 0 3d 0, bu erda 3s, 3p, 3d - valentlik orbitallari.
Natriy atomining yagona valentli elektroni 3s 1 to'qqizta erkin orbitaldan istalgan birini egallashi mumkin - 3s (bir), 3p (uch) va 3d (besh), chunki ular energiya darajasida unchalik farq qilmaydi. Atomlar bir-biriga yaqinlashganda, kristall panjara hosil bo'lganda, qo'shni atomlarning valent orbitallari bir-biriga yopishadi, buning natijasida elektronlar bir orbitaldan ikkinchisiga erkin harakat qiladi va metall kristalining barcha atomlari o'rtasida bog'lanishni o'rnatadi. Bunday kimyoviy bog'lanish metall deb ataladi.
Metall bog'lanish tashqi qatlamdagi atomlari energiya jihatidan yaqin bo'lgan ko'p miqdordagi tashqi orbitallarga nisbatan kam valentlik elektronlariga ega bo'lgan elementlar tomonidan hosil bo'ladi. Ularning valentlik elektronlari atomda zaif saqlanadi. Muloqotni amalga oshiradigan elektronlar sotsializatsiya qilinadi va umuman neytral metallning kristall panjarasi bo'ylab harakatlanadi. Metall aloqaga ega bo'lgan moddalar metall kristall panjaralar bilan tavsiflanadi, ular odatda rasmda ko'rsatilgandek sxematik tarzda tasvirlangan. Kristal panjara joylarida joylashgan kationlar va metall atomlari uning barqarorligi va mustahkamligini ta'minlaydi (sotsiallashgan elektronlar kichik qora sharlar sifatida tasvirlangan).
Metall ulanish- bu kristall panjaraning tugunlarida joylashgan metall atomlari orasidagi metallar va qotishmalardagi bog'lanish, umumiy valent elektronlar tomonidan amalga oshiriladi. Ayrim metallar ikki yoki undan ortiq kristall shaklda kristallanadi. Moddalarning bu xossasi - bir necha kristall modifikatsiyada bo'lish - polimorfizm deyiladi. Oddiy moddalarning polimorfizmi allotropiya deb ataladi. Masalan, temir to'rtta kristalli modifikatsiyaga ega, ularning har biri ma'lum bir harorat oralig'ida barqarordir:
a - 768 ° S gacha barqaror, ferromagnit;
b - 768 dan 910 ° S gacha barqaror, ferromagnit bo'lmagan, ya'ni paramagnetik;
g - 910 dan 1390 ° S gacha barqaror, ferromagnit bo'lmagan, ya'ni paramagnit;
d - 1390 dan 1539 ° C gacha (£ ° pl temir), ferromagnit bo'lmagan barqaror.
Qalay ikkita kristalli modifikatsiyaga ega:
a - 13,2 ° C ostida barqaror (p = 5,75 g / sm3). Bu kulrang qalay. U olmos tipidagi kristall panjaraga ega (atom);
b - 13,2 ° C dan yuqori (p = 6,55 g / sm3) barqaror. Bu oq qalay.
Oq qalay kumush-oq, juda yumshoq metalldir. 13,2 ° C dan pastroq sovutilganda, u kulrang kukunga aylanadi, chunki o'tish paytida uning o'ziga xos hajmi sezilarli darajada oshadi. Ushbu hodisa "qalay vabosi" deb nomlangan.
Albatta, kimyoviy bog'lanishning maxsus turi va metallarning kristall panjarasining turi ularning fizik xususiyatlarini aniqlashi va tushuntirishi kerak. Ular nima? Bular metall yorqinligi, egiluvchanligi, yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi, harorat oshishi bilan elektr qarshiligining oshishi, shuningdek, zichlik, yuqori erish va qaynash nuqtalari, qattiqlik va magnit xususiyatlar kabi muhim xususiyatlardir. Metall kristall panjarali kristallga mexanik ta'sir ion-atom qatlamlarining bir-biriga nisbatan siljishiga olib keladi (17-rasm) va elektronlar kristall bo'ylab harakat qilganligi sababli, bog'lanish uzilishi sodir bo'lmaydi, shuning uchun metallar kattaroq xususiyatlar bilan tavsiflanadi. plastiklik. Kovalent bog'lar (atom kristalli panjara) bo'lgan qattiq jismga xuddi shunday ta'sir kovalent aloqalarning uzilishiga olib keladi. Ion panjarasidagi aloqalarning uzilishi o'xshash zaryadlangan ionlarning o'zaro itarilishiga olib keladi. Shuning uchun atom va ion kristalli panjarali moddalar mo'rt bo'ladi. Eng egiluvchan metallar Au, Ag, Sn, Pb, Zn. Ular osongina simga tortiladi, zarb qilinadi, bosiladi yoki choyshabga o'raladi. Masalan, oltindan 0,003 mm qalinlikdagi oltin plyonka yasash mumkin, bu metalldan esa 0,5 g dan 1 km uzunlikdagi ipni olish mumkin. Hatto xona haroratida suyuq bo'lgan simob ham qo'rg'oshin kabi past haroratlarda qattiq holatda egiluvchan bo'ladi. Faqat Bi va Mn plastisiyaga ega emas, ular mo'rt.
Nima uchun metallar o'ziga xos yorqinlikka ega va ular ham shaffof emas?
Atomlararo bo'shliqni to'ldiruvchi elektronlar yorug'lik nurlarini aks ettiradi (ularni shisha kabi o'tkazish o'rniga) va ko'pchilik metallar spektrning ko'rinadigan qismining barcha nurlarini teng ravishda tarqatadi. Shuning uchun ular kumushrang oq yoki kulrang rangga ega. Stronsiy, oltin va mis qisqa to'lqin uzunliklarini (binafsha rangga yaqin) ko'proq o'zlashtiradi va yorug'lik spektrining uzun to'lqin uzunliklarini aks ettiradi va shuning uchun ochiq sariq, sariq va "mis" ranglarga ega. Garchi amalda metall bizga har doim ham "engil tana" kabi ko'rinmaydi. Birinchidan, uning yuzasi oksidlanishi va yorqinligini yo'qotishi mumkin. Shuning uchun, mahalliy mis yashil tosh kabi ko'rinadi. Ikkinchidan, hatto sof metall ham porlamasligi mumkin. Juda yupqa kumush va oltin choyshablar butunlay kutilmagan ko'rinishga ega - ular mavimsi-yashil rangga ega. Va nozik metall kukunlari quyuq kulrang, hatto qora ko'rinadi. Kumush, alyuminiy va palladiy eng katta aks ettirish qobiliyatiga ega. Ular nometall, shu jumladan spotlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Nima uchun metallar yuqori elektr o'tkazuvchanlikka ega va issiqlik o'tkazadi?
Metalldagi xaotik harakatlanuvchi elektronlar qo'llaniladigan elektr kuchlanish ta'sirida yo'nalishli harakatga ega bo'ladi, ya'ni elektr tokini o'tkazadi. Metallning harorati oshishi bilan kristall panjaraning tugunlarida joylashgan atomlar va ionlarning tebranish amplitudalari ortadi. Bu elektronlarning harakatlanishini qiyinlashtiradi va metallning elektr o'tkazuvchanligi pasayadi. Past haroratlarda tebranish harakati, aksincha, juda kamayadi va metallarning elektr o'tkazuvchanligi keskin ortadi. Mutlaq nolga yaqin metallar deyarli qarshilik ko'rsatmaydi; aksariyat metallar o'ta o'tkazuvchanlikni namoyon qiladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan metall bo'lmaganlar (masalan, grafit), past haroratlarda, aksincha, erkin elektronlar etishmasligi tufayli elektr tokini o'tkazmaydi. Va faqat harorat oshishi va ba'zi kovalent bog'lanishlarning yo'q qilinishi bilan ularning elektr o'tkazuvchanligi oshadi. Kumush, mis, shuningdek, oltin va alyuminiy eng yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega, marganets, qo'rg'oshin va simob eng past.
Ko'pincha metallarning issiqlik o'tkazuvchanligi elektr o'tkazuvchanligi bilan bir xil naqsh bilan o'zgaradi. Bu tebranish ionlari va atomlari bilan to'qnashib, ular bilan energiya almashadigan erkin elektronlarning yuqori harakatchanligi bilan bog'liq. Harorat butun metall bo'lagi bo'ylab tenglashtiriladi.
Metalllarning mexanik kuchi, zichligi, erish nuqtasi juda farq qiladi. Bundan tashqari, ion-atomlarni bog'laydigan elektronlar sonining ko'payishi va kristallarda atomlararo masofaning kamayishi bilan bu xususiyatlarning ko'rsatkichlari ortadi.
Shunday qilib, ishqoriy metallar(Li, K, Na, Rb, Cs), ularning atomlari mavjud bitta valent elektron, yumshoq (pichoq bilan kesilgan), zichligi past (litiy p = 0,53 g / sm 3 bo'lgan eng engil metall) va past haroratlarda eriydi (masalan, seziyning erish nuqtasi 29 ° C). Oddiy sharoitlarda suyuq bo'lgan yagona metall simob bo'lib, erish nuqtasi -38,9 ° C dir. Atomlarining tashqi energiya darajasida ikkita elektronga ega bo'lgan kaltsiy ancha qattiqroq va yuqori haroratda (842 ° C) eriydi. Uchta valentlik elektronga ega bo'lgan skandiy ionlari tomonidan hosil qilingan kristall panjara yanada mustahkamroqdir. Lekin eng kuchli kristall panjaralar, yuqori zichlik va erish temperaturalari ikkilamchi kichik guruhlar V, VI, VII, VIII metallarida kuzatiladi. Bu d-kichik darajadagi juftlanmagan valent elektronlarga ega bo'lgan yon kichik guruhlarning metallari tashqi elektronlar tomonidan amalga oshiriladigan metalldan tashqari, atomlar o'rtasida juda kuchli kovalent bog'lanishlarning shakllanishi bilan tavsiflanadi. s-orbitallardan olingan qatlam.
Eng og'ir metall- bu p = 22,5 g / sm 3 (o'ta qattiq va aşınmaya bardoshli qotishmalarning tarkibiy qismi) bo'lgan osmiy (Os), eng o'tga chidamli metall t = 3420 ° C bo'lgan volfram Vt (cho'g'lanma chiroq ishlab chiqarish uchun ishlatiladi) filamentlar), eng qattiq metall - Bu Cr xrom (tirnalgan shisha). Ular metall kesish asboblari, og'ir mashinalarning tormoz kolodkalari va boshqalar tayyorlanadigan materiallarning bir qismidir.Metallar magnit maydon bilan turli yo'llar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Temir, kobalt, nikel va gadoliniy kabi metallar yuqori magnitlanish qobiliyati bilan ajralib turadi. Ular ferromagnitlar deb ataladi. Aksariyat metallar (ishqoriy va gidroksidi tuproq metallari va o'tish metallarining muhim qismi) zaif magnitlangan va bu holatni magnit maydondan tashqarida saqlamaydi - ular paramagnitdir. Magnit maydon ta'sirida tashqariga chiqarilgan metallar diamagnitdir (mis, kumush, oltin, vismut).
Metalllarning elektron tuzilishini ko'rib chiqishda biz metallarni asosiy kichik guruhlarning metallariga (s- va p-elementlar) va ikkilamchi kichik guruhlarning metallariga (o'tish d- va f-elementlar) ajratdik.
Texnologiyada metallarni turli jismoniy xususiyatlarga ko'ra tasniflash odatiy holdir:
1. Zichlik - yorug'lik (s< 5 г/см 3) и тяжелые (все остальные).
2. Erish nuqtasi - past erish va refrakter.
Metalllarning kimyoviy xossalariga ko‘ra tasniflari mavjud. Kimyoviy faolligi past bo'lgan metallar deyiladi olijanob(kumush, oltin, platina va uning analoglari - osmiy, iridiy, ruteniy, palladiy, rodyum). Kimyoviy xususiyatlarning o'xshashligiga asoslanib, ular ajralib turadi ishqoriy(I guruhning asosiy kichik guruhidagi metallar), gidroksidi tuproq(kaltsiy, stronsiy, bariy, radiy), shuningdek noyob tuproq metallari(skandiy, ittriy, lantan va lantanidlar, aktiniy va aktinidlar).
Metalllarning umumiy kimyoviy xossalari
Metall atomlari nisbatan oson valentlik elektronlarini beradi va musbat zaryadlangan ionlarga aylanadi, ya'ni ular oksidlanadi. Bu atomlarning ham, oddiy moddalarning ham asosiy umumiy xususiyati - metallar. Kimyoviy reaksiyalarda metallar har doim qaytaruvchi vositadir. Oddiy moddalar atomlarining - D. I. Mendeleyev davriy sistemasining bir davr yoki bir asosiy kichik guruhining kimyoviy elementlaridan hosil bo'lgan metallarning qaytarilish qobiliyati tabiiy ravishda o'zgaradi.
Suvli eritmalarda sodir bo'ladigan kimyoviy reaksiyalarda metallning pasayish faolligi uning metallarning elektrokimyoviy kuchlanish qatoridagi o'rni bilan namoyon bo'ladi.
Ushbu kuchlanish seriyasiga asoslanib, suvli eritmalarda standart sharoitlarda (t = 25 ° C, p = 1 atm) sodir bo'ladigan reaktsiyalarda metallarning kimyoviy faolligi haqida quyidagi muhim xulosalar chiqarish mumkin.
· Metall bu qatorda qanchalik chap tomonda bo'lsa, u shunchalik kuchli qaytaruvchi vositadir.
· Har bir metall eritmadagi tuzlardan o'zidan keyin kuchlanishlar qatorida (o'ngda) joylashgan metallarni siqib chiqarishga (kamaytirishga) qodir.
· Vodorodning chap tomonidagi kuchlanish qatorida joylashgan metallar uni eritmadagi kislotalardan siqib chiqarishga qodir
· Eng kuchli qaytaruvchi moddalar (ishqoriy va gidroksidi tuproq) bo'lgan metallar har qanday suvli eritmada birinchi navbatda suv bilan reaksiyaga kirishadi.
Metallning elektrokimyoviy qatordan aniqlangan qaytarilish faolligi har doim ham davriy jadvaldagi holatiga mos kelmaydi. Buning sababi shundaki, metalning bir qator kuchlanishlardagi o'rnini aniqlashda nafaqat elektronlarni alohida atomlardan ajratib olish energiyasi, balki kristall panjarani yo'q qilishga sarflangan energiya ham hisobga olinadi. ionlarning hidratsiyasi paytida ajralib chiqadigan energiya sifatida. Masalan, litiy natriyga qaraganda suvli eritmalarda faolroqdir (garchi Na davriy sistemadagi holatiga ko'ra faolroq metalldir). Gap shundaki, Li + ionlarining hidratsiya energiyasi Na + ning hidratsiya energiyasidan ancha katta, shuning uchun birinchi jarayon energetik jihatdan qulayroqdir. Metalllarning qaytaruvchi xususiyatlarini tavsiflovchi umumiy qoidalarni o'rganib chiqib, keling, aniq kimyoviy reaktsiyalarga o'tamiz.
Metalllarning metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'siri
· Aksariyat metallar kislorod bilan oksidlar hosil qiladi- asosiy va amfoterik. Krom (VI) oksidi CrOg yoki marganets (VII) oksidi Mn 2 O 7 kabi kislotali o'tish metall oksidlari metallning kislorod bilan bevosita oksidlanishidan hosil bo'lmaydi. Ular bilvosita olinadi.
Ishqoriy metallar Na, K havodagi kislorod bilan faol reaksiyaga kirishadi peroksid hosil qiladi:
Natriy oksidi bilvosita peroksidlarni tegishli metallar bilan kaltsiylash orqali olinadi:
Litiy va ishqoriy tuproq metallari atmosfera kislorodi bilan reaksiyaga kirishib, asosiy oksidlarni hosil qiladi:
Atmosfera kislorodi bilan umuman oksidlanmagan oltin va platina metallaridan tashqari boshqa metallar u bilan kamroq faol yoki qizdirilganda o'zaro ta'sir qiladi:
· Galogenlar bilan metallar gidrogal kislotalarning tuzlarini hosil qiladi, Masalan:
· Eng faol metallar vodorod bilan gidridlar hosil qiladi- vodorodning oksidlanish darajasi -1 bo'lgan ion tuziga o'xshash moddalar, masalan:
Ko'pgina o'tish metallari vodorod bilan maxsus turdagi gidridlarni hosil qiladi - go'yo vodorod erigan yoki atomlar va ionlar orasidagi metallarning kristall panjarasiga kiritilgandek, metall esa o'z ko'rinishini saqlab qoladi, lekin hajmini oshiradi. So'rilgan vodorod metallda, ko'rinishidan atom shaklida bo'ladi.
Shuningdek, oraliq metall gidridlar ham mavjud.
· Kulrang metallar tuzlar - sulfidlar hosil qiladi, Masalan:
· Metallar azot bilan biroz qiyinroq reaksiyaga kirishadi, chunki N2 azot molekulasidagi kimyoviy bog'lanish juda kuchli; Bunday holda, nitridlar hosil bo'ladi. Oddiy haroratlarda faqat litiy azot bilan reaksiyaga kirishadi:
Metalllarning murakkab moddalar bilan o'zaro ta'siri
· Suv bilan. Oddiy sharoitlarda gidroksidi va ishqoriy tuproq metallari vodorodni suvdan siqib chiqaradi va eruvchan asoslar - ishqorlarni hosil qiladi, masalan:
Vodoroddan oldin kuchlanish qatorida bo'lgan boshqa metallar ham ma'lum sharoitlarda vodorodni suvdan siqib chiqarishi mumkin. Ammo alyuminiy suv bilan kuchli reaksiyaga kirishadi, agar uning yuzasidan oksid plyonkasi olib tashlangan bo'lsa:
Magniy faqat qaynatilganda suv bilan reaksiyaga kirishadi va vodorod ham ajralib chiqadi:
Agar yonuvchi magniy suvga qo'shilsa, yonish davom etadi, chunki reaktsiya sodir bo'ladi:
Temir suv bilan faqat issiq bo'lganda reaksiyaga kirishadi:
· Eritmadagi kislotalar bilan (HCl, H 2 SO 4 ), CH 3 COOH va boshqalar, HNO tashqari 3 ) vodorodgacha bo'lgan kuchlanish qatoridagi metallar o'zaro ta'sir qiladi. Bu tuz va vodorod hosil qiladi.
Ammo qo'rg'oshin (va ba'zi boshqa metallar), kuchlanish seriyasidagi (vodorodning chap tomonida) holatiga qaramay, suyultirilgan sulfat kislotada deyarli erimaydi, chunki hosil bo'lgan qo'rg'oshin sulfat PbSO 4 erimaydi va metall yuzasida himoya plyonka hosil qiladi. .
· Eritmada kamroq faol metallarning tuzlari bilan. Ushbu reaksiya natijasida faolroq metalning tuzi hosil bo'ladi va kamroq faol metall erkin shaklda ajralib chiqadi.
Shuni esda tutish kerakki, reaktsiya hosil bo'lgan tuz eriydigan hollarda sodir bo'ladi. Metalllarning o‘z birikmalaridan boshqa metallar bilan siljishi birinchi marta fizik kimyo sohasidagi buyuk rus olimi N. N. Beketov tomonidan batafsil o‘rganilgan. U metallarni kimyoviy faolligiga ko'ra, bir qator metall kuchlanishlarining prototipi bo'lgan "o'zgarish qatoriga" joylashtirdi.
· Organik moddalar bilan. Organik kislotalar bilan o'zaro ta'sir qilish mineral kislotalar bilan reaksiyaga o'xshaydi. Spirtli ichimliklar gidroksidi metallar bilan o'zaro ta'sirlashganda zaif kislotali xususiyatlarni namoyon qilishi mumkin:
Fenol xuddi shunday reaksiyaga kirishadi:
Metalllar haloalkanlar bilan reaksiyalarda qatnashadi, ular quyi sikloalkanlarni olish va molekulaning uglerod skeleti murakkablashib ketadigan sintezlar uchun ishlatiladi (A. Vurts reaksiyasi):
· Gidroksidi amfoter bo'lgan metallar eritmadagi ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi. Masalan:
· Metallar bir-biri bilan kimyoviy birikmalar hosil qilishi mumkin, ular umumiy ma'noda intermetall birikmalar deb ataladi. Ular ko'pincha atomlarning oksidlanish darajasini ko'rsatmaydi, bu metallarning metall bo'lmagan birikmalariga xosdir. Masalan:
Cu 3 Au, LaNi 5, Na 2 Sb, Ca 3 Sb 2 va boshqalar.
Intermetalik birikmalar odatda doimiy tarkibga ega emas, ulardagi kimyoviy bog'lanish asosan metalldir. Ushbu birikmalarning hosil bo'lishi ikkilamchi kichik guruhlarning metallari uchun ko'proq xosdir.
Kimyoviy elementlar davriy sistemasining I-III guruhlari asosiy kichik guruhlari metallari D. I. Mendeleyev tomonidan.
umumiy xususiyatlar
Bular I guruhning asosiy kichik guruhining metallari. Ularning tashqi energiya darajasidagi atomlari har birida bittadan elektron mavjud. Ishqoriy metallar - kuchli kamaytiruvchi moddalar. Ularning kamaytiruvchi kuchi va kimyoviy faolligi elementning atom soni ortishi bilan ortadi (davriy jadvalda yuqoridan pastgacha). Ularning barchasi elektron o'tkazuvchanlikka ega. Ishqoriy metall atomlari orasidagi bog'lanish kuchi elementning atom soni ortishi bilan kamayadi. Ularning erish va qaynash haroratlari ham kamayadi. Ishqoriy metallar ko'plab oddiy moddalar bilan reaksiyaga kirishadi - oksidlovchi moddalar. Suv bilan reaksiyaga kirishganda ular suvda eruvchan asoslar (ishqorlar) hosil qiladi. Ishqoriy tuproq elementlari II guruhning asosiy kichik guruhining elementlari deb ataladi. Ushbu elementlarning atomlari tashqi energiya darajasida mavjud har biri ikkita elektron. Ular eng kuchli kamaytiruvchi vositalar,+2 oksidlanish darajasiga ega. Ushbu asosiy kichik guruhda fizikaviy va kimyoviy xossalarning o'zgarishining umumiy qonuniyatlari kuzatiladi, bu guruhdagi atomlar hajmining yuqoridan pastgacha ortishi bilan bog'liq va atomlar orasidagi kimyoviy bog'lanish ham zaiflashadi. Ionning kattaligi oshgani sayin oksidlar va gidroksidlarning kislotalilik xossalari zaiflashadi, asosiylari esa ortadi.
III guruhning asosiy kichik guruhi bor, alyuminiy, galiy, indiy va talliy elementlaridan iborat. Barcha elementlar p-elementlardir. Tashqi energiya darajasida ular mavjud uch(s) 2 p 1 ) elektron, bu xususiyatlarning o'xshashligini tushuntiradi. Oksidlanish darajasi +3. Guruh ichida yadro zaryadi ortishi bilan metall xossalari ortadi. Bor metall bo'lmagan element bo'lib, alyuminiy allaqachon metall xususiyatlarga ega. Barcha elementlar oksidlar va gidroksidlar hosil qiladi.
Ko'pgina metallar davriy tizimning kichik guruhlarida joylashgan. Atom orbitallarining tashqi sathi asta-sekin elektronlar bilan to'ldirilgan asosiy kichik guruhlarning elementlaridan farqli o'laroq, ikkinchi darajali kichik guruhlarning elementlarida oxirgi energiya darajasining d-orbitallari va oxirgisining s-orbitallari to'ldiriladi. Elektronlar soni guruh raqamiga mos keladi. Valentlik elektronlarining soni teng bo'lgan elementlar bir xil son ostida guruhlangan. Kichik guruhlarning barcha elementlari metallardir.
Kichik guruh metallari tomonidan hosil qilingan oddiy moddalar issiqlikka chidamli kuchli kristall panjaralarga ega. Bu metallar boshqa metallar orasida eng kuchli va o‘tga chidamli hisoblanadi. D-elementlarda ularning valentligining ortishi bilan asosiy xossalardan amfoterdan kislotaliga o'tish aniq ko'rinadi.
Ishqoriy metallar (Na, K)
Tashqi energiya darajasida elementlarning gidroksidi metall atomlari mavjud har birida bitta elektron, yadrodan katta masofada joylashgan. Ular bu elektrondan osongina voz kechadilar, shuning uchun ular kuchli qaytaruvchi moddalardir. Barcha birikmalarda gidroksidi metallar +1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Ularning qaytaruvchi xossalari atom radiusi Li dan Cs gacha ortishi bilan ortadi. Ularning barchasi odatiy metallardir, kumush-oq rangga ega, yumshoq (pichoq bilan kesish mumkin), engil va eruvchan. Hamma bilan faol munosabatda bo'ling metall bo'lmaganlar:
Barcha gidroksidi metallar kislorod bilan reaksiyaga kirishganda (Li dan tashqari) peroksidlar hosil qiladi. Ishqoriy metallar yuqori kimyoviy reaktivlik tufayli erkin shaklda topilmaydi.
Oksidlar- asosiy xususiyatlarga ega bo'lgan qattiq moddalar. Ular peroksidlarni mos keladigan metallar bilan kaltsiylash orqali olinadi:
NaOH, KOH gidroksidlari- qattiq oq moddalar, gigroskopik, issiqlik chiqarish bilan suvda eriydi, ular ishqorlar deb tasniflanadi:
Ishqoriy metall tuzlari deyarli barchasi suvda eriydi. Ulardan eng muhimi: Na 2 CO 3 - natriy karbonat; Na 2 CO 3 10H 2 O - kristalli soda; NaHCO 3 - natriy bikarbonat, pishirish soda; K 2 CO 3 - kaliy karbonat, kaliy; Na 2 SO 4 10H 2 O - Glauber tuzi; NaCl - natriy xlorid, osh tuzi.
Jadvallardagi I guruh elementlari
Ishqoriy tuproq metallari (Ca, Mg)
Kaltsiy (Ca) vakili hisoblanadi ishqoriy tuproq metallari, bu II guruhning asosiy kichik guruhi elementlarining nomlari, lekin barchasi emas, balki faqat kaltsiydan boshlab va guruhdan pastga tushadi. Bular suv bilan o'zaro ta'sirlashganda gidroksidi hosil qiluvchi kimyoviy elementlardir. Tashqi energiya darajasida kaltsiy mavjud ikkita elektron, oksidlanish darajasi +2.
Kaltsiy va uning birikmalarining fizik va kimyoviy xossalari jadvalda keltirilgan.
Magniy (Mg) kaltsiy bilan bir xil atom tuzilishiga ega, uning oksidlanish darajasi ham +2. Bu yumshoq metall, lekin uning yuzasi havoda himoya plyonka bilan qoplangan, bu kimyoviy reaktivlikni biroz pasaytiradi. Uning yonishi ko'r-ko'rona chaqnash bilan birga keladi. MgO va Mg(OH) 2 asosiy xossalarini namoyon qiladi. Mg (OH) 2 ozgina eriydigan bo'lsa-da, fenolftalein eritmasini qip-qizil rangga bo'yadi.
Mg + O 2 = MgO 2
MO oksidlari qattiq, oq, o'tga chidamli moddalardir. Muhandislikda CaO sönmemiş ohak, MgO esa kuygan magneziya deb ataladi, bu oksidlar qurilish materiallari ishlab chiqarishda ishlatiladi. Kaltsiy oksidining suv bilan reaksiyaga kirishishi issiqlik chiqishi bilan kechadi va ohakning so'ndirilishi, hosil bo'lgan Ca(OH) 2 esa o'chirilgan ohak deb ataladi. Kaltsiy gidroksidning shaffof eritmasi ohak suvi, Ca(OH) 2 ning suvdagi oq suspenziyasi esa ohak suti deb ataladi.
Magniy va kaltsiy tuzlari kislotalar bilan reaksiyaga kirishib olinadi.
CaCO 3 - kaltsiy karbonat, bo'r, marmar, ohaktosh. Qurilishda ishlatiladi. MgCO 3 - magniy karbonat - metallurgiyada shlaklarni olib tashlash uchun ishlatiladi.
CaSO 4 2H 2 O - gips. MgSO 4 - magniy sulfat - dengiz suvida topilgan achchiq yoki inglizcha tuz deb ataladi. BaSO 4 - bariy sulfat - erimasligi va rentgen nurlarini blokirovka qilish qobiliyati tufayli u oshqozon-ichak trakti diagnostikasida ("barit bo'tqa") qo'llaniladi.
Kaltsiy inson tana vaznining 1,5% ni tashkil qiladi, kaltsiyning 98% suyaklarda joylashgan. Magniy bioelement bo'lib, uning inson tanasida taxminan 40 g mavjud, u oqsil molekulalarini shakllantirishda ishtirok etadi.
Jadvallarda ishqoriy tuproq metallari
alyuminiy
Alyuminiy (Al)- D.I.Mendeleyev davriy tizimining III guruhining asosiy kichik guruhi elementi. Alyuminiy atomi tashqi energiya darajasida mavjud uchta elektron, u kimyoviy o'zaro ta'sirlar paytida osongina chiqaradi. Kichik guruhning ajdodi va alyuminiyning yuqori qo'shnisi - bor kichikroq atom radiusiga ega (bor uchun u 0,080 nm, alyuminiy uchun - 0,143 nm). Bundan tashqari, alyuminiy atomida bitta oraliq sakkiz elektronli qatlam mavjud (2e; 8e; 3e), bu tashqi elektronlarning yadroga etib borishiga to'sqinlik qiladi. Shuning uchun alyuminiy atomlarining qaytaruvchi xossalari juda aniq.
Deyarli barcha birikmalarida alyuminiy bor oksidlanish darajasi +3.
Alyuminiy oddiy moddadir
Kumush-oq engil metall. 660 ° C da eriydi. U juda plastik, osongina simga tortiladi va qalinligi 0,01 mm gacha bo'lgan folga o'raladi. U juda yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Ular boshqa metallar bilan engil va kuchli qotishmalar hosil qiladi. Alyuminiy juda faol metalldir. Agar alyuminiy kukuni yoki yupqa alyuminiy folga kuchli qizdirilsa, ular alangalang va ko'r-ko'rona olov bilan yoqing:
Bu reaktsiya uchqunlar va otashinlar yonganda kuzatilishi mumkin. Alyuminiy, barcha metallar kabi, Metall bo'lmaganlar bilan oson reaksiyaga kirishadi, ayniqsa kukun shaklida. Reaktsiya boshlanishi uchun dastlabki isitish kerak, galogenlar - xlor va brom bilan reaktsiyalar bundan mustasno, ammo keyin alyuminiyning metall bo'lmaganlar bilan barcha reaktsiyalari juda shiddatli davom etadi va katta miqdorda issiqlik chiqishi bilan birga keladi. :
alyuminiy suyultirilgan sulfat va xlorid kislotalarda yaxshi eriydi:
Va bu erda konsentrlangan sulfat va nitrat kislotalar alyuminiyni passivlashtiradi, metall yuzasida shakllantirish zich bardoshli oksidli plyonka, bu reaktsiyaning keyingi rivojlanishiga to'sqinlik qiladi. Shuning uchun bu kislotalar alyuminiy tanklarda tashiladi.
Alyuminiy oksidi va gidroksid amfoter xususiyatga ega, shuning uchun alyuminiy gidroksidi suvli eritmalarida eriydi va tuzlar - aluminatlar hosil qiladi:
Alyuminiy metallurgiyada ularning oksidlaridan metallar - xrom, marganets, vanadiy, titan, sirkoniy olish uchun keng qo'llaniladi. Bu usul aluminotermiya deb ataladi. Amalda, termit tez-tez ishlatiladi - Fe 3 O 4 alyuminiy kukuni bilan aralashmasi. Agar bu aralashma, masalan, magniyli lenta yordamida olovga qo'yilsa, u holda katta miqdordagi issiqlikni chiqaradigan kuchli reaktsiya paydo bo'ladi:
Chiqarilgan issiqlik hosil bo'lgan temirni to'liq eritish uchun etarli, shuning uchun bu jarayon po'latdan yasalgan mahsulotlarni payvandlash uchun ishlatiladi.
Alyuminiyni elektroliz orqali olish mumkin - uning oksidi Al 2 O 3 eritmasining elektr toki yordamida uning tarkibiy qismlariga parchalanishi. Ammo alyuminiy oksidining erish nuqtasi taxminan 2050 ° C ni tashkil qiladi, shuning uchun elektroliz katta miqdorda energiya talab qiladi.
Alyuminiy ulanishlar
Aluminosilikatlar. Bu birikmalarni alyuminiy, kremniy, gidroksidi va ishqoriy tuproq metallari oksidi natijasida hosil bo'lgan tuzlar deb hisoblash mumkin. Ular er qobig'ining asosiy qismini tashkil qiladi. Xususan, aluminosilikatlar dala shpatlari, eng keng tarqalgan minerallar va gillarning bir qismidir.
Boksit- alyuminiy olinadigan jins. Uning tarkibida alyuminiy oksidi Al 2 O 3 mavjud.
korund- Al 2 O 3 tarkibidagi mineral, juda yuqori qattiqlikka ega, uning nozik taneli navi aralashmalarni o'z ichiga oladi - zımpara, abraziv (silliqlash) material sifatida ishlatiladi. Boshqa tabiiy birikma, alumina ham xuddi shunday formulaga ega.
Shaffof, iflosliklar bilan bo'yalgan korund kristallari yaxshi ma'lum: qizil - yoqut va ko'k - qimmatbaho toshlar sifatida ishlatiladigan safirlar. Hozirgi vaqtda ular sun'iy ravishda olinadi va ular nafaqat zargarlik buyumlari uchun, balki texnik maqsadlarda, masalan, soatlar va boshqa nozik asboblar uchun qismlarni ishlab chiqarish uchun ham qo'llaniladi. Lazerlarda yoqut kristallari ishlatiladi.
Alyuminiy oksidi Al 2 O 3 - juda yuqori erish nuqtasi bo'lgan oq modda. Alyuminiy gidroksidni qizdirish orqali parchalash orqali olish mumkin:
Alyuminiy gidroksidi Al (OH) 3 alyuminiy tuzlari eritmalarida ishqorlar ta'sirida jelatinsimon cho'kma shaklida cho'kma hosil bo'ladi:
Qanaqasiga amfoter gidroksid kislotalar va ishqor eritmalarida oson eriydi:
Aluminatlar beqaror alyuminiy kislotalarning tuzlari deb ataladi - ortoalyuminiy H 2 AlO 3, meta-alyuminiy HAlO 2 (uni molekulasidan suv molekulasi olib tashlangan ortoalyuminiy kislotasi deb hisoblash mumkin). Tabiiy aluminatlarga olijanob shpinel va qimmatbaho xrizoberil kiradi. Alyuminiy tuzlari, fosfatlardan tashqari, suvda yaxshi eriydi. Ba'zi tuzlar (sulfidlar, sulfitlar) suv bilan parchalanadi. Alyuminiy xlorid AlCl 3 ko'plab organik moddalarni ishlab chiqarishda katalizator sifatida ishlatiladi.
Jadvallardagi III guruh elementlari
O'tish elementlarining xususiyatlari - mis, sink, xrom, temir
Mis (Cu)- birinchi guruhning ikkilamchi kichik guruhining elementi. Elektron formula: (…3d 10 4s 1). Uning o'ninchi d-elektroni harakatchan, chunki u 4S pastki sathidan o'tgan. Murakkablardagi mis +1 (Cu 2 O) va +2 (CuO) oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Mis och pushti metall, egiluvchan, yopishqoq va elektr tokini ajoyib o'tkazuvchidir. Erish nuqtasi 1083 ° C.
Davriy tizimning I guruhining I kichik guruhining boshqa metallari singari, mis faoliyat qatorida vodorodning o'ng tomonida turadi va uni kislotalardan siqib chiqarmaydi, balki oksidlovchi kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi:
Mis tuzlari eritmalariga ishqorlar ta'sirida ko'k rangli zaif asosli cho'kma hosil bo'ladi.- mis (II) gidroksid, qizdirilganda asosiy qora oksidi CuO va suvga parchalanadi:
Jadvallardagi misning kimyoviy xossalari
Rux (Zn)- II guruhning ikkilamchi kichik guruhining elementi. Uning elektron formulasi quyidagicha: (...3d 10 4s 2). Rux atomlarining oxirgi d-pastki darajasi to'liq bo'lganligi sababli, birikmalardagi sink +2 oksidlanish darajasini ko'rsatadi.
Rux kumush-oq metall bo'lib, havoda deyarli o'zgarmaydi. Uning yuzasida oksid plyonkasi mavjudligi sababli korroziyaga chidamli. Rux yuqori haroratlarda eng faol metallardan biridir oddiy moddalar bilan reaksiyaga kirishadi:
Rux, boshqa metallar kabi, siqib chiqaradi ularning tuzlaridan kamroq faol metallar:
Zn + 2AgNO 3 = 2Ag + Zn(NO 3) 2
Rux gidroksidi amfoterdir, ya'ni kislotalarning ham, asoslarning ham xossalarini namoyon qiladi. Rux tuzi eritmasiga asta-sekin ishqor eritmasi qo'shilsa, dastlab hosil bo'lgan cho'kma eriydi (alyuminiy bilan ham shunday bo'ladi):
Jadvallarda ruxning kimyoviy xossalari
Masalan xrom (Cr) buni ko'rsatish mumkin o'tish elementlarining xususiyatlari davr davomida sezilarli darajada o'zgarmaydi: Valentlik orbitallaridagi elektronlar sonining o'zgarishi tufayli miqdoriy o'zgarish sodir bo'ladi. Xromning maksimal oksidlanish darajasi +6. Faoliyat qatoridagi metall vodorodning chap tomonida joylashgan va uni kislotalardan siqib chiqaradi:
Bunday eritmaga ishqor eritmasi qo`shilganda Me(OH) cho`kmasi hosil bo`ladi 2 , atmosfera kislorodi bilan tez oksidlanadi:
U amfoter oksidi Cr 2 O 3 ga mos keladi. Xrom oksidi va gidroksid (eng yuqori oksidlanish darajasida) mos ravishda kislotali oksidlar va kislotalarning xususiyatlarini namoyon qiladi. Xrom kislota tuzlari (H 2 CrO 4 ) kislotali muhitda dixromatlarga aylanadi- bixrom kislotaning tuzlari (H 2 Cr 2 O 7). Xrom birikmalari yuqori oksidlanish qobiliyatiga ega.
Jadvallarda xromning kimyoviy xossalari
Temir Fe- VIII guruhning ikkilamchi kichik guruhi elementi va D. I. Mendeleyev davriy sistemasining 4-davridir. Temir atomlari asosiy kichik guruhlar elementlarining atomlaridan biroz boshqacha tuzilgan. 4-davr elementiga to'g'ri keladigan bo'lsak, temir atomlari to'rtta energiya darajasiga ega, ammo u oxirgi emas, balki oxirgi daraja, yadrodan uchinchi darajadir. Oxirgi darajada, temir atomlari ikkita elektronni o'z ichiga oladi. 18 ta elektronni sig'dira oladigan oxirgi darajadagi temir atomida 14 ta elektron mavjud. Binobarin, temir atomlarida elektronlarning sathlar bo'yicha taqsimlanishi quyidagicha: 2e; 8e; 14e; 2e. Barcha metallar singari, temir atomlari qaytaruvchi xususiyatga ega, kimyoviy o'zaro ta'sirlar paytida nafaqat oxirgi darajadagi ikkita elektronni berib, +2 oksidlanish holatini, balki oxirgi darajadagi elektronni ham oladi, shu bilan birga atomning oksidlanish darajasi +3 gacha ko'tariladi.
Temir oddiy moddadir
Bu kumush-oq yaltiroq metall bo'lib, erish nuqtasi 1539 ° C. Bu juda plastik, shuning uchun uni qayta ishlash, zarb qilish, o'rash, shtamplash oson. Temir magnitlanish va magnitsizlanish qobiliyatiga ega. Termal va mexanik usullar yordamida unga katta kuch va qattiqlik berilishi mumkin. Texnik jihatdan toza va kimyoviy toza temir bor. Texnik jihatdan sof temir asosan kam uglerodli po'latdir, uning tarkibida 0,02-0,04% uglerod, hatto kamroq kislorod, oltingugurt, azot va fosfor mavjud. Kimyoviy toza temir tarkibida 0,01% dan kam aralashmalar mavjud. Misol uchun, qog'oz qisqichlari va tugmalari texnik jihatdan toza temirdan tayyorlanadi. Bunday temir oson korroziyaga uchraydi, kimyoviy toza temir esa deyarli korroziyaga duchor bo'lmaydi. Hozirgi vaqtda temir zamonaviy texnologiya va qishloq xo'jaligi texnikasi, transport va kommunikatsiyalar, kosmik kemalar va umuman, barcha zamonaviy tsivilizatsiyaning asosidir. Tikuvchi ignadan tortib kosmik kemagacha bo'lgan ko'pgina mahsulotlarni temir ishlatmasdan yasash mumkin emas.
Temirning kimyoviy xossalari
Temir +2 va +3 oksidlanish darajasini ko'rsatishi mumkin, shunga ko'ra, temir ikki qator birikmalar beradi. Kimyoviy reaksiyalar jarayonida temir atomi chiqaradigan elektronlar soni u bilan reaksiyaga kirishuvchi moddalarning oksidlanish qobiliyatiga bog'liq.
Masalan, galogenlar bilan temir galogenidlarni hosil qiladi, ularda oksidlanish darajasi +3 ga teng:
va oltingugurt - temir (II) sulfid bilan:
Issiq temir kislorodda yonadi temir shkalasi shakllanishi bilan:
Yuqori haroratlarda (700-900 ° S) temir suv bug'lari bilan reaksiyaga kirishadi:
Temirning elektrokimyoviy kuchlanish seriyasidagi holatiga ko'ra, u o'ngdagi metallarni tuzlarining suvli eritmalaridan siqib chiqarishi mumkin, masalan:
Temir suyultirilgan xlorid va sulfat kislotalarda eriydi, ya'ni vodorod ionlari bilan oksidlanadi:
Temir suyultirilgan nitrat kislotada ham eriydi., bu temir (III) nitrat, suv va nitrat kislotaning qaytarilish mahsulotlari - kislota konsentratsiyasiga qarab N 2, NO yoki NH 3 (NH 4 NO 3) hosil qiladi.
Temir birikmalari
Tabiatda temir bir qator minerallarni hosil qiladi. Bu magnit temir rudasi (magnetit) Fe 3 O 4, qizil temir rudasi (gematit) Fe 2 O 3, jigarrang temir rudasi (limonit) 2Fe 2 O 3 3H 2 O. Boshqa tabiiy temir birikmasi temir yoki oltingugurt, pirit ( pirit) FeS 2, metall ishlab chiqarish uchun temir rudasi sifatida xizmat qilmaydi, lekin sulfat kislota ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Temir ikki qator birikmalar bilan tavsiflanadi: temir (II) va temir (III) birikmalari. Temir (II) oksidi FeO va unga mos keladigan temir (II) gidroksid Fe (OH) 2 bilvosita, xususan, quyidagi transformatsiyalar zanjiri orqali olinadi:
Ikkala birikma ham alohida asosiy xususiyatlarga ega.
Temir (II) kationlari Fe 2 + atmosfera kislorodi tomonidan temir (III) kationlari Fe ga oson oksidlanadi 3 + . Shuning uchun temir (II) gidroksidning oq cho'kmasi yashil rangga aylanadi va keyin jigarrang tusga kiradi va temir (III) gidroksidga aylanadi:
Temir (III) oksidi Fe 2 O 3 va tegishli temir (III) gidroksid Fe(OH) 3 ham bilvosita, masalan, zanjir bo'ylab olinadi:
Temir tuzlaridan sulfatlar va xloridlar eng katta texnik ahamiyatga ega.
Temir sulfat deb ataladigan FeSO 4 7H 2 O temir (II) sulfat kristalgidrati o'simlik zararkunandalariga qarshi kurashda, mineral bo'yoqlar tayyorlashda va boshqa maqsadlarda ishlatiladi. Temir (III) xlorid FeCl 3 gazlamalarni bo'yashda mordan sifatida ishlatiladi. Temir (III) sulfat Fe 2 (SO 4) 3 9H 2 O suvni tozalash va boshqa maqsadlarda ishlatiladi.
Temir va uning birikmalarining fizik va kimyoviy xossalari jadvalda keltirilgan:
Jadvallardagi temirning kimyoviy xossalari
Fe 2+ va Fe 3+ ionlariga sifatli reaksiyalar
Temir (II) va (III) birikmalarini tanib olish uchun Fe ionlariga sifatli reaksiyalarni amalga oshiradi 2+ va Fe 3+ . Fe 2+ ionlariga sifatli reaksiya temir (II) tuzlarining qizil qon tuzi deb ataladigan K 3 birikmasi bilan reaksiyasidir. Bu murakkab tuzlar deb ataladigan maxsus tuzlar guruhi bo'lib, ular bilan keyinroq tanishasiz. Shu bilan birga, siz bunday tuzlarning qanday ajralishini tushunishingiz kerak:
Fe 3+ ionlari uchun reagent yana bir murakkab birikma - sariq qon tuzi - K 4 bo'lib, eritmada shunga o'xshash tarzda ajraladi:
Agar qizil qon tuzi (Fe 2+ uchun reagent) va sariq qon tuzi (Fe 3+ uchun reagent) eritmalariga mos ravishda Fe 2+ va Fe 3+ ionlari bo'lgan eritmalar qo'shilsa, ikkala holatda ham bir xil ko'k cho'kma hosil bo'ladi. :
Fe 3+ ionlarini aniqlash uchun temir (III) tuzlarining kaliy tiosiyanat KNCS yoki ammoniy tiosiyanat NH 4 NCS bilan o'zaro ta'siri ham qo'llaniladi. Bunday holda, yorqin rangli FeNCNS 2+ ioni hosil bo'ladi, buning natijasida butun eritma qizg'in qizil rangga ega bo'ladi:
Eruvchanlik jadvali
Yuklanmoqda...