Билет № 4

Свойства Металл	Li, K, Rb, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Восстановительная способность (отдавать электроны)	Возрастает
Взаимодействие с кислородом воздуха	Быстро окисляются при обычной температуре	Медленно окисляются при обычной температуре или при нагревании	Не окисляются
Взаимодействие с водой	Выделяется Н2 и образуется гидроксид	При нагревании выделяется водород и образуется гидроксид	Не вытесняют водород из воды
Взаимодействие с кислотами	Вытесняют водород из разбавленных кислот	Не вытеснят водород из разбавленных кислот
Окислительная способность (присоединять электроны)	Возрастает

Вопрос 1. Общие свойства металлов. Особенности строение атомов.

Ответ. Атомы металлов сравнительно легко отдают валентные электроны и превращаются при этом в положительно заряженные ионы. Поэтому металлы являются восстановителями. В этом и состоит главная и наиболее общая химическая свойства металлов. Соединениях металлы проявляют только положительные степень окисления. Восстановительная способность разных металлов не одинакова и возрастает в электрохимическом ряду напряжений металлов от Au и до Li.

Физические свойства

1.Электропроводность. Обусловлена наличием в металлах свободных электронов, образующих электрический ток(направленное движение электронов).

2.Теплопроводность.

3.Ковкость и пластичность.

Металлы c ρ < 5 г /см³ – легкие, c ρ > 5 г/см³ – тяжелые.

Легкоплавкие металлы: c t _пл < 1000 ⁰ C, тугоплавкие – c t _пл > 1000⁰C.

Схемы взаимодействия металлов с серной кислотой.

Разбавленная H₂SO₄ растворяет металлы расположенные в ряду стандартных электродных потенциалов (ряд активности металлов)до водорода:

M + H₂SO₄ (разб.) → соль + H₂↑

(M = (Li → Fe) в ряду активности металлов).

При этом образуются соответствующая соль и вода.

С Ni разбавленная H₂SO₄ реагирует очень медленно, с Ca, Mn, и Pb кислота не реагирует. При действии кислоты на поверхности свинца образуется пленка PbSO₄, защищающая его от дальнейшего взаимодействия с кислотой.

Концентрированная H₂SO₄ при обычной температуре со многими металлами не взаимодействует. Однако при нагревании концентрированная кислота реагирует почти со всеми металлами (кроме Pt, Au и некоторых других). При этом кислота восстанавливается до H₂S, или SO₂:

 

_t

M + H₂SO₄ (конц.) → соль + H₂O + H₂S↑ (S, SO₂).

Водород в этих реакциях не выделяется, а образуется вода.

Схемы взаимодействия металлов с азотной кислотой.

При взаимодействии металлов с HNO₃ водород не выделяется; он окисляется, образуя воду. В зависимости от активности металла кислота может восстанавливаться до соединений.

_{+5 +4 +2 +1 0 -3 -3}

HNO₃→ NO₂→ NO→ N₂O→ N₂→ NH₃(NH₄NO₃).

 

При этом образуется также и соль азотной кислоты.

Разбавленная HNO₃ реагирует со многими металлами (исключение: Ca, Cr, Pb, Au) чаще всего с образованием NH₃, NH₄NO₃, N₂ или NO:

 

M + HNO₃ (разб.) → соль + H₂O + NH₃ (NH₄NO₃, N₂, NO).

 

Концентрированная HNO₃ взаимодействует в основном с тяжелыми металлами с образованием N₂O или NO₂:

 

M + HNO₃(конц.) → соль + H₂O + N₂O(NO_2­).

 

При обычной температуре эта кислота (сильный окислитель) не реагирует с Al, Cr, Fe и Ni. Она легко переводит их в пассивное состояние (на поверхности металла образуется плотная защитная оксидная пленка, препятствующая контакту металла со средой.)