Lo scopo della lezione: formazione di un sistema di conoscenze sulla posizione dei metalli nella tavola periodica e sulle loro proprietà generali.

Obiettivi della lezione:

educativo - considerare la posizione dei metalli nel sistema di elementi di D.I. Mendeleev, per far conoscere agli studenti le proprietà di base dei metalli, per scoprire cosa li causa, per introdurre il concetto di corrosione dei metalli

Sviluppando - essere in grado di trovare i metalli nella tabella PSCE, essere in grado di confrontare metalli e non metalli, spiegare le ragioni delle proprietà chimiche e fisiche dei metalli, sviluppare il pensiero teorico degli studenti e la loro capacità di prevedere le proprietà di metalli in base alla loro struttura.

Educazione - promuovere lo sviluppo dell'interesse cognitivo degli studenti per lo studio della chimica

Tipo di lezione: una lezione per imparare nuovo materiale.

Metodi di insegnamento : verbale e visivo

Durante le lezioni:

Durata della lezione.

Momento organizzativo (1 min.)

Aggiornamento delle conoscenze (3 min)

Imparare nuovo materiale

1.1. Posizione nel sistema periodico. (10 minuti)

1.2. Caratteristiche della struttura elettronica degli atomi (10 min)

1.3. Proprietà riducenti dei metalli. (10 minuti)

2.1. Legame metallico. (5 minuti)

4. Scarico emotivo 2 min

2.2. Proprietà fisiche (10 min)

3. Proprietà chimiche. (17 minuti)

4. Corrosione dei metalli (5 min)

Fissaggio (15 min)

Compiti a casa (3 minuti)

Riepilogo lezione (1min)

Organizzare il tempo

(Saluto reciproco, fissazione dei presenti).

Aggiornamento delle conoscenze. All'inizio della lezione, l'insegnante focalizza l'attenzione degli studenti sull'importanza di un nuovo argomento, determinato dal ruolo che i metalli svolgono nella natura e in tutte le sfere dell'attività umana.. Industria

L'insegnante legge l'enigma:

sono duro, malleabile e duttile,

Geniale, tutti ne hanno bisogno, pratico.

Ti ho già dato un suggerimento,

Allora chi sono io...? e si offre di scrivere la risposta su un quaderno sotto forma di argomento della lezione?

Imparare nuovo materiale

Piano delle lezioni.

1. Caratteristiche dell'elemento metallico.

1.2. Caratteristiche della struttura elettronica degli atomi.

1.3. Proprietà riducenti dei metalli.

2. Caratteristiche di una sostanza semplice.

2.1. Legame metallico.

2.2. Proprietà fisiche.

3. Proprietà chimiche.

4. Corrosione dei metalli.

1.1. Posizione nel sistema periodico.

Il confine convenzionale tra elementi metallici ed elementi non metallici corre lungo la diagonale B (boro) - (silicio) - Si (arsenico) - Te (tellurio) - As (astato) (traccialo nella tavola di D. I. Mendeleev) ..

Gli elementi iniziali formanoil sottogruppo principale del gruppo I e sono chiamati metalli alcalini ... Hanno preso il loro nome dal nome degli idrossidi corrispondenti, facilmente solubili in acqua - alcali.

Degli elementi dei principali sottogruppi dei seguenti gruppi, i metalli includono: nel gruppo IV germanio, stagno, piombo (32,50,82) (i primi due elementi - carbonio e silicio - non metalli), nel gruppo V antimonio e bismuto (51,83) (i primi tre elementi - non metalli), nel VI gruppo solo l'ultimo elemento - polonio (84) - un metallo pronunciato... Nei principali sottogruppi VII e VIII dei gruppi, tutti gli elementi sono tipici non metalli.

Per quanto riguarda gli elementi dei sottogruppi secondari, sono tutti metalli.

Gli atomi dei metalli alcalini contengono un solo elettrone a livello di energia esterna, che donano facilmente durante le interazioni chimiche, quindi sono gli agenti riducenti più forti. È chiaro che, in accordo con un aumento del raggio atomico, le proprietà riducenti dei metalli alcalini aumentano da litio a francio.

Dopo i metalli alcalini, gli elementi costitutiviil sottogruppo principale del gruppo II, sono anche metalli tipici con una forte capacità riduttiva (i loro atomi contengono due elettroni a livello esterno).Di questi metalli, calcio, stronzio, bario e radio sono chiamati metalli alcalino-terrosi. ... Questi metalli hanno ricevuto questo nome perché i loro ossidi, che gli alchimisti chiamavano "terre", quando disciolti in acqua, formano alcali.

I metalli includono anche elementiil sottogruppo principale del III gruppo, escluso il boro.

Il gruppo 3 include metalli chiamati sottogruppo di alluminio.

1.2 Caratteristiche della struttura elettronica dei metalli.

Gli studenti, sulla base delle conoscenze acquisite, formulano la definizione di "metallo"

I metalli sono elementi chimici i cui atomi donano elettroni allo strato elettronico esterno (e talvolta pre-esterno), trasformandosi in ioni positivi. I metalli sono agenti riducenti. Ciò è dovuto al piccolo numero di elettroni nello strato esterno, il grande raggio degli atomi, per cui questi elettroni sono debolmente confinati al nucleo.Gli atomi di metallo hanno dimensioni relativamente grandi (raggio), quindi i loro elettroni esterni sono significativamente distanti dal nucleo e sono debolmente legati ad esso. E la seconda caratteristica che è inerente agli atomi dei metalli più attivi èla presenza di 1-3 elettroni a livello di energia esterna.
Gli atomi di metallo hanno una somiglianza nella struttura dello strato di elettroni esterno, che è formato da un piccolo numero di elettroni (per lo più non più di tre).
Questa affermazione può essere illustrata da esempi di Na, alluminio A1 e zinco Zn. Elaborando diagrammi della struttura degli atomi, se lo desideri, puoi elaborare formule elettroniche e fornire esempi della struttura di elementi di lunghi periodi, ad esempio lo zinco.

A causa del fatto che gli elettroni dello strato esterno degli atomi di metallo sono debolmente legati al nucleo, possono essere "dati" ad altre particelle, cosa che accade durante le reazioni chimiche:

La proprietà degli atomi di metallo di donare elettroni è la loro caratteristica proprietà chimica e indica che i metalli mostrano proprietà riducenti.

1.3 Le proprietà riducenti dei metalli.

Come cambia la capacità ossidante degli elementi?IIIperiodo?

(Le proprietà ossidanti aumentano nei periodi e le proprietà riducenti si indeboliscono. La ragione del cambiamento di queste proprietà è l'aumento del numero di elettroni nell'ultimo orbitale.)

Come cambiano le proprietà ossidanti degli elementi del gruppo 4 del sottogruppo principale?(dal basso verso l'alto, le proprietà ossidanti aumentano. La ragione del cambiamento di queste proprietà è una diminuzione del raggio dell'atomo (è più facile accettare che dare)

Sulla base della posizione dei metalli nella tavola periodica, quale conclusione si può trarre sulle proprietà redox degli elementi metallici?

(I metalli sono agenti riducenti nelle reazioni chimiche, poiché donano i loro elettroni di valenza)

Gli studenti rispondono che la forza di legame degli elettroni di valenza con il nucleo dipende da due fattori:il modulo della carica del nucleo e il raggio dell'atomo. .

(registrando l'output nei quaderni degli studenti) nei periodi con aumento della carica nucleare, le proprietà riducenti diminuiscono.

Elementi: i metalli dei sottogruppi laterali hanno proprietà leggermente diverse.

Il docente propone di confrontare l'attività degli elementi del sottogruppo laterale.Cu, Ag, Au – attivitàl elementi - i metalli cadono. Questo modello si osserva anche negli elementi del secondo sottogruppo lateraleZn, Cd, Hg.L'aumento degli elettroni a livello esterno quindi le proprietà riducenti sono indebolite

Per elementi di sottogruppi secondari - questi sono elementi di 4-7 periodi 31-36, 49-54 - con un aumento dell'elemento ordinale, il raggio degli atomi cambierà poco e l'entità della carica nucleare aumenta in modo significativo, quindi la forza del legame degli elettroni di valenza con il nucleo aumenta, le proprietà riducenti si indeboliscono.

2.1. Legame metallico.

Il legame metallico si realizza attraverso l'attrazione reciproca di atomi-ioni ed elettroni relativamente liberi.

Figura 1.
La struttura del reticolo cristallino dei metalli

Nei metalli, gli elettroni di valenza sono trattenuti in modo estremamente debole dagli atomi e sono in grado di migrare. Gli atomi lasciati senza elettroni esterni acquisiscono una carica positiva. Formano un reticolo cristallino metallico.

L'insieme degli elettroni di valenza socializzati (gas di elettroni), caricati negativamente, trattiene ioni metallici positivi in ​​determinati punti dello spazio - i nodi del reticolo cristallino, ad esempio, dell'argento metallico.

Gli elettroni esterni possono muoversi liberamente e caoticamente, quindi i metalli sono caratterizzati da un'elevata conduttività elettrica (soprattutto oro, argento, rame, alluminio).

Il legame chimico coinvolge un certo tipo di reticolo cristallino. Il legame chimico metallico favorisce la formazione di cristalli con un reticolo cristallino metallico. Nei siti del reticolo cristallino ci sono ioni di atomi di metallo e tra loro elettroni che si muovono liberamente. Il legame metallico differisce dal legame ionico, perché non ci sono anioni, sebbene ci siano cationi. Si differenzia anche da quello covalente, poiché non si formano coppie di elettroni comuni.

Sollievo emotivo

L'assenza di quale metallo è stata descritta dall'accademico A.E. Fersman?

Ci sarebbe l'orrore della distruzione per le strade: non ci sarebbero rotaie, automobili, locomotive a vapore, automobili, anche le pietre del selciato si trasformerebbero in polvere di argilla e le piante inizierebbero ad appassire e morire senza questo metallo. La distruzione da parte di un uragano avverrebbe su tutta la Terra e la morte dell'umanità diventerebbe inevitabile. Tuttavia, una persona non sarebbe stata all'altezza di questo momento, perché avendo perso tre grammi di questo metallo nel suo corpo e nel suo sangue, avrebbe cessato di esistere prima che si sviluppassero gli eventi disegnati (Risposta: tutte le persone sarebbero morte , avendo perso ferro nel sangue)

Dai un nome al metallo dei falsari

Il nome fu dato al metallo dai conquistadores spagnoli, che a metà del XVI secolo. si sono incontrati per la prima volta in Sud America (sul territorio della moderna Colombia) con un nuovo metallo che sembra argento. Il nome del metallo significa letteralmente "piccolo argento", "argento".

Questo nome sprezzante si spiega con l'eccezionale refrattarietà del metallo, che non si prestava alla rifusione, non veniva usato per molto tempo ed era valutato la metà dell'argento. Hanno usato questo metallo per fare monete contraffatte.

Oggi questo metallo, usato come catalizzatore e in gioielleria, è uno dei più costosi.

Nella sua forma pura, non esiste in natura. Il platino nativo è solitamente una lega naturale con altri metalli nobili (palladio, iridio, rodio, rutenio, osmio) e non nobili (ferro, rame, nichel, piombo, silicio). Per ottenerlo, le pepite vengono riscaldate in caldaie con "aqua regia" (una miscela di acido nitrico e cloridrico) e poi "portate" da numerose reazioni chimiche, riscaldamento e fusione.

Pertanto, il reticolo cristallino dipende ed è determinato dal tipo di legame chimico, ma allo stesso tempo è la ragione delle proprietà fisiche.

2.2. Proprietà fisiche.

L'insegnante sottolinea che le proprietà fisiche dei metalli sono determinate proprio dalla loro struttura.

un)durezza - tutti i metalli eccetto il mercurio, solidi in condizioni normali. I più miti sono sodio, potassio. Possono essere tagliati con un coltello; cromo più duro - graffia il vetro

B)densità. I metalli si dividono in teneri (5g/cm³) e pesanti (meno di 5g/cm³).

v)fusibilità. I metalli si dividono in fusibili e refrattari.

G)conducibilità elettrica, conducibilità termica metalli a causa della loro struttura. Gli elettroni che si muovono caoticamente sotto l'azione di una tensione elettrica acquisiscono un movimento direzionale, a seguito del quale si verifica una corrente elettrica.

Con un aumento della temperatura, l'ampiezza del movimento degli atomi e degli ioni situati nei nodi del reticolo cristallino aumenta bruscamente e ciò interferisce con il movimento degli elettroni e la conduttività elettrica dei metalli diminuisce.

Va notato che in alcuni non metalli, con un aumento della temperatura, aumenta la conduttività elettrica, ad esempio nella grafite, mentre con un aumento della temperatura vengono distrutti alcuni legami covalenti e aumenta il numero di elettroni che si muovono liberamente.

e)lucentezza metallica - gli elettroni che riempiono lo spazio interatomico riflettono i raggi luminosi e non trasmettono come il vetro. Cadono sui nodi del reticolo cristallino. Pertanto, tutti i metalli allo stato cristallino hanno una lucentezza metallica. Per la maggior parte dei metalli, tutti i raggi della parte visibile dello spettro sono ugualmente dispersi, quindi hanno un colore bianco-argenteo. Solo l'oro e il rame assorbono in larga misura le lunghezze d'onda corte e riflettono le lunghezze d'onda lunghe nello spettro luminoso, quindi sono gialli. I metalli più brillanti sono il mercurio, l'argento, il palladio. Tutti i metalli in polvere, tranneAleMg, perdono la loro lucentezza e sono nere o grigio scuro.

e)plastica

L'azione meccanica su un cristallo con un reticolo metallico provoca solo lo spostamento degli strati atomici e non è accompagnata dalla rottura del legame, e quindi il metallo è caratterizzato da un'elevata duttilità.

3. Proprietà chimiche.

Secondo le loro proprietà chimiche, tutti i metalli sono agenti riducenti, tutti donano relativamente facilmente elettroni di valenza, passano in ioni caricati positivamente, cioè sono ossidati ... L'attività riducente di un metallo nelle reazioni chimiche che avvengono in soluzioni acquose riflette la sua posizione nella serie elettrochimica delle tensioni metalliche (aperta e compilata da Beketov)

Più a sinistra il metallo si trova nella serie di tensioni elettrochimiche dei metalli, più forte è un agente riducente, l'agente riducente più forte è il litio metallico, l'oro è il più debole e, al contrario, lo ione oro (III) è il agente ossidante più forte, il litio (I) è il più debole.

Ogni metallo è in grado di ridurre dai sali in soluzione quei metalli che si trovano in una serie di tensioni dopo di esso, ad esempio il ferro può spostare il rame dalle soluzioni dei suoi sali. Ricorda, tuttavia, che i metalli alcalini e alcalino terrosi interagiranno direttamente con l'acqua.

I metalli, che si trovano nella serie di tensioni a sinistra dell'idrogeno, sono in grado di spostarlo dalle soluzioni di acidi diluiti, mentre si dissolvono in esse.

L'attività riducente di un metallo non corrisponde sempre alla sua posizione nel sistema periodico, perché quando si determina il posto di un metallo di seguito, non viene presa in considerazione solo la sua capacità di donare elettroni, ma anche l'energia spesa per la distruzione del reticolo cristallino del metallo, nonché l'energia spesa per l'idratazione degli ioni.

Interazione con sostanze semplici

CONossigeno la maggior parte dei metalli forma ossidi - anfoteri e basici:

4Li + O 2 = 2Li 2 Oh,

4Al + 3O 2 = 2Al 2 oh 3 .

I metalli alcalini, ad eccezione del litio, formano perossidi:

2Na + O 2 = Na 2 oh 2 .

CONalogeni i metalli formano sali di acidi alogenidrici, per esempio,

Cu + Cl 2 = CuCl 2 .

CONidrogeno i metalli più attivi formano idruri ionici - sostanze simili al sale in cui l'idrogeno ha uno stato di ossidazione di -1.

2Na + H 2 = 2NaH.

CONgrigio i metalli formano solfuri - sali di acido solfidrico:

Zn + S = ZnS.

CONazoto alcuni metalli formano nitruri, la reazione procede quasi sempre quando riscaldata:

3Mg + N 2 = mg 3 n 2 .

CONcarbonio si formano carburi:

4Al + 3C = Al 3 C 4 .

CONfosforo - fosfuri:

3Ca + 2P = Ca 3 P 2 .

I metalli possono interagire tra loro, formandosicomposti intermetallici :

2Na + Sb = Na 2 Sb,

3Cu + Au = Cu 3 Au.

I metalli possono dissolversi l'uno nell'altro ad alte temperature senza interagire, formando leghe.

Il rapporto tra metalli e acidi.

Molto spesso nella pratica chimica, tali acidi forti vengono utilizzati come H . solforico 2 COSÌ 4 , cloridrico HCl e azoto HNO 3 .

ConHCl

Gli ioni idrogeno H + agire come un agente ossidante, ossidantemetalli situati nella linea di attività a sinistra dell'idrogeno ... L'interazione procede secondo lo schema:

Me + HCl - sale + h 2

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 h 2

2│Al 0 – 3 e - → Al 3+ - ossidazione

3│2H + + 2 e - → H 2 - recupero

La "vodka Tsarskaya" (precedentemente chiamata acidi della vodka) è una miscela di un volume di acido nitrico e tre o quattro volumi di acido cloridrico concentrato, che ha un'attività ossidativa molto elevata. Questa miscela è in grado di dissolvere alcuni metalli a bassa attività che non interagiscono con l'acido nitrico. Tra questi c'è il "re dei metalli" - l'oro. Questo effetto di "aqua regia" è spiegato dal fatto che l'acido nitrico ossida l'acido cloridrico con il rilascio di cloro libero e la formazione di azoto (III) cloroossido o nitrosil cloruro - NOCl:

Le reazioni di ossidazione dell'oro procedono secondo le seguenti equazioni:

Au + HNO3 + 4 HCl → H + NO + 2H2O

Se gli acidi possono interagire con basi e ossidi basici e l'elemento chiave nella loro composizione è un metallo, allora è possibile che i metalli interagiscano con gli acidi. Verifichiamolo sperimentalmente.

Il magnesio interagisce con l'acido in condizioni normali, lo zinco - quando riscaldato, il rame - non interagisce.

Nella pratica vengono utilizzate diverse tensioni per una valutazione comparativa dell'attività chimica dei metalli nelle reazioni con soluzioni acquose di sali e acidi e per la valutazione dei processi catodici e anodici durante l'elettrolisi:

I metalli a sinistra sono riducenti più forti, rispetto ai metalli situati a destra:spostano quest'ultimo dalle soluzioni saline . I metalli nella riga a sinistra dell'idrogeno spostano l'idrogeno quando interagiscono con soluzioni acquose di acidi non ossidanti; i metalli più attivi (fino all'alluminio compreso) - e quando interagiscono con l'acqua.

I metalli nella riga a destra dell'idrogeno non interagiscono con soluzioni acquose di acidi non ossidanti in condizioni normali.

Durante l'elettrolisi, i metalli a destra dell'idrogeno vengono rilasciati al catodo; la riduzione dei metalli di moderata attività è accompagnata dall'evoluzione dell'idrogeno; i metalli più attivi (fino all'alluminio) non possono essere isolati in condizioni normali da soluzioni acquose di sali.

4. Corrosione dei metalli - interazione fisico-chimica o chimica tra il metallo (lega) e l'ambiente, che porta ad un deterioramento delle proprietà funzionali del metallo (lega), dell'ambiente o del sistema tecnico che li include.

La parola corrosione deriva dal latino "corrodo" - "rosicchiare" (il tardo latino "corrosio" significa "erosione").

La corrosione è causata da una reazione chimica di un metallo con sostanze ambientali che si verifica all'interfaccia tra il metallo e il mezzo. Molto spesso si tratta dell'ossidazione del metallo, ad esempio con ossigeno atmosferico o acidi contenuti in soluzioni con cui il metallo viene a contatto. Particolarmente sensibili a questo sono i metalli situati nella riga di tensioni (riga di attività) a sinistra dell'idrogeno, incluso il ferro.

A causa della corrosione, il ferro arrugginisce. Questo processo è molto complesso e prevede diverse fasi. Può essere descritto dall'equazione riassuntiva:

4Fe + 6H 2 O (umidità) + 3O 2 (aria) = 4Fe (OH) 3

L'idrossido di ferro (III) è molto instabile, perde rapidamente acqua e si trasforma in ossido di ferro (III). Questo composto non protegge la superficie del ferro da ulteriori ossidazioni. Di conseguenza, l'oggetto di ferro può essere completamente distrutto.

Per rallentare la corrosione, sulla superficie metallica vengono applicati vernici e pitture, oli minerali e grassi. Le strutture sotterranee sono ricoperte da uno spesso strato di bitume o polietilene. Le superfici interne di tubi e serbatoi in acciaio sono protette con rivestimenti cementizi economici.

Per i prodotti siderurgici, i cosiddetti convertitori di ruggine contenenti acido fosforico (H 3 RO 4 ) e il suo sale. Dissolvono i residui di ossido e formano un film di fosfato denso e durevole, in grado di proteggere per qualche tempo la superficie del prodotto. Quindi il metallo viene ricoperto con uno strato di primer, che dovrebbe aderire bene alla superficie e avere proprietà protettive (di solito si usa piombo rosso o cromato di zinco). Solo allora è possibile applicare la vernice o la vernice.

Fissaggio (15 min)

Insegnante:

Ora, per consolidare, condurremo un test.

Risolvi compiti di test

1.Seleziona un gruppo di elementi che contiene solo metalli:

UN) Al, As, P;B) Mg, Ca, Si;V) K, Ca, Pb

2. Seleziona un gruppo che contiene solo sostanze semplici - non metalli:

UN) K 2 O, SO 2 , SiO 2 ; B) H 2 , Cl 2 , IO 2 ; V) Ca, Ba, HCl;

3. Indica cosa è comune nella struttura degli atomi di K e Li:

A) 2 elettroni sull'ultimo strato di elettroni;

B) 1 elettrone sull'ultimo strato di elettroni;

C) lo stesso numero di strati elettronici.

4. Il calcio metallico presenta proprietà:

A) un agente ossidante;

B) un agente riducente;

B) un agente ossidante o un agente riducente, a seconda delle condizioni.

5. Le proprietà metalliche del sodio sono più deboli di quelle di -

A) magnesio; B) potassio; B) litio.

6. I metalli inattivi includono:

A) alluminio, rame, zinco; B) mercurio, argento, rame;

C) calcio, berillio, argento.

7. Quale proprietà fisica non è comune a tutti i metalli:

A) conducibilità elettrica, B) conduttività termica,

B) stato solido di aggregazione in condizioni normali,

D) lucentezza metallica

8. I metalli, quando interagiscono con i non metalli, mostrano le seguenti proprietà:

a) ossidante;

b) ricostituente;

c) sia ossidante che riducente;

d) non partecipano alle reazioni redox.

9. Nella tavola periodica si trovano i metalli tipici

a) in alto

b) il fondo

nell'angolo in alto a destra

d) angolo in basso a sinistra

Parte B. La risposta ai compiti di questa parte è un insieme di lettere che dovrebbero essere scritte

Stabilire la corrispondenza.

Con un aumento del numero ordinale di un elemento nel sottogruppo principale del gruppo II della Tavola Periodica, le proprietà degli elementi e delle sostanze che formano cambiano come segue:

1) il numero di elettroni a livello esterno

A) aumenta

3) elettronegatività

4) proprietà restitutive

B) diminuisce

C) non cambia

(Risposte: 1-D, 2-A, 3-C, 4-B, 5-D)

COMPITI PER L'ANCORAGGIO

№1. Completa le equazioni delle reazioni praticabili, nomina i prodotti di reazione

Li + H 2 O =

Cu + H 2 O =Cu( OH) 2 + H 2

Ba + H 2 O =

mg + H 2 O =

Ca + HCl =

2 Na +2 h 2 COSÌ 4 ( A)= N / A 2 COSÌ 4 + SO 2 + 2H 2 oh

HCl + Zn =

h 2 COSÌ 4 ( a) + Cu =CuSO 4 + SO 2 + H 2 oh

h 2 S + Mg = MgS + H 2

HCl + Cu =

Compito per casa: appunti sui quaderni, messaggi sull'uso dei metalli.

L'insegnante suggerisce di creare un syncwine sull'argomento.

Riga 1: Sostantivo (uno per argomento) (Metalli)

Riga 2: due aggettivi

3 righe: tre verbi

4 righe: quattro parole combinate in una frase

5 righe: una parola che esprime l'essenza di questo argomento.

Riepilogo della lezione

Insegnante : E così, abbiamo esaminato la struttura e le proprietà fisiche dei metalli, la loro posizione nella tavola periodica degli elementi chimici di D.I. Mendeleev.

I metalli costituiscono la maggior parte degli elementi chimici. Ogni periodo del sistema periodico (tranne il primo) gli elementi chimici inizia con i metalli e, con un aumento del numero del periodo, diventano sempre di più. Se nel 2 ° periodo ci sono solo 2 metalli (litio e berillio), nel 3 ° - 3 (sodio, magnesio, alluminio), quindi già nel 4 ° - 13 e nel 7 ° - 29.

Gli atomi di metallo hanno una somiglianza nella struttura dello strato di elettroni esterno, che è formato da un piccolo numero di elettroni (per lo più non più di tre).

Questa affermazione può essere illustrata da esempi di Na, alluminio A1 e zinco Zn. Elaborando diagrammi della struttura degli atomi, se lo desideri, puoi elaborare formule elettroniche e fornire esempi della struttura di elementi di lunghi periodi, ad esempio lo zinco.

A causa del fatto che gli elettroni dello strato esterno degli atomi di metallo sono debolmente legati al nucleo, possono essere "dati" ad altre particelle, cosa che accade durante le reazioni chimiche:

La proprietà degli atomi di metallo di donare elettroni è la loro caratteristica proprietà chimica e indica che i metalli mostrano proprietà riducenti.

Quando si caratterizzano le proprietà fisiche dei metalli, si dovrebbero notare le loro proprietà generali: conduttività elettrica, conduttività termica, lucentezza metallica, plasticità, che sono dovute a un unico tipo di legame chimico: metallo e reticolo cristallino metallico. La loro caratteristica è la presenza di elettroni condivisi in movimento libero tra atomi di ioni situati nei siti del reticolo cristallino.

Quando si caratterizzano le proprietà chimiche, è importante confermare la conclusione che in tutte le reazioni i metalli presentano le proprietà degli agenti riducenti e illustrarlo scrivendo le equazioni di reazione. Particolare attenzione va posta all'interazione dei metalli con acidi e soluzioni saline; in questo caso è necessario fare riferimento ad un certo numero di tensioni metalliche (alcuni potenziali elettrodici standard).

Esempi di interazione di metalli con sostanze semplici (non metalli):

Con i sali (Zn nella serie di tensioni è a sinistra di Cu): Zn + CuC12 = ZnCl2 + Cu!

Pertanto, nonostante la grande varietà di metalli, hanno tutti proprietà fisiche e chimiche comuni, il che è spiegato dalla somiglianza nella struttura degli atomi e nella struttura delle sostanze semplici.

introduzione

I metalli sono sostanze semplici con proprietà caratteristiche in condizioni normali: elevata conduttività elettrica e conduttività termica, capacità di riflettere bene la luce (che ne determina la brillantezza e opacità), la capacità di assumere la forma desiderata sotto l'influenza di forze esterne (plasticità). Esiste un'altra definizione di metalli: si tratta di elementi chimici caratterizzati dalla capacità di donare elettroni esterni (di valenza).

Di tutti gli elementi chimici conosciuti, circa 90 sono metalli. La maggior parte dei composti inorganici sono composti metallici.

Esistono diversi tipi di classificazione dei metalli. La più chiara è la classificazione dei metalli in base alla loro posizione nella tavola periodica degli elementi chimici - classificazione chimica.

Se, nella versione "lunga" della tavola periodica, traccia una linea retta attraverso gli elementi boro e astato, i metalli si troveranno a sinistra di questa linea e i non metalli a destra di essa.

Dal punto di vista della struttura dell'atomo, i metalli si suddividono in intransitivi e di transizione. I metalli non di transizione si trovano nei sottogruppi principali del sistema periodico e sono caratterizzati dal fatto che i loro atomi sono riempiti in sequenza con livelli elettronici s e p. I metalli di intransizione comprendono 22 elementi dei principali sottogruppi a: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, Sb , Bi, Po.

I metalli di transizione si trovano in sottogruppi laterali e sono caratterizzati dal riempimento di livelli d - o f - elettronici. Gli elementi d comprendono 37 metalli dei sottogruppi laterali b: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Sc, Y, La, Ac, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Mn, Tc, Re, Bh, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Hs, Mt.

L'elemento f comprende 14 lantanidi (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) e 14 attinidi (Th, Pa, U, Np, Pu , Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr).

Tra i metalli di transizione ci sono anche i metalli delle terre rare (Sc, Y, La e lantanoidi), i metalli del platino (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), i metalli transuranici (N p ed elementi con massa atomica maggiore) .

Oltre alla sostanza chimica, esiste anche, sebbene non generalmente accettata, una classificazione tecnica dei metalli consolidata da tempo. Non è logico come quello chimico: si basa sull'una o sull'altra caratteristica praticamente importante di un metallo. Il ferro e le leghe a base di esso sono classificati come metalli ferrosi, tutti gli altri metalli sono classificati come non ferrosi. Distinguere tra metalli leggeri (Li, Be, Mg, Ti, ecc.) e pesanti (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb, ecc.), nonché gruppi di refrattari ( Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, R e), metalli preziosi (Ag, Au, platino) e radioattivi (U, Th, N p, Pu, ecc.). In geochimica si distinguono anche i metalli sparsi (Ga, Ge, Hf, Re, ecc.) e rari (Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, Re, ecc.). Come puoi vedere, non ci sono confini chiari tra i gruppi.

Riferimento storico

Nonostante il fatto che la vita della società umana senza metalli sia impossibile, nessuno sa con certezza quando e come una persona ha iniziato a usarli. Gli scritti più antichi che ci sono pervenuti raccontano di botteghe primitive in cui si fabbricava la fusione o il metallo e da esso si ricavavano prodotti. Ciò significa che l'uomo padroneggiava i metalli prima della scrittura. Scavando in antichi insediamenti, gli archeologi trovano strumenti di lavoro e di caccia che le persone usavano in quei tempi lontani: coltelli, asce, punte di freccia, aghi, ami da pesca e molto altro. Più antichi erano gli insediamenti, più rozzi e primitivi erano i prodotti delle mani dell'uomo. I prodotti in metallo più antichi sono stati trovati durante gli scavi di insediamenti esistiti circa 8 mila anni fa. Si trattava principalmente di gioielli in oro e argento e punte di freccia e punte di lancia in rame.

La parola greca "metallon" era originariamente l'inizio della miniera, miniere, da cui deriva il termine "metallo". Nell'antichità si credeva che ci fossero solo 7 metalli: oro, argento, rame, stagno, piombo, ferro e mercurio. Questo numero era correlato al numero dei pianeti allora conosciuti: il Sole (oro), la Luna (argento), Venere (rame), Giove (stagno), Saturno (piombo), Marte (ferro), Mercurio (mercurio) (vedi il foto)... Secondo i concetti alchemici, i metalli hanno avuto origine nelle viscere della terra sotto l'influenza dei raggi dei pianeti e sono gradualmente migliorati, trasformandosi in oro.

L'uomo per primo ha imparato a padroneggiare i metalli nativi: oro, argento, mercurio. Il primo metallo ottenuto artificialmente era il rame, quindi è stato possibile padroneggiare la produzione di una lega di rame con salamoia - bronzo e solo più tardi - ferro. Nel 1556 fu pubblicato in Germania un libro del metallurgista tedesco G. Agricola "Sulle miniere e la metallurgia" - la prima guida dettagliata alla produzione di metalli che è giunta fino a noi. È vero, a quel tempo, piombo, stagno e bismuto erano ancora considerati varietà dello stesso metallo. Nel 1789, il chimico francese A. Lavoisier, nel suo manuale di chimica, fornì un elenco di sostanze semplici, che includeva tutti i metalli allora conosciuti: antimonio, argento, bismuto, cobalto, stagno, ferro, manganese, nichel, oro, pl -tinu, piombo, tungsteno e zinco. Con lo sviluppo di metodi di ricerca chimica, il numero di metalli conosciuti iniziò ad aumentare rapidamente. Nel XVIII secolo. Nel XIX secolo furono scoperti 14 metalli. - 38, nel XX secolo. - 25 metalli. Nella prima metà del XIX sec. sono stati scoperti satelliti di platino, metalli alcalini e alcalino-terrosi sono stati ottenuti per elettrolisi. A metà del secolo furono scoperti cesio, rubidio, tallio e indio mediante analisi spettrale. L'esistenza dei metalli previsti da D.I.Mendeleev sulla base della sua legge periodica (questi sono gallio, scandio e germanio) è stata brillantemente confermata. La scoperta della radioattività alla fine del XIX secolo. comportava la ricerca di metalli radioattivi. Infine, con il metodo delle trasformazioni nucleari a metà del XX secolo. sono stati ottenuti metalli radioattivi che non esistono in natura, in particolare elementi transuranici.

Proprietà fisiche e chimiche dei metalli.

Tutti i metalli sono solidi (tranne il mercurio, che è liquido in condizioni normali); differiscono dai non metalli per un tipo speciale di legame (legame metallico). Gli elettroni di valenza sono debolmente legati a un atomo specifico e all'interno di ciascun metallo c'è un cosiddetto gas di elettroni. La maggior parte dei metalli ha una struttura cristallina e il metallo può essere pensato come un reticolo cristallino "rigido" di ioni positivi (cationi). Questi elettroni possono più o meno muoversi intorno al metallo. Compensano le forze repulsive tra i cationi e, quindi, li legano in un corpo compatto.

Tutti i metalli hanno un'elevata conduttività elettrica (cioè sono conduttori, a differenza dei dielettrici non metallici), in particolare rame, argento, oro, mercurio e alluminio; anche la conducibilità termica dei metalli è elevata. Una caratteristica distintiva di molti metalli è la loro duttilità (malleabilità), per cui possono essere arrotolati in fogli sottili (lamina) e trafilati in un filo (stagno, alluminio, ecc.), Tuttavia, ci sono anche metalli piuttosto fragili (zinco, antimonio, bismuto).

Nell'industria spesso non vengono utilizzati metalli puri, ma le loro miscele, chiamate leghe. In una lega, le proprietà di un componente di solito completano le proprietà dell'altro. Quindi, il rame ha una bassa durezza ed è di scarsa utilità per la fabbricazione di parti di macchine, mentre le leghe rame-zinco, chiamate ottone, sono già piuttosto dure e sono ampiamente utilizzate nell'ingegneria meccanica. L'alluminio ha una buona duttilità e una leggerezza sufficiente (bassa densità), ma troppo morbido. Sulla sua base viene preparata una lega di ayuralumin (duralluminio), contenente rame, magnesio e manganese. Il duralluminio, senza perdere le proprietà del suo alluminio, acquisisce un'elevata durezza e quindi viene utilizzato nella tecnologia aeronautica. Le leghe di ferro con carbonio (e additivi di altri metalli) sono ben note ghisa e acciaio.

I metalli variano molto in densità: per il litio è quasi la metà di quella dell'acqua (0,53 g/cm), e per l'osmio è più di 20 volte superiore (22,61 g/cm 3). I metalli differiscono anche per durezza. I più morbidi - metalli alcalini, si tagliano facilmente con un coltello; il metallo più duro - il cromo - taglia il vetro. La differenza nelle temperature di fusione dei metalli è grande: il mercurio è un liquido in condizioni normali, il cesio e il gallio si sciolgono alla temperatura di un corpo umano e il metallo più refrattario, il tungsteno, ha un punto di fusione di 3380 ° C. I metalli, la cui temperatura di fusione è superiore a 1000 ° C, sono indicati come metalli refrattari, di seguito - a quelli fusibili. Ad alte temperature, i metalli sono in grado di emettere elettroni, che vengono utilizzati nell'elettronica e nei generatori termoelettrici per convertire direttamente l'energia termica in energia elettrica. Ferro, cobalto, nichel e gadolinio, dopo averli posti in un campo magnetico, sono in grado di mantenere costantemente uno stato di magnetizzazione.

I metalli hanno anche alcune proprietà chimiche. Gli atomi di metallo donano relativamente facilmente elettroni di valenza e si trasformano in ioni carichi positivamente. Pertanto, i metalli sono agenti riducenti. Questa, infatti, è la loro principale e più generale proprietà chimica.

Ovviamente, i metalli come agenti riducenti entreranno in reazioni con vari agenti ossidanti, tra cui possono esserci sostanze semplici, acidi, sali di metalli meno attivi e alcuni altri composti. I composti di metalli con alogeni sono chiamati alogenuri, con zolfo - solfuri, con azoto - nitruri, con fosforo - fosfuri, con carbonio - carburi, con silicio - siliciuri, con boro - boruri, con idrogeno - idruri, ecc. Molti di questi composti hanno trovato importanti applicazioni nelle nuove tecnologie. Ad esempio, i boruri metallici sono utilizzati nell'elettronica radio e nella tecnologia nucleare come materiali per regolare la radiazione di neutroni e proteggerla.

Sotto l'azione di acidi ossidanti concentrati, su alcuni metalli si forma anche un film stabile di ossido. Questo fenomeno è chiamato passivazione. Quindi, nell'acido solforico concentrato metalli come Be, Bi, Co, Fe, Mg e Nb sono passivati ​​(e non reagiscono con esso) e nell'acido nitrico concentrato - metalli Al, Be, Bi , Co, Cr, Fe , Nb, Ni, Pb, Th e U.

Più a sinistra si trova il metallo in questa riga, più proprietà riducenti possiede, cioè si ossida più facilmente e passa sotto forma di catione in una soluzione, ma è più difficile recuperare da un catione in uno stato libero.

Un non metallo, l'idrogeno, è posto in una serie di tensioni, poiché ciò consente di determinare se un dato metallo reagirà con acidi - agenti non ossidanti in una soluzione acquosa (più precisamente, sarà ossidato dai cationi idrogeno H+). Ad esempio, lo zinco reagisce con l'acido cloridrico, poiché nella serie di tensioni si trova a sinistra (fino a) l'idrogeno. Al contrario, l'argento non viene trasferito in soluzione dall'acido cloridrico, poiché si trova nella serie di tensioni a destra (dopo) dell'idrogeno. I metalli si comportano in modo simile nell'acido solforico diluito. I metalli nella serie di sollecitazioni dopo l'idrogeno sono chiamati metalli nobili (Ag, Pt, Au, ecc.)

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periodico sistema elementi Mendeleev

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I periodi si riferiscono agli elementi s (alcalino e alcalino terroso metalli), che costituiscono i sottogruppi Ia e IIa (evidenziato ... la base scientifica dell'insegnamento della chimica. Conclusione periodico sistema D. I. Mendeleev divenne la pietra miliare più importante nello sviluppo dell'atomica ...

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Didascalie delle diapositive:

La posizione dei metalli nella tavola periodica di D.I. Mendeleev. Caratteristiche della struttura degli atomi, proprietà.

Lo scopo della lezione: 1. Sulla base della posizione dei metalli nel PSCE, arrivare a comprendere le caratteristiche strutturali dei loro atomi e cristalli (legami chimici metallici e reticolo di metallo cristallino). 2. Generalizzare ed ampliare le conoscenze sulle proprietà fisiche dei metalli e le loro classificazioni. 3. Sviluppare la capacità di analizzare, trarre conclusioni in base alla posizione dei metalli nella tavola periodica degli elementi chimici.

RAME Vado in monetine, mi piace suonare le campane, Mi erigono un monumento per questo E loro sanno: mi chiamo….

FERRO Per arare e costruire - può fare tutto, se il carbone lo aiuterà in questo ...

I metalli sono un gruppo di sostanze con proprietà comuni.

I metalli sono elementi dei gruppi I-III dei sottogruppi principali, e dei gruppi IV-VIII dei sottogruppi secondari I gruppo II gruppo III gruppo IV gruppo V gruppo VI gruppo VII gruppo VIII gruppo Na Mg Al Ti V Cr Mn Fe

Dei 109 elementi di PSCE, 85 sono metalli: sono evidenziati in blu, verde e rosa (tranne H e He)

La posizione di un elemento nel PS riflette la struttura dei suoi atomi POSIZIONE DELL'ELEMENTO NEL SISTEMA PERIODICO STRUTTURA DEI SUOI ​​ATOMI Numero ordinale dell'elemento nel sistema periodico Carica nucleare dell'atomo Numero totale di elettroni Numero di gruppo Numero di elettroni a livello energetico esterno. Massima valenza di un elemento, stato di ossidazione Numero periodo Numero di livelli energetici. Il numero di sottolivelli a livello di energia esterna

Modello di atomo di sodio

La struttura elettronica dell'atomo di sodio

Attività 2. Crea tu stesso un diagramma della struttura elettronica degli atomi di alluminio e calcio nel taccuino, seguendo l'esempio con l'atomo di sodio.

Conclusione: 1. I metalli sono elementi che hanno 1-3 elettroni a livello di energia esterna, meno spesso 4-6. 2. I metalli sono elementi chimici i cui atomi donano elettroni allo strato elettronico esterno (e talvolta pre-esterno), trasformandosi in ioni positivi. I metalli sono agenti riducenti. Ciò è dovuto al piccolo numero di elettroni nello strato esterno, il grande raggio degli atomi, per cui questi elettroni sono debolmente confinati al nucleo.

Un legame chimico metallico è caratterizzato da: - ​​delocalizzazione del legame, perché un numero relativamente piccolo di elettroni legano simultaneamente molti nuclei; - gli elettroni di valenza si muovono liberamente su tutto il pezzo di metallo, che è generalmente elettricamente neutro; - il legame metallico non ha direzionalità e saturazione.

Reticoli cristallini di metalli

Informazioni video sui cristalli metallici

Le proprietà dei metalli sono determinate dalla struttura dei loro atomi. Proprietà del metallo Proprietà proprietà durezza Tutti i metalli, eccetto il mercurio, sono solidi in condizioni normali. I più miti sono sodio, potassio. Possono essere tagliati con un coltello; il cromo più duro - graffia il vetro. densità I metalli si dividono in leggeri (densità 5g/cm) e pesanti (densità maggiore di 5g/cm). fusibilità I metalli sono suddivisi in conducibilità elettrica a basso punto di fusione e refrattaria, conduttività termica Gli elettroni che si muovono caoticamente sotto l'influenza della tensione elettrica acquisiscono un movimento direzionale, risultando in una corrente elettrica. lucentezza metallica Gli elettroni che riempiono lo spazio interatomico riflettono i raggi luminosi e non trasmettono plasticità come il vetro. L'azione meccanica su un cristallo con un reticolo metallico provoca solo lo spostamento degli strati atomici e non è accompagnata dalla rottura del legame, e quindi il metallo è caratterizzato da un'elevata duttilità.

Verificare l'assimilazione delle conoscenze nella lezione testando 1) Formula elettronica del calcio. А) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 1 B) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 C) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 3S 6 4S 1 D) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 3 R 6 4 S 2

Elementi di prova 2 e 3 2) La formula elettronica 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 ha un atomo: a) Na b) Ca c) Cu d) Zn 3) Conducibilità elettrica, lucentezza metallica, plasticità, densità di i metalli sono determinati: a ) la massa degli atomi b) il punto di fusione dei metalli c) la struttura degli atomi dei metalli d) la presenza di elettroni spaiati

Elementi di prova 4 e 5 4) I metalli che interagiscono con i non metalli mostrano proprietà a) ossidanti; b) ricostituente; c) sia ossidante che riducente; d) non partecipano alle reazioni redox; 5) Nella tavola periodica, i metalli tipici si trovano: a) nella parte superiore; b) la parte inferiore; nell'angolo in alto a destra; d) angolo in basso a sinistra;

Risposte corrette Numero attività Opzione risposta corretta 1 D 2 B 3 C 4 B 5 D

Anteprima:

Lo scopo e gli obiettivi della lezione:

1. Sulla base della posizione dei metalli nel PSCE, condurre gli studenti alla comprensione delle caratteristiche strutturali dei loro atomi e cristalli (legami chimici metallici e reticolo metallico cristallino), per studiare le proprietà fisiche generali dei metalli. Rivedere e riassumere le conoscenze sui legami chimici e sul reticolo cristallino metallico.
2. Per sviluppare la capacità di analisi, trarre conclusioni sulla struttura degli atomi in base alla posizione dei metalli nel PSCE.
3. Sviluppa la capacità di padroneggiare la terminologia chimica, formulare ed esprimere chiaramente i tuoi pensieri.
4. Promuovere il pensiero indipendente nel corso delle attività educative.
5. Generare interesse per la futura professione.

Modulo lezione:

lezione combinata con presentazione

Metodi e tecniche:

Storia, conversazione, dimostrazione video dei tipi di reticoli cristallini dei metalli, test, stesura di diagrammi della struttura elettronica degli atomi, dimostrazione di una raccolta di campioni di metalli e leghe.

Attrezzatura:

1. Tabella “Tavola periodica degli elementi chimici di D.I. Mendeleev";
2. Presentazione della lezione sui media elettronici.
3. Raccolta di campioni di metalli e leghe.
4. Proiettore.
5. Carte con la tabella "Caratteristiche della struttura dell'atomo per posizione nella PSCE"
   

DURANTE LE LEZIONI

I. Momento organizzativo della lezione.

II. Dichiarazione e annuncio dell'argomento della lezione, dei suoi obiettivi e obiettivi.

Diapositiva 1-2

III. Imparare nuovo materiale.

Insegnante: L'uomo ha usato i metalli fin dall'antichità. Brevemente sulla storia dell'uso dei metalli.

1 messaggio dello studente. Diapositiva 3

All'inizio c'era l'età del rame.

Alla fine dell'età della pietra, l'uomo scoprì la possibilità di utilizzare i metalli per la fabbricazione di utensili. Il primo metallo del genere era il rame.

Il periodo della diffusione degli utensili in rame è chiamato Calcolitico o Calcolitico , che tradotto dal greco significa "rame". Il rame è stato lavorato utilizzando strumenti di pietra utilizzando il metodo della forgiatura a freddo. Le pepite di rame sono state trasformate in prodotti sotto pesanti colpi di martello. All'inizio dell'età del rame, solo gli strumenti morbidi, i gioielli e gli oggetti per la casa erano realizzati in rame. Fu con la scoperta del rame e di altri metalli che iniziò ad emergere la professione di fabbro.

Più tardi apparve la fusione, e poi la gente iniziò ad aggiungere stagno o antimonio al rame, per rendere il bronzo, più durevole, forte, fusibile.

Messaggio dello studente 2. Diapositiva 3

Bronzo - una lega di rame e stagno. I confini cronologici dell'età del bronzo risalgono all'inizio del III millennio a.C. prima dell'inizio del I millennio a.C.

Messaggio dello studente 3. Diapositiva 4

Il terzo e ultimo periodo dell'era primitiva è caratterizzato dalla diffusione della metallurgia del ferro e degli utensili in ferro e segna l'età del ferro. Nella sua accezione moderna, questo termine fu introdotto a metà del IX secolo dall'archeologo danese K. Yu. Thomson e presto si diffuse in letteratura insieme ai termini “età della pietra” e “età del bronzo”.

A differenza di altri metalli, il ferro, ad eccezione del meteorite, non si trova quasi mai nella sua forma pura. Gli scienziati presumono che il primo ferro caduto nelle mani dell'uomo fosse di origine meteoritica, e non per niente il ferro è chiamato "pietra celeste". Il più grande meteorite trovato in Africa, pesava circa sessanta tonnellate. E nel ghiaccio della Groenlandia, hanno trovato un meteorite di ferro del peso di trentatré tonnellate.

E ora l'età del ferro continua. Infatti, attualmente, le leghe di ferro costituiscono quasi il 90% di tutti i metalli e le leghe metalliche.

Insegnante.

Oro e argento: i metalli preziosi sono attualmente utilizzati per la produzione di gioielli, nonché parti nell'elettronica, nell'industria aerospaziale e nella costruzione navale. Dove possono essere utilizzati questi metalli nella spedizione? L'eccezionale importanza dei metalli per lo sviluppo della società è dovuta, ovviamente, alle loro proprietà uniche. Assegna un nome a queste proprietà.

Dimostrare agli studenti una raccolta di campioni di metallo.

Gli studenti nominano proprietà dei metalli come conduttività elettrica e conduttività termica, lucentezza metallica caratteristica, plasticità, durezza (eccetto il mercurio), ecc.

L'insegnante pone agli studenti una domanda chiave: qual è la ragione di queste proprietà?

Risposta attesa:le proprietà delle sostanze sono dovute alla struttura delle molecole e degli atomi di queste sostanze.

Diapositiva 5. Quindi, i metalli sono un gruppo di sostanze con proprietà comuni.

Dimostrazione di presentazione.

Insegnante: I metalli sono elementi di 1-3 gruppi di sottogruppi principali ed elementi di 4-8 gruppi di sottogruppi secondari.

Diapositiva 6. Attività 1 ... Da solo, usando PSCE, aggiungi i rappresentanti dei gruppi, che sono i metalli, nel taccuino.

							VIII

Ascoltare le risposte degli studenti in modo selettivo.

Insegnante: i metalli saranno gli elementi situati nell'angolo inferiore sinistro del PSCE.

Il docente sottolinea che tutti gli elementi posti al di sotto della B - In diagonale, anche quelli con 4 elettroni (Ge, Sn, Pb), 5 elettroni (Sb, Bi), 6 elettroni (Po) sullo strato esterno, saranno metalli in PSCE , poiché hanno un raggio ampio.

Pertanto, 85 su 109 elementi di PSChE sono metalli. Diapositiva numero 7

Insegnante: la posizione dell'elemento nel PSCE riflette la struttura atomica dell'elemento. Utilizzando le tabelle che hai ricevuto all'inizio della lezione, caratterizziamo la struttura dell'atomo di sodio dalla sua posizione nel PSCE.
Dimostrazione della diapositiva 8.

Cos'è un atomo di sodio? Guarda il modello approssimativo dell'atomo di sodio, in cui puoi vedere il nucleo e gli elettroni che si muovono in orbite.

Dimostrazione della diapositiva 9.Modello di atomo di sodio.

Permettetemi di ricordarvi come si redige un diagramma della struttura elettronica di un atomo di un elemento.

Dimostrazione della diapositiva 10.Dovresti avere il seguente diagramma della struttura elettronica dell'atomo di sodio.

Diapositiva 11. Compito 2. Crea tu stesso un diagramma della struttura elettronica dell'atomo di calcio e alluminio nel taccuino, seguendo l'esempio con l'atomo di sodio.

L'insegnante controlla il lavoro sul quaderno.

Quale conclusione si può trarre sulla struttura elettronica degli atomi di metallo?

A livello di energia esterna, 1-3 elettroni. Ricordiamo che entrando in composti chimici, gli atomi si sforzano di ripristinare l'intero guscio di 8 elettroni del livello energetico esterno. Per questo, gli atomi di metallo donano facilmente 1-3 elettroni dal livello esterno, trasformandosi in ioni caricati positivamente. Allo stesso tempo, mostrano proprietà riparatrici.

Dimostrazione della diapositiva 12. Metalli - questi sono elementi chimici, i cui atomi donano elettroni dello strato elettronico esterno (e talvolta pre-esterno), trasformandosi in ioni positivi. I metalli sono agenti riducenti. Ciò è dovuto al piccolo numero di elettroni nello strato esterno, il grande raggio degli atomi, per cui questi elettroni sono debolmente confinati al nucleo.

Consideriamo sostanze semplici: i metalli.

Dimostrazione della diapositiva 13.

Innanzitutto, riassumiamo le informazioni sul tipo di legame chimico formato dagli atomi di metallo e sulla struttura del reticolo cristallino

1. un numero relativamente piccolo di elettroni legano contemporaneamente molti nuclei, il legame è delocalizzato;
2. gli elettroni di valenza si muovono liberamente sull'intero pezzo di metallo, che è generalmente elettricamente neutro;
3. il legame metallico non ha direzionalità e saturazione.

Dimostrazione

Diapositiva 14" Tipi di reticoli cristallini dei metalli»

Diapositiva 15 Video del reticolo cristallino dei metalli.

Gli studenti concludono che in accordo con questa particolare struttura, i metalli sono caratterizzati da proprietà fisiche generali.

L'insegnante sottolinea che le proprietà fisiche dei metalli sono determinate proprio dalla loro struttura.

Diapositiva 16 Le proprietà dei metalli sono determinate dalla struttura dei loro atomi.

a) durezza - tutti i metalli eccetto il mercurio, solidi in condizioni normali. I più miti sono sodio, potassio. Possono essere tagliati con un coltello; il cromo più duro - graffia il vetro (demo).

b) densità - i metalli si dividono in leggeri (5g/cm) e pesanti (più di 5g/cm) (dimostrazione).

c) fusibilità - i metalli si dividono in fusibili e refrattari (dimostrazione).

G) conducibilità elettrica, conducibilità termicametalli a causa della loro struttura. Gli elettroni che si muovono caoticamente sotto l'azione di una tensione elettrica acquisiscono un movimento direzionale, a seguito del quale si verifica una corrente elettrica.

Con un aumento della temperatura, l'ampiezza del movimento degli atomi e degli ioni situati nei nodi del reticolo cristallino aumenta bruscamente e ciò interferisce con il movimento degli elettroni e la conduttività elettrica dei metalli diminuisce.

Va notato che in alcuni non metalli, con un aumento della temperatura, aumenta la conduttività elettrica, ad esempio nella grafite, mentre con un aumento della temperatura vengono distrutti alcuni legami covalenti e aumenta il numero di elettroni che si muovono liberamente.

e) lucentezza metallica- gli elettroni che riempiono lo spazio interatomico riflettono i raggi luminosi e non trasmettono, come il vetro.

Pertanto, tutti i metalli allo stato cristallino hanno una lucentezza metallica. Per la maggior parte dei metalli, tutti i raggi della parte visibile dello spettro sono ugualmente dispersi, quindi hanno un colore bianco-argenteo. Solo l'oro e il rame assorbono in larga misura le lunghezze d'onda corte e riflettono le lunghezze d'onda lunghe dello spettro luminoso, quindi hanno luce gialla. I metalli più brillanti sono il mercurio, l'argento, il palladio. Nella polvere tutti i metalli, ad eccezione di AI e Mg, perdono la loro lucentezza e hanno un colore nero o grigio scuro.

f) plasticità ... L'azione meccanica su un cristallo con un reticolo metallico provoca solo lo spostamento degli strati atomici e non è accompagnata dalla rottura del legame, e quindi il metallo è caratterizzato da un'elevata duttilità.

IV. Consolidamento del materiale studiato.

Insegnante: abbiamo esaminato la struttura e le proprietà fisiche dei metalli, la loro posizione nella tavola periodica degli elementi chimici di D.I. Mendeleev. Ora, per consolidare, suggeriamo di eseguire un test.

Diapositive 15-16-17.

1) Formula elettronica del calcio.

1. a) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1
2. b) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2
3. c) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3S 6 4S 1
4. d) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2

2) Formula elettronica 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 ha un atomo:

1. a) Na
2. b) Ca
3. c) u
4. d) Zn

3) Conducibilità elettrica, lucentezza metallica, plasticità, densità dei metalli sono determinate da:

1. a) la massa del metallo
2. b) il punto di fusione dei metalli
3. c) la struttura degli atomi di metallo
4. d) la presenza di elettroni spaiati

4) I metalli, quando interagiscono con i non metalli, mostrano proprietà

1. a) ossidante;
2. b) ricostituente;
3. c) sia ossidante che riducente;
4. d) non partecipano alle reazioni redox;

5) Nella tavola periodica, i metalli tipici si trovano in:

1. a) parte superiore;
Vi. Compiti a casa.

La struttura degli atomi di metallo, le loro proprietà fisiche




Posizione dei metalli nel sistema periodico

Se disegniamo una diagonale dal boro all'astato nella tabella di D.I. Gli elementi situati vicino alla diagonale hanno proprietà duplici: in alcuni dei loro composti si comportano come metalli; in alcuni - come non metalli.

La struttura degli atomi di metallo

Nei periodi e nei sottogruppi principali, ci sono regolarità nel cambiamento delle proprietà metalliche.

Molti atomi di metallo hanno 1, 2 o 3 elettroni di valenza, ad esempio:

Na (+ 11): 1S2 2S22p6 3S1

Ca (+ 20): 1S2 2S22p6 3S23p63d0 4S2

Metalli alcalini (gruppo 1, sottogruppo principale): ... nS1.

Alcalino-terrosi (gruppo 2, sottogruppo principale): ... nS2.

Le proprietà degli atomi di metallo dipendono periodicamente dalla loro posizione nella tabella di DI Mendeleev.

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a - rame; b - magnesio; c - α-modifica del ferro

Gli atomi di metallo tendono a donare i loro elettroni esterni. In un pezzo di metallo, lingotto o prodotto metallico, gli atomi di metallo cedono elettroni esterni e li inviano a questo pezzo, lingotto o prodotto, trasformandosi così in ioni. Gli elettroni "strappati" si spostano da uno ione all'altro, si riuniscono temporaneamente con loro in atomi, si strappano di nuovo e questo processo avviene continuamente. I metalli hanno un reticolo cristallino, nei cui nodi ci sono atomi o ioni (+); tra di loro ci sono elettroni liberi (gas di elettroni). Lo schema di comunicazione in metallo può essere visualizzato come segue:

0 ↔ nē + Мn +,

atomo - ione

dove nÈ il numero di elettroni esterni che partecipano al legame (y Na - 1, in Ca - 2, in Al - 3).

Questo tipo di legame si osserva nei metalli - sostanze semplici - metalli e nelle leghe.

Un legame metallico è un legame tra ioni metallici carichi positivamente ed elettroni liberi nel reticolo cristallino dei metalli.

Il legame metallico ha qualche somiglianza con il legame covalente, ma anche qualche differenza, poiché il legame metallico si basa sulla socializzazione degli elettroni (somiglianza), tutti gli atomi partecipano alla socializzazione di questi elettroni (differenza). Ecco perché i cristalli con un legame metallico sono duttili, elettricamente conduttivi e hanno una lucentezza metallica. Tuttavia, allo stato di vapore, gli atomi di metallo sono collegati da un legame covalente, le coppie di metalli sono composte da singole molecole (monoatomiche e biatomiche).

Caratteristiche generali dei metalli

La capacità degli atomi di donare elettroni (ossidarsi)	Crescente
Interazione con l'ossigeno atmosferico	Si ossida rapidamente a temperatura ambiente	Si ossida lentamente a temperatura normale o quando riscaldato	Non ossidare
Interazione con l'acqua	A temperature normali, viene rilasciato H2 e si forma idrossido	Quando riscaldato, viene rilasciato H2	H2 non viene spostato dall'acqua
5interazione con acidi	Spostare H2 da acidi diluiti	Non sposta l'H2 dagli acidi diluiti
Reagire con conc. e decomp. HNO3 e con conc. H2SO4 quando riscaldato	Non reagire con acidi
Essere nella natura	Solo nelle connessioni	In connessioni e in forma libera	Per lo più sciolto
Metodi per ottenere	Elettrolisi dei fusi	Riduzione con carbone, monossido di carbonio (2), alumothermy o elettrolisi di soluzioni acquose di sali
La capacità degli ioni di attaccare gli elettroni (recuperare)	Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
Crescente →

Serie elettrochimiche di tensioni metalliche. Proprietà fisiche e chimiche dei metalli

Proprietà fisiche generali dei metalli

Le proprietà fisiche generali dei metalli sono determinate dal legame metallico e dal reticolo cristallino metallico.

Malleabilità, duttilità

L'azione meccanica su un cristallo metallico provoca uno spostamento degli strati di atomi. Poiché gli elettroni nel metallo si muovono attraverso il cristallo, non si verifica alcuna rottura dei legami. La plasticità diminuisce di fila Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe... L'oro, ad esempio, può essere arrotolato in fogli di spessore non superiore a 0,001 mm, che vengono utilizzati per la doratura di vari oggetti. Il foglio di alluminio è apparso relativamente di recente e prima del tè, il cioccolato è stato forgiato in un foglio di stagno, che è stato chiamato stanyol. Tuttavia, Mn e Bi non hanno duttilità: questi sono metalli fragili.

Lucentezza metallica

Lucentezza metallica, che nella polvere viene persa da tutti i metalli, tranne Al e Mg... I metalli più brillanti sono Hg(nel medioevo ne furono ricavati i famosi "specchi alla veneziana"), Ag(ora gli specchi moderni sono fatti da esso con l'aiuto della reazione dello "specchio d'argento"). Per colore (convenzionalmente), si distinguono i metalli ferrosi e non ferrosi. Tra questi ultimi, individueremo quelli preziosi: Au, Ag, Pt. L'oro è il metallo dei gioiellieri. Fu sulla base che furono realizzate le meravigliose uova di Pasqua Fabergé.

squillo

I metalli suonano e questa proprietà viene utilizzata per fabbricare campane (ricorda la campana dello zar nel Cremlino di Mosca). I metalli più sonori sono Au, Ag, Ci. Anelli di rame con un anello spesso e ronzante - un anello cremisi. Questa è un'espressione figurativa non in onore della bacca di lampone, ma in onore della città olandese di Malina, dove furono fuse le prime campane della chiesa. Più tardi in Russia, gli artigiani russi iniziarono a fondere campane di qualità ancora migliore e gli abitanti delle città e dei paesi donarono gioielli in oro e argento in modo che il cast delle campane per le chiese suonasse meglio. In alcuni banchi dei pegni russi, l'autenticità degli anelli d'oro accettati per la commissione è stata determinata dal suono di una fede nuziale d'oro sospesa dai capelli di una donna (si sente un suono acuto molto lungo e chiaro).

In condizioni normali, tutti i metalli eccetto il mercurio Hg sono solidi. Il metallo più duro è il cromo Cr, che graffia il vetro. I più morbidi sono i metalli alcalini, vengono tagliati con un coltello. I metalli alcalini sono conservati con grandi precauzioni - Na - nel cherosene, e Li - nella vaselina per la sua leggerezza, il cherosene - in un barattolo di vetro, un barattolo - in scaglie di amianto, amianto - in un barattolo di latta.

Conduttività elettrica

La buona conduttività elettrica dei metalli è spiegata dalla presenza in essi di elettroni liberi che, sotto l'influenza anche di una piccola differenza di potenziale, acquisiscono un movimento direzionale dal polo negativo al polo positivo. All'aumentare della temperatura, le vibrazioni degli atomi (ioni) si intensificano, il che rende difficile il movimento direzionale degli elettroni e quindi porta a una diminuzione della conduttività elettrica. A basse temperature il moto vibrazionale, al contrario, diminuisce notevolmente e la conducibilità elettrica aumenta bruscamente. I metalli mostrano una superconduttività prossima allo zero assoluto. Ag, Cu, Au, Al, Fe hanno la più alta conduttività elettrica; peggiori conduttori - Hg, Pb, W.

Conduttività termica

In condizioni normali, la conduttività termica dei metalli cambia sostanzialmente nella stessa sequenza della loro conduttività elettrica. La conduttività termica è dovuta all'elevata mobilità degli elettroni liberi e al movimento vibrazionale degli atomi, a causa del quale si verifica una rapida equalizzazione della temperatura nella massa del metallo. La più alta conduttività termica è in argento e rame, la più bassa è in bismuto e mercurio.

Densità

La densità dei metalli è diversa. È minore, minore è la massa atomica dell'elemento metallico e maggiore è il raggio del suo atomo. Il metallo più leggero è il litio (densità 0,53 g/cm3), il più pesante è l'osmio (densità 22,6 g/cm3). I metalli con una densità inferiore a 5 g / cm3 sono chiamati leggeri, gli altri sono chiamati pesanti.

I punti di fusione e di ebollizione dei metalli sono vari. Il metallo più bassofondente - mercurio (punto di ebollizione = -38,9 ° ), cesio e gallio - fonde rispettivamente a 29 e 29,8 ° С. Il tungsteno è il metallo più refrattario (bp = 3390 ° C).

Il concetto di allotropia dei metalli sull'esempio di stagno

Alcuni metalli hanno modifiche allotropiche.

Ad esempio, lo stagno si distingue in:

· -stagno, o stagno grigio ("piaga dello stagno" - la trasformazione del normale β-stagno in α-stagno a basse temperature ha causato la morte della spedizione di R. Scott al Polo Sud, che ha perso tutto il carburante, poiché è stato immagazzinato in serbatoi stagnati stagno), stabile a t<14°С, серый порошок.

· -stagno, o stagno bianco (t = 14 - 161°C) è un metallo molto tenero, ma più duro del piombo, suscettibile di fusione e saldatura. Viene utilizzato in leghe come la banda stagnata (ferro stagnato).

Serie elettrochimica delle tensioni dei metalli e le sue due regole

La disposizione degli atomi in una riga in base alla loro reattività può essere rappresentata come segue:

Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb,H2 , u, Hg, Ag, Pt, Au.

La posizione di un elemento nella serie elettrochimica mostra quanto facilmente formi ioni in una soluzione acquosa, cioè la sua reattività. La reattività degli elementi dipende dalla capacità di accettare o donare elettroni coinvolti nella formazione di un legame.

Prima regola di una serie di tensioni

Se il metallo si trova in questa riga prima dell'idrogeno, è in grado di spostarlo dalle soluzioni acide, se dopo l'idrogeno, no.

Ad esempio, Zn, Mg, Al hanno dato una reazione di sostituzione con acidi (sono nella serie dei voltaggi fino a h), un Cu no (lei dopo h).

2a regola di una serie di tensioni

Se il metallo è nella serie di sollecitazioni fino al metallo del sale, allora è in grado di spostare questo metallo dalla soluzione del suo sale.

Ad esempio, CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

In tali casi, la posizione del metallo prima o dopo idrogeno può non importare, è importante che il metallo che reagisce preceda il metallo che forma il sale:

Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu (NO3) 2.

Proprietà chimiche generali dei metalli

Nelle reazioni chimiche, i metalli sono agenti riducenti (donano elettroni).

Interazione con sostanze semplici.

1. Con gli alogeni, i metalli formano sali - alogenuri:

Mg + Cl2 = MgCl2;

Zn + Br2 = ZnBr2.

2. I metalli formano ossidi con l'ossigeno:

4Na + O2 = 2 Na2O;

2Cu + O2 = 2CuO.

3. Con lo zolfo, i metalli formano sali - solfuri:

4. Con l'idrogeno, i metalli più attivi formano idruri, ad esempio:

Ca + H2 = CaH2.

5.con carbonio, molti metalli formano carburi:

Ca + 2C = CaC2.

Interazione con sostanze complesse

1. I metalli all'inizio di una serie di tensioni (dal litio al sodio), in condizioni normali, spostano l'idrogeno dall'acqua e formano alcali, ad esempio:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.

2. I metalli situati nella serie di tensioni fino all'idrogeno interagiscono con acidi diluiti (НCl, Н2SO4, ecc.), A seguito dei quali si formano sali e viene rilasciato idrogeno, ad esempio:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2.

3. I metalli interagiscono con soluzioni di sali di metalli meno attivi, a seguito dei quali si forma un sale di un metallo più attivo e il metallo meno attivo viene rilasciato in forma libera, ad esempio:

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Metalli in natura.

Trovare metalli in natura.

La maggior parte dei metalli si trova in natura sotto forma di vari composti: i metalli attivi si trovano solo sotto forma di composti; metalli a bassa attività - sotto forma di composti e in forma libera; metalli nobili (Ag, Pt, Au...) in forma libera.

I metalli nativi si trovano solitamente in piccole quantità sotto forma di grani o inclusioni nelle rocce. Raramente ci sono anche pezzi di metallo abbastanza grandi: pepite. Molti metalli in natura esistono allo stato legato sotto forma di composti chimici naturali - minerali... Molto spesso si tratta di ossidi, ad esempio minerali di ferro: minerale di ferro rosso Fe2O3, minerale di ferro marrone 2Fe2O3 ∙ 3H2O, minerale di ferro magnetico Fe3O4.

I minerali fanno parte di rocce e minerali. minerali sono dette formazioni naturali contenenti minerali, in cui i metalli sono presenti in quantità tecnologicamente ed economicamente idonee alla produzione di metalli nell'industria.

Secondo la composizione chimica del minerale incluso nel minerale, ci sono ossido, solfuro e altri minerali.

Di solito, prima di ottenere metalli dal minerale, viene preliminarmente arricchito: roccia vuota, le impurità vengono separate, di conseguenza si forma un concentrato che funge da materia prima per la produzione metallurgica.

Metodi per ottenere metalli.

La produzione di metalli dai loro composti è compito della metallurgia. Qualsiasi processo metallurgico è un processo di riduzione degli ioni metallici con l'aiuto di vari agenti riducenti, a seguito del quale i metalli si ottengono in forma libera. A seconda del metodo di esecuzione del processo metallurgico, si distinguono pirometallurgia, idrometallurgia ed elettrometallurgia.

pirometallurgiaÈ la produzione di metalli dai loro composti ad alta temperatura utilizzando vari agenti riducenti: carbonio, monossido di carbonio (II), idrogeno, metalli (alluminio, magnesio), ecc.

Esempi di recupero dei metalli

ZnO + C → Zn + CO2;

Monossido di carbonio:

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2;

Idrogeno:

WO3 + 3H2 → L + 3H2O;

CoO + H2 → Co + H2O;

Alluminio (alluminotermia):

4Al + 3MnO2 → 2Al2O3 + 3Mn;

Cr2O3 + 2Al = 2Al2O3 + 2Cr;

Magnesio:

TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2.

Idrometallurgia- Questa è la produzione di metalli, che consiste in due processi: 1) il composto naturale del metallo si dissolve in acido, dando luogo a una soluzione del sale metallico; 2) dalla soluzione risultante, questo metallo viene sostituito da un metallo più attivo. Ad esempio:

1.2CuS + 3О2 = 2CuO + 2SО2.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.

2. CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Elettrometallurgia- Questa è la produzione di metalli mediante elettrolisi di soluzioni o fusioni dei loro composti. La corrente elettrica svolge il ruolo di agente riducente nel processo di elettrolisi.

Caratteristiche generali dei metalli del gruppo IA.

I metalli del sottogruppo principale del primo gruppo (gruppo IA) includono litio (Li), sodio (Na), potassio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs), francio (Fr). Questi metalli sono chiamati metalli alcalini, poiché essi e i loro ossidi formano alcali quando interagiscono con l'acqua.

I metalli alcalini sono elementi s. Sullo strato di elettroni esterno, gli atomi di metallo hanno un elettrone s (ns1).

Potassio, sodio - sostanze semplici



Metalli alcalini in fiale:
a - cesio; b - rubidio; c - potassio; g - sodio

Informazioni di base sugli elementi del gruppo IA

	Li litio	Na sodio	K potassio	Rb rubidio	Cs cesio	Fr france
Numero atomico
Stato di ossidazione
Composti naturali di base	Li2O · Al2O3 · 4SiO2 (spodumene); LiAl (PO4) F, LiAl (PO4) OH (ambligonite)	NaCl (sale da cucina); Na2SO4 10H2O (sale di Glauber, mirabiite); КCl NaCl (silvite)	KCl (silvinite), KCl NaCl (silvinite); K (feldspato potassico, ortogonale); KCl MgCl2 6H2O (carnallite) - presente nelle piante	Come impurità isoamorfica nei minerali di potassio - silvinite e carnallite	4Cs2O · 4Al2O3 · 18 SiO2 · 2H2O (semi-cit); compagno di minerali di potassio	-prodotto di decadimento dell'attinio

Proprietà fisiche

Potassio e sodio sono metalli argentei teneri (tagliati con un coltello); ρ (K) = 860 kg/m3, Tm (K) = 63,7 °C, ρ (Na) = 970 kg/m3, Tm (Na) = 97,8 °C. Hanno un'elevata conduttività termica e elettrica, dipingono la fiamma in colori caratteristici: K - in un colore viola pallido, Na - in giallo.

https://pandia.ru/text/78/392/images/image005_57.jpg "alt =" (! LANG: dissoluzione dell'ossido di zolfo (IV) in acqua" width="312" height="253 src=">Реакция серы с натрием!}

Interazione con sostanze complesse:

1.2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.

2. 2Na + Na2О2 → 2Na2О.

3.2Na + 2НCl → 2NaCl + Н2.

Industria della cellulosa e della carta "href =" / text / category / tcellyulozno_bumazhnaya_promishlennostmz / "rel =" bookmark "> produzione di carta, tessuti artificiali, sapone, per la pulizia di oleodotti, nella produzione di fibre artificiali, in batterie alcaline.

Trovare composti metalliciIAgruppi in natura.

Sale ― NaCl- cloruro di sodio, NaNO3- nitrato di sodio (nitrato cileno), Na2CO3- carbonato di sodio (soda), NaHCO3- bicarbonato di sodio (bicarbonato di sodio), Na2SO4- solfato di sodio, Na2SO4 10H2O- Sale di Glauber, KCl- cloruro di potassio, KNO3- nitrato di potassio (nitrato di potassio), K2SO4- solfato di potassio, 2СО3- carbonato di potassio (potassa) - sostanze ioniche cristalline, quasi tutte solubili in acqua. I sali di sodio e potassio presentano le proprietà dei sali medi:

2NaCl (solido) + Н2SO4 (conc.) → Na2SO4 + 2НCl;

КCl + AgNo3 → KNO3 + AgCl ;

Na2CO3 + 2HCl → NaCl + CO2 + H2O;

K2CO3 + H2O ↔ KHCO3 + KOH;

СО32- + Н2О ↔ HCO3- + OH - (mezzo alcalino, pH< 7).

Cristalli di sale da tavola

Miniera di sale

Na2CO3 serve per la produzione di carta, sapone, vetro;

NaHCO3- in medicina, in cucina, nella produzione di acque minerali, negli estintori;

2СО3- ottenere sapone liquido e vetro;

Potassa - carbonato di potassio

NaNO3, KNO3, KCl, K2SO4- i più importanti fertilizzanti di potassio.

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Il sale marino contiene il 90-95% di NaCl (cloruro di sodio) e fino al 5% di altri minerali: sali di magnesio, sali di calcio, sali di potassio, sali di manganese, sali di fosforo, sali di iodio, ecc. Complessivamente oltre 40 elementi utili del periodico tabella - tutto questo esiste nell'acqua di mare.

Mar Morto

C'è qualcosa di straordinario, quasi fantastico in lui. Nelle terre orientali, anche il più piccolo filo di umidità è fonte di vita, i giardini fioriscono lì, i cereali maturano. Ma quest'acqua uccide tutti gli esseri viventi.

Molti popoli hanno visitato queste coste: Arabi, Ebrei, Greci, Romani; ognuno di loro chiamava questo enorme lago nella propria lingua, ma il significato del nome era lo stesso: morto, pericoloso, senza vita.



Ci trovavamo su una spiaggia deserta, il cui sguardo spento evocava tristezza: una terra morta - niente erba, niente uccelli. Dall'altra parte del lago, montagne rossastre si alzavano ripide dall'acqua verde. Pendii nudi e rugosi. Sembrava che una forza avesse strappato la loro copertura naturale e i muscoli della terra fossero stati scoperti.

Abbiamo deciso di fare un tuffo, ma l'acqua si è rivelata fredda, ci siamo solo lavati con acqua densa, che scorre come una salamoia fresca. Dopo pochi minuti, il viso e le mani erano ricoperti da una patina bianca di sale e sulle labbra rimaneva un sapore insopportabilmente amaro, dal quale era impossibile liberarsene per molto tempo. Non puoi annegare in questo mare: l'acqua densa stessa mantiene una persona in superficie.

A volte un pesce nuota dalla Giordania al Mar Morto. Lei muore in un minuto. Abbiamo trovato uno di questi pesci lavato a riva. Era dura come un bastone in un guscio duro e salato.
Questo mare può diventare una fonte di ricchezza per le persone. Dopotutto, questo è un gigantesco magazzino di sali minerali.




Ogni litro di acqua del Mar Morto contiene 275 grammi di potassio, sodio, bromo, magnesio, sali di calcio. Le riserve minerarie sono stimate qui a 43 miliardi di tonnellate. Il bromo e il potassio possono essere estratti in modo estremamente economico e non c'è nulla che limiti la scala della produzione. Il paese possiede enormi riserve di fosfati, molto richiesti sul mercato mondiale, e la loro quantità trascurabile è estratta.

Caratteristiche generali degli elementi del gruppo IIA.

I metalli del sottogruppo principale del secondo gruppo (gruppo IIA) includono berillio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), stronzio (Sr), bario (Ba), radio (Ra). Questi metalli sono chiamati metalli alcalino-terrosi, poiché i loro idrossidi Ме (ОН) 2 hanno proprietà alcaline e i loro ossidi МеО sono simili nella loro refrattarietà agli ossidi dei metalli pesanti, precedentemente chiamati "terre".

I metalli alcalino terrosi sono elementi s. Sullo strato di elettroni esterno, gli atomi di metallo hanno due elettroni s (ns2).

Informazioni di base sugli elementi del gruppo IIA

	Essere berillio	Mg magnesio	Circa calcio	Sr stronzio	Ba bario	Ra radio
Numero atomico
La struttura dei gusci elettronici esterni degli atomi	dove n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, n è il numero del periodo
Stato di ossidazione
Composti naturali di base	3BeO Al2O3 6SiO2 (berillo); Be2SiO4 (fenakite)	2MgO SO2 (olivina); MgCO3 (magnesite); MgCO3 CaCO3 (dolomite); MgCl2 KCl 6H2O (carnallite)	CaCO3 (calcite), aF2― fluorite, СaO · Al2O3 · 6SiO2 (anortite); CaSO4 2H2O (gesso); MgCO3 CaCO3 (dolomite), Ca3 (PO4) 2 - fosforite, Ca5 (PO4) 3X (X = F, Cl, OH) - apatite	SrCO3 (cianite forte), SrSO4 (celestina)	BaCO3 (baterite) BaSO4 (barite, longherone pesante)	Come parte dei minerali di uranio

Terra alcalina- metalli bianco argento chiaro. Lo stronzio ha una tonalità dorata, molto più dura dei metalli alcalini. Il bario è simile in morbidezza al piombo. Nell'aria a temperature normali, la superficie del berillio e del magnesio è ricoperta da un film protettivo di ossido. I metalli alcalino terrosi interagiscono attivamente con l'ossigeno atmosferico, quindi vengono immagazzinati sotto uno strato di cherosene o in recipienti sigillati, come i metalli alcalini.

Il calcio è una sostanza semplice

Proprietà fisiche

Il calcio naturale è una miscela di isotopi stabili. Il calcio più comune è il 97%). Il calcio è un metallo bianco argenteo; ρ = 1550 kg/m3, Tm = 839°C. Colora la fiamma rosso-arancio.

Proprietà chimiche

Interazione con sostanze semplici (non metalli):

1.Con alogeni: Ca + Cl2 → CaCl2 (cloruro di calcio).

2.Con carbonio: Ca + 2C → CaC2 (carburo di calcio).

3. Con idrogeno: Ca + H2 → CaH2 (idruro di calcio).

Sale: CaCO3 il carbonato di calcio è uno dei composti più diffusi sulla Terra: gesso, marmo, calcare. Il più importante di questi minerali è il calcare. Lui stesso è un'eccellente pietra da costruzione, inoltre, è una materia prima per la produzione di cemento, calce spenta, vetro, ecc.

Il pietrisco di calce rinforza le strade e la polvere riduce l'acidità del suolo.

Il gesso naturale rappresenta i resti di antiche conchiglie di animali. Viene utilizzato come pastelli scolastici, nei dentifrici, per la produzione di carta e gomma.

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Proprietà fisiche

Il ferro è un metallo bianco-argenteo o grigio, solido, con elevata duttilità, conducibilità termica ed elettrica, refrattario; ρ = 7874 kg/m3, Tm = 1540 ° C. A differenza di altri metalli, il ferro è in grado di magnetizzare, ha ferromagnetismo.

Proprietà chimiche

Il ferro interagisce con sostanze sia semplici che complesse.

Interazione del ferro con l'ossigeno



a) quando riscaldato (combustione), b) quando n. in. (corrosione)

Proprietà chimiche del ferro

Sotto n. in.	Quando riscaldato
Reazione	3FeSO4 + 2K3 = Fe32 ↓ + 3K2SO4 (blu turbolene - sedimento blu scuro).	1. 4FeCl3 + 3K4 = Fe43 ↓ + 12KCl (blu di Prussia - precipitato blu scuro). 2. FeCl3 + 3NH4CNS ⇆ Fe (CNS) 3 + 3NH4Cl (tiocianato di Fe rosso sangue + ammoniaca).

Il ruolo biologico del ferro

I biochimici rivelano l'enorme ruolo del ferro nella vita delle piante, degli animali e dell'uomo. Come parte dell'emoglobina, il ferro provoca il colore rosso di questa sostanza, che a sua volta determina il colore del sangue. Il corpo di un adulto contiene 3 g di ferro, di cui il 75% fa parte dell'emoglobina, grazie alla quale viene eseguito il processo biologico più importante, la respirazione. Il ferro è essenziale anche per le piante. Partecipa ai processi ossidativi del protoplasma, durante la respirazione delle piante e nella formazione della clorofilla, sebbene non ne faccia parte. Il ferro è stato a lungo usato in medicina per curare l'anemia, con esaurimento, perdita di forza.