Scopul lecției: formarea unui sistem de cunoștințe despre poziția metalelor în Tabelul periodic și proprietățile lor generale.

Obiectivele lecției:

Educational - sa se ia in considerare pozitia metalelor in sistemul de elemente ale D.I. Mendeleev, pentru a familiariza studenții cu proprietățile de bază ale metalelor, pentru a afla ce le provoacă, pentru a introduce conceptul de coroziune a metalelor

în curs de dezvoltare - să poată găsi metale în tabelul PSCE, să poată compara metale și nemetale, să explice motivele proprietăților chimice și fizice ale metalelor, să dezvolte gândirea teoretică a elevilor și capacitatea acestora de a prezice proprietățile metale pe baza structurii lor.

Cresterea - să promoveze dezvoltarea interesului cognitiv al elevilor pentru studiul chimiei

Tip de lecție: o lecție de învățare a materialelor noi.

Metode de predare : verbale și vizuale

În timpul orelor:

Durata lectiei.

Moment organizatoric (1 min.)

Actualizare de cunoștințe (3 min)

Învățarea de materiale noi

1.1. Poziția în sistemul periodic. (10 minute)

1.2. Caracteristicile structurii electronice a atomilor (10 min)

1.3. Proprietăți reducătoare ale metalelor. (10 minute)

2.1. Legatura metalica. (5 minute)

4. Descarcare emotionala 2 min

2.2. Proprietăți fizice (10 min)

3. Proprietăți chimice. (17 minute)

4. Coroziunea metalelor (5 min)

Fixare (15 min)

Tema pentru acasă (3 min)

Rezumatul lecției (1 min.)

Organizarea timpului

(Salut reciproc, fixare a celor prezenți).

Actualizare de cunoștințe. La începutul lecției, profesorul concentrează atenția elevilor asupra importanței unei teme noi, determinată de rolul pe care îl joacă metalele în natură și în toate sferele activității umane.. Industrie

Profesorul citește ghicitoarea:

Sunt dur, maleabil și ductil,

Genial, toată lumea are nevoie, practic.

Ți-am dat deja un indiciu,

Deci cine sunt eu...? și se oferă să noteze răspunsul într-un caiet sub forma unui subiect de lecție?

Învățarea de materiale noi

Planul cursului.

1. Caracteristicile elementului metalic.

1.2. Caracteristicile structurii electronice a atomilor.

1.3. Proprietăți reducătoare ale metalelor.

2. Caracteristicile unei substanțe simple.

2.1. Legatura metalica.

2.2. Proprietăți fizice.

3. Proprietăți chimice.

4. Coroziunea metalelor.

1.1. Poziția în sistemul periodic.

Limita convențională dintre elementele metalice și elementele nemetalice se desfășoară de-a lungul diagonalei B (bor) - (siliciu) - Si (arsen) - Te (telur) - As (astatina) (urmăriți-o în tabelul lui D. I. Mendeleev) ..

Elementele inițiale se formeazăsubgrupul principal al grupei I și se numesc metale alcaline ... Și-au primit numele de la numele hidroxizilor corespunzători, ușor solubili în apă - alcaline.

Dintre elementele principalelor subgrupe ale următoarelor grupe, metalele includ: în grupa IV germaniu, staniu, plumb (32,50,82) (primele două elemente - carbon și siliciu - nemetale), în grupa V antimoniu și bismut (51,83) (primele trei elemente - nemetale), în grupa VI doar ultimul element - poloniu (84) - un metal pronunțat... În principalele subgrupe VII și VIII ale grupelor, toate elementele sunt nemetale tipice.

În ceea ce privește elementele subgrupurilor secundare, toate sunt metale.

Atomii metalelor alcaline conțin un singur electron la nivelul energiei externe, pe care îl donează cu ușurință în timpul interacțiunilor chimice, prin urmare sunt cei mai puternici agenți reducători. Este clar că, în conformitate cu creșterea razei atomice, proprietățile reducătoare ale metalelor alcaline cresc de la litiu la franciu.

În urma metalelor alcaline, elementele constitutivesubgrupul principal al grupului II, sunt, de asemenea, metale tipice cu o puternică capacitate reductivă (atomii lor conțin doi electroni la nivelul exterior).Dintre aceste metale, calciul, stronțiul, bariul și radiul sunt numite metale alcalino-pământoase. ... Aceste metale au primit acest nume deoarece oxizii lor, pe care alchimiștii i-au numit „pământ”, atunci când sunt dizolvați în apă, formează alcalii.

Metalele includ și elementesubgrupul principal al grupului III, excluzând borul.

grupa 3 include metale numite subgrupul aluminiului.

1.2 Caracteristici ale structurii electronice a metalelor.

Elevii, pe baza cunoștințelor acumulate, formulează definiția „metalului”

Metalele sunt elemente chimice ai căror atomi donează electroni stratului electronic exterior (și uneori pre-exterior), transformându-se în ioni pozitivi. Metalele sunt agenți reducători. Acest lucru se datorează numărului mic de electroni din stratul exterior, razei mari a atomilor, drept urmare acești electroni sunt slab limitați la nucleu.Atomii de metal au dimensiuni (razele) relativ mari, prin urmare, electronii lor exteriori sunt semnificativ îndepărtați de nucleu și sunt slab legați de acesta. Și a doua trăsătură care este inerentă atomilor celor mai active metale esteprezenta a 1-3 electroni la nivelul energiei externe.
Atomii de metal au o asemănare în structura stratului exterior de electroni, care este format dintr-un număr mic de electroni (în mare parte nu mai mult de trei).
Această afirmație poate fi ilustrată prin exemple de Na, aluminiu A1 și zinc Zn. Întocmind diagrame ale structurii atomilor, dacă doriți, puteți elabora formule electronice și puteți da exemple de structură a elementelor de perioade lungi, de exemplu, zincul.

Datorită faptului că electronii stratului exterior al atomilor de metal sunt legați slab de nucleu, ei pot fi „dați” altor particule, ceea ce se întâmplă în timpul reacțiilor chimice:

Proprietatea atomilor de metal de a dona electroni este proprietatea lor chimică caracteristică și indică faptul că metalele prezintă proprietăți reducătoare.

1.3 Proprietățile reducătoare ale metalelor.

Cum se schimbă capacitatea de oxidare a elementelor?IIIperioadă?

(Proprietățile oxidante cresc în perioade, iar proprietățile reducătoare slăbesc. Motivul modificării acestor proprietăți este creșterea numărului de electroni în ultimul orbital.)

Cum se modifică proprietățile oxidante ale elementelor grupului 4 al subgrupului principal?(de jos în sus, proprietățile oxidante cresc. Motivul modificării acestor proprietăți este o scădere a razei atomului (este mai ușor de acceptat decât de dat)

Pe baza poziției metalelor în Tabelul Periodic, ce concluzie se poate trage despre proprietățile redox ale elementelor metalice?

(Metalele sunt agenți reducători în reacțiile chimice, deoarece își donează electronii de valență)

Elevii răspund că puterea legăturii electronilor de valență cu nucleul depinde de doi factori:mărimea sarcinii nucleului și raza atomului. .

(înregistrarea ieșirii în caietele elevilor) în perioadele cu creșterea sarcinii nucleare, proprietățile reducătoare scad.

Elemente - metalele subgrupurilor laterale au proprietăți ușor diferite.

Profesorul propune compararea activității elementelor subgrupei laterale.Cu, Ag, Au – activitatel elemente - cad metalele. Acest model este observat și în elementele celui de-al doilea subgrup lateralZn, CD, Hg.Creșterea electronilor la nivel extern deci proprietățile reducătoare sunt slăbite

Pentru elementele subgrupurilor secundare - acestea sunt elemente de 4-7 perioade 31-36, 49-54 - cu o creștere a elementului ordinal, raza atomilor se va modifica puțin, iar magnitudinea sarcinii nucleare crește semnificativ, prin urmare puterea legăturii electronilor de valență cu nucleul crește, proprietățile reducătoare slăbesc.

2.1. Legatura metalica.

Legătura metalică se realizează prin atracția reciprocă a ionilor atomici și a electronilor relativ liberi.

Poza 1.
Structura rețelei cristaline a metalelor

În metale, electronii de valență sunt ținuți extrem de slab de atomi și sunt capabili să migreze. Atomii rămași fără electroni externi capătă o sarcină pozitivă. Ele formează o rețea cristalină metalică.

Setul de electroni de valență socializați (gazul de electroni), încărcat negativ, deține ioni metalici pozitivi în anumite puncte din spațiu - nodurile rețelei cristaline, de exemplu, ale argintului metalic.

Electronii externi se pot mișca liber și haotic, prin urmare metalele se caracterizează printr-o conductivitate electrică ridicată (în special aur, argint, cupru, aluminiu).

Legăturile chimice implică un anumit tip de rețea cristalină. Legătura chimică metalică favorizează formarea cristalelor cu o rețea cristalină metalică. În locurile rețelei cristaline se află ioni de atomi de metal, iar între ei electroni care se mișcă liber. Legătura metalică diferă de legătura ionică, deoarece nu există anioni, deși există cationi. Se deosebește și de cel covalent, deoarece nu se formează perechi de electroni comuni.

Ușurare emoțională

Absența a ce metal a fost descrisă de academicianul A.E. Fersman?

Pe străzi ar fi o groază de distrugere: nu ar exista șine, mașini, locomotive cu abur, mașini, chiar și pietrele de pe trotuar s-ar transforma în praf de lut, iar plantele ar începe să se ofilească și să moară fără asta. metal. Distrugerea de către un uragan ar avea loc pe tot Pământul, iar moartea umanității ar deveni inevitabilă. Cu toate acestea, o persoană nu ar fi trăit până în acest moment, deoarece, după ce a pierdut trei grame din acest metal în corpul său și în sânge, ar fi încetat să mai existe înainte ca evenimentele trasate să se fi dezvoltat (Răspuns: Toți oamenii ar fi murit , după ce au pierdut fier în sânge)

Numiți metalul falsificatorilor

Numele a fost dat metalului de către conchistadorii spanioli, care la mijlocul secolului al XVI-lea. întâlnit pentru prima dată în America de Sud (pe teritoriul Columbiei moderne) cu un nou metal care arată ca argintul. Numele metalului înseamnă literal „argint mic”, „argint”.

Această denumire disprețuitoare se explică prin refractaritatea excepțională a metalului, care nu se preta la retopire, nu a fost folosit multă vreme și era prețuit la jumătate ca argintul. Ei au folosit acest metal pentru a face monede contrafăcute.

Astăzi, acest metal, folosit ca catalizator și în bijuterii, este unul dintre cele mai scumpe.

În forma sa pură, nu există în natură. Platina nativă este de obicei un aliaj natural cu alte metale nobile (paladiu, iridiu, rodiu, ruteniu, osmiu) și nenobile (fier, cupru, nichel, plumb, siliciu). Pentru a-l obține, nuggetele sunt încălzite în cazane cu „aqua regia” (un amestec de acizi azotic și clorhidric) și apoi „aduse” prin numeroase reacții chimice, încălzire și topire.

Astfel, rețeaua cristalină depinde și este determinată de tipul de legătură chimică, dar în același timp este motivul proprietăților fizice.

2.2. Proprietăți fizice.

Profesorul subliniază că proprietățile fizice ale metalelor sunt determinate tocmai de structura lor.

A)duritate - toate metalele cu excepția mercurului, solidele în condiții normale. Cele mai blânde sunt sodiul, potasiul. Se pot tăia cu un cuțit; cel mai dur crom - zgârieturi de sticlă

b)densitate. Metalele sunt împărțite în moi (5g/cm³) și grele (mai puțin de 5g/cm³).

v)fuzibilitatea. Metalele sunt împărțite în fuzibile și refractare.

G)conductivitate electrică, conductivitate termică metale datorită structurii lor. Electronii care se mișcă haotic sub acțiunea unei tensiuni electrice capătă o mișcare direcțională, în urma căreia ia naștere un curent electric.

Pe măsură ce temperatura crește, amplitudinea mișcării atomilor și ionilor localizați în nodurile rețelei cristaline crește brusc, iar acest lucru interferează cu mișcarea electronilor, iar conductivitatea electrică a metalelor scade.

Trebuie remarcat faptul că la unele nemetale, odată cu creșterea temperaturii, conductivitatea electrică crește, de exemplu, în grafit, în timp ce odată cu creșterea temperaturii, unele legături covalente sunt distruse, iar numărul de electroni care se mișcă liber crește.

e)luciu metalic - electronii care umplu spațiul interatomic reflectă razele de lumină și nu transmit ca sticla. Ele cad pe nodurile rețelei cristaline. Prin urmare, toate metalele în stare cristalină au un luciu metalic. Pentru majoritatea metalelor, toate razele din partea vizibilă a spectrului sunt împrăștiate în mod egal, deci au o culoare alb-argintie. Doar aurul și cuprul absorb în mare măsură lungimi de undă scurte și reflectă lungimi de undă lungi ale spectrului de lumină, prin urmare sunt galbene. Cele mai strălucitoare metale sunt mercurul, argintul, paladiul. Toate metalele sub formă de pulbere, cu excepțiaAlșiMg, își pierd strălucirea și sunt de culoare neagră sau gri închis.

e)plastic

Acțiunea mecanică asupra unui cristal cu o rețea metalică provoacă doar deplasarea straturilor atomice și nu este însoțită de ruperea legăturii și, prin urmare, metalul se caracterizează printr-o plasticitate ridicată.

3. Proprietăți chimice.

Conform proprietăților lor chimice, toate metalele sunt agenți reducători, toate renunță relativ ușor la electronii de valență, trec în ioni încărcați pozitiv, adică sunt oxidați. ... Activitatea reducătoare a unui metal în reacțiile chimice care au loc în soluții apoase reflectă poziția sa în seria electrochimică a tensiunilor metalice (deschisă și compilată de Beketov)

Cu cât metalul se află mai în stânga în seria tensiunilor electrochimice ale metalelor, cu atât este mai puternic un agent reducător, cel mai puternic agent reducător este litiul metalic, aurul este cel mai slab și, invers, ionul de aur (III) este cel mai puternic agent oxidant, litiul (I) este cel mai slab.

Fiecare metal este capabil să reducă din sărurile în soluție acele metale care se află într-o serie de tensiuni după el, de exemplu, fierul poate înlocui cuprul din soluțiile sărurilor sale. Amintiți-vă, totuși, că metalele alcaline și alcalino-pământoase vor interacționa direct cu apa.

Metalele, aflate în seria de tensiuni la stânga hidrogenului, sunt capabile să-l înlocuiască din soluțiile de acizi diluați, în timp ce se dizolvă în ele.

Activitatea reducătoare a unui metal nu corespunde întotdeauna cu poziția sa în sistemul periodic, deoarece atunci când se determină locul unui metal într-un rând, se ia în considerare nu numai capacitatea sa de a dona electroni, ci și energia cheltuită pentru distrugere. a rețelei cristaline a metalului, precum și energia cheltuită pentru hidratarea ionilor.

Interacțiunea cu substanțe simple

CUoxigen majoritatea metalelor formează oxizi - amfoteri și bazici:

4Li + O 2 = 2Li 2 Oh,

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

Metalele alcaline, cu excepția litiului, formează peroxizi:

2Na + O 2 = Na 2 O 2 .

CUhalogeni metalele formează săruri ale acizilor hidrohalici, de exemplu,

Cu + Cl 2 = CuCl 2 .

CUhidrogen cele mai active metale formează hidruri ionice - substanțe asemănătoare sărurilor în care hidrogenul are o stare de oxidare de -1.

2Na + H 2 = 2NaH.

CUgri metalele formează sulfuri - săruri ale acidului hidrogen sulfurat:

Zn + S = ZnS.

CUazot unele metale formează nitruri, reacția are loc aproape întotdeauna când sunt încălzite:

3 mg + N 2 = Mg 3 N 2 .

CUcarbon se formează carburi:

4Al + 3C = Al 3 C 4 .

CUfosfor - fosfuri:

3Ca + 2P = Ca 3 P 2 .

Metalele pot interacționa între ele, formându-secompuși intermetalici :

2Na + Sb = Na 2 Sb,

3Cu + Au = Cu 3 Au.

Metalele se pot dizolva unele în altele la temperaturi ridicate fără a interacționa, formând aliaje.

Raportul dintre metale și acizi.

Cel mai adesea în practica chimică, astfel de acizi puternici sunt utilizați ca H sulfuric 2 ASA DE 4 , HCI clorhidric și HNO azot 3 .

Cuacid clorhidric

Ionii de hidrogen H + actioneaza ca un agent oxidant, oxidantmetale situate în linia de activitate la stânga hidrogenului ... Interacțiunea se desfășoară conform schemei:

Pe mine + acid clorhidric - sare + H 2

2 Al + 6 acid clorhidric → 2 AlCl 3 + 3 H 2

2│Al 0 – 3 e - → Al 3+ - oxidare

3│2H + + 2 e - → H 2 - recuperare

„Vodca Tsarskaya” (numită anterior acizi de vodcă) este un amestec de un volum de acid azotic și trei până la patru volume de acid clorhidric concentrat, care are o activitate oxidativă foarte mare. Acest amestec este capabil să dizolve unele metale cu activitate scăzută care nu interacționează cu acidul azotic. Printre ei se numără „regele metalelor” - aurul. Acest efect al „acva regia” se explică prin faptul că acidul azotic oxidează acidul clorhidric cu eliberarea de clor liber și formarea de cloroxid de azot (III) sau clorură de nitrozil - NOCl:

Reacțiile de oxidare a aurului se desfășoară conform următoarelor ecuații:

Au + HNO3 + 4 HCl → H + NO + 2H2O

Dacă acizii pot interacționa cu bazele și oxizii bazici, iar elementul cheie în compoziția lor este un metal, atunci este posibil ca metalele să interacționeze cu acizii. Să verificăm experimental.

Magneziul interacționează cu acidul în condiții normale, zincul - când este încălzit, cuprul - nu interacționează.

În practică se utilizează un număr de tensiuni pentru o evaluare comparativă a activității chimice a metalelor în reacțiile cu soluții apoase de săruri și acizi și pentru evaluarea proceselor catodice și anodice în timpul electrolizei:

Metalele din stânga sunt reductanți mai puternici, decât metalele situate în dreapta:le înlocuiesc pe acestea din urmă din soluţiile sărate . Metalele din rândul din stânga hidrogenului înlocuiesc hidrogenul atunci când interacționează cu soluții apoase de acizi neoxidanți; cele mai active metale (până și aluminiu inclusiv) - și atunci când interacționează cu apa.

Metalele din rândul din dreapta hidrogenului nu interacționează cu soluțiile apoase de acizi neoxidanți în condiții normale.

În timpul electrolizei, metalele din dreapta hidrogenului sunt eliberate la catod; reducerea metalelor cu activitate moderată este însoțită de degajarea hidrogenului; metalele cele mai active (până la aluminiu) nu pot fi izolate în condiții normale din soluții apoase de săruri.

4. Coroziunea metalelor - interacțiunea fizico-chimică sau chimică dintre metal (aliaj) și mediu, conducând la o deteriorare a proprietăților funcționale ale metalului (aliajului), mediului sau sistemului tehnic care le include.

Cuvântul coroziune provine din latinescul „corrodo” – „rosă” (latina târzie „corrosio” înseamnă „eroziune”).

Coroziunea este cauzată de o reacție chimică a unui metal cu substanțele din mediu care are loc la interfața dintre metal și mediu. Cel mai adesea aceasta este oxidarea metalului, de exemplu, cu oxigenul atmosferic sau acizii conținuti în soluții cu care metalul intră în contact. Mai ales susceptibile la acest lucru sunt metalele situate în rândul de tensiuni (rândul de activitate) din stânga hidrogenului, inclusiv fierul.

Ca urmare a coroziunii, fierul rugineste. Acest proces este foarte complex și implică mai multe etape. Poate fi descris prin ecuația rezumativă:

4Fe + 6H 2 O (umiditate) + 3O 2 (aer) = 4Fe (OH) 3

Hidroxidul de fier (III) este foarte instabil, pierde rapid apă și se transformă în oxid de fier (III). Acest compus nu protejează suprafața fierului de oxidarea ulterioară. Ca rezultat, obiectul de fier poate fi complet distrus.

Pentru a încetini coroziunea, pe suprafața metalică se aplică lacuri și vopsele, uleiuri minerale și grăsimi. Structurile subterane sunt acoperite cu un strat gros de bitum sau polietilenă. Suprafețele interioare ale țevilor și rezervoarelor din oțel sunt protejate cu acoperiri ieftine de ciment.

Pentru produsele din oțel, așa-numitele convertoare de rugină care conțin acid fosforic (H 3 RO 4 ) și sarea acesteia. Ele dizolvă resturile de oxizi și formează o peliculă densă și durabilă de fosfați, care este capabilă să protejeze suprafața produsului pentru o perioadă de timp. Apoi metalul este acoperit cu un grund, care ar trebui să adere bine la suprafață și să aibă proprietăți de protecție (de obicei se folosește plumb roșu plumb sau cromat de zinc). Abia atunci se poate aplica lac sau vopsea.

Fixare (15 min)

Profesor:

Acum, pentru a consolida, vom efectua un test.

Rezolva sarcinile de testare

1.Selectați un grup de elemente care conține doar metale:

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

2. Selectați un grup care conține doar substanțe simple - nemetale:

A) K 2 O, Așa 2 , SiO 2 ; B) H 2 , Cl 2 , eu 2 ; V) Ca, Ba, HCI;

3. Indicați ce este comun în structura atomilor de K și Li:

A) 2 electroni pe ultimul strat de electroni;

B) 1 electron pe ultimul strat de electroni;

C) același număr de straturi electronice.

4. Calciul metalic prezintă proprietăți:

A) un agent de oxidare;

B) un agent reducător;

B) un agent oxidant sau un agent reducător, în funcție de condiții.

5. Proprietățile metalice ale sodiului sunt mai slabe decât cele ale -

A) magneziu; B) potasiu; B) litiu.

6. Metalele inactive includ:

A) aluminiu, cupru, zinc; B) mercur, argint, cupru;

C) calciu, beriliu, argint.

7. Ce proprietate fizică nu este comună tuturor metalelor:

A) conductivitate electrică, B) conductivitate termică,

B) stare solidă de agregare în condiții normale,

D) luciu metalic

8. Metalele, atunci când interacționează cu nemetale, prezintă următoarele proprietăți:

a) oxidativ;

b) reparator;

c) atât oxidant, cât şi reducător;

d) nu participă la reacții redox.

9.În tabelul periodic sunt localizate metalele tipice

a) de sus

b) partea de jos

în colțul din dreapta sus

d) colțul din stânga jos

Partea B. Răspunsul la sarcinile acestei părți este un set de litere care ar trebui notate

Stabiliți corespondența.

Odată cu creșterea numărului ordinal al unui element din subgrupul principal al grupului II al Tabelului periodic, proprietățile elementelor și substanțele pe care le formează se modifică după cum urmează:

1) numărul de electroni la nivelul exterior

A) crește

3) electronegativitatea

4) proprietăți de restaurare

B) scade

C) nu se modifică

(Răspunsuri: 1-D, 2-A, 3-C, 4-B, 5-D)

SARCINI PENTRU ANCORAREA

№1. Completați ecuațiile reacțiilor practic fezabile, denumiți produșii de reacție

Li + H 2 O =

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

Ba + H 2 O =

Mg + H 2 O =

Ca + HCI =

2 Na +2 H 2 ASA DE 4 ( LA)= N / A 2 ASA DE 4 + Așa 2 + 2H 2 O

HCI + Zn =

H 2 ASA DE 4 ( La) + Cu =CuSO 4 + Așa 2 + H 2 O

H 2 S + Mg = MgS + H 2

HCl + Cu =

Lecții de făcut acasă: note în caiete, mesaje despre utilizarea metalelor.

Profesorul sugerează crearea unui syncwin pe subiect.

Linia 1: Substantiv (unul pe subiect) (Metale)

Rândul 2: două adjective

3 rând: trei verbe

4 rând: patru cuvinte combinate într-o propoziție

5 rând: un cuvânt care exprimă esența acestui subiect.

Rezumatul lecției

Profesor : Și așa, am examinat structura și proprietățile fizice ale metalelor, poziția lor în tabelul periodic al elementelor chimice din D.I. Mendeleev.

Metalele alcătuiesc majoritatea elementelor chimice. Fiecare perioadă a sistemului periodic (cu excepția primei) elemente chimice începe cu metale, iar odată cu creșterea numărului perioadei, acestea devin din ce în ce mai multe. Dacă în a 2-a perioadă există doar 2 metale (litiu și beriliu), în a 3-a - 3 (sodiu, magneziu, aluminiu), atunci deja în a 4-a - 13 și în a 7-a - 29.

Atomii de metal au o asemănare în structura stratului exterior de electroni, care este format dintr-un număr mic de electroni (în mare parte nu mai mult de trei).

Această afirmație poate fi ilustrată prin exemple de Na, aluminiu A1 și zinc Zn. Întocmind diagrame ale structurii atomilor, dacă doriți, puteți elabora formule electronice și puteți da exemple de structură a elementelor de perioade lungi, de exemplu, zincul.

Datorită faptului că electronii stratului exterior al atomilor de metal sunt legați slab de nucleu, ei pot fi „dați” altor particule, ceea ce se întâmplă în timpul reacțiilor chimice:

Proprietatea atomilor de metal de a dona electroni este proprietatea lor chimică caracteristică și indică faptul că metalele prezintă proprietăți reducătoare.

Când se caracterizează proprietățile fizice ale metalelor, trebuie remarcate proprietățile generale ale acestora: conductivitate electrică, conductivitate termică, luciu metalic, plasticitate, care se datorează unui singur tip de legătură chimică - rețeaua cristalină metalică și metalică. Caracteristica lor este prezența electronilor împărțiți care se mișcă liber între atomii de ioni localizați în locurile rețelei cristaline.

Când se caracterizează proprietățile chimice, este important să se confirme concluzia că în toate reacțiile metalele prezintă proprietățile agenților reducători și să se ilustreze acest lucru prin notarea ecuațiilor de reacție. O atenție deosebită trebuie acordată interacțiunii metalelor cu acizi și soluții de sare; în acest caz, este necesar să se facă referire la o serie de tensiuni metalice (un număr de potențiale standard ale electrodului).

Exemple de interacțiune a metalelor cu substanțe simple (nemetale):

Cu săruri (Zn în seria tensiunilor este în stânga Cu): Zn + CuC12 = ZnCl2 + Cu!

Astfel, în ciuda varietății mari de metale, toate au proprietăți fizice și chimice comune, ceea ce se explică prin asemănarea în structura atomilor și în structura substanțelor simple.

Introducere

Metalele sunt substanțe simple cu proprietăți caracteristice în condiții normale: conductivitate electrică și conductivitate termică ridicată, capacitatea de a reflecta bine lumina (ceea ce determină strălucirea și opacitatea acestora), capacitatea de a lua forma dorită sub influența forțelor externe (plasticitatea). Există o altă definiție a metalelor - acestea sunt elemente chimice caracterizate prin capacitatea de a dona electroni externi (de valență).

Dintre toate elementele chimice cunoscute, aproximativ 90 sunt metale. Majoritatea compușilor anorganici sunt compuși metalici.

Există mai multe tipuri de clasificare a metalelor. Cea mai clară este clasificarea metalelor în funcție de poziția lor în tabelul periodic al elementelor chimice - clasificarea chimică.

Dacă, în versiunea „lungă” a tabelului periodic, trageți o linie dreaptă prin elementele bor și astatin, atunci metalele vor fi situate în stânga acestei linii, iar nemetalele în dreapta acesteia.

Din punct de vedere al structurii atomului, metalele se împart în intranzitive și tranzitive. Metalele netranziționale sunt situate în principalele subgrupe ale sistemului periodic și se caracterizează prin faptul că atomii lor sunt umpluți secvențial cu nivelurile electronice s și p. Metalele de tranziție includ 22 de elemente din principalele subgrupe a: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, Sb , Bi, Po.

Metalele de tranziție sunt situate în subgrupuri laterale și se caracterizează prin umplerea nivelurilor d - sau f - electronice. Elementele d includ 37 de metale din subgrupele laterale 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.

Elementul f include 14 lantanide (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) și 14 actinide (Th, Pa, U, Np, Pu , Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, Nu, Lr).

Printre metalele de tranziție se numără și metalele pământurilor rare (Sc, Y, La și lantanoizi), metalele de platină (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), metalele transuranice (N p și elementele cu masă atomică mai mare) .

Pe lângă substanța chimică, există și o clasificare tehnică a metalelor, deși nu este general acceptată, dar stabilită de mult timp. Nu este la fel de logic ca unul chimic - se bazează pe una sau alta caracteristică practic importantă a unui metal. Fierul și aliajele pe baza acestuia sunt clasificate ca metale feroase, toate celelalte metale sunt clasificate ca neferoase. Distingeți între metale ușoare (Li, Be, Mg, Ti etc.) și metale grele (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb etc.), precum și grupuri de refractare ( Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, R e), metale prețioase (Ag, Au, metale platină) și radioactive (U, Th, N p, Pu etc.). Metalele împrăștiate (Ga, Ge, Hf, Re etc.) și rare (Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, Re etc.) se disting și în geochimie. După cum puteți vedea, nu există limite clare între grupuri.

Referință istorică

În ciuda faptului că viața societății umane fără metale este imposibilă, nimeni nu știe sigur când și cum a început o persoană să le folosească. Cele mai vechi scrieri care au ajuns până la noi povestesc despre ateliere primitive în care se făcea topitură sau metal și se fabricau produse din acesta. Aceasta înseamnă că omul a stăpânit metalele mai devreme decât scrisul. Săpând așezări antice, arheologii găsesc instrumente de muncă și de vânătoare pe care oamenii le foloseau în acele vremuri îndepărtate - cuțite, topoare, vârfuri de săgeți, ace, cârlige de pește și multe altele. Cu cât așezările erau mai vechi, cu atât mai aspre și mai primitive erau produse ale mâinilor omului. Cele mai vechi produse metalice au fost găsite în timpul săpăturilor din așezări care au existat în urmă cu aproximativ 8 mii de ani. Acestea erau în principal bijuterii din aur și argint și vârfuri de săgeți și vârfuri de lance din cupru.

Cuvântul grecesc „metallon” a fost inițial începutul minei, mine, de unde provine și termenul „metal”. În antichitate, se credea că există doar 7 metale: aur, argint, cupru, staniu, plumb, fier și mercur. Acest număr era corelat cu numărul de planete cunoscute atunci - Soarele (aur), Luna (argint), Venus (cupru), Jupiter (staniu), Saturn (plumb), Marte (fier), Mercur (mercur) (vezi poza)... Conform conceptelor alchimice, metalele au apărut în intestinele pământului sub influența razelor planetelor și s-au îmbunătățit treptat, transformându-se în aur.

Omul a stăpânit mai întâi metalele native - aur, argint, mercur. Primul metal obținut artificial a fost cuprul, apoi a fost posibil să stăpânească producția unui aliaj de cupru cu saramură - bronz și abia mai târziu - fier. În 1556, a fost publicată în Germania o carte a metalurgistului german G. Agricola „Despre minerit și metalurgie” – primul ghid detaliat al producției de metale care a ajuns până la noi. Adevărat, la acea vreme, plumbul, staniul și bismutul erau încă considerate soiuri ale aceluiași metal. În 1789, chimistul francez A. Lavoisier, în manualul său de chimie, a dat o listă de substanțe simple, care cuprindea toate metalele cunoscute atunci - antimoniu, argint, bismut, cobalt, staniu, fier, mangan, nichel, aur, pl. -tinu, plumb, wolfram si zinc. Odată cu dezvoltarea metodelor de cercetare chimică, numărul metalelor cunoscute a început să crească rapid. În secolul al XVIII-lea. Au fost descoperite 14 metale, în secolul al XIX-lea. - 38, în secolul al XX-lea. - 25 de metale. În prima jumătate a secolului al XIX-lea. s-au descoperit sateliți de platină, s-au obținut metale alcaline și alcalino-pământoase prin electroliză. La mijlocul secolului, prin analiză spectrală au fost descoperite cesiu, rubidiu, taliu și indiu. Existența metalelor prezise de D.I.Mendeleev pe baza legii sale periodice (acestea sunt galiu, scandiu și germaniu) a fost confirmată cu brio. Descoperirea radioactivității la sfârșitul secolului al XIX-lea. a presupus căutarea metalelor radioactive. În fine, prin metoda transformărilor nucleare la mijlocul secolului XX. S-au obţinut metale radioactive care nu există în natură, în special elemente transuranice.

Proprietățile fizice și chimice ale metalelor.

Toate metalele sunt solide (cu excepția mercurului, care este lichid în condiții normale); ele diferă de nemetale într-un tip special de legătură (legatură metalică). Electronii de valență sunt legați slab de un anumit atom, iar în interiorul fiecărui metal există un așa-numit gaz de electroni. Majoritatea metalelor au o structură cristalină, iar metalul poate fi considerat ca o rețea cristalină „rigidă” de ioni pozitivi (cationi). Acești electroni se pot mișca mai mult sau mai puțin în jurul metalului. Ele compensează forțele de respingere dintre cationi și, astfel, îi leagă într-un corp compact.

Toate metalele au conductivitate electrică ridicată (adică sunt conductoare, spre deosebire de dielectricii nemetalici), în special cuprul, argintul, aurul, mercurul și aluminiul; conductivitatea termică a metalelor este de asemenea ridicată. O trăsătură distinctivă a multor metale este ductilitatea lor (maleabilitatea), ca urmare a căreia pot fi rulate în foi subțiri (folie) și trase într-un fir (staniu, aluminiu etc.), cu toate acestea, există și metale destul de fragile. (zinc, antimoniu, bismut).

În industrie, nu se folosesc adesea metale pure, ci amestecurile lor, numite aliaje. Într-un aliaj, proprietățile unei componente completează de obicei proprietățile celeilalte. Deci, cuprul are o duritate scăzută și este de puțin folos pentru fabricarea pieselor de mașini, în timp ce aliajele cupru-zinc, numite alamă, sunt deja destul de dure și sunt utilizate pe scară largă în inginerie mecanică. Aluminiul are o ductilitate bună și o lejeritate suficientă (densitate scăzută), dar prea moale. Pe baza acestuia se prepară aliajul de ayuralumin (duralumin), care conține cupru, magneziu și mangan. Duraluminul, fără a-și pierde proprietățile aluminiului său, capătă o duritate ridicată și, prin urmare, este utilizat în tehnologia aviației. Aliajele de fier cu carbon (și aditivii altor metale) sunt fonta și oțelul bine-cunoscute.

Metalele variază foarte mult ca densitate: pentru litiu este aproape jumătate din cea a apei (0,53 g/cm), iar pentru osmiu este de peste 20 de ori mai mare (22,61 g/cm 3). Metalele diferă și ca duritate. Cele mai moi - metale alcaline, sunt ușor tăiate cu un cuțit; cel mai dur metal - crom - taie sticla. Diferența dintre temperaturile de topire a metalelor este mare: mercurul este un lichid în condiții normale, cesiul și galiul se topesc la temperatura corpului uman, iar cel mai refractar metal, wolfram, are un punct de topire de 3380 ° C. Metalele, a căror temperatură de topire este mai mare de 1000 ° C, sunt denumite metale refractare, de mai jos - până la cele cu punct de topire scăzut. La temperaturi ridicate, metalele sunt capabile să emită electroni, care sunt utilizate în electronice și generatoare termoelectrice pentru a transforma direct energia termică în energie electrică. Fierul, cobaltul, nichelul și gadoliniul, după ce le-au plasat într-un câmp magnetic, sunt capabili să mențină constant o stare de magnetizare.

Metalele au și unele proprietăți chimice. Atomii de metal donează relativ ușor electroni de valență și se transformă în ioni încărcați pozitiv. Prin urmare, metalele sunt agenți reducători. Aceasta, de fapt, este proprietatea lor chimică principală și generală.

Evident, metalele ca agenți reducători vor intra în reacții cu diverși agenți oxidanți, printre care pot fi substanțe simple, acizi, săruri ale metalelor mai puțin active și alți compuși. Compușii metalelor cu halogeni se numesc halogenuri, cu sulf - sulfuri, cu azot - nitruri, cu fosfor - fosfuri, cu carbon - carburi, cu siliciu - siliciuri, cu bor - boruri, cu hidrogen - hidruri etc. Mulți dintre acești compuși au găsit aplicații importante în noile tehnologii. De exemplu, borurile metalice sunt utilizate în electronica radio, precum și în tehnologia nucleară ca materiale pentru reglarea radiației neutronice și protejarea împotriva acesteia.

Sub acțiunea acizilor oxidanți concentrați, pe unele metale se formează și o peliculă stabilă de oxid. Acest fenomen se numește pasivare. Deci, în acid sulfuric concentrat, metale precum Be, Bi, Co, Fe, Mg și Nb sunt pasivate (și nu reacționează cu acesta), iar în acid azotic concentrat - metale Al, Be, Bi, Co, Cr, Fe , Nb, Ni, Pb, Th și U.

Cu cât metalul este situat mai în stânga în acest rând, cu atât are mai multe proprietăți reducătoare, adică se oxidează mai ușor și trece sub formă de cation într-o soluție, dar este mai dificil să se recupereze dintr-un cation în un stat liber.

Un nemetal, hidrogenul, este plasat într-o serie de tensiuni, deoarece acest lucru face posibil să se determine dacă un anumit metal va reacționa cu acizi - agenți neoxidanți într-o soluție apoasă (mai precis, va fi oxidat de cationi de hidrogen H+). De exemplu, zincul reacționează cu acidul clorhidric, deoarece în seria de tensiuni se află la stânga (până la) hidrogen. Dimpotrivă, argintul nu este transferat în soluție de acidul clorhidric, deoarece se află în seria tensiunilor la dreapta (după) hidrogenului. Metalele se comportă similar în acid sulfuric diluat. Metalele din seria tensiunilor după hidrogen sunt numite metale nobile (Ag, Pt, Au etc.)

Periodic sistem D. I. Mendeleev subdivizat în ... perioada (excluzând prima) începe alcalin metalși se termină cu un gaz nobil. Elementele 2...

Periodic sistem elemente Mendeleev

Rezumat >> Chimie

II. Periodic legea si Periodic sistem elemente chimice Descoperirea D.I. Mendeleev Periodic Structura legii Periodic sisteme a) ... este un nemetal, iar bismutul este metal). V Periodic sistemul tipic metale sunt situate în grupul IA (Li ...

Periodic D.I. Mendeleev (2)

Biografie >> Biologie

Conexiuni. El a stabilit că metale corespund oxizilor și bazelor bazice, ... și hidroxizilor în unele metale provoca confuzie. Clasificarea a fost... atomi de elemente chimice în Periodic sistemul DI. Mendeleev se schimbă monoton, prin urmare...

Periodic sistemși semnificația acesteia în dezvoltarea chimiei de către D.I. Mendeleev

Rezumat >> Chimie

Perioadele se referă la elementele s (alcaline și alcalino-pământoase metale), constituind subgrupele Ia- și IIa (s-au evidențiat ... baza științifică a predării chimiei. Concluzie Periodic sistem D. I. Mendeleev a devenit cea mai importantă piatră de hotar în dezvoltarea atomului...

Pentru a utiliza previzualizarea prezentărilor, creați-vă un cont Google (cont) și conectați-vă la el: https://accounts.google.com

Subtitrările diapozitivelor:

Poziția metalelor în Tabelul periodic al D.I. Mendeleev. Caracteristici ale structurii atomilor, proprietăți.

Scopul lecției: 1. Pe baza poziției metalelor în PSCE, ajungeți la înțelegerea trăsăturilor structurale ale atomilor și cristalelor acestora (legături chimice metalice și rețea metalică cristalină). 2. Să generalizeze și să extindă cunoștințele despre proprietățile fizice ale metalelor și clasificările acestora. 3. Dezvoltați capacitatea de analiză, de a trage concluzii pe baza poziției metalelor în tabelul periodic al elementelor chimice.

CURU Mă duc pe monede mici, îmi place să trag clopote, Îmi ridică un monument pentru asta Și știu: mă numesc...

FIER A arat și a construi - el poate face totul, dacă cărbunele îl va ajuta în asta...

Metalele sunt un grup de substanțe cu proprietăți comune.

Metalele sunt elemente ale grupelor I-III ale subgrupelor principale, iar grupele IV-VIII ale subgrupurilor secundare I grupa II grupa III grupa IV grupa V grupa VI grupa VII grupa VIII grupa Na Mg Al Ti V Cr Mn Fe

Din cele 109 elemente ale PSCE, 85 sunt metale: sunt evidențiate în albastru, verde și roz (cu excepția lui H și He)

Poziția unui element în PS reflectă structura atomilor săi POZIȚIA ELEMENTULUI ÎN SISTEMUL PERIODIC STRUCTURA ATOMILOR SĂI Numărul ordinal al elementului din sistemul periodic Sarcina nucleară a atomului Numărul total de electroni Numărul grupului Numărul de electroni la nivel energetic extern. Cea mai mare valență a unui element, stare de oxidare Număr de perioadă Număr de niveluri de energie. Numărul de subniveluri la nivelul energiei externe

Modelul atomului de sodiu

Structura electronică a atomului de sodiu

Sarcina 2. Realizați singur o diagramă a structurii electronice a atomilor de aluminiu și calciu din caiet, urmând exemplul cu atomul de sodiu.

Concluzie: 1. Metalele sunt elemente care au 1-3 electroni la nivelul energiei externe, mai rar 4-6. 2. Metalele sunt elemente chimice ai căror atomi donează electroni stratului electronic exterior (și uneori pre-exterior), transformându-se în ioni pozitivi. Metalele sunt agenți reducători. Acest lucru se datorează numărului mic de electroni din stratul exterior, razei mari a atomilor, drept urmare acești electroni sunt slab limitați la nucleu.

O legătură chimică metalică se caracterizează prin: -delocalizarea legăturii, deoarece un număr relativ mic de electroni leagă simultan mai multe nuclee; - electronii de valență se deplasează liber pe întreaga bucată de metal, care este în general neutră din punct de vedere electric; - legatura metalica nu are directionalitate si saturatie.

Rețele cristaline ale metalelor

Informații video despre cristalele metalice

Proprietățile metalelor sunt determinate de structura atomilor lor. Proprietatea metalului Proprietatea proprietății Duritatea Toate metalele, cu excepția mercurului, sunt solide în condiții normale. Cele mai blânde sunt sodiul, potasiul. Se pot tăia cu un cuțit; cel mai dur crom - zgârie sticlă. densitate Metalele se împart în ușoare (densitate 5g/cm) și grele (densitate mai mare de 5g/cm). fuzibilitatea Metalele sunt împărțite în conductivitate electrică cu punct de topire scăzut și refractar, conductivitate termică Electronii care se mișcă haotic sub influența tensiunii electrice dobândesc mișcare direcțională, rezultând un curent electric. luciu metalic Electronii care umplu spațiul interatomic reflectă razele de lumină și nu transmit plasticitate ca sticla. Acțiunea mecanică asupra unui cristal cu o rețea metalică provoacă doar deplasarea straturilor atomice și nu este însoțită de ruperea legăturii și, prin urmare, metalul se caracterizează printr-o plasticitate ridicată.

Verificați asimilarea cunoștințelor în lecție prin testare 1) Formula electronică a calciului. A) 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 3 S 2 2 3 S 3 R 6 4 S 2

Elementele de testare 2 și 3 2) Formula electronică 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 are un atom: a) Na b) Ca c) Cu d) Zn 3) Conductivitate electrică, luciu metalic, plasticitate, densitate de metalele se determină: a ) masa atomilor b) punctul de topire al metalelor c) structura atomilor de metal d) prezența electronilor neperechi

Elementele de testare 4 și 5 4) Metalele care interacționează cu nemetale prezintă proprietăți a) oxidante; b) reparator; c) atât oxidant, cât şi reducător; d) nu participă la reacții redox; 5) În tabelul periodic, metalele tipice sunt situate în: a) partea superioară; b) partea inferioară; în colțul din dreapta sus; d) colțul din stânga jos;

Răspunsuri corecte Numărul sarcinii Opțiune de răspuns corect 1 D 2 B 3 C 4 B 5 D

Previzualizare:

Scopul și obiectivele lecției:

1. Pe baza poziției metalelor în PSCE, conduceți studenții la înțelegerea caracteristicilor structurale ale atomilor și cristalelor lor (legături chimice metalice și rețea metalică cristalină), pentru a studia proprietățile fizice generale ale metalelor. Examinați și rezumați cunoștințele despre legăturile chimice și rețeaua cristalină metalică.
2. Pentru a dezvolta capacitatea de analiză, trageți concluzii despre structura atomilor pe baza poziției metalelor în PSCE.
3. Dezvoltați capacitatea de a stăpâni terminologia chimică, de a formula clar și de a vă exprima gândurile.
4. Pentru a stimula gândirea independentă în cursul activităților educaționale.
5. Pentru a genera interes pentru viitoarea profesie.

Formularul lecției:

lecție combinată cu prezentare

Metode și tehnici:

Povestea, conversația, demonstrația video a tipurilor de rețele cristaline ale metalelor, testare, întocmirea diagramelor structurii electronice a atomilor, demonstrarea unei colecții de mostre de metale și aliaje.

Echipament:

1. Tabelul „Tabel periodic al elementelor chimice ale D.I. Mendeleev”;
2. Prezentarea lecției pe media electronică.
3. Colectarea probelor de metale si aliaje.
4. Proiector.
5. Fișe cu tabelul „Caracteristicile structurii atomului după poziție în PSCE”
   

ÎN CURILE CLASURILOR

I. Momentul organizatoric al lecției.

II. Declarația și anunțarea temei lecției, a scopurilor și obiectivelor acesteia.

Slide 1-2

III. Învățarea de materiale noi.

Profesor: Omul a folosit metale din cele mai vechi timpuri. Pe scurt despre istoria utilizării metalelor.

1 mesaj de student. Slide 3

La început a fost o epocă a cuprului.

Până la sfârșitul epocii de piatră, omul a descoperit posibilitatea de a folosi metale pentru fabricarea uneltelor. Primul astfel de metal a fost cuprul.

Se numește perioada de răspândire a uneltelor din cupru Calcolitic sau Calcolitic , care tradus din greacă înseamnă „cuprul”. Cuprul a fost prelucrat cu unelte din piatră folosind metoda de forjare la rece. Pepitele de cupru au fost transformate în produse sub lovituri puternice de ciocan. La începutul epocii cuprului, numai unelte moi, bijuterii și articole de uz casnic erau fabricate din cupru. Odată cu descoperirea cuprului și a altor metale a început să apară profesia de fierar.

Mai târziu, a apărut turnarea, iar atunci oamenii au început să adauge staniu sau antimoniu la cupru, pentru a face bronzul, mai durabil, mai puternic, mai fuzibil.

Mesajul elevului 2. Slide 3

Bronz - un aliaj de cupru și staniu. Granițele cronologice ale epocii bronzului datează de la începutul mileniului al III-lea î.Hr. înainte de începutul mileniului I î.Hr

Mesajul elevului 3. Slide 4

A treia și ultima perioadă a erei primitive este caracterizată de răspândirea metalurgiei fierului și a uneltelor din fier și marchează epoca fierului. În sensul său modern, acest termen a fost introdus la mijlocul secolului al IX-lea de către arheologul danez K. Yu. Thomson și s-a răspândit curând în literatură împreună cu termenii „Epoca de Piatră” și „Epoca Bronzului”.

Spre deosebire de alte metale, fierul, cu excepția meteoriților, nu se găsește aproape niciodată în forma sa pură. Oamenii de știință presupun că primul fier care a căzut în mâinile omului a fost de origine meteoritică și nu degeaba fierul este numit „piatră cerească”. Cel mai mare meteorit găsit în Africa, cântărea aproximativ șaizeci de tone. Și în gheața Groenlandei, au găsit un meteorit de fier cântărind treizeci și trei de tone.

Și acum epoca fierului continuă. Într-adevăr, în prezent, aliajele de fier reprezintă aproape 90% din toate metalele și aliajele metalice.

Profesor.

Aur și argint - metalele prețioase sunt utilizate în prezent pentru fabricarea de bijuterii, precum și piese în electronică, industria aerospațială și construcțiile navale. Unde pot fi folosite aceste metale în transport maritim? Importanța excepțională a metalelor pentru dezvoltarea societății se datorează, desigur, proprietăților lor unice. Denumiți aceste proprietăți.

Demonstrați elevilor o colecție de mostre de metal.

Elevii numesc proprietăți ale metalelor precum conductivitatea electrică și conductibilitatea termică, luciul metalic caracteristic, plasticitatea, duritatea (cu excepția mercurului) etc.

Profesorul pune elevilor o întrebare cheie: care este motivul acestor proprietăți?

Răspuns așteptat:proprietățile substanțelor se datorează structurii moleculelor și atomilor acestor substanțe.

Slide 5. Deci, metalele sunt un grup de substanțe cu proprietăți comune.

Demonstrație de prezentare.

Profesor: Metalele sunt elemente din 1-3 grupe de subgrupe principale și elemente din 4-8 grupuri de subgrupe secundare.

Slide 6. Sarcina 1 ... Pe cont propriu, folosind PSCE, adăugați în caiet reprezentanții grupurilor, care sunt metale.

							VIII

Auzirea răspunsurilor elevilor în mod selectiv.

Profesor: metalele vor fi elementele situate în colțul din stânga jos al PSCE.

Profesorul subliniază că toate elementele situate sub B - La diagonală, chiar și cele cu 4 electroni (Ge, Sn, Pb), 5 electroni (Sb, Bi), 6 electroni (Po) pe stratul exterior, vor fi metale în PSCE. , deoarece au o rază mare.

Astfel, 85 din 109 elemente ale PSChE sunt metale. Slide numărul 7

Profesor: poziţia elementului în PSCE reflectă structura atomică a elementului. Folosind tabelele pe care le-ați primit la începutul lecției, caracterizăm structura atomului de sodiu prin poziția sa în PSCE.
Demonstrarea diapozitivei 8.

Ce este un atom de sodiu? Priviți modelul aproximativ al atomului de sodiu, în care puteți vedea nucleul și electronii mișcându-se pe orbite.

Demonstrarea Slide 9.Modelul atomului de sodiu.

Permiteți-mi să vă reamintesc cum este întocmită o diagramă a structurii electronice a unui atom al unui element.

Demonstrarea slide-ului 10.Ar trebui să aveți următoarea diagramă a structurii electronice a atomului de sodiu.

Slide 11. Sarcina 2. Faceți singur o diagramă a structurii electronice a atomului de calciu și aluminiu în caiet, urmând exemplul cu atomul de sodiu.

Profesorul verifică lucrarea în caiet.

Ce concluzie se poate trage despre structura electronică a atomilor de metal?

La nivelul energiei externe, 1-3 electroni. Ne amintim că, intrând în compuși chimici, atomii se străduiesc să restaureze învelișul complet de 8 electroni a nivelului de energie externă. Pentru aceasta, atomii de metal donează cu ușurință 1-3 electroni de la nivelul extern, transformându-se în ioni încărcați pozitiv. În același timp, prezintă proprietăți de restaurare.

Demonstrarea diapozitivei 12. Metalele - acestea sunt elemente chimice, atomii cărora donează electroni ai stratului electronic exterior (și uneori pre-exterior), transformându-se în ioni pozitivi. Metalele sunt agenți reducători. Acest lucru se datorează numărului mic de electroni din stratul exterior, razei mari a atomilor, drept urmare acești electroni sunt slab limitați la nucleu.

Să luăm în considerare substanțele simple - metale.

Demonstrarea diapozitivei 13.

În primul rând, rezumăm informații despre tipul de legătură chimică formată de atomii de metal și structura rețelei cristaline.

1. un număr relativ mic de electroni leagă simultan mai multe nuclee, legătura este delocalizată;
2. electronii de valență se deplasează liber pe întreaga bucată de metal, care este în general neutră din punct de vedere electric;
3. legătura metalică nu are direcţionalitate şi saturaţie.

Demonstrație

Slide 14 " Tipuri de rețele cristaline ale metalelor»

Slide 15 Video cu rețeaua cristalină a metalelor.

Elevii ajung la concluzia că, în conformitate cu această structură particulară, metalele sunt caracterizate de proprietăți fizice generale.

Profesorul subliniază că proprietățile fizice ale metalelor sunt determinate tocmai de structura lor.

Slide 16 Proprietățile metalelor sunt determinate de structura atomilor lor.

a) duritatea - toate metalele cu excepția mercurului, solidele în condiții normale. Cele mai blânde sunt sodiul, potasiul. Se pot tăia cu un cuțit; cel mai dur crom - zgârieturi de sticlă (demo).

b) densitate - metalele sunt împărțite în ușoare (5g/cm) și grele (mai mult de 5g/cm) (demonstrație).

c) fuzibilitate - metalele sunt împărțite în fuzibile și refractare (demonstrație).

G) conductivitate electrică, conductivitate termicămetale datorită structurii lor. Electronii care se mișcă haotic sub acțiunea unei tensiuni electrice capătă o mișcare direcțională, în urma căreia ia naștere un curent electric.

Pe măsură ce temperatura crește, amplitudinea mișcării atomilor și ionilor localizați în nodurile rețelei cristaline crește brusc, iar acest lucru interferează cu mișcarea electronilor, iar conductivitatea electrică a metalelor scade.

Trebuie remarcat faptul că la unele nemetale, odată cu creșterea temperaturii, conductivitatea electrică crește, de exemplu, în grafit, în timp ce odată cu creșterea temperaturii, unele legături covalente sunt distruse, iar numărul de electroni care se mișcă liber crește.

e) luciu metalic- electronii care umplu spațiul interatomic reflectă razele de lumină și nu transmit, ca sticla.

Prin urmare, toate metalele în stare cristalină au un luciu metalic. Pentru majoritatea metalelor, toate razele din partea vizibilă a spectrului sunt împrăștiate în mod egal, deci au o culoare alb-argintie. Doar aurul și cuprul absorb în mare măsură lungimi de undă scurte și reflectă lungimi de undă lungi ale spectrului luminos, prin urmare au lumină galbenă. Cele mai strălucitoare metale sunt mercurul, argintul, paladiul. În pulbere, toate metalele, cu excepția AI și Mg, își pierd strălucirea și au o culoare neagră sau gri închis.

f) plasticitate ... Acțiunea mecanică asupra unui cristal cu o rețea metalică provoacă doar deplasarea straturilor atomice și nu este însoțită de ruperea legăturii și, prin urmare, metalul se caracterizează printr-o plasticitate ridicată.

IV. Consolidarea materialului studiat.

Profesor: am examinat structura și proprietățile fizice ale metalelor, poziția lor în tabelul periodic al elementelor chimice din D.I. Mendeleev. Acum, pentru a consolida, vă sugerăm să efectuați un test.

Slide-urile 15-16-17.

1) Formula electronică a calciului.

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 electronică 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 are un atom:

1. a) Na
2. b) Ca
3. c) Сu
4. d) Zn

3) Conductivitatea electrică, luciul metalic, plasticitatea, densitatea metalelor sunt determinate de:

1. a) masa metalului
2. b) punctul de topire al metalelor
3. c) structura atomilor de metal
4. d) prezenţa electronilor nepereche

4) Metalele, atunci când interacționează cu nemetale, prezintă proprietăți

1. a) oxidativ;
2. b) reparator;
3. c) atât oxidant, cât şi reducător;
4. d) nu participă la reacții redox;

5) În tabelul periodic, metalele tipice sunt situate în:

1. a) partea superioară;
Vi. Teme pentru acasă.

Structura atomilor de metal, proprietățile lor fizice




Poziția metalelor în tabelul periodic

Dacă trasăm o diagonală de la bor la astatin în tabelul lui D.I. Elementele situate în apropierea diagonalei au proprietăți duble: în unii dintre compușii lor se comportă ca metalele; în unele – ca nemetale.

Structura atomilor de metal

În perioade și subgrupe principale, există regularități în modificarea proprietăților metalice.

Mulți atomi de metal au 1, 2 sau 3 electroni de valență, de exemplu:

Na (+ 11): 1S22S22p63S1

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

Metale alcaline (grupa 1, subgrupa principală): ... nS1.

Alcalino-pământos (grupa 2, subgrupa principală): ... nS2.

Proprietățile atomilor de metal depind periodic de locația lor în tabelul lui DI Mendeleev.

https://pandia.ru/text/78/392/images/image002_81.jpg "width =" 298 "height =" 113 ">

a - cupru; b - magneziu; c - α-modificarea fierului

Atomii de metal tind să-și doneze electronii exteriori. Într-o bucată de metal, lingou sau produs metalic, atomii de metal renunță la electroni externi și îi trimit către această bucată, lingot sau produs, transformându-se astfel în ioni. Electronii „smulși” se mută de la un ion la altul, se reunesc temporar cu ei în atomi, rupți din nou, iar acest proces are loc continuu. Metalele au o rețea cristalină, în nodurile căreia se află atomi sau ioni (+); între ei se află electroni liberi (gazul de electroni). Schema de comunicare în metal poate fi afișată după cum urmează:

М0 ↔ nē + Мn +,

atom - ion

Unde n Este numărul de electroni externi care participă la legătura (y Na - 1 ē, la Ca - 2 ē, la Al - 3 ē).

Acest tip de legătură se observă în metale - substanțe simple - metale și în aliaje.

O legătură metalică este o legătură între ionii metalici încărcați pozitiv și electronii liberi din rețeaua cristalină a metalelor.

Legătura metalică are o oarecare asemănare cu legătura covalentă, dar și o oarecare diferență, deoarece legătura metalică se bazează pe socializarea electronilor (asemănarea), toți atomii participă la socializarea acestor electroni (diferență). De aceea, cristalele cu o legătură metalică sunt ductile, conductoare electric și au un luciu metalic. Cu toate acestea, în stare de vapori, atomii de metal sunt legați printr-o legătură covalentă, perechile de metale sunt compuse din molecule individuale (monoatomice și diatomice).

Caracteristicile generale ale metalelor

Capacitatea atomilor de a dona electroni (oxida)	← În creștere
Interacțiunea cu oxigenul atmosferic	Se oxidează rapid la temperatura mediului ambiant	Se oxidează lent la temperatură normală sau când este încălzit	A nu se oxida
Interacțiunea cu apa	La temperaturi normale, se eliberează H2 și se formează hidroxid	Când este încălzit, se eliberează H2	H2 nu este deplasat din apă
5interacțiunea cu acizii	Înlocuiți H2 din acizii diluați	Nu înlocuiește H2 din acizii diluați
Reacționează cu conc. si decomp. HNO3 și cu conc. H2SO4 când este încălzit	Nu reacționați cu acizii
Fiind în natură	Doar în conexiuni	În conexiuni și în formă liberă	În mare parte liber
Metode de obținere	Electroliza topiturii	Reducerea cu cărbune, monoxid de carbon (2), alumotermie sau electroliza soluțiilor apoase de săruri
Capacitatea ionilor de a atasa electroni (recuperare)	Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
Creșterea →

Seria electrochimică de tensiuni metalice. Proprietățile fizice și chimice ale metalelor

Proprietățile fizice generale ale metalelor

Proprietățile fizice generale ale metalelor sunt determinate de legătura metalică și rețeaua cristalină metalică.

Maleabilitatea, ductilitate

Acțiunea mecanică asupra unui cristal metalic determină o deplasare a straturilor de atomi. Deoarece electronii din metal se mișcă în întregul cristal, nu are loc nicio rupere a legăturilor. Plasticitatea scade la rând Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe... Aurul, de exemplu, poate fi rulat în foi de cel mult 0,001 mm grosime, care sunt folosite pentru aurirea diferitelor articole. Folia de aluminiu a apărut relativ recent și mai devreme ceaiul, ciocolata a fost forjată în folie de staniu, care a fost numită stanyol. Cu toate acestea, Mn și Bi nu au ductilitate: acestea sunt metale casante.

Luciu metalic

Luciu metalic, care în pulbere se pierde de toate metalele, cu excepția Alși Mg... Cele mai strălucitoare metale sunt Hg(din ea au fost făcute celebrele „oglinzi venețiane” în Evul Mediu), Ag(acum se fac din ea oglinzi moderne cu ajutorul reacției „oglinzii de argint”). După culoare (convențional), se disting metalele feroase și neferoase. Dintre acestea din urmă, le vom evidenția pe cele prețioase - Au, Ag, Pt. Aurul este metalul bijutierilor. Pe baza ei s-au făcut minunate ouă de Paște Faberge.

Sună

Metalele sună, iar această proprietate este folosită pentru a face clopote (amintiți-vă de clopotul țarului din Kremlinul din Moscova). Cele mai sonore metale sunt Au, Ag, Ci. Inele de cupru cu un inel gros, fredonat - un inel purpuriu. Aceasta este o expresie figurativă nu în cinstea boabei de zmeură, ci în cinstea orașului olandez Malina, unde au fost topite primele clopote ale bisericii. Mai târziu, în Rusia, meșterii ruși au început să arunce clopote de o calitate și mai bună, iar locuitorii orașelor și orașelor au donat bijuterii din aur și argint, pentru ca clopotul turnat pentru biserici să sune mai bine. În unele case de amanet rusești, autenticitatea inelelor de aur acceptate pentru comision era determinată de sunetul unei verighete de aur suspendată de părul unei femei (se aude un sunet înalt și foarte lung și clar).

În condiții normale, toate metalele, cu excepția mercurului Hg, sunt solide. Cel mai dur metal este cromul Cr, care zgârie sticla. Cele mai moi sunt metalele alcaline, acestea sunt tăiate cu un cuțit. Metalele alcaline sunt depozitate cu mari precauții - Na - în kerosen, și Li - în vaselina din cauza ușurinței sale, kerosenul - într-un borcan de sticlă, un borcan - în așchii de azbest, azbest - într-o cutie de conserve.

Conductivitate electrică

Buna conductivitate electrică a metalelor se explică prin prezența electronilor liberi în ele, care, chiar și sub influența unei mici diferențe de potențial, capătă o mișcare direcțională de la polul negativ la polul pozitiv. Pe măsură ce temperatura crește, vibrațiile atomilor (ionilor) se intensifică, ceea ce îngreunează mișcarea direcțională a electronilor și, prin urmare, duce la o scădere a conductibilității electrice. La temperaturi scăzute, mișcarea vibrațională, dimpotrivă, scade foarte mult, iar conductivitatea electrică crește brusc. Metalele prezintă supraconductivitate aproape de zero absolut. Ag, Cu, Au, Al, Fe au cea mai mare conductivitate electrică; cele mai proaste conductoare - Hg, Pb, W.

Conductivitate termică

În condiții normale, conductivitatea termică a metalelor se modifică practic în aceeași secvență ca și conductibilitatea lor electrică. Conductivitatea termică se datorează mobilității mari a electronilor liberi și mișcării vibraționale a atomilor, datorită cărora are loc o egalizare rapidă a temperaturii în masa metalului. Cea mai mare conductivitate termică este în argint și cupru, cea mai scăzută este în bismut și mercur.

Densitate

Densitatea metalelor este diferită. Este cu cât este mai mică, cu atât masa atomică a elementului metalic este mai mică și cu atât raza atomului său este mai mare. Cel mai ușor metal este litiul (densitate 0,53 g/cm3), cel mai greu este osmiul (densitate 22,6 g/cm3). Metalele cu o densitate mai mică de 5 g/cm3 sunt numite ușoare, restul sunt numite grele.

Punctele de topire și de fierbere ale metalelor sunt variate. Metalul cu cel mai scăzut punct de topire - mercur (punct de fierbere = -38,9 ° С), cesiu și galiu - se topesc la 29, respectiv 29,8 ° С. Tungstenul este cel mai refractar metal (bp = 3390 ° C).

Conceptul de alotropie a metalelor pe exemplul staniului

Unele metale au modificări alotropice.

De exemplu, staniul se distinge în:

· Α-staniu, sau staniu gri („ciuma staniului” - transformarea β-staniului obișnuit în α-staniu la temperaturi scăzute a provocat moartea expediției lui R. Scott la Polul Sud, care a pierdut tot combustibilul, deoarece era depozitat în rezervoare sigilate staniu), stabil la t<14°С, серый порошок.

· Β-staniu, sau staniu alb (t = 14 - 161 ° C) este un metal foarte moale, dar mai dur decât plumbul, susceptibil la turnare și lipire. Este utilizat în aliaje precum tabla de tablă (fier cositorit).

Seria electrochimică de tensiuni ale metalelor și cele două reguli ale sale

Dispunerea atomilor pe rând în funcție de reactivitatea lor poate fi reprezentată astfel:

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

Poziția unui element în seria electrochimică arată cât de ușor formează ioni într-o soluție apoasă, adică reactivitatea sa. Reactivitatea elementelor depinde de capacitatea de a accepta sau dona electroni implicați în formarea unei legături.

Prima regula a unei serii de tensiuni

Dacă metalul se află în acest rând înainte de hidrogen, este capabil să-l înlocuiască din soluții acide, dacă după hidrogen, atunci nu.

De exemplu, Zn, Mg, Al a dat o reacție de substituție cu acizi (sunt în seria tensiunilor până la H), A Cu nu (ea după H).

A doua regula a unei serii de tensiuni

Dacă metalul se află în seria tensiunilor până la metalul sării, atunci este capabil să înlocuiască acest metal din soluția sării sale.

De exemplu, CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

În astfel de cazuri, poziția metalului înainte sau după hidrogen poate să nu conteze, este important ca metalul care reacţionează să preceadă metalul care formează sarea:

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

Proprietățile chimice generale ale metalelor

În reacțiile chimice, metalele sunt agenți reducători (donează electroni).

Interacțiunea cu substanțe simple.

1. Cu halogeni, metalele formează săruri - halogenuri:

Mg + CI2 = MgCI2;

Zn + Br2 = ZnBr2.

2. Metalele formează oxizi cu oxigenul:

4Na + O2 = 2 Na2O;

2Cu + O2 = 2CuO.

3. Cu sulf, metalele formează săruri - sulfuri:

4. Cu hidrogenul, cele mai active metale formează hidruri, de exemplu:

Ca + H2 = CaH2.

5. Cu carbon, multe metale formează carburi:

Ca + 2C = CaC2.

Interacțiunea cu substanțe complexe

1. Metalele la începutul unei serii de tensiuni (de la litiu la sodiu), în condiții normale, înlocuiesc hidrogenul din apă și formează alcali, de exemplu:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.

2. Metalele situate în seria tensiunilor până la hidrogen interacționează cu acizii diluați (НCl, Н2SO4 etc.), în urma cărora se formează săruri și se eliberează hidrogen, de exemplu:

2Al + 6HCI = 2AlCI3 + 3H2.

3. Metalele interacționează cu soluții de săruri ale metalelor mai puțin active, în urma cărora se formează o sare a unui metal mai activ, iar metalul mai puțin activ este eliberat într-o formă liberă, de exemplu:

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Metalele în natură.

Găsirea metalelor în natură.

Majoritatea metalelor se găsesc în natură sub formă de diverși compuși: metalele active se găsesc numai sub formă de compuși; metale cu activitate scăzută - sub formă de compuși și sub formă liberă; metale nobile (Ag, Pt, Au...) în formă liberă.

Metalele native se găsesc de obicei în cantități mici sub formă de boabe sau incluziuni în roci. Rareori, există și bucăți de metal destul de mari - pepite. Multe metale în natură există în stare legată sub formă de compuși chimici naturali - minerale... Foarte des aceștia sunt oxizi, de exemplu, minerale de fier: minereu de fier roșu Fe2O3, minereu de fier brun 2Fe2O3 ∙ 3H2O, minereu de fier magnetic Fe3O4.

Mineralele fac parte din roci și minereuri. Minereuri se numesc formațiuni naturale care conțin minerale, în care metalele sunt prezente în cantități care sunt adecvate din punct de vedere tehnologic și economic pentru producerea metalelor în industrie.

În funcție de compoziția chimică a mineralului inclus în minereu, există oxid, sulfură și alte minereuri.

De obicei, înainte de obținerea metalelor din minereu, acesta este îmbogățit preliminar - rocă goală, impuritățile sunt separate, ca urmare, se formează un concentrat, care servește ca materie primă pentru producția metalurgică.

Metode de obținere a metalelor.

Producerea metalelor din compușii lor este sarcina metalurgiei. Orice proces metalurgic este un proces de reducere a ionilor metalici cu ajutorul diverșilor agenți reducători, în urma căruia metalele sunt obținute în formă liberă. În funcție de metoda de desfășurare a procesului metalurgic, se disting pirometalurgia, hidrometalurgia și electrometalurgia.

Pirometalurgia Este producerea metalelor din compușii lor la temperaturi ridicate folosind diverși agenți reducători: carbon, monoxid de carbon (II), hidrogen, metale (aluminiu, magneziu), etc.

Exemple de recuperare a metalelor

ZnO + C → Zn + CO2;

Monoxid de carbon:

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2;

Hidrogen:

W03 + 3H2 → W + 3H2O;

CoO + H2 → Co + H2O;

Aluminiu (alumotermie):

4Al + 3MnO2 → 2Al2O3 + 3Mn;

Cr2O3 + 2Al = 2Al2O3 + 2Cr;

Magneziu:

TiCI4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2.

Hidrometalurgia- Aceasta este producerea metalelor, care constă în două procese: 1) compusul natural al metalului se dizolvă în acid, rezultând o soluție de sare metalică; 2) din soluția rezultată, acest metal este deplasat de un metal mai activ. De exemplu:

1.2CuS + 3О2 = 2CuO + 2SО2.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.

2. CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Electrometalurgie- Aceasta este producerea de metale prin electroliza soluțiilor sau topiturii compușilor acestora. Curentul electric joacă rolul de agent reducător în procesul de electroliză.

Caracteristicile generale ale metalelor din grupa IA.

Metalele din subgrupul principal al primului grup (grup IA) includ litiu (Li), sodiu (Na), potasiu (K), rubidiu (Rb), cesiu (Cs), franciu (Fr). Aceste metale sunt numite metale alcaline, deoarece ele și oxizii lor formează alcali atunci când interacționează cu apa.

Metalele alcaline sunt elemente S. Pe stratul exterior de electroni, atomii de metal au un electron s (ns1).

Potasiu, sodiu - substanțe simple



Metale alcaline în fiole:
a - cesiu; b - rubidiu; c - potasiu; g - sodiu

Informații de bază despre elementele grupului IA

	Li litiu	Na sodiu	K potasiu	Rb rubidiu	Cs cesiu	Fr france
Numar atomic
Stare de oxidare
Compuși naturali de bază	Li2O · Al2O3 · 4SiO2 (spodumen); LiAl (PO4) F, LiAl (PO4) OH (amblygonit)	NaCl (sare de masă); Na2SO4 10H2O (sare Glauber, mirabiit); КCl NaCl (silvit)	KCI (silvinit), KCI NaCI (silvinit); K (feldspat de potasiu, ortogonal); KCl MgCl2 6H2O (carnalit) - se găsește în plante	Ca impuritate izoamorfă în mineralele de potasiu - silvinită și carnalită	4Cs2O · 4Al2O3 · 18 SiO2 · 2H2O (semi-cit); însoțitor al mineralelor de potasiu	Α-produs de descompunere al actiniului

Proprietăți fizice

Potasiul și sodiul sunt metale argintii moi (tăiate cu un cuțit); ρ (K) = 860 kg / m3, Tm (K) = 63,7 ° C, ρ (Na) = 970 kg / m3, Tm (Na) = 97,8 ° C. Au căldură și conductivitate electrică ridicată, vopsesc flacăra în culori caracteristice: K - într-o culoare violet pal, Na - în galben.

https://pandia.ru/text/78/392/images/image005_57.jpg "alt =" (! LANG: Dizolvarea oxidului de sulf (IV) în apă" width="312" height="253 src=">Реакция серы с натрием!}

Interacțiunea cu substanțe complexe:

1,2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.

2. 2Na + Na2О2 → 2Na2О.

3,2Na + 2НCl → 2NaCl + Н2.

Industria celulozei și hârtiei "href =" / text / category / tcellyulozno_bumazhnaya_promishlennostmz / "rel =" bookmark "> producția de hârtie, țesături artificiale, săpun, pentru curățarea conductelor de petrol, în producția de fibre artificiale, în baterii alcaline.

Găsirea compușilor metaliciin absentagrupuri în natură.

Sare ― NaCl- clorura de sodiu, NaNO3- azotat de sodiu (nitrat chilian), Na2CO3- carbonat de sodiu (sodă), NaHC03- bicarbonat de sodiu (bicarbonat de sodiu), Na2SO4- sulfat de sodiu, Na2S04 10H20- Sarea lui Glauber, KCl- clorura de potasiu, KNO3- azotat de potasiu (nitrat de potasiu), K2SO4- sulfat de potasiu, К2СО3- carbonat de potasiu (potasiu) - substante ionice cristaline, aproape toate solubile in apa. Sărurile de sodiu și potasiu prezintă proprietățile sărurilor medii:

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

КCl + AgNo3 → KNO3 + AgCl ↓;

Na2CO3 + 2HCl → NaCI + CO2 + H2O;

K2CO3 + H2O ↔ KHCO3 + KOH;

СО32- + Н2О ↔ HCO3- + OH - (mediu alcalin, pH< 7).

Cristale de sare de masă

Mină de sare

Na2CO3 servește la producția de hârtie, săpun, sticlă;

NaHC03- în medicină, gătit, în producerea apelor minerale, în stingătoare;

К2СО3- pentru a obtine sapun lichid si sticla;

Potasiu - carbonat de potasiu

NaN03, KNO3, KCI, K2SO4- cele mai importante îngrășăminte cu potasiu.

https://pandia.ru/text/78/392/images/image013_35.gif "align =" left "width =" 278 "height =" 288 src = ">

Sarea de mare conține 90-95% NaCl (clorura de sodiu) și până la 5% din alte minerale: săruri de magneziu, săruri de calciu, săruri de potasiu, săruri de mangan, săruri de fosfor, săruri de iod etc. Toate împreună peste 40 de elemente utile ale periodicului. masa - toate acestea există în apa de mare.

Marea Moartă

Există ceva extraordinar, aproape fantastic în el. În ținuturile estice, chiar și cel mai mic firicel de umiditate este o sursă de viață, grădinile înfloresc acolo, cerealele se coc. Dar această apă ucide toate ființele vii.

Multe popoare au vizitat aceste țărmuri: arabi, evrei, greci, romani; fiecare dintre ei a numit acest lac imens în limba lor, dar sensul numelui era același: mort, periculos, fără viață.



Stăteam pe un țărm pustiu, a cărui privire plictisitoare evoca tristețea: un pământ mort - fără iarbă, fără păsări. De cealaltă parte a lacului, munții roșiatici se ridicau abrupt din apa verde. Pârtii goale, încrețite. Se părea că o oarecare forță le-a smuls învelișul natural, iar mușchii pământului au fost expuși.

Am decis să facem o baie, dar apa s-a dovedit a fi rece, doar ne-am spălat cu apă groasă, curgând ca o saramură rece. După câteva minute, fața și mâinile au fost acoperite cu un strat alb de sare, iar pe buze a rămas un gust insuportabil de amar, de care a fost imposibil să scapi de el mult timp. Nu te poți îneca în această mare: apa groasă în sine menține o persoană la suprafață.

Uneori, un pește înoată din Iordania până la Marea Moartă. Ea moare într-un minut. Am găsit un astfel de pește spălat pe mal. Era tare ca un băț într-o coajă dură și sărată.
Această mare poate deveni o sursă de bogăție pentru oameni. La urma urmei, acesta este un depozit gigantic de săruri minerale.




Fiecare litru de apă de la Marea Moartă conține 275 de grame de săruri de potasiu, sodiu, brom, magneziu, calciu. Rezervele minerale sunt estimate aici la 43 de miliarde de tone. Bromul și potasa pot fi extrase extrem de ieftin și nu există nimic care să limiteze scara producției. Țara deține rezerve uriașe de fosfați, care sunt la mare căutare pe piața mondială, iar cantitatea lor neglijabilă este extrasă.

Caracteristici generale ale elementelor grupului IIA.

Metalele din subgrupul principal al celui de-al doilea grup (grupul IIA) includ beriliu (Be), magneziu (Mg), calciu (Ca), stronțiu (Sr), bariu (Ba), radiu (Ra). Aceste metale se numesc metale alcalino-pământoase, deoarece hidroxizii lor Ме (ОН) 2 au proprietăți alcaline, iar oxizii lor МеО sunt similari ca refractaritate cu oxizii metalelor grele, numite anterior „pământ”.

Metalele alcalino-pământoase sunt elemente S. Pe stratul exterior de electroni, atomii de metal au doi electroni s (ns2).

Informații de bază despre elementele grupului IIA

	Fi beriliu	Mg magneziu	Ca calciu	Sr stronţiu	Ba bariu	Ra radiu
Numar atomic
Structura învelișurilor electronice exterioare ale atomilor	unde n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, n este numărul perioadei
Stare de oxidare
Compuși naturali de bază	3BeO Al2O3 6SiO2 (beril); Be2SiO4 (fenakit)	2MgO SO2 (olivină); MgC03 (magnezit); MgC03 CaC03 (dolomit); MgCl2 KCl 6H2O (carnalit)	CaCO3 (calcit), СaF2― fluorit, СaO · Al2O3 · 6SiO2 (anortit); CaS042H2O (gips); MgCO3 CaCO3 (dolomit), Ca3 (PO4) 2 - fosforit, Ca5 (PO4) 3X (X = F, Cl, OH) - apatit	SrCO3 (cianit stron), SrSO4 (celestin)	BaCO3 (baterit) BaSO4 (barit, spatar greu)	Ca parte a minereurilor de uraniu

Pământ alcalino- metale usoare alb-argintie. Stronțiul are o nuanță aurie, mult mai dură decât metalele alcaline. Bariul este asemănător ca moliciune cu plumbul. În aer la temperaturi obișnuite, suprafața de beriliu și magneziu este acoperită cu o peliculă de oxid de protecție. Metalele alcalino-pământoase interacționează activ cu oxigenul atmosferic, așa că sunt depozitate sub un strat de kerosen sau în vase sigilate, cum ar fi metalele alcaline.

Calciul este o substanță simplă

Proprietăți fizice

Calciul natural este un amestec de izotopi stabili. Cel mai frecvent calciu este 97%). Calciul este un metal alb argintiu; ρ = 1550 kg / m3, Tm = 839 ° C. Colorează flacăra portocaliu-roșu.

Proprietăți chimice

Interacțiunea cu substanțe simple (nemetale):

1.Cu halogeni: Ca + Cl2 → CaCl2 (clorură de calciu).

2.Cu carbon: Ca + 2C → CaC2 (carbură de calciu).

3. Cu hidrogen: Ca + H2 → CaH2 (hidrură de calciu).

Sare: CaCO3 carbonatul de calciu este unul dintre cei mai răspândiți compuși pe Pământ: cretă, marmură, calcar. Cel mai important dintre aceste minerale este calcarul. El însuși este o piatră de construcție excelentă, în plus, este o materie primă pentru producerea cimentului, varului stins, sticlei etc.

Piatra zdrobită de var întărește drumurile, iar pulberea reduce aciditatea solului.

Creta naturală reprezintă rămășițele unor scoici de animale antice. Este folosit ca creioane pentru școală, în paste de dinți, pentru producția de hârtie și cauciuc.

https://pandia.ru/text/78/392/images/image040_7.jpg "width =" 250 "height =" 196 ">

Proprietăți fizice

Fierul este un metal alb-argintiu sau cenușiu, solid, cu ductilitate mare, conductivitate termică și electrică, refractar; ρ = 7874 kg / m3, Tm = 1540 ° C. Spre deosebire de alte metale, fierul este capabil de magnetizare, are feromagnetism.

Proprietăți chimice

Fierul interacționează atât cu substanțe simple, cât și cu cele complexe.

Interacțiunea fierului cu oxigenul



a) când este încălzit (combustie), b) când n. la. (coroziune)

Proprietățile chimice ale fierului

Sub n. la.	Când este încălzit
Reacţie	3FeSO4 + 2K3 = Fe32 ↓ + 3K2SO4 (albastru turbulenă - sediment albastru închis).	1. 4FeCl3 + 3K4 = Fe43 ↓ + 12KCl (precipitat albastru de Prusia - albastru închis). 2. FeCl3 + 3NH4CNS ⇆ Fe (CNS) 3 + 3NH4Cl (tiocianat de Fe roșu-sânge + amoniac).

Rolul biologic al fierului

Biochimiștii dezvăluie rolul uriaș al fierului în viața plantelor, animalelor și oamenilor. Ca parte a hemoglobinei, fierul provoacă culoarea roșie a acestei substanțe, care, la rândul său, determină culoarea sângelui. Corpul unui adult conține 3 g de fier, din care 75% fac parte din hemoglobină, datorită căruia se realizează cel mai important proces biologic, respirația. Fierul este, de asemenea, esențial pentru plante. Participă la procesele oxidative ale protoplasmei, în timpul respirației plantelor și la formarea clorofilei, deși ea însăși nu face parte din aceasta. Fierul a fost folosit de mult în medicină pentru tratarea anemiei, cu epuizare, pierderea forței.