double arrow

Металдарды оксидтендіру



Кейбір металдар өте жұқа, эластиктік, тесіктері жоқ жақсы адгезиямен лак пленкасы секілді жақсы жабысқыш қабат түзеді. Осы қабат металды бұзылудан сақтайды, себебі ол металдың бетіне оттегінің келуін азайтып тоқтатады.

Мұндай металдар коррозияға өте тұрақты:

Zn – ZnO, Cr – Cr2O3, Al – Al2O3, Ti – TiO2 және т.б.

Протекторлық қорғау

Бұл әдіс коррозиядан қорғайтын конструкция электролит ортамен немесе теңіз, жер қыртысы суымен байланысты болғанда қолданылады. Ол үшін протектор ретінде теріс потенциалы жоғарылау, яғни активтілеу металл протектор қолданылады. Ол конструкцияны коррозиядан сақтайды да, өзі бірінші бұзылады.

Ингибиторлар коррозияны жүз немесе мың есеге дейін азайтады.

 

1. Алюминий кай катионды оның тұз ерітіндісінен ығыстырады?

А) К+;

В) Cu2+;

С) Li+;

D) Ba2+;

Е) Mg2+.

 

2. Болатын реакцияны көрсетіңіз.

А) Сu+HCl®…

В) Cu+AgNO3®…

С) Au+K2SO4®…

D) Ag+H2O®…

Е) Al+BaCl2®…

 

$$$ 36

Қай тұз ерітіндісі электролизденгенде анодта оттек (О2) бөлініп шығады.




А) CuCl2;

В) NaI;

С) NaBr;

D) KCl;

Е) K2SO4.

 

$$$ 148

Қай элементтiң металдық қасиетi күштiрек?

А) Zn; j0=-0,76 B;

В) Al; j0=-1,67 B;

С) Na; j0=-2,71 B;

D) Sn; j0=-0,14 B;

Е) Cu; j0=+0,34 B.

 

$$$ 37

Ток күшi 2,5 А электролит ерiтiндiсi арқылы 30 мин аралығында өткенде, ерiтiндiден 2,77г метал бөлiнедi. Металдың эквиваленттік массасын анықтаңыз.

А) 10,9 г/моль;

В) 0,09 г/моль;

С) 59,4 г/моль;

D) 100 г/моль;

Е) 50 г/моль.

 

3. Гальваникалық элементтегі электрод потенциалдарының мәндері тең:

jтотық-ш=+0,54 В, jтотықсыз-ш= -0,73 В. Жүйенің ЭҚҚ есептеңіз.

А) 1,27 В;

В) -1,27 В;

С) -0,54 В;

D) +0,73 В;

Е) 0,19 В.

 

4. Судан сутекті ығыстырып шығаратын металл:

А) Ca;

В) Cu;

С) Ag;

D) Au;

Е) Pt.

 

1. Қай электродтың стандартты потенциалы нөлге тең деп алынады?

А) мыстікі;

В) оттектікі;

С) сутектікі;

D) каломельдікі;

Е) алтындікі.

 

2. 1 сағ бойы AlCl3 балқымасынан 10,0 А ток жiбергенде бөлiнетiн алюминийдiң массасы:

А) 60г;

В) 0,9г;

С) 7,5г;

D) 1,23г;

Е) 3,36г.

 

2. 0,01М ZnSO4 тұзы ерiтiндiсiндегi мырыштың электрод потенциалын есептеңiз.

E0(Zn2+/Zn)=-0,76B.

А) +0,10;

В) -0,10;

С) -0,82;

D) +0,82;

Е) 0.

 

$$$ 46

Электролиз кезiнде 1 сағ. бойы катодта массасы 5,62 г кадмий бөлiндi, ал ток 5,36 А тең болды. Кадмийдiң ток бойынша шығымы қандай.



А) 100%;

В) 30%;

С) 40%;

D) 50%;

Е) 70%.

 

$$$47

Гальваникалық элементтiң ЭҚК-ң өлшем бiрлiгi?

А) кулон;

В) градус Кельвин;

С) калорий;

D) ампер;

Е) вольт.

 

$$$ 48

Орынбасу реакциясының қайсы жүредi?

А) Zn+AlCl3®¼

В) Cu+Ni(NO3)2®¼

С) Ag+Pb(NO3)2® ¼

D) Zn+FeCl2®¼

Е) Cu+MgCl2®¼

 

3. Zn0/Zn2+//Mg2+/Mg гальваникалық элементтiң электр қозғаушы күшi неге тең, егер j0(Zn/Zn2+)=-0,760B; j0(Mg/Mg2+)=-2,370B:

А) 2,43;

В) 1,607;

С) 1,405;

D) 1,610;

Е) 2,401.

 

$$$ 33

Мыс сульфатына батырылған темiр пластинкада 1,5 г мыс бөлiндi. Темiр пластинканың қанша грамы ерiдi? АFe=55,84 г/моль, АCu=63,54 г/моль.

А) 1,32 г;

В) 2,64 г;

С) 3,96 г;

D) 7,2 г;

Е) 10 г.

 

4. Фарадейдің біріктірілген заңы бойынша электролиз кезiнде зат массасы қандай формуламен анықталынады?

А) m=V/r;

В) ;

С) m=PMV/RT;

D) m=rV;

Е) m=M(X)×n(X).

 

5. AuCl3 ерiтiндiсiн 30 минут бойы электролиздегенде катодта 0,5 г Au бөлiну үшiн қажеттi ток күшiн анықтаңыз.

А) 0,1А;

В) 0,2А;

С) 0,4А;

D) 0,6А;

Е) 1,0А.

 

6. AgNO3 ерiтiндiсiнен массасы 108 г күмiстi 6 мин iшiнде бөлiп алу үшiн кандай ток күшiн жұмсау керек?

А) 670А;

В) 268А;

С) 123А;

D) 78А;

Е) 90А.

 

$$$ 39

Коррозияға ұшырамайтын металл?

А) Na;

В) Fe;

С) Mg;

D) Mn;

Е) Au.

 

$$$ 40

Магний мен мыс пластинкалары, өздерiнiң сәйкес тұздарының ерiтiндiлерiне батырылып, егер [Mg2+]=[Cu2+]=0,01моль/л, E0(Mg2+/Mg)=-2,34B; E0(Cu2+/Cu)=+0,34 B болса, онда осы гальваникалық элементтiң ЭҚК қандай болады?

А) +3,0 В;

В) -2,0 В;

С) +2,0 В;

D) -2,68 В;

Е) +2,68 В.

 

$$$ 41

CuSO4 ерітіндісі электролизденгенде электродтарда (катод және анодта) қандай заттар бөлініп шығады:

А) Cu және SO2;

В) Cu және O2;

С) H2 және SO2;

D) H2 және O2;

Е) Cu және H2.

 

$$$ 42

Қандай тұздың сулы ерiтiндiсiн электролиздегенде катодта тек металл бөлiнедi?

А) SnCl2;

В) KCl;

С) Hg(NO3)2;

D) Ba(CH3COO)2;

Е) FeSO4.

 

$$$ 43

Кадмийдің эквивалентті массасы қаншаға тең, егер оның тұз ерітіндісінен 1 г кадмийді бөлу үшін осы ерітіндіден 1717 Кл электртоғын откізу керек болса?

А) 123г/моль;

В) 234,5г/моль;

С) 56,2г/моль;

D) 26,5г/моль;

Е) 0,98г/моль.

7. Мырышты-күмiстi гальваникалық элементтiң стандартты Э.Қ.К. (В) есептеңiз.

j0(Zn2+/Zn)=-0,76B, j0(Ag+/Ag)=+0,80B.

А) +1,56;

В) -1,56;

С) +0,04;

D) -0,04;

Е) 0.

 

8. Ерітіндідегі күміс нитратының массасы қандай болды, егер оған ВаСI2 қосқанда массасы 0,287 г AgCI тұнба түзілсе.

А) 0,340г;

В) 1,0г;

С) 20,9г;

D) 789г;

Е) 0,987г.

 

9. Mg(NO3)2 тұзы ерiтiндiсi электролизiнде анодта бөлiнетiн затты көрсетiңiз.

А) Mg;

В) O2;

С) H2;

D) NO;

Е) NO2.

 

КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАР

Комплексті қосылыстар – ерекше байланыс донорлы-акцепторлы байланыс арқылы түзілген жоғары ретті қосылыстар.

комплекс қосылыстар теориясын 1893ж. Швейцария химигі А. Вернер ұсынған.

Cu(OH)2+4NH4OH=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O

↓ ↓

NH3 H2O

Комплекс қосылыстардың ішкі және сыртқы сфералары бар. Ішкі сферасын тік жақшаның [ ] ішіне жазады және оның құрамына:

1) комплекс түзуші металл ионы;

2) лиганда;

3) n – координациялық саны жазылады.

Комплекс түзушілерге «d» және «f» элементтерге жататын ауыр металдар, сирек «р» элементтерінің металдары жатады. Сонымен қатар d-элементтердің бейтарап атомдары Mn, Cr, Fe, Co, Ni жатады.

Лигандаларға қышқыл қалдығы аниондары (ацидо-иондары): I-, Ba-, Cl-, F-, CN-, CNS-, NO2-, S2O32-, OH-…, сонымен қатар полярлы бейтарап молекулалар NH3, H2O, CO, NO… жатады.

Комплекс түзушінің координациялық саны оның тотығу дәрежесінен екі есе көп болады, бірақ кейде одан аз болуы мүмкін.

 

Комплекс түзушілер Координациялық саны
Ag+, Cu+, Hg2+2, Au+1
Cu+2,Zn+2, Hg+2, Pt+2, Sn+2,Pb+2, Pd+2, Cd+2
Cr+3, Fe+2/Fe+3, Ni+2/Ni+3, Co+2/Co+3, Al+3, Au+3, Nb+4, Ta+4, Zr+4, Ge+4, Ti+4 -6

 

1) СuSO4+2NaOH= Cu(OH)2¯ +Na2SO4

Cu(OH)2+4NH4OH=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O

↓ ↓

NH3 H2O

2) ZnCl2+3/2KOH=2KCl+Zn(OH)2 ¯

Zn(OH)2+2KOH=K2[Zn(OH)4]

3) AuCl3+HCl=H[AuCl]

 

2KI+Hg(NO3)2=HgI2+2KNO3

HgI2+2KI=K2[HgI4]

 

Комплекс қосылыстар: гидроксид, тұз, қышқыл қосылыстар болатынын көруге болады және комплекс орнын анион немесе катион басатынын көреміз. Мысалы: [Cr(NH3)6]+3, [PtCl6]-2 . Комплекс ионның заряды лиганданың табиғатына байланысты. Егер лиганда бейтарап полярлы молекула болса – комплекс катион түзіледі, егер лиганда қышқыл қалдығы болса - комплекс анион түзіледі.

Комплекс ионның, яғни ішкі сфераның заряды ішкі сфераға кіретін барлық иондар зарядтарының алгебралық қосындысы арқылы есептеліп табылады:

[Сr(NH3)6]+3 [HgI4]-2

↓ ↓ ↓ ↓

+3+0×6=+3 +2-1×4=-2

немесе егер комплекс қосылыстың толық формуласы берілсе, онда комплекс ионның заряды сыртқы сфераның кері зарядына тең болады:

[Cr(NH3)6]+3(OH)3-1 K2+[HgJ4]-2

x+(-1×3)=0 +1×2+x=0 x=-2

Комплекс қосылыстардың мынадай түрлері бар:

1) Біртекті немесе лигандалары әр түрлі емес, бірдей - [Pt(NH3)6]Cl4;

2) Электролит емес, лигандалары әр түрлі – [Pt(NH3)4Cl2]Cl2;

3) Электролит емес комплекстер - [Pt(NH3)2Cl]0, [Ni(NO)4]0;

4) Қос комплекстер – бикомплекстер, яғни катион да, анион да комплекс ионнан тұрады:

[Ni(NH3)6]2[Fe(CN)6]

5) Aвто-комплекстер - K[I×I2], Na[Br -×Br2]

Комплекс қосылыстар ішкі және сыртқы сфераларға диссоциацияланатын күшті электролиттер: K4[Fe(CN)6] = 4K++[Fe(CN)6]4-

Ал комплекс ион аз диссоциацияланатын әлсіз электролит. Комплекс ионның күшін сипаттау үшін тепе-теңдік константасы К т-т енгізіледі, оны тұрақсыздық константасы Ктұрақс. деп атайды. Тұрақсыздық константасы неғұрлым аз болса, комплекс ион соғұрлым тұрақты болады.

       
 
   
 

[Co(NH3)6]2+ « Co2++6NH30; [Co(NH3)6]+3 « Co+3+6NH30

Тұрақсыздық константасы зарядының өсуі комплекс ионның тұрақтылығын көрсетеді.

Комплекс қосылыстар әртүрлі химиялық реакцияларға түседі:

1) Алмасу реакциясы:

4FeCl3+3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3↓ +12KCl

2) Бір заттың ыдырауы нәтижесінде тұнбаға түсу реакциясы:

Na3[Ag(S2O3)2]+KI = K2S2O3+Na2S2O3+AgI↓

Кн=1,0×10-13 ЕК=1,5×10-16

3) Тотығу-тотықсыздану реакциясы:

2K3[Fe(CN)6]+2KI = 2K4[Fe(CN)6]+I2

4) Комплекстердің ыдырау реакциясы:

6500

K2[NbCl6] = NbCl4+2KCl және т.б.

Комплекс қосылыстардың аттары ЮПАК бойынша алдымен катион, содан соң анион аталады.

Ішкі сфераның аталу реті:

1) Комплекстік сан (2-ди, 4-тетра, 6-гекса);

2) Лиганданың атына + «о» жалғауы жалғанады (хлор-о, циан-о);

3) Орталық атомның латынша аты аталады.

Біртекті емес комплекстерді атау реті мынадай:

1) Комплекстік сан;

2) ацидо-лиганд, бейтарап лиганд;

3) орталық атом.

Мысалы:

а) K3[Fe(CN)6] – калий гексацианоферраты (III), в) [Co(NH3)4Cl2]SO4 –дихлоротетраамминкобальт (III) сульфаты.

Құрамы күрделі, яғни құрамында екі катион бір анионмен байланысқан қос тұздар кездеседі. Қос тұздардың комплекс қосылыстардан айырмашылығы – қос тұздар толық диссоциацияланады. Мысалы:

(NH4)2×Fe× (SO4)2×24H2O – Мор тұзы Fe(II) және Fe(III) кіреді,

NH4×Fe× (SO4)2×24H2O – темір-аммонийлі ашытқылар,

K×Al× (SO4)2×nH2O – алюмокалийлі ашытқылар.

 

$$$ 261

Na2[Fe(CO)Cl5] комплексті қосылыста комплекстүзушінің тотығу дәрежесі мен координациялық санын анықтаңыздар.

А) +3 және 7;

В) +2 және 7;

С) +2 және 6;

D) +3 және 6;

Е) +6 және 6.

 

$$$ 262

Нейтралдау реакцияға түспейтін қосылысты анықтаңыз.

А) [Cu(NH3)4](OH)2;

В) Na3[Al(OH)6];

С) [Co(H2O)6](OH)3;

D) [Cd(CN)4](OH)2;

Е) [Zn(NH3)4](OH)2.

 

$$$ 263

Қай қосылыстың ерітіндісінен BaCl2 ерітіндісін қосқанда BaSO4 тұнбасы түзілмейді?

А) K[Cr(SO4)2];

В) [Zn(NH3)4]SO4;

С) [Pt(H2O)4]SO4;

D) [Cu(NH3)4]SO4;

Е) [Ni(NH3)2(H2O)2]SO4.

 

$$$ 264

K[PtNH3Cl5] комплексті қосылыста комплекстүзушінің тотығу дәрежесі мен координациялық санын анықтаңыздар.

А) +2 және 8;

В) +4 және 9;

С) +4 және 6;

D) +2 және 6;

Е) +3 және 6.

 

$$$ 266

Аквакомплексті қосылысты көрсетіңіз.

А) [Pt(NH3)6]Cl4;

В) H2[Si(OH)6];

С) [Fe(CO)5];

D) [Cr(H2O)6]Cl3;

Е) [Cu(NH3)4](OH)2.

 

$$$ 267

Zn2+ ионына қандай координациялық сан сипатты?

А) 4;

В) 2;

С) 6;

D) 8;

Е) 3.

 

$$$ 268

Комплекс заряды «3+» тең комплексті қосылысты анықтаңыз.

А) [Ag(NH3)2]Cl;

В) [Cr(H2O)6]Cl3;

С) [Pt(NH3)6]Br4;

D) [Cu(H2O)4]SO4;

Е) [Mg(H2O)6]SO4.

 

$$$ 269

Анион-комплексті анықтаңыз.

А) [Cr(H2O)2(SO4)2];

В) [Cr(H2O)5Cl];

С) [Cr(H2O)4Cl2];

D) [Cr(NH3)5SO4];

Е) [Cr(NH3)5CN].

 

$$$ 273

K[Cr(SO4)2] қосылыста комплекстүзушінің тотығу дәрежесін анықтаңыз.

А) +2;

В) +3;

С) +4;

D) +1;

Е) +5.

 

$$$ 274

[Cu(NH3)2(H2O)2](OH)2 қосылыста комплекстүзуші бөлшекті анықтаңыз.

А) NH3;

В) Cu+;

С) H2O;

D) Cu2+;

Е) OH-.

 

$$$ 275

Күшті электролиттерді анықтаңыз.

А) HCN, [Cu(NH3)4](OH)2;

В) H[Ag(CN)2], Cu(OH)2;

С) [Cu(NH3)4](OH)2, H[Ag(CN)2];

D) Cu(OH)2, HCN;

Е) Cu(OH)2, [Cu(NH3)4](OH)2.

 

$$$ 270

H[Co(NH3)2(CN)4] комплексті қосылыста комплекстүзушінің заряды мен координациялық санын анықтаңыздар.

А) 3+ және 6;

В) 2+ және 4;

С) 2+ және 6;

D) 3+ және 4;

Е) 3+ және 8.

 

$$$ 271

Комплексті негізді анықтаңыз:

А) Na3[Al(OH)6];

В) K2[Zr(OH)6];

С) [Cu(NH3)4](OH)2;

D) Ba2[Co(OH)6];

Е) Na2[Pt(OH)6].

 

$$$ 272

Аммиакатты анықтаңыз.

А) (NH4)2[Be(OH)6];

В) [Co(NH3)6]Cl3;

С) K[AuBr4];

D) Na2[SiF6];

Е) K3[Fe(CN)6].

 

 

Элементтер химиясы және олардың қосылыстары

Жер бетіндегі тіршілік және өсімдіктер дүниесі, негізінен, 18 элементтен тұрады. Олардың қатарына: көміртек, сутек, оттек, азот, фосфор, күкірт жатады. Тіршілік металы аталатын натрий, калий, магний, кальций, темір, кобальт, мыс, мырыш және молибденнің мөлшері адам ағзасында он мен жүз грамм шамасын құрайды. Ал, сынап, кадмий, қорғасын, мышьяк, таллий, уран және бериллий мен барийдің ерімтал қосылыстары адам өміріне «У» болып табылады.

Бірінші топтың s-элементтері. Сутек (Н) ешбір элементке ұқсамайтын периодтық кестедегі бірінші ең жеңіл элемент. Фламанд химигі И.Б.Ван-Гельмонт (1579-1644) тұңғыш рет сутекті жеке бөліп алып, «жанғыш газ» деп атады. М.В.Ломоносовтың өзі де сутекті «жанғыш бу» деп атап, оны «флагистонға» теңеген болатын.

Сутекті лабораторияда темір ұнтағына қышқылмен әсер ету арқылы Г.Майер, онан соң Р.Бойлд алды.

Табиғи сутегінің үш түрлі изотопы болады, оларға: протий, дейтерий, тритий жатады.

Сутегі химия өнеркәсібінде тұз қышқылын, аммиак, метанол өндіруге, сұйық майларды қатты майларға айналдыруға қолданылады.

Сілтілік металдар.Бірінші негізгі топшаны литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций құрайды.

Химиялық реакциялар кезінде сілтілік металдар өздерінің бір s-электронын оңай беріп тотығады да, 1+ тотығу дәрежесін көрсетеді. Бұлар ең күшті тотықсыздандырғыштар.

Натрий гидроксиді мұнай өнімдері: бензинді, керосинді тазартуға, сабын өндіруге, жасанды жібек қағаз жасауда қолданылады.

Натрий мен калий барлық қышқылдармен тұздар түзеді. Натрийдің маңызды тұздарына: NaCl, Na2SO4.10H2O, NaNO3 жатады.

Калий өсімдіктердің өсуі мен дамуы үшін өте қажет элемент. Сондықтан өндірілетін калий тұздарының 90 пайызы калий тыңайтқыштары ретінде қолданылады.

Бірінші топтың d- элементтері.Бірінші қосымша топшаны мыс Си, күміс Аg, алтын Аu құрайды. Үшеуі де ауыр металдар, жаратылыста бос күйінде кездесуіне байланысты өте ерте заманнан белгілі, мыстан басқа екеуі сирек, бытыраңқы металдар қатарына жатады. Осы элементтердің химиялық жағынан ең тұрақтысы - алтын.

Мыс халық шаруашылығында өте кең қолданылатын металл. Ол көп мөлшерде электр сымдары мен кабельдер жасауға және микротыңайтқыштардың құрамына кіреді. Күміс тұрмыстық және сәндік заттар, ыдыстар мен хирургиялық аспаптар т.б. жасауға қолданады. Күміс пен мыстың құймасынан әр түрлі құрамды тиындар жасайды.

Алтын табиғатта, негізінен, бос күйінде кездеседі. Жер қыртысының 5.10-7 массалық үлесі алтынның үлесіне тиеді. Ол соғуға, созылуға өте қолайлы. Мысалы, 1г алтыннан 3,5 км сым жасауға болады. Алтынның көпшілігі мемлекеттік банктерде алтын қор ретінде сақталады. Ол сәндік бұйымдар жасауға, медицинада т.б. қолданылады.

Екінші топтың s-элементтері. Екінші топтың топтың s – элементтеріне немесе екінші негізгі топшаға: бериллий Ве, магний Мg, кальций Са, стронций Sr, барий Ва, радий Rа жатады. Бұл элементтерден радий радиоактивті болғандықтан табиғатта өте аз, ал бериллий, стронций және барий аз мөлшерде тараған. Магний мен кальций әр түрлі қосылыстар түрінде жер қыртысында өте көп тараған.

Магний хлориді (5) мен магний оксидінің (10) қоспасы Сорель цементі деп аталатын қатты құрылыстық материал алу үшін қолданылады:

МgCl2+MgO=Mg2OСl2

Бұл цементке ағаш ұнтағын қосу арқылы ксиолит деп аталатын зат ағаштың орнына үйдің еденін, терезе жақтауларын т.б. жасайтын құрылыстық материалдар ретінде қолданады.

Кальций сульфаты СаSО4.2О -гипс жаратылыста кездеседі, суда ерімейтін зат. Гипсті қыздырса, ол алебастрға айналады, осыны суға илесе, біраздан соң қатып, қайтадан гипске айналады. Осы қасиетін пайдаланып, гипсті түрлі мүсін жасауға, құрылыс жұмысында және хирургияда қолданады.

Екінші топтың d-элементтері. Екінші қосымша топшаны: мырыш, кадмий, сынап құрайды. Бұл элементтердің электрондық қабаттарының саны әр түрлі болғанымен сыртқы екі қабатындағы электрондардың орналасу реті болады. Барлығының сыртқы қабатында 2s-электрон, ал сырттан санағанда екінші қабатта 18 электрон болады да, олар былай орналасады: (n-1) s2p10ns2

Мырыштың мыспен құймасы – жез машиналардың бөлшектерін жасау үшін кең қолданылады. Мырыштың біраз мөлшерін әр түрлі гальваникалық элементтердің электродын жасауға қолданады. Кадмий нейтрондарды жақсы сіңіретіндіктен атом реакторларында тізбекті реакциялардың жылдамдығын азайтуға, құрамында 1% кадмий бар мысты трамвай, троллейбустардың сымдарын жасауға, металдарды қаптауға болады.

Сынап медицинада дәрі, күміспен құймасын тіс протезін, айна жасауға, бақылау-өлшеу құралдарында, ауыл шаруашылығында улы химикаттар амальгамаларын тотықсыздандырғыш ретінде қолданады.

Үшінші топтың р-элементтері. Бұл топқа: бор, алюминий, галлий, индий, таллий жатады. Элементтердің реттік нөмірлерінің артуына байланысты олардың атомдарының радиустары артады, соған сәйкес осы бағытта металдық қасиеттері де артады – бор: бейметалл, ал таллий: нағыз металл.

Борды аз мөлшерде болатқа, түсті металдарға қосу арқылы олардың механикалық қасиеттерін жақсартады. Бор карбиді атом реакторларында жылу нейтрондарының жылдамдығын баяулататын стержень ретінде қолданады.

Алюминий мен оның құймалары жеңіл, берік, коррозияға төзімді болғандықтан, авиация және автомобиль жасау өнеркәсіптерінде, құрылыста, қорғаныс ісінде, көпірлер жасауға қолданады.

Галлий мен таллий оңай балқитын құймалар алуға қолданады. Сәулені күшті шағылыстыратындықтан индий рефлекторларды қаптауға, мырышпен құймасы самолеттердің пропеллерін қаптауға жұмсалады.

Үшінші топтың d-элементтері. Бұл топқа: скандий, иттрий, лантан, актиний жатады. Бұл металдар және олардың қосылыстары қымбаттығына байланысты көп қолданылмайды, бірақ олар біртіндеп жаңа техника салаларында қолданылып келеді. Мысалы, скандий оксиді ферритпен бірге электрондық есептеу машиналарын магниттік «есте сақтау» тетігін жасауға, ал иттрий оксиді европий металымен бірге түрлі-түсті телевизорлардың түтіктерін жасауға қолданады.

Төртінші топтың р-элементтері. Бұл топқа: көміртегі, кремний, германий, қалайы, қорғасын, жатады. Көміртегі өзінің қосылыстарының көптүрлілігі жағынан Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінде орналасқан элементтердің ішінде бірінші орын алады. Құрамы, негізінен, көміртегінен тұратын табиғи заттар – таскөмір, мұнай, табиғи газдар отын қоры ретінде қолданылады және осы заттарды өңдеу арқылы толып жатқан бағалы заттар – кокс, тас көмір смоласы, ал смоладан бензол, фенол, нафталин алады, кокс металлургияда шойын қорытуда қолданады.

Кремний табиғатта өте көп тараған элемент, оттегіден кейін екінші орынды алады. Табиғи силикаттардан ақ саз немесе каолин деп аталатын керамика өнеркәсібінің негізгі шикізаты алынады. Негізгі саздан тұратын әр түрлі заттарды керамика дейді. Керамиканың қарапайым түрлеріне кірпіш, черепица жатады.

Құрылыста көп қолданылатын байланыстырғыш материал цементті саз бен әктасты арнаулы айналмалы пештерде өртеу арқылы алады. Цементтің негізгі компоненттері кальций оксиді мен алюминий оксиді, темір оксиді және құм.

Германий жер қыртысында шашыранды түрде тарағандықтан көп минералдар түзбейді. Ол, негізінен, электртехникада, радиода жартылай өткізгіштер ретінде, ал GeO2 оптикалық шынылар жасауда қолданады.

Қалайы көп мөлшерде темір қаңылтырларды қаптауға қолданылады. Ол «ақ қаңылтыр» деп аталады. Қалайының мыспен құймасы – қола өнеркәсіпте және көркемдік заттарды жасау үшін қолданылады.

Қорғасын электр кабельдерін изоляциялауға, аккуммулятор пластинкаларын, бытыра, оқ өндіруге және радиоактивті сәулелерден қорғануға қолданады.

Төртінші топтың d – элементтері. Бұл топқа: титан, цирконий, гафний және ядролық реакцияның көмегімен алынған курчатовий жатады. Бұлар нағыз металдар және металдық қасиеттері Ti-Zr-Hf-Ku қатарында артады. Әсіресе, цирконий мен гафнийдің атомдарының және иондарының радиустары бірдей болғандықтан, олардың қасиеттері де өзара ұқсас болады. Барлық металдардың балқу және қайнау температуралары өте жоғары болады.

Бесінші топтың р-элементтері. Бұл топқа: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут жатады. Топша элементтерінің барлығы сутегімен ЭН3 типтес қосылыс түзеді: NH3-аммиак, PH3-фосфин, AsH3 –арсин ,SbH3 -стибин, BiH3 –висмутин.

Бесінші топтың d-элементтері. Бұл топты: ванадий, тантал, ниобий құрайды. Металдар болаттың арнаулы сорттарын алуға жұмсалатындықтан темір кенімен бірге кездесетін ванадийді, ниобийді, танталды темірмен құйма түрінде пайдаланады. Бұлар сұрғылт болат сияқты қиын балқитын ауыр металдар.

Алтыншы топтың р-элементтері.Бұл топты: оттегі, күкірт, селен, теллур, полоний құрайды. Топша элементтері Н2Э типтес сутекті қосылыстар түзеді. Бұларды суда еріткенде сәйкес қыщқылдар түзеді. Оттегі жер шарының қатты, сұйық және газ тәрізді қабатында ең көп тараған элемент. Ауаның 23 массалық, 21 көлемдік пайызы молекула түрінде болатын бос күйдегі оттегінің үлесіне тиеді. Оттегі 88,89 массалық пайыз түрінде судың құрамына кіреді.

Алтыншы топтың d-элементтерін: хром, молибден, вольфрам құрайды. Өздерінің көптеген физикалық және химиялық қасиеттері жағынан ұқсас келеді. Бұлар қиын балқитын (W-ның балқу температурасы 33800С) өте қатты металдар. Кәдімгі температурада бұл металдар ауада және суда өзгермейді. Қыздырған кезде бұлар оттегімен, галогендермен фосформен, көміртегімен әрекеттеседі. Бұл металдардың қаттылығына, қиын балқитындығына коррозияға төзімділігіне сәйкес оларды техникада, әсіресе металлургия өнеркәсібінде болаттың арнаулы сорттарын алуға болады.

Жетінші топтың р-элементтерін: фтор, хлор, бром, иод, астат құрайды. Бұл топшаның элементтерін галогендер (тұз түзушілер) деп атайды. Хлор тұз қышқылын, хлорлы әк, әр түрлі гипохлориттер мен хлораттар алуға, насекомдарды құртатын ДДТ, гексахлоран алуға, газдарды, маталарды ағартуға, ас суын тазартуға қолданады.

Жетінші топтың d-элементтеріне:марганец, технеций, рений жатады. Марганец табиғатта көп тараған. Ол жер қыртысында оксидтер, карбонаттар, сульфидтер түрінде тараған. Технеций табиғата кездеспейді. Ол синтездік жолмен, яғни, ядролық реакцияның жәрдемімен алынған бірінші элемент. Ол 1937 жылы молибденді дейтронмен атқылау арқылы алды. Рений өте сирек тараған металл. Оны алу өте күрделі процесс, ең соңында ренийді калий немесе аммоний перренатына айналдырады да, бұл тұзды сутегімен тотықсыздандырып, таза рений алады.

Сегізінші топтың р-элементтері: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон. Бұлардың барлығы қалыпты жағдайда газ күйінде болады және химиялық активтіктері өте төмен болғандықтан инертті газдар деп аталады. Олар түссіз, иіссіз болады. Қалыпты жағдайда 100 көлем суда 1 көлем гелий, 6 көлем аргон, 50 көлем радон ериді. Олар электр тоғы мен жылуды жақсы өткізеді, ал реттік нөмірлерінің өсуіне қарай бұл қасиеттері азаяды. Бұл элементтердің өзіне тән спектрлері болады. Гелий - ашық сары түсті, неон -ашық қызыл түсті, аргон - көк, криптон - жасыл көкшіл, ксенон – көкшіл, радон - ашық ақ түсті сәулелер шығарады. Бұлар халық шаруашылығында кең қолданылады.

Сегізінші топтың d-элементтері:темір, кобальт, никель, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина. Бұл тоғыз элемент ұқсастық қасиеттеріне қарай үш үштікке бөлінеді. Ұқсас болғандықтан темір, кобальт, никельді темір үштігіне біріктіреді де, ал қалған алты металды платиналық металдар деген атпен қарастырады.

Металдардың жалпы қасиеттері. Металдардың физикалық қасиеттері . Металдар созылғыш, электр тоғын, жылуды жақсы өткізгізеді.

Электр тоғын ең жақсы өткізетін металл - күміс, онан кейін мыс пен алтын, ал нашар өткізетін - қорғасын мен сынап.

Барлық металдар кәдімгі жағдайда қатты күйде, балқу температурасы -38,90С болады, ал сынап қана кәдімгі температурада сұйық күйде болады. Металдардың қаттылығы, тығыздығы әртүрлі. Тығыздығы 5г/см3-ке дейінгі металдарды жеңіл, қалғандарын ауыр металдар дейді. Ең жеңіл металл – литий, оның тығыздығы 0,53г/см3 ,ең ауыр металл- осмий, оның тығыздығы 22,48г/см3.

Металдардың балқу температуралары да әртүрлі. Көбінесе жеңіл металдар оңай, ал ауыр металдар қиын балқиды. Мысалы, цезий 280С-да, вольфрам 34100С-да балқиды.

Металдардың қайнау температуралары өте жоғары болады. Мысалы, мыстың қайнау температурасы 22770С.

Техникада металдарды қара және түсті деп бөледі. Қара металдарға- темір мен оның құймалары жатады. Түсті металдар сілтілік, сілтілік-жер, бағалы (Au, Ag т.б.), сирек кездесетін (титан, германий, ванадий, рений т.б.) жатады.

Металдардың химиялық қасиеттері

Металдардың сыртқы электрондық қабатында 1-ден 4-ке дейін электрондар болады. Сондықтан металдар химиялық реакцияларда электрондарын біршама оңай беріп тотығады да, тотықсыздандырғыш қызметін атқарады. Металдардың тотықсыздандырғыштық қабілеті электрхимиялық кернеу қатарындағы стандарттық электродтық потенциалдарының мәндеріне байланысты.

Электрхимиялық кернеу қатарында сутегінен кейін орналасқан металдар сұйытылған қышқылдарда ерімейді. Олардың кейбіреулері тотықтырғыш қышқылдарда – концентрлі күкірт қышқылында және кез келген концентрлі азот қышқылында ериді, мысалы:

Cu+2H2SO4 (конц.) = CuSO4 + SO2 +2H2O

3Ag+4HNO3 (конц.) = 3AgNO3 + NO +2H2O

Алтын мен платина концентрлі күкірт қышқылы мен азот қышқылында да ерімейді.

Алтын «сұйықтық патшасы» деп аталатын бір көлем азот қышқылы мен үш көлем тұз қышқылының қоспасында ериді:

Au+HNO3 + 3HCl = AuCl3 + NO +2H2O

Аса активті металдар, атап айтқанда, сілтілік, сілтілік-жер металдар, лантаноидтар, актиноидтар сумен әрекеттесіп, сутегін ығыстырады, мысалы:

Ba + 2HOH = Ba(OH)2 +H2

2La + 6HOH = 2La(OH)3 +3H2

Амфотерлі металдар қышқылмен де, сілтімен де әрекеттесіп, сутегін бөліп шығарады: Sn + 2HCl = SnCl2 + H2

Sn + 2NaOH = Na2SnO2 + H2

Әртүрлі тотығу дәрежесін көрсететін металдар әртүрлі сипатты оксидтер түзеді, мысалы, CrO – негіздік, Cr2O3 – амфотерлік, CrO3 – қышқылдық оксидтер.

Металдардың алынуы.Табиғатта бос күйінде активтігі өте кем, электрхимиялық кернеу қатарында сутегінен кейін орналасқан метметалдар: мыс, сынап, күміс, алтын, платина ғана кездеседі. Өндірістік көлемде металл алуға жарайтын табиғи шикізаттарды кендеп атайды..

Металлургия өнеркәсібінде кендерден металдар алу үшін пиро-металлургия, гидрометаллургия, электрометаллургия әдістері қолданылады.

Екі немесе одан да көп металдардан немесе металдар мен бейметалдардан тұратын жүйелерді құймалар дейді. Қазіргі кезде техникада таза металдарға қарағанда құймалар көп қолданылады. Өйткені, құймалардың таза металдармен салыстырғанда көптеген техникалық бағалы қасиеттері бар.

 



Сейчас читают про: