Какие металлы могут взаимодействовать с щелочами

Ряд дополнительных вопросов.

69.

70. Какими металлами является Be и Mg

71. Взаимодействие перманганата калия и оксида марганца (4) с соляной кислотой.

72. Взаимодействие железной окалины с соляной кислотой и конц серной кислотой.

Ответы.

1. В периодах слева направо уменьшается радиус атома, нарастают окислительные и неметаллические свойства и электроотрицательность, соответственно, уменьшаются восстановительные и металлические свойства.

В группах сверху вниз нарастают восстановительные и металлические свойства, увеличивается радиус атома, соответственно, уменьшаются окислительные и неметаллические свойства и электроотрицательность

 

2. По номеру периода можно определить число энергетических уровней в элементе, по номеру группы – его высшую валентность и число электронов на внешнем уровне, также максимальную положительную степень окисления. Например, азот N, находится в пятой группе, его максимальная валентность V, число внешних электронов 5, если он отдаст все пять электронов с внешнего уровня, его максимальная степень окисления будет равна +5, также ему не хватает до завершения внешнего уровня взять 3 электрона, тогда его степень окисления будет равна -3, или отдать 5 электронов, тогда степень окисления будет +5

 

3. Окислитель – тот кто берет электроны, Восстановитель – тот кто отдает электроны. Окислитель берет электроны и восстанавливается тем самым (восстановление процесс принятия электронов). Восстановитель отдает электроны тем самым он окисляется (окисление процесс отдачи электрона) Легче запомнить кто такой окислитель и восстановитель а процессы характерные им имеют противоположные названия.

Окислители берут электроны и степень окисления их понижается засчет отрицательного заряда электронов, а восстановители отдают электроны и повышают свою степень окисления, так как они отдают минусы

 

Металлы – только восстановители, и имеют поэтому только положительные степени окисления, а неметаллы могут быть и окислителями и восстановителями, поэтому могут иметь как положительные та и отрицательные степени окисления, кроме фтора, так как фтор – только окислитель, и он самый сильный окислитель.

 

4. Виды химических связей:

Ковалентная связь

Ионная связь

Металлическая связь

Водородная связь

Ковалентная связь возникает при образовании общих электронных пар. Ковалентная связь возникает только у неметаллов и бывает 3-х видов: ковалентная неполярная, ковалентная полярная и ковалентная связь с донорно-акцепторным механизмом.

Ковалентная неполярная связь образуется между атомами неметаллов с одинаковой электроотрицательностью (Э.О.), то есть между атомами одного химического элемента Cl₂ H₂ P N₂

Ковалентная полярная связь возникает между атомами неметаллов с разной электроотрицательностью. HCl H₂O BF₃

Донорно-акцепторная связь присутствует в ионе аммония NH₄⁺

Ионная связь образуется между атомами металла и неметалла. Данный вид связи характерен для всех оксидов металлов (ZnO, Na₂O, Fe₂O₃, CaO), для всех солей, так как там присутствуют связи «металл – неметалл» (CaCl₂, NaF, CuSO₄, Ag₃PO₄).

Металлическая связь характерна для всех простых металлов (K, Ba, Mn, Pb и т.д.)

Водородная связь в большинстве случаев образуется между молекулами, то есть, преимущественно, является межмолекулярной связью. Водородная связь – это связь, образующаяся между атомом водорода H одной молекулы и сильно электроотрицательным элементом другой молекулы. Водородная связь образуется между молекулами галогенводородов (HCl, HBr, HI), воды H₂O, спиртов, минеральных и органических (карбоновых) кислот.

По виду частиц, которые существуют в веществе, кристаллическую решётку разделяют на 4 типа:

Атомная кристаллическая решётка

Ионная кристаллическая решётка

Металлическая кристаллическая решётка

Молекулярная кристаллическая решётка

Атомная кристаллическая решётка характерна для всех твердых веществ, состоящих из атомов: для всех оксидов металлов (Na₂O, CaO, ZnO) и твердых оксидов неметаллов (SiO₂, P₂O₅), для твердых простых неметаллов (C, Si) и неметаллических соединений (SiC), и соединений металлов и неметаллов, не состоящих из ионов (CaC₂, Na₃P, Al₄Si₃). Например, алмаз является твердым веществом, образованным элементом углеродом C, также графит

 

Ионная кристаллическая решётка характерна для всех веществ, изначально состоящих из ионов. К ним относятся все соли и гидроксиды (FeCl₂, K₂SO₄, Mg₃(PO₄)₂, NaOH, Cu(OH)₂).

Металлическая кристаллическая решётка характерна для простых неметаллов (K, Na, Ba, Fe, Al, Pb).

Молекулярная кристаллическая решетка характерная для всех веществ, находящихся в жидком и газообразном состоянии при обычных условиях, поэтому все жидкости и газы состоят из молекул (за исключением жидких металлов, например, ртути Hg).

1) К веществам с молекулярной кристаллической решеткой относятся все газы (CO₂, N₂, H₂, SO₂, NH₃, благородные газы He, Ne и т.д.), все неорганические кислоты, так как при обычных условиях они чаще всего являются жидкостями и газами (H₂SO₄, HCl, HNO­₃), все галогены (F₂, Cl₂, даже йод I₂, хотя при обычных условиях йод является твердым веществом), некоторые твердые простые неметаллы (ромбическая сера S₈, белый фосфор P₄), все органические вещества в любом агрегатном состоянии (углеводороды, спирты, карбоновые кислоты, амины и т.д.) Вещества с молекулярной кристаллической решеткой обладают очень низкими температурами кипения и плавления.

 

 

Какие ме и как взаимодействуют с водой (см получение оксидов)

с водой реагируют при обычных условиях только щелочные и щелочноземельные металлы с образованием оснований, при этом еще Al и Mg, так как являются очень активными металлами

Na + H₂O = NaOH + H₂

Все остальные металлы стоящие в ряду напряжения до Н реагируют с водой при высокой температуре с образованием оксидов

Zn + H₂O = ZnO + H₂

Металлы после Н в ряду напряжения не реагируют с водой

 

Какие металлы могут взаимодействовать с щелочами

С щелочами и их растворами могут реагировать только переходные металлы, такие как Al, Zn, Be, так как имеют двойственные свойства, способность реагировать как с кислотами, так и основаниями, но только с сильными кислотами и сильными основаниями

                                        0           +1 -2 +1         +1 -2    +1 +2 -2 +1        0

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑

                                        0          +1 -2 +1         +1 -2       +1 +3 -2 +1           0

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑