2020-09-24
194
1) Взаимодействие с неметаллами
Все металлы способны взаимодействовать с неметаллами, так как все неметаллы способны проявлять окислительные свойства. Активные металлы (щелочные и щелочноземельные) с активными неметаллами реагируют легко, при обычных условиях. Менее активные металлы (переходные металлы) с малоактивными неметаллами реагируют хуже, чаще при нагревании:
0 0 +1 -1
2Na + Cl2 = 2NaCl
0 0 +2 -2
Ca + S = CaS
0 0 t +3 -4
4Al + 3C = Al4C3
2) Взаимодействие с кислородом
Большинство металлов при взаимодействии с кислородом образуют оксиды:
0 0 +2 -2
2Zn + O2 = 2ZnO
0 0 +3 -2
4Al + 3O2 = 2Al2O3
Щелочные металлы в отличие от всех остальных металлов при взаимодействии с кислородом образуют сначала пероксиды или перекиси, в которых кислород проявляет степень окисления -1. Исключением является литий Li, он как и большинство металлов с кислородом сразу образует оксид.
0 0 +1 -1
|
|
|
2Na + O2 = Na2O2
0 0 +1 -2
4Li + O2 = 2Li2O
Пероксиды переходят в оксиды при действии на них избытка металла:
+1 -1 0 +1 -2
Na2O2 + 2Na = 2Na2O
3) Взаимодействие с водородом
Активные металлы (щелочные и щелочноземельные) способны при нагревании реагировать с водородом, образуя гидриды (обратите внимание, что в данном случае водород является окислителем, хотя по своей природе он сильный восстановитель):
0 0 +1 -1
2Li + H2 = 2LiH
Гидриды являются довольно неустойчивыми соединениями, легко взаимодействуют с водой:
+1 -1 +1 -2 +1 -2 +1 0
LiH + H2O = LiOH + H2↑
Взаимодействие со сложными веществами.
1) Взаимодействие с водой
Щелочные и щелочноземельные металлы (в том числе и Al) взаимодействуют с водой легко и при обычных условиях с образованием соответствующего гидроксида и газа водорода:
0 +1 -2 +1 -2 +1 0
2K + 2H2O = 2KOH + H2↑
0 +1 -2 +3 -2 +1 0
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑
Переходные металлы взаимодействуют с водой только при высокой температуре с образованием оксида и газа водорода, при этом металл должен стоять в ряду напряжения до водорода, то есть он должен быть более активным по восстановительной способности, чем водород.
|
|
|
0 +1 -2 t +2 -2 0
Zn + H2O = ZnO + H2↑
t
Cu + H2O = реакция не идет
(Cu стоит в ряду напряжения металлов после водорода).
2) Взаимодействие с кислотами
0 +1 -1 +3 -1 0
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
Ag + HCl = реакция не идет
(Ag стоит в ряду напряжения после водорода)
В реакциях металлов с концентрированными кислотами не действует правило для разбавленных кислот, так как в них не происходит выделение газа водорода Н2.
0 +1 +6 -2 +2 +6 -2 +4 -2 +1 -2
Pb + 2H2SO4(конц) = PbSO4 + SO2↑ + 2H2O
|
3) Взаимодействие с оксидами металлов
Металлы реагируют с оксидами металлов при нагревании, при этом только более активный металл может вытеснить менее активный из оксида, активность определяется по ряду напряжения металлов. Определенный металл может вытеснить из оксида все металлы, стоящие после него в ряду напряжения.
0 +2 -2 t +3 -2 0
2Al + 3ZnO = Al2O3 + 3Zn
Pb + ZnO = реакция не идет
(Pb стоит в ряду напряжения металлов после Zn)
4) Взаимодействие с солями
Металлы вступают в реакции с солями при нагревании точно по такому же принципу, как и с оксидами металлов.
0 +2 -1 t +2 -1 0
Zn + FeCl2 = ZnCl2 + Fe
Cu + FeCl2 = реакция не идет
(Cu стоит в ряду напряжения металлов после Fe)
5) Взаимодействие с кислотными оксидами
В некоторых случаях металлы способны вступать в реакцию с оксидами неметаллов, которые способны проявлять окислительные свойства.
0 +4 -2 t +2 -2 +2 -2
Mg + CO2 = MgO + CO
В данной реакции магний Mg является восстановителем, а углекислый газ СО2 является окислителем.
С чем могут реагировать неметаллы
Взаимодействие с простыми веществами.
1) Взаимодействие с металлами
Так как неметаллы могут являться окислителями, то они реагируют с металлами – типичными восстановителями.
0 0 +2 -1
Ca + F2 = CaF2
0 0 +2 -1
2K + S = K2S
2) Взаимодействие с неметаллами
Благодаря тому, что неметаллы могут быть и окислителями, и восстановителями, то они могут реагировать друг с другом, при этом, естественно, один из них будет окислителем, другой – восстановителем. Окислителем будет именно тот неметалл, который имеет большее значение электроотрицательности.
0 0 +2 -1
S + Cl2 = SCl2
0 0 +5 -2
4P + 5O2 = 2P2O5
0 0 -3 +1
N2 +3H2 = 2NH3
Взаимодействие со сложными веществами.
1) Взаимодействие с растворами щелочей
Большинство неметаллов реагирует при обычных условиях или при нагревании с растворами щелочей, при этом проявляя себя одновременно как окислитель и восстановитель (такие реакции называют реакциями диспропорционирования):
0 +1 -2 +1 t +1 -2 +1 +4 -2 +1 -2
|
|
|
3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
0 +1 -2 +1 t +1 -1 +1 +5 -2 +1 -2
3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
2) Взаимодействие с водой
Некоторые неметаллы способны реагировать с водой, также выступая в роли окислителя и восстановителя:
0 +1 -2 +1 -1 +1 +1 -2
Cl2 + H2O = HCl + HClO
3) Взаимодействие с концентрированными кислотами
Большинство неметаллов способны растворяться в кислотах, проявляющих сильные окислительные свойства (концентрированные азотная и серная кислоты, разбавленная азотная кислота). При этом из неметаллов образуются соответствующие кислоты:
0 +1 +5 -2 +1 +6 -2 +2 -2
S + 2HNO3(разб) = H2SO4 + 2NO↑
0 +1 +6 -2 +1 +5 -2 +2 -2 +1 -2
2P + 5H2SO4(конц) = 2H3PO4 + 5SO2↑+ 2H2O
4) Взаимодействие с солями
Неметаллы способны реагировать с бескислородными солями, при этом более активный неметалл (более сильный окислитель) вытесняет из соли менее активный неметалл.
+1 -2 0 +1 -1 0
K2S + Cl2 = 2KCl + S↓
Взаимодействие неметаллов с солями бывает не только в виде реакций замещения, но и соединения.
+2 -1 0 t +3 -1
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
+1 -2 0 t +1 +6 -2
K2S + 2O2 = K2SO4
Какие оксиды ме и неме взаимодействуют с водой (см хим св-ва оксидов)
С водой реагируют только оксиды щелочных и щелочнозем металлов
СаО + Н2О = Са(ОН)2
Все кислотные оксиды реагируют с водой с образованием кислот, за искл оксида кремния SiO2, так как он не растворим в воде
SO3 + H2O = H2SO4
13. Какие оксиды относят к несолеобразующим – CO, N2O, NO
