Химические свойства металлов. Взаимодействие металлов с неметаллами

2H⁺ + 2ē → H₂↑

Взаимодействие металлов с неметаллами. В результате возможно образование следующих типов соединений:

Me_xO_y – оксиды. Все металлы, за исключением благородных, непосред­ственно соединяются с кислородом (при различных температурах).

Me_xC_y – карбиды. Их получают нагреванием порошкообразных метал­лов с углеродом или парами углеводородов. Карбиды имеют очень высокую температуру плавления и большую твердость.

Me_xN_y – нитриды. Образуются при нагревании металлов с азотом или аммиаком, обладают высокой твердостью, высокими температурами плавле­ния, проявляют огнеупорные свойства.

Me_xH_y – гидриды. Получаются при нагревании металлов с водородом. Гидриды металлов III группы имеют полимерную структуру. У гидридов d-металлов часто нестехиометрический состав (гидриды внедрения).

Например:

Многие из этих соединений можно рассматривать как соли очень сла­бых кислот, которые в водных растворах полностью гидролизуются:

Na₂O₂ + 2H₂O = 2NaOH + H₂O₂

AlN + 3H₂O = Al(OH)₃ + NH₃

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S

Наиболее характерны для металлов соединения с кислородом. Не окис­ляются лишь немногие металлы – золото, серебро и платиновые металлы.

В пределах одного периода свойства оксидов и гидроксидов могут из­меняться от основных к кислотным через амфотерные, а химическая связь -от преимущественно ионной (в соединениях с минимальной степенью окис­ления металла), к типично ковалентной (с максимальной). Например, метал­лы IV периода образуют следующие соединения:

CaO Са(ОН)₂

Основные свойства

Sc₂O₃ TiO₂ V₂O₅

Sc(OН)₃ Ti(OН)₄ VO(ОН)₃

Н₂TiO₃ НVO₃ Амфотерные

Cr0₃ Н₂Cr0₄

Кислотные свойства

В следующем параграфе рассмотрим основные способы получения ме­таллов из руд.