«Химия» пәні бойынша
Дәріс 14 Металдар химиясы мен олардың қосылыстары
жүктеу/скачать 2.1 Mb.
|
| Дәріс 14
Металдар химиясы мен олардың қосылыстары 1. Металдардың физикалық қасиеттері 2. Металдардың химиялық қасиеттері 3.Металдардың қосылыстары Физикалық қасиеті. Металдар период таблицаның IA, IIA, IIIA топшаларында, басқа да А-топшалардың төмен жағында, В топшаларында, барлық f элементтер металдар болып табылады. Барлық металдар (Hg басқа) қалыпты жағдайда қатты. Қаттылығы IA топша элементтері жұмсақ, ал VI B топша металдары өте қатты. Cr қаттылығы алмазға тең. Металдарда металға тән жарқылы болады. Ag- жарқылы күшті. Айна. Металдарда пластикалық қасиет болады. 1 г алтыннан 3 км жіп созуға болады. Ме-электр өткізгіштігі ең жақсы өткізгіш Ag,Cu,ең нашар өткізгіш Pb,Hg. Электр өткізгіштігі металдық байланыстың болуынан, бос электрондар бір беткей қозғалады. Температура жоғарлаған сайын металдың электр өткізгіштігі кемиді. Абсолют нольде шексіз өткізгіштік пайда болады. Метал жақсы жылу өткізгіштер. Металдар тығыздығына байланысты ауыр, жеңіл метал деп бөлінеді. Тығыздығы 5 г/см^2 дейін Ме жеңіл, одан жоғарғы ауыр Ме болады. Жеңіл Ме t(балқу)-аз, ауырдыкі t(балқу)-жоғары болады. Мысалы: жеңіл Ме цезий t(балқу)-28 С, Ауыр Ме вольфрам t(балқу)- 3380 С. Металдарда магниттік қасиет болады. Магниттік қасиетіне байланысты металдар диамагнитті, парамагнитті және ферромагнитті деп бөлінеді. Диамагнитті металдар магнит өрісінен тебіледі. Олар: күміс, мыс, алтын, цинк, сынап жатады. Парамагнитті металдар магнитке тартылады. (Sc, Ti, V, Te, Cr, Mn, Pt) жатады. Ферромагнитті магниттеліну қасиеті бар (Fe,Co,Ni). Техникада металдарды қара, түсті,сирек,бағалы деп бөледі. Қара Fe және оның құймалары. Au, Ag, Pt –бағалы. Ti, Ge, Zr, La, Be, V-сирек. Zn, Mg, Al-түсті металдарға жатады. Кристал тордың үш түрі болады: куб тәрізді көлемдік, куб тәрізді беттік, гексоганалды. Металдың пластикалық қасиеті, кристал тордың құрылысымен түсіндіріледі, әсер еткен кезде, тордағы атомдар орнынан жылжып кез-келген пішін алады. Мұндай қасиет әр түрлі атомнан тұратын құйма үшін тән емес. Химиялық қасиеті. Металдардың химиялық қасиеті олардың атомдарының құрылысына байланысты, барлық металдардың сыртқы электрон қабатында электрон саны аз және ядродан алыс орналасқан . Ионда энергия аз эл. тартқыштығы төмен. Сондықтан олар химиялық реакция кезінде сыртқы электронын беріп оңай тотығады, яғни металдар тотықсыздандырғыш болып табылады, тотырғыштық қасиет көрсетпейді. Ме - nе =Ме тотығып оң ионға айналады, ешқашан электрон қосып алмайды. Тек тотықсыздандырғыш қасиет көрсетеді. Тотықсыздандырғыш қасиеті артада Li, K, Cs, Ca, Na, Mg, Al пен Zn, Cr, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Иондарының тотықтырғыштық қасиеті артада Металдардың тотықсыздандырғыштық қасиеті, олардың ст. эл. потенциалына байланысты. Металдарды ст. эл. потенциалының мәнінің өсу ретімен орналастырсақ, металдардың кернеу (активтілік) қатарын аламыз. Кернеу қатрының басында (сол жақта) тотықсыздандырғыштық қасиеті күшті металдар орналасқан, металдар неғұрлым солға қарай орналасқан болса, солғұрлым электрон оңай береді. Кернеу қатарының соңында орналасқан металдардың тотықсыздандырғыштық қасиеті әлсіз, олардың иондарының тотықтырғыштық қасиеті басым. Бос күйіндегі барлық металдарға тотықсыздандырғыштық қасиет тән, сондықтан олармен әрекеттескен барлық заттар тотықтырғыш есебінде әрекеттеседі. Металдардың О , Н және қышқылмен әрекеттесуі. Активтілігі күшті метал, сілтілік, сілтілік жер металдар (Li, K, Na, Ca) ауадағы О-мен қалыпты жағдайда оңай әрекеттеседі. 2K + O2 = K2 O Na, О-мен әрекеттескенде оксид емес, пероксид түзеді. Na2 О2-ны Na2 О-ы Na-мен тотықсыздандыру арқыл алады. Кернеу қатарының орта тұсында орналасқан металдар ауада О-мен тотғып, жұқа қабық түзеді. Түзілген қабық металды әрі қарай тотығудан қорғайды. (Zn, Ni, Sn) Al + O2 = Al 2O3 Ылғал ауада метал О2-мен тотығады. 4Fe + 6H2 O + 3O2 = 4Fe(OH)3 теңдеу металдардың коррозиясы процесін көрсетеді. Cu, Hg О-мен қыздырғанда ғана әрекеттеседі. Cu + O = CuO6, Au, Pt, Ag O-мен жоғарғы t –да әрекеттеспейді(тотықпайды). Сілтілік, сілтілік жер металдар сумен қызу әрекеттеседі, негіз түзеді және газобразы Н бөлінеді. Na + H2 O = NaOH + Н2 + Q Кер. қат. Н-ден бұрын орналасқан басқа металдар сумен қыздырғанда ғана әрекеттеседі. Zn +H2 O Zn(ОН) 2 +Н2 Н-тен кейін орналасқан металдар сумен әрекеттеспейді. Ме сумен әрекеттескенде Н ионы тотықтырғыш болып табылады. Ме қышқылмен әрекеттескенде Н ығыстырып шығарады (Н т-т) Н-бөлінеді. Са +НСІ = CaCl2 +H2 Zn +H2 SO4 = ZnSO4 +H2 H 2SO4 (конц) Ag-ге дейін тұрған металдарды тотықтырады, тотықтырғыш S Pb + H2 SO4 = PbSO4 + SO2 +2H2 O реакция кезінде Pb – 2e =Pb H2 SO4 тотықсыздану өнімі S +2e = S есебінде диоксид S. HNO3 -де Ag -ке дейінгі Ме мен тотықтырғыш есебінде әрекеттеседі. Өнім HNO3 (конц.) байланысты NO , NO2, N2 O3, N2 және NH 3 болуы мүмкін. Қышқыл неғұрлым сұық болса, метал неғұрлым солға қарай орналасқан болса, тотықсыздану процесі соғұрлым терең жүреді. Mg + HNO3 = Mg(NO3)2 + NH4 NO3 +5H2 O M g -2e Mg 8 4 N +8e N 2 1 Z n +8HNO3 = 3Zn(NO3 )2 +2NO +4H2 O Z n -2e Zn 3 N +3e N 2 Cu +4HNO3 = Cu (NO3 )2 + 2NO + 2H2 O C u -2e Cu 1 N +1e N 2 Конц. Н2 SО4 ,Н NO3 кейбір актив металдар әрекеттеспейді. Оксид пленкасы немесе тұз пленкасы түзіледі. Мысалы: Н NO3 конц. Al, Cr, Fe әрекеттеспейді. Салқын Н2 SО4 Al мен пассирует. Кернеу қатарының соңында орналасқан Au6 Pt тотығуы қиын. Au6Pt ертуге HCl:HNO пайдалынады. Au + HNO3 + HCl = AuCl3 +NO +2H2 O A u -3e=Au 3 N +3e=N 3 Металдардың басқада тотықтырғыштармен әрекеттесуі. Металдар жай және күрделі заттармен әрекеттеседі S,H,N,P тотықтар, тұздар. Cu +Cl2 =CuCl 2 Fe +S =FeS Металдар оксидпен,тұзбен әрекеттескенде тотырғыш басқа металдар ионы. Металдың оксидпен әрекеттесуіне металургияның бір тәсілі – алюминотермия негізделен. Al +Cr2 O3 = Cr +Al2 O3 + Q Al актив метал Cr –ды оксидтен т-т-сыздандырады Zn +Cu(SO4 )2 = ZnSO4 + Cu жүктеу/скачать 2.1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|