II. Взаимодействие натрия и кальция
Химические свойства металлов
1. Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами:
а) с галогенами металлы образуют соли — галогениды, например:
Mg + Сl2 = MgCl2 хлорид магния,
Zn + Br2 = ZnBr2 бромид цинка;
б) с кислородом металлы образуют оксиды, например:
4Na + О2 = 2Na2O оксид натрия,
2Cu + О2 = 2CuО оксид меди (II);
в) с серой металлы образуют соли — сульфиды, например:
Fe + S = FeS сульфид железа (II):
г) с водородом самые активные металлы образуют гид риды, например:
Са + Н2 = СаН2 гидрид кальция;
д) с углеродом многие металлы образуют карбиды, напри мер:
Са + 2С = СаС2 карбид кальция.
2. Взаимодействие со сложными веществами:
а) металлы, находящиеся в начале ряда напряжений (от Li до Na), при обычных условиях вытесняют водород из
воды и образуют щелочи, например:
2Na + 2Н2О = 2NaOH + H2
б) металлы, расположенные в ряду напряжений до водорода, взаимодействуют с разбавленными кислотами
(НСl, H2SO4 и др.), в результате чего образуются соли и выделя ется водород, например:
2Аl + 6НСl = 2АlСl3 + 3H2
в) металлы взаимодействуют с растворами солей менее
активных металлов, в результате чего образуется соль
более активного металла, а менее активный металл выделяется в свободном виде, например:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Характер оксидов и гидроксидов
Металлов
Наиболее активные металлы образуют оксиды, которые
являются типичными основными оксидами, например: Na2O,
СаО, ВаО и др. Гидраты этих оксидов (гидроксиды) явля ются
|
|
|
сильными основаниями (щелочами), например: NaOH,Са(ОН)2, Ва(ОН)2 и др.
Оксиды и гидроксиды некоторых металлов (Zn, Al и др.)являются амфотерными.
Металлы, имеющие переменную степень окисления, образуют несколько оксидов и гидроксидов, характер которых
зависит от степени окисления металла.
Общие способы получения металлов
Большинство металлов встречаются в природе в виде различных соединений (оксиды, сульфиды, сульфаты, хло риды,
карбонаты, фосфаты, нитраты и др.). Только наиме нее активные металлы встречаются в природе и в свобод ном виде (самородные металлы): Au, Pt, Ag, Hg и др.
Получение металлов из их соединений — это задача металлургии.
Любой металлургический процесс является процессом
Восстановления ионов металла с помощью различных восстановителей, в результате которого получаются металлы
В свободном виде.
В зависимости от способа проведения металлургического
Процесса различают пирометаллургию, гидрометаллургию
И электрометаллургию.
Пирометаллургия — это получение металлов из их со единений при высоких температурах с помощью различных восстановителей: углерода, оксида углерода (II), водорода, ме-
таллов (алюминия, магния) и др. Например:
|
|
|
FeO + С = Fe + CO
Fe 3 O 4 + 4СО = 3Fe + 4СО 2
WO 3 + 3H 2 = W + 3H 3 О
Cr 2 O 3 + 2Al = Аl 2 О 3 + 2Cr
TiCl 4 + 2Mg = Ti + 2MgCl 2
Гидрометаллургия — это способ получения металлов, который состоит из двух процессов: 1) природное соединение
Металла (обычно оксид) растворяется в кислоте, в результате
Чего получается раствор соли металла; 2) из полученного раствора данный металл вытесняется более активным металлом.
Например :
1) CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + Н 2 О
2) CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu
Электрометаллургия — это получение металлов при
Элек тролизе растворов или расплавов их соединений. Роль
Восста новителя в процессе электролиза играет электрический ток.
Металлы главных подгрупп l и ll групп.
Получение
Рассматриваемые металлы получают электролизом расплавленных солей, чаще всего хлоридов, или щелочей (щелочные металлы):
2NaCl =2Na + Cl2
4NaOH =4Na0 + 2H2O + O2
СаСl2-=Ca0 + Cl2
Стронций и барий чаще всего получают алюмотермическим методом:
4SrO + 2Аl = 3Sr + Sr(Al2O3)2
Метаалюминат стронция
4ВаО + 2Аl = 3Ва + Ва(Аl2О3)2
Метаалюминат бария
Химические свойства
Щелочные и щелочноземельные металлы — это самые активные металлы и сильные восстановители. Во всех хи мических реакциях они легко отдают валентные электро ны и пре-
|
|
|
вращаются в положительно заряженные ионы. В соединениях преобладает ионная связь.
Химические свойства щелочных и щелочноземельных металлов рассмотрим на примере натрия и кальция.
I. Взаимодействие натрия и кальция с неметаллами
1. Взаимодействие с кислородом
2Na + О2 = Na2O2 Пероксид натрия(основной продукт)
2Са + О2 = 2СаО Оксид кальция(основной продукт)
4Na + О2 = 2Na2O Оксид натрия(побочный продукт)
Ca + О2 = СаО2 Пероксид кальция (побочный продукт)
2. С галогенами образуются галогениды
2Na + Сl2 = 2NaCl
Хлорид натрия
2Na + Br2 = 2NaBr Бромид натрия
3. С серой образуются сульфиды
Ca + S = CaS
Сульфид кальция
4. С водородом образуются гидриды
Ca + H2 = СаН2
Гидрид кальция
Гидриды натрия и кальция разлагаются водой с образованием щелочи и свободного водорода:
СаН2 + 2Н2O = Са(ОН)2 + 2Н2
II. Взаимодействие натрия и кальция
Со сложными веществами
1. Взаимодействие с водой
2Na + 2Н2О = 2NaOH + Н2
Са + 2Н2O = Са(ОН)2 + Н2
2. Взаимодействие с разбавленными кислотами
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2
Са + H2SO4(p) = CaSO4 + H2
3. Взаимодействие с органическими галогенидами
Щелочные металлы, в частности натрий, взаимодейству ют с органическими галогенидами. Эта реакция называется
реакцией Вюрца, она будет подробно рассмотрена в ч. III
|
|
|
«Органическая химия».
2Na + 2СН 3 Сl =С 2 Н 6 + 2NaCl
Оксиды и гидроксиды щелочных
И щелочноземельных металлов
Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов являются типичными основными оксидами, они обладают все ми
свойствами основных оксидов. Оксидам соответствуют сильные основания, растворимые в воде (щелочи), они обладют
всеми свойствами оснований
Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 867; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!