Презентация "Метали" по химии – проект, доклад

Метали

Місце елементів-металів у Періодичній системі Д.І. Менделєєва, будова їх атомів

І, ІІ, ІІІ групи, головні підгрупи, побічні підгрупи, лантаноїди, актиноїди

На зовнішньому рівні один – три електрони (s- або p-), в утворенні зв'язку беруть участь d- електрони передзовнішнього підрівня Me° - ne⁻ = Meⁿ⁺

Металічна кристалічна гратка

Металевий зв’язок і кристалічна гратка

+

У вузлах ґраток – атоми й катіони металу, між вузлами – відносно вільні електрони. Металевий зв’язок – це хімічний зв’язок, утворений за рахунок усуспільнення валентних електронів усіх атомів металевого кристала, що зв'язуються. У результаті утворюється єдина електронна хмарина кристала, що легко зміщається під дією електричної напруги. Металевий зв’язок не має спрямованості й насичуваності. Він зберігається й у розплавах металів.

Агрегатний стан: тверді, за винятком Hg, Ga. Колір: усі відтінки від сірого до чорного (винятки Cu, Au). Тепло – й електропровідність (за рахунок вільних електронів) збільшуються в ряді Hg, Pb, Fe, Zn, Mg, Al, Au, Cu, Ag. Ковкість і пластичність (йони безпосередньо один з одним не зв'язані, тому окремі їх шари можуть зміщатися один відносно одного). Найбільш пластичний метал – золото, найбільш крихкий – хром, манган, стибій. Густина: легкі – ρ 5 г/см ³ (ρ (Os) = 22,48 г/см ³). Твердість: м'які (лужні метали); тверді (хром). Температура плавлення: легкоплавкі – Tпл (Hg) = 38,87 С; тугоплавкі – Тпл (W)=3370 С. Температура кипіння в металів висока.

Загальні фізичні властивості металів

Благородних у вільному вигляді

Ag, Pt, Au

Середньої активності у вигляді оксидів і сульфідів

Активних у вигляді солей

Сульфідні руди: PbS, FeS2, MoS2, ZnS

Хлоридні руди: NaCl, KCl, KCl∙NaCl∙MgCl2, KCl∙MgCl2∙6H2O

Оксидні руди: Fe3O4, Al2O3, NiO, MoO3

Карбонатні руди: CaCO3, CaCO3∙MgCO3, FeCO3, Ca(HCO3)2

Знаходження металів у природі

Якісні реакції

Na⁺ - дає жовте полум'я; К⁺ - дає фіолетове полум'я; Са²⁺ - дає яскраво-червоне полум'я; Al³⁺ - з лугами дає білий осад, що розчиняється в надлишку лугу; Fe²⁺ - з лугами дає зеленуватий осад, який на повітрі буріє; Fe³⁺ - у лужному середовищі дає бурий осад.

Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (H) Bi Cu Hg Ag Pt Au

РЯД АКТИВНОСТІ МЕТАЛІВ / ЕЛЕКТРОХІМІЧНИЙ РЯД НАПРУГ

активні

СреднЬОЇ активностІ

благородні

Хімічні властивості металів

Ме + Cl₂ + S + HCl + НОН

МеО + Н₂ (магній, залізо)

+ Н₂ + солі + О₂ МеCl (хлориди) Ме₂S (сульфіди) МеCl + Н₂

МеОН + Н₂ (лужні , Са)

МеН (гідриди)

сіль більш активного металу

Ме +

Ме₂О (K, Na K₂O₂; Na₂O₂)

Взаємодія лужного металу з водою

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Взаємодія лужноземельного металу з водою

Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + H2

Горіння магнію 0 0 +2 -2 2Мg + O2 = 2MgO

Реакція горіння кальцію в повітрі (реакція протікає бурхливо)

2Ca + O₂ = 2CaO

Реакція горіння літію

Li + O₂ = Li₂O

Каталітична реакція взаємодії алюмінію з йодом

4Al + 3I2  2AlI3

Оксиди металів

Li₂O; Na₂O; K₂O; CaO; MgO; FeO – основні;

МеО + кислота сіль + вода

Al₂O₃; Fe₂O₃ - амфотерні;

Ме₂О₃ + кислота сіль + вода

Ме₂О₃ + луг сіль

Основи: LiOH KOH NaOH + кислота сіль + вода Ca(OH)₂ Fe(OH)₂ Амфотерні: Al(OH)₃, Fe(OH)₃ Ме(ОН)₃ + кислота сіль + вода Ме(ОН)₃ + луг сіль

Гідроксиди

Загальні способи одержання металів

1. Найактивніші (K, Ca, Mg, Na) відновлюють електролізом. Електроліз – окисно-відновна реакція під дією постійного електричного струму. 2NaCl = 2Na + Cl₂ На катоді: Na⁺ + e⁻ = Na° - відновлення катіонів. На аноді: Cl⁻ - e⁻ = Cl° - окиснення аніонів.

2. Менш активні метали відновлюють з оксидів або сульфідів (після попереднього випалу):

а) коксом за високих температур: SnO₂ + C = CO₂ + Sn б) карбон (ІІ) оксидом: Fe₂O₃ + 3CO = 3CO₂ + 2Fe в) воднем: Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O г) іншими більш активними металами, наприклад алюмінієм (алюмінотермія): 3MnO₂ + 4Al = 2Al₂O₃ + 3MnO д) силіцієм (силікотермія): 2Al₂O₃ + 3Si = 4Al + 3SiO₂