Презентация "Электрохимический ряд напряжений металлов" по химии – проект, доклад

Электрохимический ряд напряжений металлов

Красноярский край. г. Минусинск. МОБУ «СОШ №16»

Выполнила: Учитель химии высшей квалификационной категории Генералова Тамара Яковлевна

Металлы

Нахождение в природе

Внешний вид и условия хранения

Получение металлов

Химические свойства металлов

Соединения металлов

Оксиды Гидроксиды Соли

Уменьшение восстановительных свойств

Усиление окислительных свойств

Проверь себя

Главная

Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (Н2) Cu Hg

Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Ag Pt Au Активные

Средней активности

Благородные

Активные получают пироэлектрометаллургическим способом

Электрометаллургия – это способ получения металлов с помощью электрического тока – электролиза. Так получают в основном активные металлы из расплавов оксидов, гидроксидов, солей.

получение

Электролиз расплава соли

NaCl → Na+ + Cl- 2NaCl → 2Na + Cl2

Интерактивная схема электролиза взята из презентации Гальцевой О.Н., учителя химии МОУ «Аннинская СОШ №1», пос. Анна, Воронежской обл.

T 950°C, Al2O3 в расплаве криолита (Na3AlF6); на катоде: Al3+ + 3e = Al0 На угольном аноде (расходуется в процессе электролиза): O2-- 2e = O0; C + O = CO↑; 2CO + O2 = 2CO2↑;

Пирометаллургия – это восстановление металлов из руд при высоких температурах с помощью различных восстановителей

Окисляются при комнатной температуре

При комн. t°окисл. только с поверх.

Окисляются только при нагревании

При t° не окисляются

При обычных условиях взаимодействуют с водой с образованием щелочи и Н2↑

С водой взаимодействуют только при нагревании с образованием оксида и Н2↑ Помни! 2Al + 6HOH → 2Al(OH)3 + 3H2↑ (если снять оксидную пленку)

С водой не взаимодействуют

Коррозионная устойчивость чистых металлов усиливается

Из растворов кислот вытесняют водород (исключение HNO3) Помни! Щелочные и щелочноземельные металлы в водных растворах взаимодействуют прежде всего с Н2О

Из растворов кислот не вытесняют водород

Взаимодействуют с серной кислотой (конц.). В зависимости от условий и восстановительных свойств Ме образуются SO2, S, H2S (Fe, Ni и некоторые металлы в H2SO4 (конц.) на холоду пассивируются).

Не взаимодействуют

Взаимодействуют с разбавленной и концентрированной азотной кислотой и в зависимости от условий, восстановительных свойств металлов, концентрации кислоты образуются N2, N2O, NO, N2O3, NO2 u NH3 (NH4NO3). Al, Fe, Cr в концентрированной азотной кислоте пассивируются.

С HNO3 не реагируют

Каждый впереди стоящий металл вытесняет все последующие металлы из растворов и расплавов их солей

При электролизе сначала изменяется тот катион, металл которого находится правее в электрохимическом ряду напряжений металлов

С разбавленной H2SO4 взаимодействуют с образованием Н2

С раствором H2SO4 не реагируют

С HCl взаимодействуют с образованием Н2

C HCl не реагируют

Примечание: среди закономерностей, связывающих ряд напряжений металлов и химические свойства Ме и их соединений, есть исключения из правил. Будьте внимательны, обратитесь к теории!

Растворяются в Н2О с образованием щелочей

Оксиды не растворяются в воде

При нагревании оксиды не разлагаются

При t°разлагаются

Гидроксиды растворяются в воде

Гидроксиды не растворяются в воде

Гидроксиды разлагаются в воде

Гидроксиды при t° не разлагаются

Гидроксиды при t° разлагаются на воду и оксиды

При t° разлагаются на Ме, Н2О и О2

Нитраты при t° разлагаются на нитриты и О2

Нитраты при t° разлагаются на оксид, NO2 и О2

Нитраты при t° разлагаются на Ме, NO2 и О2

Cоли, образованные сильными кислотами не гидролизуются

Cоли, образованные сильными кислотами, гидролизуются с образованием кислой среды

Cоли, образованные слабыми кислотами гидролизуются (среда щелочная).

Существующие и растворимые соли, образованные слабыми кислотами, гидролизуются полностью

Гидролиз солей

Ba + H2O → BaH2 BaO Ba(OH)2 H2 Fe + H2O → Fe(OH)2 Fe2O3 Fe3O4 Al + H2SO4(р)→ H2S Al2(SO4)3 Al2S3 Zn + CuSO4 (р)→ ZnS Cu CuO ZnSO4 Fe + O2 → FeO Na + O2→ NaO2 Na2O Na2O2

Тренажер «Химические свойства металлов»

+ t°

Укажите, какие из предложенных веществ реагируют с кальцием и напишите уравнения соответствующих реакций.

Са NaOH O2 N2 H2O Zn K2SO4 S Br2 Проверка Ca + S = CaS 2Са + О2 = 2СаО

Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2

3Са + N2 = Ca3N2 Са + Н2 = CaН2 Са + Br2 = CaBr2

Коэффициент перед формулой восстановителя в реакции, схема которой Ca + HNO3 (конц.) → Ca(NO3)2 + N2↑+ H2O а) 5; б) 10; в) 1; г) 12; Коэффициент перед формулой окислителя в реакции, схема которой Zn + H2SO4 (конц.) → ZnSO4 + H2S↑ + H2O а) 1; б) 2; в) 4; г) 5; В схеме превращений (1) (2) (3) (4) Al → Al(OH)3 → Al2O3 → AlCl3 → Al требуется провести электролиз расплава для осуществления реакции на этапе: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; В схеме превращений из теста 3 требуется провести прокаливание для осуществления реакции на этапе: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; При электролизе раствора NaCl образуются продукты а) Na; б) NaOH; в) Cl2; г) H2; д) HCl;

Теоретические тесты с выбором ответа

Коэффициент перед формулой восстановителя в реакции, схема которой Ca + HNO3 (конц.) → Ca(NO3)2 + N2↑+ H2O а) 5; Коэффициент перед формулой окислителя в реакции, схема которой Zn + H2SO4 (конц.) → ZnSO4 + H2S↑ + H2O г) 5; В схеме превращений (1) (2) (3) (4) Al → Al(OH)3 → Al2O3 → AlCl3 → Al требуется провести электролиз расплава для осуществления реакции на этапе: г) 4; В схеме превращений из теста 3 требуется провести прокаливание для осуществления реакции на этапе: б) 2; При электролизе раствора NaCl образуются продукты б) NaOH; в) Cl2; г) H2;

ошибка молодец Na Mg NaCl (р-р) Li2O K2SO4(р-р) SO2 Na2SO4 FeSO4 (р-р) SO3 H2SO4 (р-р) Ca NaOH (р-р) FeCl2 (р-р) HCl Al2(SO3)3 H2SO4 (конц) CaO P2O5 AgNO3 (р-р)

С какими из веществ будут реагировать предложенные металлы при нормальных условиях?

Вопросы:

К можно получить электролизом

Более сильным восстановителем, чем К будет

Более сильным окислителем будет ион

Щелочную среду при гидролизе образует раствор соли

Роль Al в алюминотермии

раствора KCl расплава KCl раствора КNO3 р-ва смеси КCl u MgCl2 Li Sr Cu2+ Mg2+ Li1+ Au3+ NaCl K2CO3 катализатор окислитель восстановитель не знаю Ответы:

Шаблон теста взят из презентации Гальцевой О.Н. (п. Анна, Воронежской обл.)

Гидролиз солей – это реакция обменного взаимодействия соли с водой, в результате которой образуется слабый электролит

Гидролиз солей МАn

Электролизом называется окислительно-восстановительная реакция, которая протекает на электродах при пропускании через раствор или расплав электролита электрического тока

Последовательность процессов восстановления на катоде

Последовательность процессов окисления на аноде

Факторы, определяющие положение металла в электрохимическом ряду напряжений: Строение электронной оболочки: число электронных уровней и число электронов на внешнем слое; Прочность кристаллической решетки металла; Энергия процесса гидратации иона (соединения его с водой). Помни! Ряд напряжений характеризует лишь способность М к окислительно-восстановительным взаимодействиям в водных растворах при стандартных условиях.

H2SO4 разбавленная

концентрированная

Zn + H2SO4(р) = ZnSO4 + H2↑ М + H2SO4(р) =

В водных р-рах реагируют с Н2О

Если Н2SO4(к), то в зависимости от активности М и условий протекания реакций могут выделяться H2S, S, SO2. Zn + 2H2SO4(конц. при t°) = ZnSO4 + SO2↑+ 2H2O 3Zn + 4H2SO4(разб.) = 3ZnSO4 + S↓+ 4H2O 4Zn + 5H2SO4(сильно разб. при t°) = 4ZnSO4 + H2S↑+ 4H2O

Выделяется SO2 Cu + 2H2SO4 (к. при t°) = CuSO4 + SO2↑+ 2H2O

=

На холоду Н2SO4(к) пассивирует некоторые металлы Fe + H2SO4(к.) = Al + H2SO4 (к.) =

Так как окислителем в НNО3 являются ионы NO3-, а не ионы Н+, то при взаимодействии НNО3 с М практически никогда не выделяется Н2; NO3- - ионы восстанавливаются тем полнее, чем более разбавлена кислота и чем более активен М.

Взаимодействие азотной кислоты с металлами

Активными (Ca, Mg, Zn)

Cредней активности (Fe, Cr, Ni)

Малоактивными (Pb, Cu, Hg, Ag)

Благор. (Pt, Au) Не реагирует НNО3 (к) НNО3 (р) НNО3 (очень разб.) Соль, вода и N2O

Соль, вода и N2O или N2

Соль, вода и NH3 или NH4NO3

Соль, вода и NO2 или NО, N2O

Соль, вода и NO2 Соль, вода и NO

10HNO3(к) + 4Ca = 4Ca(NO3)2 + N2O↑+ 5H2O; 4HNO3(к) + Ni = Ni(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 10HNO3(р) + 4Mg = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O; 8HNO3(р) + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

Примеры реакций: