[[pictureof]]

Вам нужны консультации по Химии по Skype?
Если да, подайте заявку. Стоимость договорная.
Чтобы закрыть это окно, нажмите "Нет".

Укажите реальные данные, иначе мы не сможем с вами связаться!
Отправляя форму, Вы принимаете Условия использования и даёте Согласие на обработку персональных данных
                                      ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ 
По химическим свойствам металлы подразделяют на:

1)Активные (щелочные  и щелчноземельные металлы, Mg, Al, Zn  и др.)
2) Металлы средней активности (Fe, Cr, Mn и др.) ;
3)Малоактивные 
4) Благородные металлы – Au, Pt, Pd и др.
                   
По химическим свойствам металлы подразделяют на:

1)Активные (щелочные  и щелчноземельные металлы, Mg, Al, Zn  и др.)
2) Металлы средней активности (Fe, Cr, Mn и др.) ;
3)Малоактивные 
4) Благородные металлы – Au, Pt, Pd и др.
                   
В реакциях  - только  восстановители. Атомы металлов легко отдают электроны внешнего (а некоторые – и предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы.

Возможные степени окисления Ме
Низшая 0,+1,+2,+3
Высшая +4,+5,+6,+7,+8
1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ 

С ВОДОРОДОМ

Реагируют при нагревании металлы IA  и  IIA группы, кроме бериллия - образуются  твёрдые нестойкие  вещества  гидриды. Остальные металлы не реагируют.

2K + H₂ = 2KH (гидрид калия)
Ca + H₂ = CaH₂ (гидрид кальция)
С КИСЛОРОДОМ 

Реагируют все металлы, кроме золота, платины. Реакция с серебром происходит при высоких температурах, но оксид серебра(II) практически не образуется, так как он термически неустойчив. 

Щелочные металлы при нормальных условиях  образуют  оксиды, пероксиды, надпероксиды  (литий – оксид, натрий – пероксид, калий, цезий, рубидий – надпероксид)
4Li + O2 = 2Li2O (оксид)
2Na + O2 = Na2O2 (пероксид)
K+O2=KO2 (надпероксид)

Остальные металлы главных подрупп  при нормальных условиях образуют оксиды со степенью окисления, равной номеру группы  
2Сa+O2=2СaO
4Al + O2 = 2Al2O3

Металлы побочных подрупп образуют оксиды при нормальных условиях и при нагревании оксиды  разной степени окисления, а  железо железную окалину Fe3O4  (Fe⁺²O∙Fe2⁺³O3)
3Fe + 2O2 = Fe3O4
4Cu + O₂ = 2Cu₂⁺¹O (красный)             2Cu + O₂ = 2Cu⁺²O (чѐрный ); 
 2Zn +  O₂ = ZnO
4Cr + 3О2 = 2Cr2О3 
С ГАЛОГЕНАМИ 

Образуются   галогениды (фториды, хлориды, бромиды, иодиды). 

Щелочные при нормальных условиях с F, Cl , Br  воспламеняются:
2Na + Cl2 = 2NaCl (хлорид)

Щелочноземельные  и алюминий реагируют при нормальных условиях:
Сa+Cl2=СaCl2
2Al+3Cl2 = 2AlCl3

Металлы побочных подгрупп при повышенных температурах
Cu + Cl₂  =  Cu⁺²Cl₂
Zn +  Cl₂ = ZnCl₂
2Fe + ЗС12 = 2Fe⁺³Cl3 хлорид железа (+3)
2Cr + 3Br2 = 2Cr⁺³Br3 
2Cu + I₂ = 2Cu⁺¹I (не бывает йодида меди (+2)!) 
С СЕРОЙ

Реакция идет при нагревании даже с щелочными металлами, исключение: с ртутью при нормальных условиях. Образуются сульфиды.
Реагируют все металлы, кроме золота и платины.

2K + S  = K2S  
Сa+S = СaS 
2Al+3S = Al2S3
Cu + S = Cu⁺²S 
2Cr + 3S = Cr2⁺³S3 
Fe + S = Fe⁺²S
С ФОСФОРОМ  

Реакции  протекают при нагревании: Образуются  фосфиды. 
 3Ca + 2P =Са3P2  
 A1 + P = A1P

Фосфиды неустойчивы, разлагаются водой и кислотами с образованием фосфина.
С  АЗОТОМ 

Реакции протекает при нагревании (исключение: литий с азотом при нормальных условиях).
Образуются  нитриды            

6Li + N2 = 3Li2N (нитрид лития) (н.у.) 
3Mg + N2 = Mg3N2 
2Al + N2 = 2A1N 
2Cr + N2 = 2CrN 
3Fe + N2 = Fe₃⁺²N₂¯³
С УГЛЕРОДОМ  

Реакции протекает при нагревании. Образуются  карбиды  со степенью окисления со степенью окисления углерода от -4 до -1. У щелочных и щелочноземельных металлов -1, у остальных чаще всего -4.       
                                                 
2Li + 2C =  Li2C2, 
Са + 2С = СаС2
4Al+3C = Al4C3
С  КРЕМНИЕМ  

Реакции  протекают при нагревании до высоких температур.  Образуются  силициды.       
                 4Cs + Si  = Cs4Si,
2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ  МЕТАЛЛОВ С ВОДОЙ

С водой реагируют металлы, стоящие до водорода в электрохимическом ряду напряжений 
           
Щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с водой без нагревания , образуя  растворимые гидроксиды( щелочи ) и водород,  алюминий (после разрушения оксидной пленки  - амальгирование), 
магний при нагревании, алюминий после амальгирования (снятия оксидной пленки амальгамой –сплавы ртути с металлами) – образуются  нерастворимые основания и водород.
2Na  + 2HOH =  2NaOH  + H2↑              
Сa  +  2HOH =  Ca(OH)2   + H2↑
2Аl + 6Н2O = 2Аl(ОН)3 + ЗН2↑

Остальные металлы реагируют с водой только в раскаленном состоянии , образуя оксиды (железо – железную окалину) 
Zn + Н2O =  ZnO + H2↑                      
3Fe   +  4HOH  =   Fe3O4  +  4H2↑
2Cr + 3H₂O =  Cr₂O₃ + 3H₂↑

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ  МЕТАЛЛОВ С КИСЛОРОДОМ  И ВОДОЙ 

На воздухе железо и хром легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):
4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3
4Cr + 3O2 + 6H2O = 4Cr(OH)3

4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ОКСИДАМИ  

Металлы взаимодействуют с оксидами неметаллов и менее активных металлов.
Металлы (Al, Mg,Са ), восстанавливают  при высокой температуре  неметаллы или  менее активные металлы из их оксидов → неметалл или малоактивный металл и оксид (кальцийтермия, магнийтермия, алюминотермия)

2Al + Cr2O3   =  2Cr + Al2O3
ЗСа + Cr₂O₃ = ЗСаО + 2Cr (800 °C)
8Al+3Fe3O4 = 4Al2O3+9Fe (термит)
2Mg + CО2 = 2MgO + С                    
Mg + N2O = MgO + N2↑

Но реакции могут идти и по другому механизму:
Zn + CО2 = ZnO+ CO                         
3Zn + SО2 = ZnS + 2ZnO  

Металлы  железо и хром реагируют со  оксидами, уменьшая степень окисления

Cr + Cr2⁺³O3  = 3Cr⁺²O

Fe+ Fe2⁺³O3 = 3Fe⁺²O

5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ПЕРОКСИДАМИ 

Щелочные металлы при взаимодействии с пероксидами и надпероксидами переводят их в оксиды
2Na + Na2O2  = 2Na2O 
3K+  KO2 = 2K2O
6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ  (исключение HNO3 и H2SO4 (конц)

Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений металлов левее водорода, вытесняют его из разбавленных кислот → соль и водород.
Мg + 2НС1 = МgСl2 + Н2↑
Al + 2НС1 =  Al⁺³Сl₃ + Н2↑
Хром и железо проявляют степень +2
С концентрированной серной и азотной любой концентрации реакции идет по другому механизму:
*Пассивация – металлы не реагируют с концентрированной кислотой  без нагревания из-за наличия  плотной оксидной плёнки  (Al,Cr,Fe).

Золото и платина растворяются только в царской водке (один объем концентрированной (63%-ной) азотной кислоты и три объема концентрированной соляной кислоты), с образованием комплексных соединений золота и платины:
Аu + HNО3 + 4НСl = Н[АuСl4] + NO + 2Н2О 
(Тетрахлороаурат(III) водорода (золотохлористоводородная кислота))

ЗРt + 4HNО3 + 18НС1 = ЗН2[РtС16] + 4NО + 8Н2О
(Тетрахлорплатинат(III) водорода (платинохлористоводородная кислота)

7. РЕАКЦИИ С СОЛЯМИ

Активные металлы вытесняют из  солей менее активные.
 
Восстановление из растворов солей:
CuSO4 + Zn = Zn SO4 + Cu 
FeSO4 + Cu =
Mg + CuCl2(pp) = MgCl2 + Сu 

Восстановление металлов из расплавов их солей
3Na+ AlCl₃ =  3NaCl + Al
TiCl2 + 2Mg  = MgCl2 +Ti
Металлы  групп В реагируют с солями, понижая степень окисления.

2Fe⁺³Cl3 + Fe = 3Fe⁺²Cl2 
8. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ СО ЩЕЛОЧАМИ 

Со щелочами взаимодействуют только те металлы, оксиды и гидроксиды которых обладают амфотерными свойствами ((Zn, Al, Cr(III), Fe(III) и др

РАСПЛАВ → соль металла + водород.   
2NaOH  + Zn → Na2ZnO2 + H2↑ (цинкат натрия)
2Al + 2(NaOH · H2O) = 2NaAlO2 + 3H2

РАСТВОР  → комплексная  соль металла + водород.
2NaOH + Zn0 + 2H2O = Na2[Zn+2(OH)4] + H2↑ (тетрагидроксоцинкат натрия) 
2Al+2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 

                                                         ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ
1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОДОРОДА С ОКСИДАМИ 

Восстановливает  оксиды  металлов (неактивных) до простых веществ (водородотермия): 
CuO + H₂ = Cu + H₂O 

2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ОКСИДАМИ  (оксидами неметаллов и менее активных металлов)

Металлы (Al, Mg,Са ), восстанавливают  при высокой температуре  неметаллы или  менее активные металлы из их оксидов → неметалл или малоактивный металл и оксид (кальцийтермия, магнийтермия, алюминотермия)

2Al + Cr2O3   =  2Cr + Al2O3
ЗСа + Cr₂O₃ = ЗСаО + 2Cr (800 °C)
8Al+3Fe3O4 = 4Al2O3+9Fe (термит)

3.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ  УГЛЕРОДА С ОКСИДАМИ 

Углерод восстанавливает при нагревании металлы из их оксидов(карботермия), в углекислом газе  уменьшает степень окисления
2ZnO + C   = 2Zn + CO 
4С + Fe₃O₄  = 3Fe + 4CO

4.НЕПОЛНОЕ СГОРАНИЕ БЕСКИСЛОРОДНЫХ КИСЛОТ 

Безводные бескислородные кислоты (бинарные соединения) сгорают в атмосфере кислорода
2H2S + O2 = 2S + 2H2O