Подготовка к ОГЭ по химии 2021: 8(Б) Химические свойства простых веществ: металлов и неметаллов

Металлы (от лат. metallum – шахта, рудник): группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами.

СТРОЕНИЕ АТОМА

Металлы имеют большой атомный радиус и малое число электронов (от 1 до 3) на внешнем слое.

Исключение:

Ge, Sn, Pb ─ 4 электрона;

Sb, Bi ─ 5 электронов;

Po ─ 6 электронов

Ме – одноатомны: K, Fe, Zn и т.д.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ.

Металлическая кристаллическая решетка – наличие подвижных электронов

2.Металлический блеск (неметаллы йод и углерод в виде графита) Наиболее хорошо: алюминий, серебро, палладий и родий.

3. Твёрдое состояние (кроме ртути ).Обладают различной твёрдостью: щелочные металлы режутся ножом, а ванадий, вольфрам и хром легко царапают самую твёрдую сталь и стекло.

4. Пластичность - возможность лёгкой механической обработки. Самыми пластичными являются золото, серебро и медь , германий и висмут непластичны.

5. Высокая теплопроводность и электропроводимость обусловлена наличием подвижных электронов. Серебро, медь и алюминий имеют наибольшую электропроводность.

6. Высокая плотность Металлы делят на: лёгкие (плотность 0,53 ÷ 5 г/см³) .Самый лёгкий литий (плотность 0.53 г/см³).тяжёлые (5 ÷ 22,5 г/см³). Самые тяжёлые металлы осмий и иридий (около 22.6 г/см³).

7. Температура плавлениялежит в диапазоне от −39 °C (ртуть) до 3410 °C (вольфрам).

МЕТАЛЛЫ I ГРУППЫ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ (А) (ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ): литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций.

Мягкие металлы, легко режутся ножом. На срезе белого цвета с блеском, исчезающим на воздухе.

МЕТАЛЛЫ II ГРУППЫ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ (А): бериллий, магний, кальций, стронций, барий, радий

АЛЮМИНИЙ И ЭЛЕМЕНТЫ III-A ГРУППЫ.

Цинк — элемент побочной подгруппы второй группы (А), четвёртого периода, не входит в число переходных элементов.

Хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Минералы цинка - сфалерит, или цинковая обманка ZnS (разнообразные примеси придают всевозможные цвета) .

Медь — элемент побочной подгруппы первой группы (А), четвёртого периода.Электронное строение: 3d¹⁰4s¹. ПРОВАЛ ЭЛЕКТРОНА!

Железо - металл 4 группы 8 группы побочной подгруппы.

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 (Cu, Ag)

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

2.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

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

3. С ГАЛОГЕНАМИ – 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)!)

4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С СЕРОЙ при нагревании даже у щелочных металлов, с ртутью при нормальных условиях. Реагируют все металлы, кроме золота и платины.

с серой – сульфиды:

2K + S = K2S 2Li+S = Li2S (сульфид)

Сa+S = СaS (сульфид) 2Al+3S = Al2S3

Cu + S = Cu⁺²S (чѐрный) Zn + S = ZnS

2Cr + 3S = Cr2⁺³S3 Fe + S = Fe⁺²S

5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ФОСФОРОМ И АЗОТОМ протекает при нагревании (исключение: литий с азотом при нормальных условиях) :

с фосфором – фосфиды: 3Ca + 2P =Са3P2,

С азотом – нитриды 6Li + N2 = 3Li2N (нитрид лития) (н.у.)

3Mg + N2 = Mg3N2 (нитрид магния)

2Al + N2 = 2A1N

2Cr + N2 = 2CrN

3Fe + N2 = Fe₃⁺²N₂¯³

6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С УГЛЕРОДОМ И КРЕМНИЕМ протекает при нагревании:

С углеродом образуются карбиды

С углеродом реагируют только наиболее активные металлы.

Из щелочных металлов карбиды образуют литий и натрий, калий, рубидий, цезий не взаимодействуют с углеродом :

2Li + 2C = Li2C2,

Са + 2С = СаС2

Металлы – d-элементы образуют с углеродом соединения нестехиометрического состава типа твердых растворов: WC, ZnC, TiC – используются для получения сверхтвёрдых сталей.

с кремнием – 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, образуют 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

(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↑

Zn + CО2 = ZnO+ CO 2Cu + 2NO = 2CuO + N2

3Zn + SО2 = ZnS + 2ZnO

4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ОКСИДАМИ

Металлы железо и хром реагируют со оксидами, уменьшая степень окисления

Cr + Cr2⁺³O3 = 3Cr⁺²O

Fe+ Fe2⁺³O3 = 3Fe⁺²O

5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ (КРОМЕ HNO3 и Н2SО4 (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↑

С концентрированной серной и азотной любой концентрации реакции идет по другому механизму

Металл + HNO₃ → соль + H₂O + …

Запомни! Азотная кислота никогда не выделяет водород при взаимодействии с металлами.

В качестве продуктов могут образовываться оксиды азота в разных степенях окисления, молекулярный азот, аммиак и соли аммония.
Металлы платиновой группы - золото, платина и тантал инертны к азотной кислоте во всём диапазоне концентраций, остальные металлы реагируют с ней, ход реакции при этом определяется концентрацией кислоты.

Общая закономерность при взаимодействии азотной кислоты с металлами: чем более разбавленная кислота и чем активнее металл, тем глубже восстанавливается азот:

←увеличение концентрации кислоты

NO2,NO,N2O,N2,NH4NO3

→ увеличение активности металла

Пассивация: с холодной конц. серной кислотой не реагируют: Al, Cr, Fe, Be, Co

При нагревании пассивирующие пленки растворяются, и взаимодействие с кислотой протекает интенсивно.

Металл + H₂SO₄(конц) → соль + H₂O + …

6. РЕАКЦИИ С СОЛЯМИ

Активные металлы вытесняют из солей менее активные.

Восстановление из растворов:

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

7. 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↑

Кристаллическая решетка металлов

НЕМЕТАЛЛЫ

ГАЛОГЕНЫ

ПОДГРУППА КИСЛОРОДА. Входят элементы: кислород, сера, селен, теллур, полоний.

V ГРУППА А

IV ГРУППА А

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДОРОДА

1. С МЕТАЛЛАМИ

(Li, Na, К, Rb, Cs, Са, Sr, Ва) → с щелочными и щелочноземельными металлами при нагревании образует твёрдые нестойкие вещества гидриды, остальные металлы не реагируют.

2K + H₂ = 2KH (гидрид калия)

Ca + H₂ = CaH₂

2. С НЕМЕТАЛЛАМИ

с кислородом, галогенами при нормальных условиях, при нагревании реагирует с фосфором, кремнием и углеродом, с азотом при наличии давления и катализатора.

2Н₂ + O₂ = 2Н₂O

Н₂ + Cl₂ = 2HCl

3Н₂ + N₂↔ 2NH₃

H ₂ + S = H₂S

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВОДОЙ

С водой не реагирует

4.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОКСИДАМИ

Восстановливает оксиды металлов (неактивных) и неметаллов до простых веществ:

CuO + H₂ = Cu + H₂O

2NO + 2H₂ = N₂ + 2H₂O

SiO₂ + H₂ = Si + H₂O

5.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ

С кислотами не реагирует

6.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ЩЕЛОЧАМИ

С щелочами не реагирует

7.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С СОЛЯМИ

Восстанавливает малоактивные металлы из солей :

CuCl₂ + H₂ = Cu + 2HCl

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОРОДА

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ

С щелочными металлами при нормальных условиях – оксиды и пероксиды (литий – оксид, натрий – пероксид, калий, цезий, рубидий – надпероксид

4Li + O2 = 2Li2O (оксид)

2Na + O2 = Na2O2 (пероксид)

K+O2=KO2 (надпероксид)

С остальными металлами главных подрупп при нормальных условиях образует оксиды со степенью окисления, равной номеру группы

2Сa+O2=2СaO

4Al + O2 = 2Al2O3

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ

С металлами побочных подгрупп образует при нормальных условиях и при нагревании оксиды разной степени окисления, а с железом железную окалину Fe3O4 (FeO∙Fe2O3)

3Fe + 2O2 = Fe3O4

4Cu + O₂ = 2Cu₂⁺¹O (красный);

2Cu + O₂ = 2Cu⁺²O (чѐрный );

2Zn + O₂ = ZnO

4Cr + 3О2 = 2Cr2⁺³О3

2.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ

образует оксиды – часто промежуточной степени окисления

C + O₂(изб)=CO₂;

C+ O₂ (нед) = CO

S + O₂ = SO₂

N₂ + O₂ = 2NO - Q

3.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВОДОЙ

С водой не реагирует

4.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОКСИДАМИ

Окисляет низшие оксиды до оксидов с более высокой степенью окисления:

Fe⁺²O + O2 = Fe2⁺³O3;

C⁺²O + O2 = C⁺⁴O2

5.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ

Безводные бескислородные кислоты (бинарные соединения) сгорают в атмосфере кислорода

2H2S + O2 = 2S + 2H2O

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

В кислородсодержащих повышает степень окисления неметалла.

2HN⁺³O2 + O2 = 2HN⁺⁵O3

6.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОСНОВАНИЯМИ

Окисляет неустойчивые гидроксиды в водных растворах до более высокой степени окисления

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

7.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С СОЛЯМИ И БИНАРНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

Вступает в реакции горения и каталитического окисления.

Горение

4FeS2 +11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

Каталитическое окисление

NH3 + O2 = NO + H2O

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЛОГЕНОВ

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ – образуют галогениды (фториды, хлориды, бромиды, иодиды).

С щелочными 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

2Cu + I₂ = 2Cu⁺¹I (не бывает йодида меди (II)!)

2Fe + ЗС12 = 2Fe⁺³Cl3 хлорид железа (III)

Фтор реагирует с металлами (часто со взрывом), включая золото и платину.

2Au + 3F₂ = 2AuF

2.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ

С кислородом непосредственно не взаимодействуют(исключение F₂) , реагируют с серой, фосфором, кремнием. Химическая активность у брома и йода выражена слабее, чем у фтора и хлора:

Н2 + F2 = 2НF ; Si + 2F2 = SiF4.

2P + 3Cl2 = 2P⁺³Cl3; 2P + 5Cl2 = 2P⁺⁵Cl5

S + 3F2 = S⁺⁶F6; S + Cl2 = S⁺²Cl2

F₂

Реагирует с кислородом: F2 + O2 = O⁺²F2

Реагирует с другими галогенами: Cl₂ + F₂ = 2Cl⁺¹F¯¹

Реагирует даже с инертными газами: 2F₂ + Xe = Xe⁺⁸F₄¯¹.

3.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВОДОЙ

Фтор при нормальных условиях образует плавиковую кислоту + О₂

2F2 + 2H2O → 4НF + О2↑

Хлор при повышении температуры образует хлороводородную кислоту + О₂,

2Сl₂ + 2H₂O → 4HCl + O₂↑

при н.у. - «хлорная вода»

Сl2↑ + Н2О ↔ НСl + НСlO (хлороводородная и хлорноватистая кислоты)

Бром при нормальных условиях образует «бромную воду»

Br2 + Н2О ↔ НBr + HBrО (бромоводородная и бромноватистая кислоты)

Йод →реакция не идет I2 + H₂O ≠

5.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОКСИДАМИ

РЕАГИРУЕТ только фтор F₂ , вытесняя кислород из оксида, образуя фториды

SiO2‾² + 2F2⁰ = SiF4‾¹ + O2⁰↑

6.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ.

реагируют с бескислородными кислотами, вытесняя менее активные неметаллы.

H2S‾² + I2⁰ → S⁰↓+ 2HI‾

7.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ЩЕЛОЧАМИ

ФТОР образует фторид + кислород и воду

2F2 + 4NaOH = 4NaF¯¹ + O2↑ + 2H2O

ХЛОР при нагревании образует хлорид, хлорат и воду

3Cl₂ + 6KOH = 5KCl¯¹ + KCl⁺⁵O3 + 3H2O

На холоде хлорид, гипохлорат и воду, с гидроксидом кальция хлорную известь и воду

Cl2 + 2KOH-(холод)= KCl¯¹ + KCl⁺¹O + H2O

Cl2 + Ca(OH) 2 = CaOCl2(хлорная известь– смесь хлорида, гипохлорита и гидроксида) + H2O

Бром при нагревании → бромид, бромат и воду

3Br2 + 6KOH =5KBr¯¹ + KBr ⁺⁵O3 + 3H2O

Йод при нагревании → иодид, иодат и воду

3I2 + 6NaOH = 5NaI¯¹ + NaI ⁺⁵O3 + 3H2O

9.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С СОЛЯМИ

Вытеснение менее активные галогены из солей

2KBr + Cl2↑ → 2KCl + Br2↑2KCl + Br2↑ ≠2KCl + F2↑→ 2KF + Cl2↑2KBr + J2↑≠

Окисляют в солях неметаллы до более высокой степени окисления

2Fe⁺²Cl2 + Cl2⁰ → 2Fe⁺³Cl3‾¹

Na2S⁺⁴O3 + Br2⁰↑ + 2H2O →Na2S⁺⁶O4 + 2HBr‾

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРЫ

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ
реагирует при нагревании даже с щелочными металлами, с ртутью при нормальных условиях:

с серой – сульфиды:

2K + S = K2S

2Cr + 3S = Cr2⁺³S3

Fe + S = Fe⁺²S

2.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ

При нагревании с водородом, c кислородом (сернистый газ)

c галогенами (кроме йода), с углеродом, азотом и кремнием и не реагирует.

S + Cl₂ = S⁺²Cl₂

S + O₂ =S⁺⁴O₂

H₂ + S = H₂S¯²

2P + 3S = P₂S₃¯²

С + 3S = CS₂¯²

С ВОДОЙ, ОКСИДАМИ, СОЛЯМИ НЕ РЕАГИРУЕТ

3.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ

Окисляется серной кислотой при нагревании до сернистого газа и воды и азотной кислотой

S + 2H2SO4 (конц) = 2H2O + 3S⁺⁴O2

Азотной кислотой при нагревании до серной кислоты, оксида азота (+4) и воды

S + 6HNO3(конц) =H2SO4 + 6N⁺⁴O2 + 2H2O

4.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ЩЕЛОЧАМИ

При нагревании образует сульфит, сульфид + вода

3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТА

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ

реакции протекают при нагревании (исключение: литий с азотом при нормальных условиях) :

С азотом – нитриды 6Li + N2 = 3Li2N (нитрид лития) (н.у.)

3Mg + N2 = Mg3N2 (нитрид магния)

2Cr + N2 = 2CrN

У железа в данных соединениях степень окисления +2

2.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ

(из-за тройной связи азот очень малоактивен).

При обычных условиях с кислородом не реагирует.

Реагирует с кислородом только при высокой температуре (электрическая дуга), в природе – во время грозы

N2+O2=2NO (эл.дуга, 3000 0C)

С водородом при высоком давлении, повышенной температуре и в присутствии катализатора:

t, p,kat

3N2+3H2 ↔ 2NH3

С ВОДОЙ, ОКСИДАМИ,КИСЛОТАМИ, ЩЕЛОЧАМИ И СОЛЯМИ НЕ РЕАГИРУЕТ

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОСФОРА

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ

реакции протекают при нагревании

с фосфором – фосфиды: 3Ca + 2P =K3P2,

У железа в данных соединениях степень окисления +2

2.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ

Горение в кислороде

4P + 5O₂ = 2P₂⁺⁵O₅

4P + 3O₂ = 2P₂⁺³O₃

С галогенами и серой при нагревании

2P + 3Cl₂ = 2P⁺³Cl₃

2P + 5Cl₂ = 2P⁺⁵Cl₅

2P + 5S = P₂⁺⁵S₅

С водородом, углеродом, кремнием непосредственно не взаимодействует

С ВОДОЙ И ОКСИДАМИ НЕ РЕАГИРУЕТ

3.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ

Взаимодействует с серной и азотной кислотой

С концентрированной азотной кислотой оксид азота (+4), с разбавленной оксид азота (+2) и фосфорная кислота

3P + 5HNO₃(конц) =3H₃PO₄ + 5N⁺⁴O₂↑

3P + 5HNO₃ + 2H₂O =3H₃PO₄ + 5N⁺²O↑

С концентрированной серной кислотой образуется фосфорная кислота, оксид серы (+4) и вода

3P + 5H₂SO₄(конц.) =3H₃PO₄ + 5S⁺⁴O₂↑+ 2H₂O

4.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ЩЕЛОЧАМИ

С растворами щелочей образует фосфин и гипофосфит

4P⁰ + 3NaOH + 3H2O = P¯³H3 + 3NaH2P⁺1O2 (гипофосфит натрия)

5.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С СОЛЯМИ

С сильными окислителями, проявляя восстановительные свойства

3P⁰ + 5NaN⁺⁵O₃ = 5NaN⁺³O₂ + P₂⁺⁵O₅

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДА

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ - реакции протекают при нагревании:

с углеродом карбиды

2Li + 2C = Li2C2,

Са + 2С = СаС2

Металлы – d-элементы образуют с углеродом соединения нестехиометрического состава типа твердых растворов: WC, ZnC, TiC – используются для получения сверхтвёрдых сталей.

2.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ

Из галогенов непосредственно реагирует только с фтором, с остальными при нагревании.

С + 2F₂ = CF₄.

Взаимодействие с кислородом:

2С + О₂ (недост) = 2С⁺²О (угарный газ),

С + О₂(изб) = С⁺⁴О₂(углекислый газ).

Взаимодействие с другими неметаллами при повышенной температуре, не взаимодействует с фосфором.

C + Si = SiC¯⁴ С + N₂ = C₂⁺⁴N₂

C + 2H₂ = C¯⁴H₄ С + 2S = C⁺⁴S₂

3.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВОДОЙ

Пропускание водяных паров через раскаленный уголь – образуется угарный газ и водород (синтез-газ)

C + H₂O = CO + H₂

4.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОКСИДАМИ

УГЛЕРОД ВОССТАНАВЛИВАЕТ ПРИ НАГРЕВАНИИ МЕТАЛЛЫ И НЕМЕТАЛЛЫ ИЗ ОКСИДОВ ДО ПРОСТОГО ВЕЩЕСТВА (КАРБОТЕРМИЯ), в углекислом газе уменьшает степень окисления

2ZnO + C = 2Zn + CO

4С + Fe₃O₄ = 3Fe + 4CO

P₂O₅ + C = 2P + 5CO

2С + SiO₂ = Si + 2CO

С + C⁺⁴O₂ = 2C⁺²O

5.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ

Окисляется концентрированными азотной и серной кислотой до углекислого газа

C +2H2SO4(конц)=C⁺⁴O2↑+ 2S⁺⁴O2↑+ 2H2O;

C+4HNO3 (конц) =C⁺⁴O2↑ + 4N⁺⁴O2 + 2H2O.

С ЩЕЛОЧАМИ И СОЛЯМИ НЕ РЕАГИРУЕТ

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЯ

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ - реакции протекают при нагревании:

с кремнием реагируют активные металлы – силициды:

4Cs + Si = Cs4Si,

1.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НЕМЕТАЛЛАМИ

Из галогенов непосредственно только с фтором. С хлором реагирует при нагревании.

Si + 2F2 = SiF4

Si + 2Cl2 = SiCl4

Взаимодействие с кислородом, углеродом, азотом при повышении температуры

Si + O₂ = SiO₂

Si + C = SiC

3Si + 2N₂ = Si₃N₄

С водородом не взаимодействует.

3.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ

взаимодействует только со смесью плавиковой и азотной кислот, образуя гексафторокремниевую кислоту

3Si + 4HNO₃ + 18HF = 3H₂[SiF6] + 4NO + 8H₂O

Взаимодействие с галогеноводородами (это не кислоты) – вытесняет водород, образуются галогениды кремния и водород.

С фтороводородом реагирует при обычных условиях.

Si + 4HF = SiF₄ + 2H₂↑

4.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ЩЕЛОЧАМИ

Растворяется при нагревании в щелочах, образуя силикат и водород:

Si +2NaOH +H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂↑

С ВОДОЙ, ОКСИДАМИ, СОЛЯМИ НЕ РЕАГИРУЕТ

9(Б) Тесты ФИПИ 2015 Химические свойства простых веществ блок 1

9(Б) Тесты ФИПИ 2015 Химические свойства простых веществ блок 2

Из-за блокировщика рекламы некоторые функции на сайте могут работать некорректно! Пожалуйста, отключите блокировщик рекламы на этом сайте.