Sifat bahan mudah logam dan bukan logam KEGUNAAN. Sifat kimia bahan mudah logam dan bukan logam

LOGAM, HARTA MEREKA, MENDAPATKAN, PERMOHONAN. ELEKTROLISIS.

1. Tidak bertindak balas dengan air:

1) magnesium 2) berilium 3) barium 4) strontium

2. Tindak balas asid nitrik cair dengan kuprum sepadan dengan persamaan:

1) 3 Cu + 8 HNO 3 \u003d 3 Cu (NO 3) 2 + 2 NO + 4 H 2 O

2) Cu + 2 HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + H 2

3) Cu + 2 HNO 3 = CuO + NO 2 + H 2 O

4) Cu + HNO 3 = CuO + NH 4 NO 3 + H 2 O

3. Bandingkan proses yang berlaku pada elektrod semasa elektrolisis larutan cair dan natrium klorida.

4. Semasa elektrolisis larutan AgNO 3 pada katod dilepaskan:

1) perak 2) hidrogen 3) perak dan hidrogen 4) oksigen dan hidrogen

5. Semasa elektrolisis larutan kalium klorida pada katod, perkara berikut berlaku:

1) pengurangan air 2) pengoksidaan air

3) pengurangan ion kalium 4) pengoksidaan klorin

6. Apakah proses yang berlaku pada anod kuprum semasa elektrolisis larutan natrium bromida?

1) pengoksidaan air 2) pengoksidaan ion bromin

3) pengoksidaan kuprum 4) pemulihan kuprum

7. Tindak balas adalah mungkin antara:

1) Ag dan K 2 SO 4 (larutan) 2) Zn dan KCl (larutan)

3) Mg dan SnCl 2 (penyelesaian) 4) Ag dan CuSO 4 (penyelesaian)

8. Dalam urutan apakah logam ini dikurangkan semasa elektrolisis larutan garamnya?

1) Au, Cu, Ag, Fe 2) Cu, Ag, Fe, Au

3) Fe, Cu, Ag, Au 4) Au, Ag, Cu, Fe

9. Dengan HNO pekat 3 tanpa pemanasan tidak berinteraksi:

1) Cu 2) Ag 3) Zn 4) Fe

10. Asid nitrik terkumpul dalam elektrolisis apabila arus elektrik dialirkan melalui larutan akueus

1) kalsium nitrat 2) perak nitrat 3) aluminium nitrat 4) cesium nitrat

11. Daripada logam di bawah, yang paling aktif ialah:

1) berilium 2) magnesium 3) kalsium 4) barium

12. Besi bertindak balas dengan setiap dua bahan:

1) natrium klorida dan nitrogen 2) oksigen dan klorin

3) aluminium oksida dan kalium karbonat 4) air dan aluminium hidroksida

13. Setiap dua logam bertindak balas dengan air pada suhu bilik:

1) barium dan kuprum 2) aluminium dan merkuri 3) kalsium dan litium 4) perak dan natrium

14. Apabila aluminium bercantum dengan natrium hidroksida, yang berikut terbentuk:

1) NaAlO 2 2) AlH 3 3) Na 4) Al 2 O 3

15. Dengan HNO cair 3 tanpa pemanasan tidak berinteraksi:

1) Cu 2) Ag 3) Zn 4) Pt

16. Hidrogen tidak disesarkan daripada asid:

1) kromium 2) besi 3) kuprum 4) zink

17. Kuprum larut dalam larutan asid akueus cair:

1) sulfurik 2) hidroklorik 3) nitrogen 4) hidrofluorik

18. Produk tembaga yang bersentuhan dengan udara secara beransur-ansur ditutup dengan salutan hijau, komponen utama

Komponennya ialah:

1) CuO 2) CuCO 3 3) Cu(OH) 2 4) (CuOH) 2 CO 3

19. Apabila memanaskan magnesium dalam atmosfera nitrogen:

1) tindak balas tidak berterusan 2) magnesium nitrida terbentuk

3) magnesium nitrit terbentuk 4) magnesium nitrat terbentuk

20. Pada suhu biasa, magnesiumtidak berinteraksi Dengan:

Air

B) larutan alkali

C) mencairkan H 2 SO 4 dan HNO 3

D) pekat H 2 SO 4 dan HNO 3

D) kelabu

Jawapan:

21. Pada suhu bilik, kromium berinteraksi dengan:

A) HCl (diff.) B) H 2 O C) H 2 SO 4 (diff.) D) N 2 E) H 2

Jawapan: ____________________ . (Tulis huruf yang sepadan dalam susunan abjad.)

22. Semasa elektrolisis larutan akueus KI tidak dihasilkan:

1) K 2) KOH 3) H 2 4) I 2

23. Bahan dari mana produk yang sama terbentuk semasa elektrolisis larutan akueus dan cair mempunyai

Formula:

1) CuCl 2 2) KBr 3) NaOH 4) NaCl

24. Bahan gas akan dibebaskan pada katod dan anod semasa elektrolisis larutan akueus:

1) AgNO 3 2) KNO 3 3) CuCl 2 4) HgCl 2

25. Semasa elektrolisis larutan Cr 2 (SO 4 ) 3 pada katod dilepaskan:

1) oksigen 2) hidrogen dan kromium 3) kromium 4) oksigen dan kromium 26. Dua elektrod lengai diturunkan ke dalam gelas yang mengandungi campuran larutan akueus garam dengan kepekatan yang sama

Cium AgNO 3 , Cu(NO 3 ) 2 , Hg(NO 3 ) 2 , NaNO 3 . Zarah pertama yang akan dikurangkan semasa elektrolisis ialah:

1) Hg +2 2) Ag + 3) Cu +2 4) H 2 O

27. Semasa elektrolisis larutan akueus cair Ni (NO 3 ) 2 pada katod dilepaskan:

1) Ni 2) O 2 3) Ni dan H 2 4) H 2 dan O 2

28. Asid nitrik terkumpul dalam sel elektrolitik apabila arus elektrik dialirkan melalui larutan akueus.

1) kalium nitrat 2) aluminium nitrat 3) magnesium nitrat 4) kuprum nitrat

29. Pembebasan oksigen berlaku semasa elektrolisis larutan akueus garam:

30. Semasa elektrolisis larutan akueus perak nitrat pada katod, yang berikut terbentuk:

1) Ag 2) NO 2 3) NO 4) H 2

31. Kalsium dalam industri diperoleh dengan:

1) elektrolisis larutan CaCl 2 2) elektrolisis CaCl cair 2

3) elektrolisis larutan Ca(OH). 2 4) tindakan logam yang lebih aktif pada larutan akueus garam

32. Semasa elektrolisis larutan natrium iodida pada katod, warna litmus dalam larutan:

1) merah 2) biru 3) ungu 4) kuning

33. Semasa elektrolisis larutan akueus kalium nitrat, yang berikut dilepaskan pada anod:

1) O 2 2) NO 2 3) N 2 4) H 2

34. Hidrogen terbentuk semasa elektrolisis larutan akueus:

1) CaCl 2 2) CuSO 4 3) Hg(NO 3 ) 2 4) AgNO 3

35. Apabila litium berinteraksi dengan air, hidrogen terbentuk dan:

1) oksida 2) peroksida 3) hidrida 4) hidroksida

36. Sifat logam paling lemah dinyatakan dalam:

1) sodium 2) magnesium 3) kalsium 4) aluminium

37. Adakah pertimbangan berikut tentang logam alkali betul?

TAPI. Dalam semua sebatian, mereka mempunyai keadaan pengoksidaan +1.

B. Dengan bukan logam, mereka membentuk sebatian dengan ikatan ionik.

1) hanya A yang benar 2) hanya B yang benar

3) kedua-dua penghakiman adalah benar 4) kedua-dua penghakiman adalah salah

38. Pada suhu bilik, kromium berinteraksi dengan:

1) H 2 SO 4 (penyelesaian) 2) H 2 O 3) N 2 4) O 2

39. Apabila kromium berinteraksi dengan asid hidroklorik, yang berikut terbentuk:

1) CrCl 2 dan H 2 2) CrCl 3 dan H 2 O 3) CrCl 2 dan H 2 O 4) CrCl 3 dan H 2

40. Tembaga tidak berinteraksi Dengan:

1) mencairkan HNO 3 2) HNO pekat 3

3) cairkan HCl 4) pekat H 2 JADI 4

41. Antara logam yang manakah tidak menggantikan hidrogen daripada asid sulfurik cair?

1) besi 2) kromium 3) kuprum 4) zink

42. Bertindak balas paling kuat dengan air:

1) Al 2) Mg 3) Ca 4) K

43. Dalam keadaan biasa, ia bertindak balas dengan air:

1) Mg 2) Ca 3) Pb 4) Zn

44. Hasil daripada tindak balas kalsium dengan air, yang berikut terbentuk:

1) CaO dan H 2 2) Ca (OH) 2 dan H 2 3) CaH 2 dan O 2 4) Ca (OH) 2 dan O 2

45. Tindak balas kimia tidak berlaku antara:

1) Zn dan HCl 2) Al dan HCl 3) Mg dan H 2 SO 4 (beza) 4) Ag dan H 2 SO 4 (beza)

46. ​​Asid hidroklorik bertindak balas dengan:

1) Cu 2) Zn 3) Ag 4) Hg

47. Untuk aluminium, dalam keadaan biasa, interaksi dengan:

A) HgCl 2 B) CaO C) CuSO 4 D) HNO 3 (conc.) E) Na 2 SO 4 E) Fe 3 O 4

Jawapan: ____________________ . (Tulis huruf yang sepadan dalam susunan abjad.)

48. Wujudkan korespondensi antara bahan permulaan dan hasil tindak balas redoks.

MEMULAKAN PRODUK TINDAK BALAS BAHAN

1) Fe + Cl 2 → A) FeSO 4 + H 2

2) Fe + HCl → B) Fe 2 (SO 4) 3 + H 2

3) Fe + H 2 SO 4 (beza) → B) Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + H 2 O

4) Fe + H 2 SO 4 (conc.) → D) FeCl 2 + H 2

E) FeCl 3 + H 2

E) FeCl 3

49. Tuliskan persamaan bagi tindak balas yang berlaku pada katod dan anod, dan persamaan am untuk elektrolisis air

Larutan kuprum(II) sulfat pada elektrod lengai.

50. Tuliskan persamaan bagi tindak balas yang berlaku pada katod dan anod, dan persamaan am untuk elektrolisis larutan akueus

Barium klorida pada elektrod lengai.

51. Tuliskan persamaan bagi tindak balas yang berlaku pada katod dan anod, dan persamaan am bagi elektrolisis larutan akueus

Kalium iodida pada elektrod lengai.

52. Tuliskan persamaan bagi tindak balas yang berlaku pada katod dan anod, dan persamaan am bagi elektrolisis larutan akueus

Asid sulfurik pada elektrod lengai.

53. Tuliskan persamaan bagi tindak balas yang berlaku pada katod dan anod, dan persamaan am bagi elektrolisis larutan akueus

Litium bromida pada elektrod lengai.

54. Dalam keadaan normal, kalsium bertindak balas dengan:

1) oksigen 2) karbon 3) sulfur 4) nitrogen

55. Tuliskan persamaan bagi tindak balas yang berlaku pada katod dan anod, dan persamaan am bagi elektrolisis larutan akueus

Kalium nitrat pada elektrod lengai.

56. Tuliskan persamaan bagi tindak balas yang berlaku pada katod dan anod, dan persamaan am bagi elektrolisis larutan akueus

Natrium sulfat pada elektrod lengai.

57. Pada suhu biasa, kuprum bertindak balas dengan:

1) air 2) oksigen 3) asid hidroklorik 4) asid nitrik

58. Tuliskan persamaan bagi tindak balas yang berlaku pada katod dan anod, dan persamaan am bagi elektrolisis larutan akueus

Kalium hidroksida pada elektrod lengai.

59. Larut dalam asid sulfurik cair:

1) Cu 2) Zn 3) Ag 4) Au

60. Tuliskan persamaan bagi tindak balas yang berlaku pada katod dan anod, dan persamaan am bagi elektrolisis larutan akueus

Asid nitrik pada elektrod lengai.

61. Apabila dipanaskan, kuprum bertindak balas dengan:

1) hidrogen 2) asid hidrosulfurik

Video pelajaran 1: Kimia tak organik. Logam: alkali, alkali tanah, aluminium

Video pelajaran 2: logam peralihan

Syarahan: Ciri ciri kimia dan penghasilan bahan ringkas - logam: alkali, tanah alkali, aluminium; unsur peralihan (kuprum, zink, kromium, besi)

Sifat kimia logam

Semua logam dalam tindak balas kimia menunjukkan diri mereka sebagai agen pengurangan. Mereka mudah berpisah dengan elektron valens, teroksida pada masa yang sama. Ingat bahawa semakin jauh ke kiri logam terletak dalam siri tegangan elektrokimia, semakin kuat agen penurunannya. Oleh itu, yang paling kuat ialah litium, yang paling lemah ialah emas dan sebaliknya, emas adalah agen pengoksidaan terkuat, dan litium adalah yang paling lemah.

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

Semua logam menyesarkan logam lain daripada larutan garam, i.e. memulihkan mereka. Semua kecuali alkali dan alkali tanah kerana ia berinteraksi dengan air. Logam yang terletak sebelum H menggantikannya daripada larutan asid cair, dan mereka sendiri larut di dalamnya.

Pertimbangkan beberapa sifat kimia umum logam:

• Interaksi logam dengan oksigen membentuk asas (CaO, Na 2 O, 2Li 2 O, dsb.) atau amfoterik (ZnO, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3, dsb.) oksida.
• Interaksi logam dengan halogen (subkumpulan utama kumpulan VII) membentuk asid hidrohalik (HF - hidrogen fluorida, HCl - hidrogen klorida, dll.).
• Interaksi logam dengan bukan logam membentuk garam (klorida, sulfida, nitrida, dll.).
• Interaksi logam dengan logam membentuk sebatian antara logam (MgB 2 , NaSn, Fe 3 Ni, dll.).
• Interaksi logam aktif dengan hidrogen membentuk hidrida (NaH, CaH 2, KH, dll.).
• Interaksi logam alkali dan alkali tanah dengan air membentuk alkali (NaOH, Ca (OH) 2, Cu (OH) 2, dll.).
• Interaksi logam (hanya yang berdiri dalam siri elektrokimia sehingga H) dengan asid membentuk garam (sulfat, nitrit, fosfat, dll.). Perlu diingat bahawa logam bertindak balas dengan asid dengan agak berat hati, manakala mereka hampir selalu berinteraksi dengan bes dan garam. Agar tindak balas logam dengan asid berlaku, logam mesti aktif dan asid kuat.

Sifat kimia logam alkali

Kumpulan logam alkali termasuk unsur kimia berikut: litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), fransium (Fr). Apabila mereka bergerak dari atas ke bawah dalam kumpulan I Jadual Berkala, jejari atom mereka meningkat, yang bermaksud bahawa sifat logam dan pengurangannya meningkat.

Pertimbangkan sifat kimia logam alkali:

• Mereka tidak mempunyai tanda-tanda amfoterisiti, kerana mereka mempunyai nilai negatif potensi elektrod.
• Agen penurun terkuat antara semua logam.
• Dalam sebatian, mereka hanya menunjukkan keadaan pengoksidaan +1.
• Memberi satu elektron valens tunggal, atom unsur kimia ini ditukar menjadi kation.
• Mereka membentuk banyak sebatian ionik.
• Hampir kesemuanya larut dalam air.

Interaksi logam alkali dengan unsur lain:

1. Dengan oksigen, membentuk sebatian individu, jadi oksida hanya membentuk litium (Li 2 O), natrium membentuk peroksida (Na 2 O 2), dan kalium, rubidium dan cesium membentuk superoksida (KO 2, RbO 2, CsO 2).

2. Dengan air, membentuk alkali dan hidrogen. Ingat, tindak balas ini adalah meletup. Tanpa letupan, hanya litium bertindak balas dengan air:

2Li + 2H 2 O → 2LiO H + H 2.

3. Dengan halogen, membentuk halida (NaCl - natrium klorida, NaBr - natrium bromida, NaI - natrium iodida, dll.).

4. Dengan hidrogen apabila dipanaskan, membentuk hidrida (LiH, NaH, dll.)

5. Dengan sulfur apabila dipanaskan, membentuk sulfida (Na 2 S, K 2 S, dll.). Mereka tidak berwarna dan sangat larut dalam air.

6. Dengan fosforus apabila dipanaskan, membentuk fosfida (Na 3 P, Li 3 P, dll.), Mereka sangat sensitif terhadap kelembapan dan udara.

7. Dengan karbon, apabila dipanaskan, karbida hanya membentuk litium dan natrium (Li 2 CO 3, Na 2 CO 3), manakala kalium, rubidium dan sesium tidak membentuk karbida, ia membentuk sebatian binari dengan grafit (C 8 Rb, C 8 Cs, dan lain-lain).

8. Di bawah keadaan biasa, hanya litium bertindak balas dengan nitrogen, membentuk Li 3 N nitrida, dengan logam alkali lain, tindak balas hanya mungkin apabila dipanaskan.

9. Mereka bertindak balas secara letupan dengan asid, jadi melakukan tindak balas sedemikian adalah sangat berbahaya. Tindak balas ini adalah samar-samar, kerana logam alkali secara aktif bertindak balas dengan air, membentuk alkali, yang kemudiannya dineutralkan oleh asid. Ini mewujudkan persaingan antara alkali dan asid.

10. Dengan ammonia, membentuk amida - analog hidroksida, tetapi asas yang lebih kuat (NaNH 2 - natrium amida, KNH 2 - kalium amida, dll.).

11. Dengan alkohol, membentuk alkohol.

Francium ialah logam alkali radioaktif, salah satu unsur radioaktif yang paling jarang dan paling tidak stabil. Sifat kimianya tidak difahami dengan baik.

Untuk mendapatkan logam alkali, mereka menggunakan elektrolisis cair halida mereka, selalunya klorida, yang membentuk mineral semula jadi:

• NaCl → 2Na + Cl 2 .

• Na 2 CO 3 + 2C → 2Na + 3CO.

• 2Li 2 O + Si + 2CaO → 4Li + Ca 2 SiO 4 .

• KCl + Na → K + NaCl.

Sifat kimia logam alkali tanah

Logam alkali tanah termasuk unsur subkumpulan utama kumpulan II: kalsium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra). Aktiviti kimia unsur-unsur ini tumbuh dengan cara yang sama seperti logam alkali, i.e. meningkat ke bawah subkumpulan.

Sifat kimia logam alkali tanah:

Struktur cengkerang valens atom unsur ini ns 2 .

• Memberi dua elektron valens, atom unsur kimia ini ditukar menjadi kation.
• Sebatian menunjukkan keadaan pengoksidaan +2.
• Caj nukleus atom lebih besar satu daripada unsur alkali dalam tempoh yang sama, yang membawa kepada pengurangan jejari atom dan peningkatan potensi pengionan.

Interaksi logam alkali tanah dengan unsur lain:

1. Dengan oksigen, semua logam alkali tanah, kecuali barium, membentuk oksida, barium membentuk peroksida BaO 2. Daripada logam ini, berilium dan magnesium, disalut dengan filem oksida pelindung nipis, berinteraksi dengan oksigen hanya pada t yang sangat tinggi. Oksida asas logam alkali tanah bertindak balas dengan air, kecuali berilium oksida BeO, yang mempunyai sifat amfoterik. Tindak balas kalsium oksida dan air dipanggil tindak balas slaking kapur. Jika reagen ialah CaO, kapur cepat terbentuk, jika Ca(OH) 2, dikeringkan. Juga, oksida asas bertindak balas dengan oksida dan asid berasid. Sebagai contoh:

• 3CaO + P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2 .

2. Dengan air, logam alkali tanah dan oksidanya membentuk hidroksida - bahan kristal putih, yang, berbanding dengan hidroksida logam alkali, kurang larut dalam air. Hidroksida logam alkali tanah adalah alkali, kecuali amfoterik Be(OH ) 2 dan asas lemah Mg(OH)2. Oleh kerana berilium tidak bertindak balas dengan air, Be (OH ) 2 boleh diperolehi dengan cara lain, contohnya, melalui hidrolisis nitrida:

• Jadilah 3 N 2+ 6H 2 O → 3 Jadilah (OH)2+ 2N N 3.

3. Dalam keadaan biasa, semuanya bertindak balas dengan halogen, kecuali berilium. Yang terakhir bertindak balas hanya pada t tinggi. Halida terbentuk (MgI 2 - magnesium iodida, CaI 2 - kalsium iodida, CaBr 2 - kalsium bromida, dll.).

4. Semua logam alkali tanah, kecuali berilium, bertindak balas dengan hidrogen apabila dipanaskan. Hidrida terbentuk (BaH 2 , CaH 2 , dll.). Untuk tindak balas magnesium dengan hidrogen, sebagai tambahan kepada t tinggi, tekanan hidrogen yang meningkat juga diperlukan.

5. Sulfur membentuk sulfida. Sebagai contoh:

• Ca + S → CaS.

Sulfida digunakan untuk mendapatkan asid sulfurik dan logam yang sepadan.

6. Mereka membentuk nitrida dengan nitrogen. Sebagai contoh:

• 3Jadilah + N 2 → Jadilah 3 N 2.

7. Dengan asid, membentuk garam asid dan hidrogen yang sepadan. Sebagai contoh:

• Be + H 2 SO 4 (razb.) → BeSO 4 + H 2.

Tindak balas ini berjalan dengan cara yang sama seperti dalam kes logam alkali.

Mendapatkan logam alkali tanah:

• BeF 2 + Mg –t o → Be + MgF 2

• 3BaO + 2Al –t o → 3Ba + Al 2 O 3

• CaCl 2 → Ca + Cl 2

Sifat kimia aluminium

Aluminium ialah logam aktif, ringan, nombor 13 dalam jadual. Secara semula jadi, yang paling biasa daripada semua logam. Dan daripada unsur kimia, ia menduduki kedudukan ketiga dari segi pengedaran. Haba tinggi dan konduktor elektrik. Tahan terhadap kakisan, kerana ia ditutup dengan filem oksida. Takat lebur ialah 660 0 С.

Pertimbangkan sifat kimia dan interaksi aluminium dengan unsur lain:

1. Dalam semua sebatian, aluminium berada dalam keadaan pengoksidaan +3.

2. Ia mempamerkan sifat mengurangkan dalam hampir semua tindak balas.

3. Logam amfoterik mempamerkan kedua-dua sifat berasid dan asas.

4. Memulihkan banyak logam daripada oksida. Kaedah mendapatkan logam ini dipanggil aluminothermy. Contoh mendapatkan kromium:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Cr.

5. Bertindak balas dengan semua asid cair untuk membentuk garam dan membebaskan hidrogen. Sebagai contoh:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2;

2Al + 3H2SO4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

Dalam HNO 3 dan H 2 SO 4 pekat, aluminium dipasifkan. Terima kasih kepada ini, adalah mungkin untuk menyimpan dan mengangkut asid ini dalam bekas yang diperbuat daripada aluminium.

6. Berinteraksi dengan alkali, kerana ia melarutkan filem oksida.

7. Bertindak balas dengan semua bukan logam kecuali hidrogen. Untuk menjalankan tindak balas dengan oksigen, aluminium dibahagikan halus diperlukan. Tindak balas hanya mungkin pada t tinggi:

• 4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 .

Mengikut kesan habanya, tindak balas ini adalah eksotermik. Interaksi dengan sulfur membentuk aluminium sulfida Al 2 S 3 , dengan fosforus fosfida AlP, dengan nitrogen nitrida AlN, dengan karbon karbida Al 4 C 3 .

8. Ia berinteraksi dengan logam lain, membentuk aluminida (FeAl 3 CuAl 2, CrAl 7, dll.).

Aluminium logam diperoleh melalui elektrolisis larutan alumina Al 2 O 3 dalam kriolit cair Na 2 AlF 6 pada 960–970°C.

• 2Al2O3 → 4Al + 3O 2 .
  

Sifat kimia unsur peralihan

Unsur peralihan termasuk unsur subkumpulan sekunder Jadual Berkala. Pertimbangkan sifat kimia kuprum, zink, kromium dan besi.

Sifat kimia kuprum

1. Dalam siri elektrokimia, ia terletak di sebelah kanan H, jadi logam ini tidak aktif.

2. Pengurang lemah.

3. Dalam sebatian, ia mempamerkan keadaan pengoksidaan +1 dan +2.

4. Bertindak balas dengan oksigen apabila dipanaskan untuk membentuk:

• kuprum oksida (I) 2Cu + O 2 → 2CuO(pada t 400 0 C)
• atau kuprum(II) oksida: 4Cu + O2 → 2Cu2O(pada t 200 0 C).

Oksida mempunyai sifat asas. Apabila dipanaskan dalam suasana lengai, Cu 2 O tidak seimbang: Cu2O → CuO + Cu. Kuprum (II) oksida CuO membentuk cuprat dalam tindak balas dengan alkali, contohnya: CuO + 2NaOH → Na 2 CuO 2 + H 2 O.

5. Kuprum hidroksida Cu (OH) 2 adalah amfoterik, sifat utama berlaku di dalamnya. Ia mudah larut dalam asid:

• Cu (OH) 2 + 2HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O,

dan dalam larutan alkali pekat dengan kesukaran:

• Сu(OH) 2 + 2NaOH → Na 2.

6. Interaksi kuprum dengan sulfur di bawah pelbagai keadaan suhu juga membentuk dua sulfida. Apabila dipanaskan hingga 300-400 0 C dalam vakum, kuprum (I) sulfida terbentuk:

• 2Cu+S → Cu2S.

Pada suhu bilik, dengan melarutkan sulfur dalam hidrogen sulfida, kuprum (II) sulfida boleh diperolehi:

• Cu+S → CuS.

7. Daripada halogen, ia berinteraksi dengan fluorin, klorin dan bromin, membentuk halida (CuF 2, CuCl 2, CuBr 2), iodin, membentuk kuprum (I) iodida CuI; tidak berinteraksi dengan hidrogen, nitrogen, karbon, silikon.

8. Ia tidak bertindak balas dengan asid - agen bukan pengoksida, kerana ia hanya mengoksidakan logam yang terletak kepada hidrogen dalam siri elektrokimia. Unsur kimia ini bertindak balas dengan asid pengoksida: nitrik cair dan pekat dan sulfurik pekat:

3Cu + 8HNO 3 (beza) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O;

Cu + 4HNO 3 (conc) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;

Cu + 2H 2 SO 4 (conc) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

9. Berinteraksi dengan garam, kuprum menyesarkan daripada komposisinya logam yang terletak di sebelah kanannya dalam siri elektrokimia. Sebagai contoh,

2FeCl 3 + Cu → CuCl 2 + 2FeCl 2 .

Di sini kita melihat bahawa kuprum masuk ke dalam larutan, dan besi (III) dikurangkan menjadi besi (II). Tindak balas ini sangat penting dan digunakan untuk mengeluarkan kuprum yang dimendapkan pada plastik.

Sifat kimia zink

2. Ia mempunyai sifat mengurangkan dan sifat amfoterik.

3. Dalam sebatian, ia menunjukkan keadaan pengoksidaan +2.

4. Di udara, ia ditutup dengan filem oksida ZnO.

5. Interaksi dengan air adalah mungkin pada suhu haba merah. Akibatnya, zink oksida dan hidrogen terbentuk:

• Zn + H 2 O → ZnO + H 2.

6. Berinteraksi dengan halogen, membentuk halida (ZnF 2 - zink fluorida, ZnBr 2 - zink bromida, ZnI 2 - zink iodida, ZnCl 2 - zink klorida).

7. Dengan fosforus ia membentuk fosfida Zn 3 P 2 dan ZnP 2 .

8. Dengan sulfur chalcogenide ZnS.

9. Tidak bertindak balas secara langsung dengan hidrogen, nitrogen, karbon, silikon dan boron.

10. Ia berinteraksi dengan asid bukan pengoksida, membentuk garam dan menyesarkan hidrogen. Sebagai contoh:

• H 2 SO 4 + Zn → ZnSO 4 + H 2
• Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 .

Ia juga bertindak balas dengan asid - agen pengoksida: dengan conc. asid sulfurik membentuk zink sulfat dan sulfur dioksida:

• Zn + 2H 2 SO 4 → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

11. Ia bertindak balas secara aktif dengan alkali, kerana zink adalah logam amfoterik. Dengan larutan alkali, ia membentuk tetrahydroxozincates dan membebaskan hidrogen:

• Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 .

Gelembung gas muncul pada butiran zink selepas tindak balas. Dengan alkali kontang, apabila digabungkan, ia membentuk zink dan membebaskan hidrogen:

• Zn+ 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2.

Sifat kimia kromium

2.

3. Membentuk sebatian berwarna.

4. Dalam sebatian, ia mempamerkan keadaan pengoksidaan +2 (oksida asas CrO hitam), +3 (oksida amfoterik Cr 2 O 3 dan hidroksida Cr (OH) 3 hijau) dan +6 (asid kromium oksida (VI) CrO 3 dan asid: kromik H 2 CrO 4 dan dua krom H 2 Cr 2 O 7, dsb.).

5. Ia berinteraksi dengan fluorin pada t 350-400 0 C, membentuk kromium (IV) fluorida:

• Cr+2F 2 → CrF 4 .

6. Dengan oksigen, nitrogen, boron, silikon, sulfur, fosforus dan halogen pada t 600 0 C:

• sambungan dengan oksigen membentuk kromium oksida (VI) CrO 3 (hablur merah gelap),
• sebatian nitrogen - kromium nitrida CrN (hablur hitam),
• sebatian dengan boron - kromium borida CrB (hablur kuning),
• sebatian dengan silikon - kromium silisid CrSi,
• sambungan dengan karbon - kromium karbida Cr 3 C 2 .

7. Ia bertindak balas dengan wap air, berada dalam keadaan panas, membentuk kromium (III) oksida dan hidrogen:

• 2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2 .

8. Ia tidak bertindak balas dengan larutan alkali, tetapi perlahan-lahan bertindak balas dengan cairnya, membentuk kromat:

• 2Cr + 6KOH → 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2 .

9. Ia larut dalam asid kuat cair untuk membentuk garam. Jika tindak balas berlaku di udara, garam Cr 3+ terbentuk, contohnya:

• 2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2 .

• Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2 .

10. Dengan asid sulfurik dan nitrik pekat, serta dengan aqua regia, ia bertindak balas hanya apabila dipanaskan, kerana. pada suhu rendah, asid ini memasifkan kromium. Tindak balas dengan asid apabila dipanaskan kelihatan seperti ini:

2Cr + 6H 2 SO 4 (conc) → Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Cr + 6HNO 3 (conc) → Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

Kromium(II) oksida CrO- pepejal hitam atau merah, tidak larut dalam air.

Sifat kimia:

• Ia mempunyai sifat asas dan pemulihan.
• Apabila dipanaskan hingga 100 0 C dalam udara, ia teroksida kepada Cr 2 O 3 - kromium (III) oksida.
• Adalah mungkin untuk memulihkan kromium dengan hidrogen daripada oksida ini: CrO + H 2 → Cr + H 2 O atau kok: CrO + C → Cr + CO.
• Bertindak balas dengan asid hidroklorik, sambil membebaskan hidrogen: 2CrO + 6HCl → 2CrCl 3 + H 2 + 2H 2 O.
• Tidak bertindak balas dengan alkali, mencairkan asid sulfurik dan nitrik.

Kromium oksida (III) Cr 2 O 3- bahan refraktori, berwarna hijau gelap, tidak larut dalam air.

Sifat kimia:

• Ia mempunyai sifat amfoterik.
• Bagaimana oksida asas berinteraksi dengan asid: Cr 2 O 3 + 6HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
• Bagaimana oksida berasid berinteraksi dengan alkali: Cr 2 O 3 + 2KOH → 2KCrO 3 + H 2 O.
• Agen pengoksidaan kuat mengoksida Cr 2 O 3 kepada kromat H 2 CrO 4 .
• Ejen pengurangan yang kuat memulihkanCr keluar Cr2O3.

Kromium(II) hidroksida Cr(OH) 2 - warna kuning atau coklat pepejal, tidak larut dalam air.

Sifat kimia:

• Asas lemah, mempamerkan sifat asas.
• Dengan kehadiran lembapan dalam udara, ia teroksida kepada Cr(OH) 3 - kromium (III) hidroksida.
• Bertindak balas dengan asid pekat untuk membentuk garam kromium (II) biru: Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 → CrSO 4 + 2H 2 O.
• Tidak bertindak balas dengan alkali dan asid cair.

Kromium (III) hidroksida Cr(OH) 3 - bahan kelabu-hijau, tidak larut dalam air.

Sifat kimia:

• Ia mempunyai sifat amfoterik.
• Bagaimana hidroksida asas berinteraksi dengan asid: Cr(OH) 3 + 3HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
• Bagaimana asid hidroksida berinteraksi dengan alkali: Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 [Cr(OH)6].

Sifat kimia besi

1. Logam aktif dengan kereaktifan tinggi.

2. Ia mempunyai sifat pemulihan, serta sifat magnet yang jelas.

3. Dalam sebatian, ia mempamerkan keadaan pengoksidaan utama +2 (dengan agen pengoksidaan lemah: S, I, HCl, larutan garam), +3 (dengan agen pengoksidaan kuat: Br dan Cl) dan kurang ciri +6 (dengan O dan H 2 O). Dalam agen pengoksidaan yang lemah, besi mengambil keadaan pengoksidaan +2, dalam yang lebih kuat +3. +2 keadaan pengoksidaan sepadan dengan oksida hitam FeO dan hidroksida hijau Fe (OH) 2, yang mempunyai sifat asas. +3 keadaan pengoksidaan sepadan dengan oksida merah-coklat Fe 2 O 3 dan hidroksida coklat Fe (OH) 3, yang mempunyai sifat amfoterik yang lemah. Fe (+2) ialah agen penurunan lemah, dan Fe (+3) selalunya merupakan agen pengoksidaan lemah. Apabila keadaan redoks berubah, keadaan pengoksidaan besi boleh berubah antara satu sama lain.

• 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4.

5. Bertindak balas dengan halogen apabila dipanaskan:

• sambungan dengan klorin membentuk besi (III) klorida FeCl 3,
• sebatian dengan bromin - besi (III) bromida FeBr 3,
• sebatian dengan iodin - besi (II,III) iodida Fe 3 I 8,
• sebatian dengan fluorin - besi (II) fluorida FeF 2, besi (III) fluorida FeF 3.

• sambungan dengan sulfur membentuk besi(II) sulfida FeS,
• sambungan dengan nitrogen - besi nitrida Fe 3 N,
• sebatian dengan fosforus - fosfida FeP, Fe 2 P dan Fe 3 P,
• sebatian dengan silikon - silisid besi FeSi,
• sebatian dengan karbon - besi karbida Fe 3 C.

9. Ia tidak bertindak balas dengan larutan alkali, tetapi perlahan-lahan bertindak balas dengan cair alkali, yang merupakan agen pengoksidaan yang kuat:

• Fe + KClO 3 + 2KOH → K 2 FeO 4 + KCl + H 2 O.

10. Memulihkan logam yang terletak di baris elektrokimia ke kanan:

• Fe + SnCl 2 → FeCl 2 + Sn.

• 3Fe2O3 + CO → CO 2 + 2Fe 3 O 4,
• Fe 3 O 4 + CO → CO 2 + 3FeO,
• FeO + CO → CO 2 + Fe.

Besi(II) oksida FeO - bahan kristal hitam (wustite) yang tidak larut dalam air.

Sifat kimia:

• Mempunyai sifat asas.
• Bertindak balas dengan asid hidroklorik cair: FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O.
• Bertindak balas dengan asid nitrik pekat:FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O.
• Tidak bertindak balas dengan air dan garam.
• Dengan hidrogen pada t 350 0 C ia dikurangkan kepada logam tulen: FeO + H 2 → Fe + H 2 O.
• Ia juga dikurangkan kepada logam tulen apabila digabungkan dengan kok: FeO + C → Fe + CO.
• Oksida ini boleh diperolehi dengan pelbagai cara, salah satunya ialah memanaskan Fe pada tekanan rendah O: 2Fe + O 2 → 2FeO.

Besi(III) oksidaFe2O3- serbuk coklat (hematit), bahan tidak larut dalam air. Nama lain: oksida besi, minium besi, pewarna makanan E172, dsb.

Sifat kimia:

• Fe 2 O 3 + 6HCl → 2 FeCl 3 + 3H 2 O.
• Ia tidak bertindak balas dengan larutan alkali, ia bertindak balas dengan cairnya, membentuk ferit: Fe 2 O 3 + 2NaOH → 2NaFeO 2 + H 2 O.
• Apabila dipanaskan dengan hidrogen, ia mempamerkan sifat pengoksidaan:Fe 2 O 3 + H 2 → 2FeO + H 2 O.
• Fe 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH → 2K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O.

Oksida besi (II, III) Fe 3 O 4 atau FeO Fe 2 O 3 - pepejal hitam kelabu (magnetit, bijih besi magnetik), bahan tidak larut dalam air.

Sifat kimia:

• Terurai apabila dipanaskan melebihi 1500 0 С: 2Fe 3 O 4 → 6FeO + O 2.
• Bertindak balas dengan asid cair: Fe 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O.
• Tidak bertindak balas dengan larutan alkali, bertindak balas dengan cairnya: Fe 3 O 4 + 14NaOH → Na 3 FeO 3 + 2Na 5 FeO 4 + 7H 2 O.
• Apabila bertindak balas dengan oksigen, ia teroksida: 4Fe 3 O 4 + O 2 → 6Fe 2 O 3.
• Dengan hidrogen, apabila dipanaskan, ia dipulihkan:Fe 3 O 4 + 4H 2 → 3Fe + 4H 2 O.
• Ia juga berkurangan apabila digabungkan dengan karbon monoksida: Fe 3 O 4 + 4CO → 3Fe + 4CO 2.

Besi(II) hidroksida Fe(OH) 2 - bahan kristal putih, jarang kehijauan, tidak larut dalam air.

Sifat kimia:

• Ia mempunyai sifat amfoterik dengan dominasi yang asas.
• Ia memasuki tindak balas peneutralan asid bukan pengoksida, menunjukkan sifat utama: Fe(OH) 2 + 2HCl → FeCl 2 + 2H 2 O.
• Apabila berinteraksi dengan asid nitrik atau asid sulfurik pekat, ia mempamerkan sifat pengurangan, membentuk garam besi (III): 2Fe(OH) 2 + 4H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O.
• Apabila dipanaskan, ia bertindak balas dengan larutan alkali pekat: Fe (OH) 2 + 2NaOH → Na 2.

Besi hidroksida (I saya I) Fe (OH) 3- bahan kristal coklat atau amorf, tidak larut dalam air.

Sifat kimia:

• Ia mempunyai sifat amfoterik ringan dengan dominasi yang asas.
• Mudah berinteraksi dengan asid: Fe(OH) 3 + 3HCl → FeCl 3 + 3H 2 O.
• Dengan larutan alkali pekat ia membentuk heksahidroksoferrat (III): Fe (OH) 3 + 3NaOH → Na 3.
• Ia membentuk ferrat dengan cair alkali:2Fe(OH) 3 + Na 2 CO 3 → 2NaFeO 2 + CO 2 + 3H 2 O.
• Dalam persekitaran beralkali dengan agen pengoksidaan yang kuat, ia mempamerkan sifat pengurangan: 2Fe(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH → 2K 2 FeO 4 + 6NaBr + 8H 2 O.

Semua unsur kimia dibahagikan kepada logam dan bukan logam bergantung kepada struktur dan sifat atomnya. Juga, bahan mudah yang dibentuk oleh unsur dikelaskan kepada logam dan bukan logam, berdasarkan sifat fizikal dan kimianya.

Dalam sistem berkala unsur kimia D.I. Mendeleev, bukan logam terletak secara menyerong: boron - astatin dan di atasnya dalam subkumpulan utama.

Atom logam dicirikan oleh jejari yang agak besar dan sebilangan kecil elektron pada paras luar dari 1 hingga 3 (pengecualian: germanium, timah, plumbum - 4; antimoni dan bismut - 5; polonium - 6 elektron).

Atom bukan logam, sebaliknya, dicirikan oleh jejari atom kecil dan bilangan elektron pada tahap luar dari 4 hingga 8 (pengecualian adalah boron, ia mempunyai tiga elektron sedemikian).

Oleh itu kecenderungan atom logam untuk melepaskan elektron luar, i.e. sifat mengurangkan, dan untuk atom bukan logam - keinginan untuk menerima elektron yang hilang ke tahap lapan elektron yang stabil, i.e. sifat pengoksidaan.

logam

Dalam logam, terdapat ikatan logam dan kekisi kristal logam. Di tapak kekisi terdapat ion logam bercas positif yang diikat oleh elektron luar yang disosialisasikan kepunyaan keseluruhan kristal.

Ini menentukan semua sifat fizikal logam yang paling penting: kilauan logam, kekonduksian elektrik dan haba, keplastikan (keupayaan untuk mengubah bentuk di bawah pengaruh luar) dan beberapa ciri lain kelas bahan mudah ini.

Logam kumpulan I subkumpulan utama dipanggil logam alkali.

Logam Kumpulan II: kalsium, strontium, barium - tanah beralkali.

Sifat kimia logam

Dalam tindak balas kimia, logam hanya mempamerkan sifat mengurangkan, i.e. atom mereka menderma elektron, membentuk ion positif sebagai hasilnya.

1. Berinteraksi dengan bukan logam:

a) oksigen (dengan pembentukan oksida)

Logam alkali dan alkali tanah mudah teroksida dalam keadaan normal, jadi ia disimpan di bawah lapisan minyak vaseline atau minyak tanah.

4Li + O 2 = 2Li 2 O

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

Sila ambil perhatian: apabila natrium berinteraksi, peroksida terbentuk, kalium - superoksida

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2, K + O2 \u003d KO2

dan oksida diperoleh dengan mengkalsin peroksida dengan logam yang sepadan:

2Na + Na 2 O 2 \u003d 2Na 2 O

Besi, zink, kuprum dan logam kurang aktif lain perlahan-lahan teroksida di udara dan secara aktif apabila dipanaskan.

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 (campuran dua oksida: FeO dan Fe 2 O 3)

2Zn + O 2 = 2ZnO

2Cu + O 2 \u003d 2CuO

Logam emas dan platinum tidak teroksida oleh oksigen atmosfera dalam apa jua keadaan.

b) hidrogen (dengan pembentukan hidrida)

2Na + H2 = 2NaH

Ca + H 2 \u003d CaH 2

c) klorin (dengan pembentukan klorida)

2K + Cl 2 \u003d 2KCl

Mg + Cl 2 \u003d MgCl 2

2Al + 3Cl 2 \u003d 2AlCl 3

Sila ambil perhatian: apabila besi bertindak balas, besi (III) klorida terbentuk:

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

d) sulfur (dengan pembentukan sulfida)

2Na + S = Na 2 S

Hg + S = HgS

2Al + 3S = Al 2 S 3

Sila ambil perhatian: apabila besi bertindak balas, besi (II) sulfida terbentuk:

Fe + S = FeS

e) nitrogen (dengan pembentukan nitrida)

6K + N 2 = 2K 3 N

3Mg + N 2 \u003d Mg 3 N 2

2Al + N 2 = 2AlN

2. Berinteraksi dengan bahan kompleks:

Perlu diingat bahawa, mengikut keupayaan pemulihan, logam disusun dalam satu baris, yang dipanggil siri elektrokimia voltan atau aktiviti logam (siri anjakan Beketov N.N.):

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, (H 2), Cu, Hg, Ag, Au, Pt

air

Logam yang terletak dalam barisan sehingga magnesium, dalam keadaan normal, menyesarkan hidrogen daripada air, membentuk bes larut - alkali.

2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2

Ba + H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2

Magnesium berinteraksi dengan air apabila direbus.

Mg + 2H 2 O \u003d Mg (OH) 2 + H 2

Aluminium bertindak balas dengan kuat dengan air apabila filem oksida dikeluarkan.

2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2

Selebihnya logam, berdiri dalam barisan sehingga hidrogen, dalam keadaan tertentu, juga boleh bertindak balas dengan air dengan pembebasan hidrogen dan pembentukan oksida.

3Fe + 4H 2 O \u003d Fe 3 O 4 + 4H 2

b) larutan asid

(Kecuali asid sulfurik pekat dan asid nitrik sebarang kepekatan. Lihat tindak balas redoks.)

Sila ambil perhatian: jangan gunakan asid silisik tidak larut untuk tindak balas

Logam yang terdiri daripada magnesium hingga hidrogen menyesarkan hidrogen daripada asid.

Mg + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2

Sila ambil perhatian: garam ferus terbentuk.

Fe + H 2 SO 4 (razb.) \u003d FeSO 4 + H 2

Pembentukan garam tidak larut menghalang tindak balas daripada meneruskan. Sebagai contoh, plumbum secara praktikalnya tidak bertindak balas dengan larutan asid sulfurik kerana pembentukan plumbum sulfat yang tidak larut pada permukaan.

Logam dalam barisan selepas hidrogen TIDAK menggantikan hidrogen.

c) larutan garam

Logam yang berada dalam barisan sehingga magnesium dan bertindak balas secara aktif dengan air tidak digunakan untuk menjalankan tindak balas tersebut.

Untuk logam lain, peraturan dipenuhi:

Setiap logam menyesarkan daripada larutan garam logam lain yang terletak di barisan di sebelah kanannya, dan dengan sendirinya boleh disesarkan oleh logam yang terletak di sebelah kirinya.

Cu + HgCl 2 \u003d Hg + CuCl 2

Fe + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu

Seperti larutan asid, pembentukan garam tidak larut menghalang tindak balas daripada meneruskan.

d) larutan alkali

Logam berinteraksi, hidroksidanya adalah amfoterik.

Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2

2Al + 2KOH + 6H 2 O = 2K + 3H 2

e) dengan bahan organik

Logam alkali dengan alkohol dan fenol.

2C 2 H 5 OH + 2Na \u003d 2C 2 H 5 ONa + H 2

2C 6 H 5 OH + 2Na \u003d 2C 6 H 5 ONa + H 2

Logam mengambil bahagian dalam tindak balas dengan haloalkana, yang digunakan untuk mendapatkan sikloalkana yang lebih rendah dan untuk sintesis, di mana rangka karbon molekul menjadi lebih kompleks (tindak balas A. Wurtz):

CH 2 Cl-CH 2 -CH 2 Cl + Zn = C 3 H 6 (siklopropana) + ZnCl 2

2CH 2 Cl + 2Na \u003d C 2 H 6 (etana) + 2NaCl

bukan logam

Dalam bahan mudah, atom bukan logam disambungkan oleh ikatan kovalen bukan kutub. Dalam kes ini, ikatan kovalen tunggal (dalam H 2, F 2, Cl 2, Br 2, I 2), berganda (dalam molekul O 2), tiga kali ganda (dalam molekul N 2).

Struktur bahan mudah - bukan logam:

1. molekul

Dalam keadaan normal, kebanyakan bahan ini adalah gas (H 2, N 2, O 2, O 3, F 2, Cl 2) atau pepejal (I 2, P 4, S 8) dan hanya satu bromin (Br 2) adalah cecair. Semua bahan ini mempunyai struktur molekul, oleh itu ia tidak menentu. Dalam keadaan pepejal, ia boleh melebur disebabkan oleh interaksi antara molekul yang lemah yang mengekalkan molekulnya dalam kristal, dan mampu pemejalwapan.

2. atom

Bahan-bahan ini dibentuk oleh kristal, dalam nod yang terdapat atom: (B n, C n, Si n, Gen, Se n, Te n). Oleh kerana kekuatan tinggi ikatan kovalen, mereka, sebagai peraturan, mempunyai kekerasan yang tinggi, dan sebarang perubahan yang berkaitan dengan pemusnahan ikatan kovalen dalam kristal mereka (pencairan, penyejatan) dilakukan dengan perbelanjaan tenaga yang besar. Kebanyakan bahan ini mempunyai takat lebur dan didih yang tinggi, dan kemeruapannya sangat rendah.

Banyak unsur - bukan logam membentuk beberapa bahan mudah - pengubahsuaian alotropik. Alotropi boleh dikaitkan dengan komposisi molekul yang berbeza: oksigen O 2 dan ozon O 3 dan dengan struktur kristal yang berbeza: pengubahsuaian alotropik karbon adalah grafit, berlian, karbin, fullerene. Unsur - bukan logam dengan pengubahsuaian alotropik: karbon, silikon, fosforus, arsenik, oksigen, sulfur, selenium, telurium.

Sifat kimia bukan logam

Atom bukan logam dikuasai oleh sifat pengoksidaan, iaitu keupayaan untuk melekatkan elektron. Keupayaan ini dicirikan oleh nilai keelektronegatifan. Antara bukan logam

Pada, B, Te, H, As, I, Si, P, Se, C, S, Br, Cl, N, O, F

keelektronegatifan meningkat dan sifat pengoksidaan dipertingkatkan.

Ia berikutan bahawa untuk bahan mudah - bukan logam, kedua-dua sifat pengoksidaan dan pengurangan akan menjadi ciri, kecuali fluorin, agen pengoksidaan terkuat.

1. Sifat pengoksidaan

a) dalam tindak balas dengan logam (logam sentiasa agen penurunan)

2Na + S = Na 2 S (natrium sulfida)

3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 (magnesium nitrida)

b) dalam tindak balas dengan bukan logam yang terletak di sebelah kiri yang ini, iaitu, dengan nilai elektronegativiti yang lebih rendah. Sebagai contoh, apabila fosforus dan sulfur berinteraksi, sulfur akan menjadi agen pengoksida, kerana fosforus mempunyai nilai elektronegativiti yang lebih rendah:

2P + 5S = P 2 S 5 (fosforus V sulfida)

Kebanyakan bukan logam akan menjadi agen pengoksida dalam tindak balas dengan hidrogen:

H 2 + S = H 2 S

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

3H 2 + N 2 \u003d 2NH 3

c) dalam tindak balas dengan beberapa bahan kompleks

Agen pengoksidaan - oksigen, tindak balas pembakaran

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

Agen pengoksidaan - klorin

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

2KI + Cl 2 \u003d 2KCl + I 2

CH 4 + Cl 2 \u003d CH 3 Cl + HCl

Ch 2 \u003d CH 2 + Br 2 \u003d CH 2 Br-CH 2 Br

2. Sifat pemulihan

a) dalam tindak balas dengan fluorin

S + 3F 2 = SF 6

H 2 + F 2 \u003d 2HF

Si + 2F 2 = SiF 4

b) dalam tindak balas dengan oksigen (kecuali fluorin)

S + O 2 \u003d SO 2

N 2 + O 2 \u003d 2NO

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5

C + O 2 = CO 2

c) dalam tindak balas dengan bahan kompleks - agen pengoksidaan

H 2 + CuO \u003d Cu + H 2 O

6P + 5KClO 3 \u003d 5KCl + 3P 2 O 5

C + 4HNO 3 \u003d CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

H 2 C \u003d O + H 2 \u003d CH 3 OH

3. Tindak balas ketakkadaran: bukan logam yang sama ialah agen pengoksida dan agen penurunan

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO

3Cl 2 + 6KOH \u003d 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

Sifat am logam.

Kehadiran elektron valens yang terikat lemah pada nukleus menentukan sifat kimia umum logam. Dalam tindak balas kimia, mereka sentiasa bertindak sebagai agen pengurangan; bahan mudah, logam, tidak pernah menunjukkan sifat pengoksidaan.

Mendapatkan logam:
- pemulihan daripada oksida dengan karbon (C), karbon monoksida (CO), hidrogen (H2) atau logam yang lebih aktif (Al, Ca, Mg);
- pemulihan daripada larutan garam dengan logam yang lebih aktif;
- elektrolisis larutan atau leburan sebatian logam - pemulihan logam yang paling aktif (alkali, logam alkali tanah dan aluminium) menggunakan arus elektrik.

Secara semula jadi, logam ditemui terutamanya dalam bentuk sebatian, hanya logam aktif rendah ditemui dalam bentuk bahan mudah (logam asli).

Sifat kimia logam.
1. Interaksi dengan bahan ringkas bukan logam:
Kebanyakan logam boleh teroksida dengan bukan logam seperti halogen, oksigen, sulfur, nitrogen. Tetapi kebanyakan tindak balas ini memerlukan pemanasan awal untuk bermula. Pada masa akan datang, tindak balas boleh diteruskan dengan pembebasan sejumlah besar haba, yang membawa kepada penyalaan logam.
Pada suhu bilik, tindak balas hanya mungkin antara logam paling aktif (alkali dan alkali tanah) dan bukan logam paling aktif (halogen, oksigen). Logam alkali (Na, K) bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk peroksida dan superoksida (Na2O2, KO2).

a) interaksi logam dengan air.
Pada suhu bilik, logam alkali dan alkali tanah berinteraksi dengan air. Hasil daripada tindak balas penggantian, alkali (bes larut) dan hidrogen terbentuk: Logam + H2O \u003d Me (OH) + H2
Apabila dipanaskan, logam lain berinteraksi dengan air, berdiri dalam siri aktiviti di sebelah kiri hidrogen. Magnesium bertindak balas dengan air mendidih, aluminium - selepas rawatan permukaan khas, mengakibatkan pembentukan bes tidak larut - magnesium hidroksida atau aluminium hidroksida - dan hidrogen dibebaskan. Logam dalam julat aktiviti daripada zink (inklusif) hingga plumbum (inklusif) berinteraksi dengan wap air (iaitu melebihi 100 C), manakala oksida logam dan hidrogen yang sepadan terbentuk.
Logam di sebelah kanan hidrogen dalam siri aktiviti tidak berinteraksi dengan air.
b) interaksi dengan oksida:
logam aktif berinteraksi dalam tindak balas penggantian dengan oksida logam lain atau bukan logam, mengurangkannya kepada bahan mudah.
c) interaksi dengan asid:
Logam yang terletak di sebelah kiri hidrogen dalam siri aktiviti bertindak balas dengan asid untuk membebaskan hidrogen dan membentuk garam yang sepadan. Logam di sebelah kanan hidrogen dalam siri aktiviti tidak berinteraksi dengan larutan asid.
Tempat khas diduduki oleh tindak balas logam dengan asid nitrik dan sulfurik pekat. Semua logam kecuali yang mulia (emas, platinum) boleh dioksidakan oleh asid pengoksida ini. Hasil daripada tindak balas ini, garam yang sepadan akan sentiasa terbentuk, air dan hasil pengurangan nitrogen atau sulfur, masing-masing.
d) dengan alkali
Logam yang membentuk sebatian amfoterik (aluminium, berilium, zink) mampu bertindak balas dengan leburan (dengan pembentukan garam sederhana aluminat, berilat atau zink) atau larutan alkali (dengan pembentukan garam kompleks yang sepadan). Semua tindak balas akan membebaskan hidrogen.
e) Selaras dengan kedudukan logam dalam siri aktiviti, tindak balas pengurangan (anjakan) logam kurang aktif daripada larutan garamnya oleh logam lain yang lebih aktif adalah mungkin. Hasil daripada tindak balas, garam bahan yang lebih aktif dan mudah terbentuk - logam yang kurang aktif.

Sifat am bukan logam.

Terdapat lebih sedikit bukan logam daripada logam (22 unsur). Walau bagaimanapun, kimia bukan logam adalah lebih rumit disebabkan oleh pengisian yang lebih besar pada tahap tenaga luaran atom mereka.
Sifat fizikal bukan logam adalah lebih pelbagai: antaranya ialah gas (fluorin, klorin, oksigen, nitrogen, hidrogen), cecair (bromin) dan pepejal, yang sangat berbeza antara satu sama lain dalam takat lebur. Kebanyakan bukan logam tidak mengalirkan elektrik, tetapi silikon, grafit, germanium mempunyai sifat semikonduktor.
Gas, cecair dan beberapa pepejal bukan logam (iodin) mempunyai struktur molekul kekisi kristal, selebihnya bukan logam mempunyai kekisi kristal atom.
Fluorin, klorin, bromin, iodin, oksigen, nitrogen dan hidrogen dalam keadaan normal wujud dalam bentuk molekul diatomik.
Banyak unsur bukan logam membentuk beberapa pengubahsuaian alotropik bahan mudah. Jadi oksigen mempunyai dua pengubahsuaian alotropik - oksigen O2 dan ozon O3, sulfur mempunyai tiga pengubahsuaian alotropik - rombik, plastik dan sulfur monoklinik, fosforus mempunyai tiga pengubahsuaian alotropik - fosforus merah, putih dan hitam, karbon - enam pengubahsuaian alotropik - jelaga, grafit, berlian , karbin, fullerene, graphene.

Tidak seperti logam, yang hanya mempamerkan sifat pengurangan, bukan logam dalam tindak balas dengan bahan mudah dan kompleks boleh bertindak sebagai agen penurunan dan sebagai agen pengoksidaan. Mengikut aktiviti mereka, bukan logam menduduki tempat tertentu dalam siri keelektronegatifan. Fluorin dianggap sebagai bukan logam yang paling aktif. Ia hanya menunjukkan sifat pengoksidaan. Oksigen berada di tempat kedua dari segi aktiviti, nitrogen di tempat ketiga, kemudian halogen dan bukan logam lain. Hidrogen mempunyai keelektronegatifan terendah di antara bukan logam.

Sifat kimia bukan logam.

1. Interaksi dengan bahan mudah:
Bukan logam berinteraksi dengan logam. Dalam tindak balas sedemikian, logam bertindak sebagai agen penurunan, bukan logam sebagai agen pengoksidaan. Hasil daripada tindak balas sebatian, sebatian binari terbentuk - oksida, peroksida, nitrida, hidrida, garam asid bebas oksigen.
Dalam tindak balas bukan logam antara satu sama lain, bukan logam yang lebih elektronegatif mempamerkan sifat agen pengoksida, yang kurang elektronegatif - sifat agen penurunan. Hasil daripada tindak balas sebatian, sebatian binari terbentuk. Perlu diingat bahawa bukan logam boleh mempamerkan keadaan pengoksidaan berubah-ubah dalam sebatiannya.
2. Interaksi dengan bahan kompleks:
a) dengan air:
Dalam keadaan biasa, hanya halogen yang berinteraksi dengan air.
b) dengan oksida logam dan bukan logam:
Banyak bukan logam boleh bertindak balas pada suhu tinggi dengan oksida bukan logam lain, mengurangkannya kepada bahan mudah. Bukan logam di sebelah kiri sulfur dalam siri keelektronegatifan juga boleh berinteraksi dengan oksida logam, mengurangkan logam kepada bahan mudah.
c) dengan asid:
Sesetengah bukan logam boleh dioksidakan dengan asid sulfurik atau nitrik pekat.
d) dengan alkali:
Di bawah tindakan alkali, sesetengah bukan logam boleh mengalami perubahan, sebagai agen pengoksidaan dan agen penurunan.
Contohnya, dalam tindak balas halogen dengan larutan alkali tanpa pemanasan: Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O atau apabila dipanaskan: 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O.
e) dengan garam:
Apabila berinteraksi, sebagai agen pengoksidaan yang kuat, mereka mempamerkan sifat mengurangkan.
Halogen (kecuali fluorin) memasuki tindak balas penggantian dengan larutan garam asid hidrohalik: halogen yang lebih aktif menggantikan halogen yang kurang aktif daripada larutan garam.

Sifat kimia bahan mudah - bukan logam

Sifat kimia hidrogen

Dari sudut pandangan sifat hidrogen sebagai bahan mudah, ia bagaimanapun mempunyai lebih banyak persamaan dengan halogen. Hidrogen, seperti halogen, adalah bukan logam dan membentuk molekul diatomik yang serupa dengannya (H 2 ).

Di bawah keadaan biasa, hidrogen adalah gas, bahan tidak aktif. Aktiviti rendah hidrogen dijelaskan oleh kekuatan tinggi ikatan antara atom hidrogen dalam molekul, yang memerlukan sama ada pemanasan kuat atau penggunaan pemangkin, atau kedua-duanya pada masa yang sama, untuk memecahkannya.

Interaksi hidrogen dengan bahan mudah

dengan logam

Di antara logam, hidrogen bertindak balas hanya dengantanah beralkali dan beralkali! Logam alkali termasuk logam subkumpulan utama kumpulan pertama (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), dan logam alkali tanah - logam subkumpulan utama kumpulan ke-2, kecuali berilium dan magnesium (Ca, Sr, Ba, Ra)

Apabila berinteraksi dengan logam aktif, hidrogen mempamerkan sifat pengoksidaan, i.e. merendahkan keadaan pengoksidaannya. Dalam kes ini, hidrida logam alkali dan alkali tanah terbentuk, yang mempunyai struktur ionik. Tindak balas berlaku apabila dipanaskan:

2Na+H 2 = 2NaH

Ca + H 2 = CaH 2

Perlu diingatkan bahawa interaksi dengan logam aktif adalah satu-satunya kes apabila molekul hidrogen H 2 adalah agen pengoksidaan.

dengan bukan logam

Daripada bukan logam, hidrogen bertindak balas hanya dengan karbon, nitrogen, oksigen, sulfur, selenium dan halogen!

Karbon harus difahami sebagai grafit atau karbon amorf, kerana berlian adalah pengubahsuaian alotropik karbon yang sangat lengai.

Apabila berinteraksi dengan bukan logam, hidrogen hanya boleh melaksanakan fungsi agen penurunan, iaitu, ia hanya boleh meningkatkan keadaan pengoksidaannya:

Interaksi hidrogen dengan bahan kompleks

dengan oksida logam

Hidrogen tidak bertindak balas dengan oksida logam yang berada dalam siri aktiviti logam sehingga aluminium (termasuk), namun, ia mampu mengurangkan banyak oksida logam di sebelah kanan aluminium apabila dipanaskan:

dengan oksida bukan logam

Daripada oksida bukan logam, hidrogen bertindak balas apabila dipanaskan dengan oksida nitrogen, halogen, dan karbon. Daripada semua interaksi hidrogen dengan oksida bukan logam, tindak balasnya dengan karbon monoksida CO harus diberi perhatian khusus.

Campuran CO dan H 2 malah mempunyai namanya sendiri - "gas sintesis", kerana, bergantung kepada keadaan, produk industri yang dituntut seperti metanol, formaldehid dan juga hidrokarbon sintetik boleh diperoleh daripadanya:

dengan asid

Hidrogen tidak bertindak balas dengan asid tak organik!

Daripada asid organik, hidrogen bertindak balas hanya dengan asid tak tepu, serta dengan asid yang mengandungi kumpulan berfungsi yang mampu direduksi oleh hidrogen, khususnya.kumpulan aldehid, keto atau nitro .

dengan garam

Dalam kes larutan akueus garam, interaksinya dengan hidrogen tidak berlaku. Walau bagaimanapun, apabila hidrogen disalurkan ke atas garam pepejal beberapa logam aktiviti sederhana dan rendah, pengurangan separa atau lengkapnya adalah mungkin, contohnya:

Sifat kimia halogen

Halogen ialah unsur kimia kumpulan VIIA (F, Cl, Br, I, At), serta bahan ringkas yang terbentuk. Selepas ini, melainkan dinyatakan sebaliknya, halogen akan difahami sebagai bahan mudah.

Semua halogen mempunyai struktur molekul, yang membawa kepada takat lebur dan didih bahan-bahan ini yang rendah. Molekul halogen adalah diatomik, i.e. formula mereka boleh ditulis dalam bentuk umum sebagai Hal 2 .

Halogen

Ciri-ciri fizikal

F 2 Gas kuning muda dengan bau pedas dan menjengkelkan

Cl 2 Gas kuning-hijau dengan bau pedas dan menyesakkan

Br 2 Cecair merah-coklat dengan bau pedas

saya 2 Bahan pepejal dengan bau pedas, membentuk kristal ungu-hitam

Perlu diperhatikan sifat fizikal tertentu iodin seperti keupayaannya untuk menyublimkan atau, dengan kata lain, pemejalwapan. Sublimasi adalah fenomena di mana bahan dalam keadaan pepejal tidak cair apabila dipanaskan, tetapi, memintas fasa cecair, serta-merta masuk ke dalam keadaan gas.

Seperti yang anda ketahui, keelektronegatifan bukan logam berkurangan apabila bergerak ke bawah subkumpulan, dan oleh itu aktiviti halogen berkurangan dalam siri: F 2 >Cl 2 >Br 2 > saya 2

Interaksi halogen dengan bahan mudah

Semua halogen sangat reaktif dan bertindak balas dengan kebanyakan bahan mudah. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa fluorin, kerana kereaktifannya yang sangat tinggi, boleh bertindak balas walaupun dengan bahan mudah yang tidak dapat bertindak balas dengan halogen lain. Bahan mudah tersebut termasuk oksigen, karbon (berlian), nitrogen, platinum, emas, dan beberapa gas mulia (xenon dan krypton). Itu. sebenarnya, fluorin tidak bertindak balas hanya dengan gas mulia tertentu.

Halogen yang tinggal, i.e. klorin, bromin dan iodin juga merupakan bahan aktif, tetapi kurang aktif daripada fluorin. Mereka bertindak balas dengan hampir semua bahan mudah kecuali oksigen, nitrogen, karbon dalam bentuk berlian, platinum, emas dan gas mulia.

Interaksi halogen dengan bukan logam

hidrogen

Apabila semua halogen bertindak balas dengan hidrogen, hidrogen halida terbentuk dengan formula am HHal. Pada masa yang sama, tindak balas fluorin dengan hidrogen bermula secara spontan walaupun dalam gelap dan diteruskan dengan letupan mengikut persamaan: H 2 + F 2 = 2HF

Tindak balas klorin dengan hidrogen boleh dimulakan dengan penyinaran atau pemanasan ultraviolet yang sengit. Juga bocor dengan letupan: H 2 +Cl 2 = 2HCl

Bromin dan iodin bertindak balas dengan hidrogen hanya apabila dipanaskan, dan pada masa yang sama, tindak balasdengan iodin ialah boleh diterbalikkan: H 2 + Br 2 = 2 HBr

fosforus

Interaksi fluorin dengan fosforus membawa kepada pengoksidaan fosforus kepada keadaan pengoksidaan tertinggi (+5). Dalam kes ini, pembentukan fosforus pentafluorida berlaku: 2P + 5F 2 = 2PF 5

Apabila klorin dan bromin berinteraksi dengan fosforus, adalah mungkin untuk mendapatkan fosforus halida dalam keadaan pengoksidaan + 3 dan dalam keadaan pengoksidaan + 5, yang bergantung pada perkadaran bahan tindak balas:

Dalam kes fosforus putih dalam suasana fluorin, klorin atau cecair bromin, tindak balas bermula secara spontan.

Interaksi fosforus dengan iodin boleh menyebabkan pembentukan hanya fosforus triiodida kerana keupayaan pengoksidaan yang jauh lebih rendah daripada halogen lain:

kelabu

Fluorin mengoksidakan sulfur kepada keadaan pengoksidaan tertinggi +6, membentuk sulfur heksafluorida:

Klorin dan bromin bertindak balas dengan sulfur, membentuk sebatian yang mengandungi sulfur dalam keadaan pengoksidaan yang sangat luar biasa untuknya +1 dan +2. Interaksi ini sangat spesifik, dan untuk lulus peperiksaan dalam kimia, keupayaan untuk menulis persamaan interaksi ini tidak diperlukan. Oleh itu, tiga persamaan berikut diberikan sebagai panduan:

interaksi sulfur dengan klorin dan bromin

Interaksi halogen dengan logam

Seperti yang dinyatakan di atas, fluorin dapat bertindak balas dengan semua logam, walaupun yang tidak aktif seperti platinum dan emas:

Baki halogen bertindak balas dengan semua logam kecuali platinum dan emas:

Tindak balas halogen dengan bahan kompleks

Tindak balas penggantian dengan halogen

Halogen yang lebih aktif, i.e. yang unsur kimianya terletak lebih tinggi dalam jadual berkala, dapat menggantikan halogen yang kurang aktif daripada asid hidrohalik dan halida logam yang terbentuk:

Begitu juga, bromin dan iodin menyesarkan sulfur daripada larutan sulfida dan atau hidrogen sulfida:

Klorin ialah agen pengoksidaan yang lebih kuat dan mengoksidakan hidrogen sulfida dalam larutan akueusnya bukan kepada sulfur, tetapi kepada asid sulfurik:

Interaksi halogen dengan air

Air terbakar dalam fluorin dengan nyalaan biru mengikut persamaan tindak balas:

Bromin dan klorin bertindak balas secara berbeza dengan air daripada fluorin. Jika fluorin bertindak sebagai agen pengoksida, maka klorin dan bromin tidak seimbang dalam air, membentuk campuran asid. Dalam kes ini, tindak balas boleh diterbalikkan:

Interaksi iodin dengan air berjalan ke tahap yang tidak ketara sehingga ia boleh diabaikan dan menganggap bahawa tindak balas tidak diteruskan sama sekali.

Interaksi halogen dengan larutan alkali

Fluorin, apabila berinteraksi dengan larutan akueus alkali, sekali lagi bertindak sebagai agen pengoksidaan:

Keupayaan untuk menulis persamaan ini tidak diperlukan untuk lulus peperiksaan. Ia cukup untuk mengetahui fakta tentang kemungkinan interaksi sedemikian dan peranan pengoksidaan fluorin dalam tindak balas ini.

Tidak seperti fluorin, halogen yang tinggal tidak seimbang dalam larutan alkali, iaitu, mereka secara serentak meningkatkan dan mengurangkan keadaan pengoksidaan mereka. Pada masa yang sama, dalam kes klorin dan bromin, bergantung pada suhu, aliran dalam dua arah yang berbeza adalah mungkin. Khususnya, dalam keadaan sejuk, tindak balas berlaku seperti berikut:

Iodin bertindak balas dengan alkali secara eksklusif mengikut pilihan kedua, i.e. dengan pembentukan iodat, kerana hypoiodite tidak stabil bukan sahaja apabila dipanaskan, tetapi juga pada suhu biasa dan walaupun dalam keadaan sejuk:

Sifat kimia oksigen

Unsur kimia oksigen boleh wujud dalam bentuk dua pengubahsuaian alotropik, i.e. membentuk dua bahan ringkas. Kedua-dua bahan ini mempunyai struktur molekul. Salah satunya mempunyai formula O 2 dan mempunyai nama oksigen, i.e. sama dengan nama unsur kimia yang membentuknya.

Satu lagi bahan mudah yang dibentuk oleh oksigen dipanggil ozon. Ozon, tidak seperti oksigen, terdiri daripada molekul triatomik, i.e. mempunyai formula O 3 .

Oleh kerana bentuk oksigen yang utama dan paling biasa ialah oksigen molekul O 2 Pertama sekali, kami akan mempertimbangkan sifat kimianya.

Unsur kimia oksigen berada di tempat kedua dari segi keelektronegatifan di antara semua unsur dan kedua selepas fluorin. Dalam hal ini, adalah logik untuk menganggap aktiviti oksigen yang tinggi dan kehadiran sifat pengoksidaan yang hampir secara eksklusif di dalamnya. Sesungguhnya, senarai bahan mudah dan kompleks yang boleh bertindak balas dengan oksigen adalah besar. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa kerana terdapat ikatan berganda yang kuat dalam molekul oksigen, kebanyakan tindak balas dengan oksigen memerlukan penggunaan haba. Selalunya, pemanasan yang kuat diperlukan pada permulaan tindak balas (pencucuhan), selepas itu banyak tindak balas diteruskan secara bebas tanpa bekalan haba dari luar.

Antara bahan mudah, hanya logam mulia (Ag, Pt, Au), halogen dan gas lengai tidak teroksida oleh oksigen.

Sulfur terbakar dalam oksigen untuk membentuk sulfur dioksida:

Ciri ciri kimia oksigen dan sulfur

Fosforus bergantung kepada lebihan atau kekurangan oksigen, ia boleh membentuk kedua-dua fosforus (V) oksida dan fosforus (III) oksida:

Interaksi oksigendengan nitrogen berjalan dalam keadaan yang sangat teruk, kerana tenaga pengikat dalam oksigen dan terutamanya molekul nitrogen adalah sangat tinggi. Keelektronegatifan tinggi kedua-dua unsur juga menyumbang kepada kerumitan tindak balas. Tindak balas bermula hanya pada suhu melebihi 2000 o C dan boleh diterbalikkan:

Tidak semua bahan mudah bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk oksida. Jadi, sebagai contoh, natrium, terbakar dalam oksigen, membentuk peroksida:

Selalunya, apabila bahan kompleks dibakar dalam oksigen, campuran oksida unsur-unsur yang membentuk bahan asal terbentuk. Sebagai contoh:

Walau bagaimanapun, apabila bahan organik yang mengandungi nitrogen dibakar dalam oksigen, molekul nitrogen N terbentuk dan bukannya nitrik oksida. 2 . Sebagai contoh:

Apabila derivatif klorin dibakar dalam oksigen, bukannya klorin oksida, hidrogen klorida terbentuk:

Sifat kimia ozon:

Ozon adalah agen pengoksida yang lebih kuat daripada oksigen. Ini disebabkan oleh fakta bahawa salah satu ikatan oksigen-oksigen dalam molekul ozon mudah pecah dan akibatnya, oksigen atom yang sangat aktif terbentuk. Ozon, tidak seperti oksigen, tidak memerlukan pemanasan untuk menunjukkan sifat pengoksidaannya yang tinggi. Ia menunjukkan aktivitinya pada suhu biasa dan juga rendah: PbS + 4O 3 = PbSO 4 + 4O 2

Seperti yang dinyatakan di atas,perak tidak bertindak balas dengan oksigen, bagaimanapun, ia bertindak balas dengan ozon:

2Ag+O 3 = Ag 2 O+O 2

Tindak balas kualitatif terhadap kehadiran ozon ialah apabila gas ujian disalurkan melalui larutan kalium iodida, pembentukan iodin diperhatikan:

2KI+O 3 + H 2 O=I 2 ↓ +O 2 + 2KOH

Sifat kimia sulfur

Sulfur sebagai unsur kimia boleh wujud dalam beberapa pengubahsuaian alotropik. Bezakan belerang rombik, monoklinik dan plastik. Sulfur monoklinik boleh diperolehi dengan penyejukan perlahan leburan sulfur belah ketupat, manakala plastik, sebaliknya, diperoleh dengan penyejukan mendadak leburan sulfur yang telah dididihkan sebelum ini. Sulfur plastik mempunyai sifat keanjalan yang jarang berlaku untuk bahan bukan organik - ia mampu meregangkan secara berbalik di bawah tindakan daya luar, kembali ke bentuk asalnya apabila kesan ini ditamatkan. Sulfur belah ketupat adalah yang paling stabil di bawah keadaan biasa, dan semua pengubahsuaian alotropik lain masuk ke dalamnya dari semasa ke semasa.

Molekul sulfur rombik terdiri daripada lapan atom, i.e. formulanya boleh ditulis sebagai S 8 . Walau bagaimanapun, oleh kerana sifat kimia semua pengubahsuaian adalah agak serupa, supaya tidak menyukarkan untuk menulis persamaan tindak balas, sebarang sulfur hanya dilambangkan dengan simbol S.

Sulfur boleh berinteraksi dengan kedua-dua bahan mudah dan kompleks. Dalam tindak balas kimia, ia mempamerkan kedua-dua sifat pengoksidaan dan pengurangan.

Sifat pengoksidaan sulfur muncul apabila ia berinteraksi dengan logam, serta bukan logam yang dibentuk oleh atom unsur kurang elektronegatif (hidrogen, karbon, fosforus):

Sebagai agen pengurangan, sulfur bertindak apabila berinteraksi dengan bukan logam yang dibentuk oleh lebih banyak unsur elektronegatif (oksigen, halogen), serta bahan kompleks dengan fungsi pengoksidaan yang jelas, sebagai contoh, asid sulfurik dan nitrik pekat:

Sulfur juga berinteraksi semasa mendidih dengan larutan alkali berair pekat. Interaksi berjalan mengikut jenis ketidakkadaran, i.e. sulfur secara serentak merendahkan dan meningkatkan keadaan pengoksidaannya:

Sifat kimia nitrogen

Unsur kimia nitrogen hanya membentuk satu bahan ringkas. Bahan ini adalah gas dan dibentuk oleh molekul diatomik, i.e. mempunyai formula N 2 . Walaupun fakta bahawa unsur kimia nitrogen mempunyai keelektronegatifan tinggi, nitrogen molekul N 2 adalah bahan yang sangat lengai. Fakta ini disebabkan oleh fakta bahawa ikatan rangkap tiga yang sangat kuat (N≡N) berlaku dalam molekul nitrogen. Atas sebab ini, hampir semua tindak balas dengan nitrogen berjalan hanya pada suhu tinggi.

Interaksi nitrogen dengan logam

Satu-satunya bahan yang bertindak balas dengan nitrogen dalam keadaan normal ialah litium:

Menarik adalah hakikat bahawa dengan logam aktif lain, i.e. tanah beralkali dan beralkali, nitrogen bertindak balas hanya apabila dipanaskan:

Interaksi nitrogen dengan logam aktiviti sederhana dan rendah (kecuali Pt dan Au) juga mungkin, tetapi memerlukan suhu yang lebih tinggi.

Interaksi nitrogen dengan bukan logam

Nitrogen bertindak balas dengan hidrogen apabila dipanaskan dengan kehadiran pemangkin. Tindak balas boleh diterbalikkan, oleh itu, untuk meningkatkan hasil ammonia dalam industri, proses dijalankan pada tekanan tinggi:

Sebagai agen pengurangan, nitrogen bertindak balas dengan fluorin dan oksigen. Dengan fluorin, tindak balas berlaku di bawah tindakan nyahcas elektrik:

Dengan oksigen, tindak balas berlaku di bawah pengaruh nyahcas elektrik atau pada suhu lebih daripada 2000 kira-kira C dan boleh diterbalikkan:

Daripada bukan logam, nitrogen tidak bertindak balas dengan halogen dan sulfur.

Interaksi nitrogen dengan bahan kompleks

Sebagai sebahagian daripada kursus sekolah USE, kita boleh menganggap bahawa nitrogen tidak bertindak balas dengan mana-mana bahan kompleks selain hidrida logam aktif:

Sifat kimia fosforus

Terdapat beberapa pengubahsuaian alotropik fosforus, khususnya fosforus putih, fosforus merah dan fosforus hitam.

Fosforus putih dibentuk oleh molekul empat atom P 4 , bukan pengubahsuaian stabil fosforus. beracun. Pada suhu bilik, ia lembut dan, seperti lilin, boleh dipotong dengan mudah dengan pisau. Di udara, ia perlahan-lahan mengoksida, dan disebabkan oleh keanehan mekanisme pengoksidaan tersebut, ia bersinar dalam gelap (fenomena chemiluminescence). Walaupun dengan pemanasan yang rendah, pencucuhan spontan fosforus putih adalah mungkin.

Daripada semua pengubahsuaian alotropik, fosforus putih adalah yang paling aktif.

Fosforus merah terdiri daripada molekul panjang komposisi berubah-ubah Pn. Sesetengah sumber menunjukkan bahawa ia mempunyai struktur atom, tetapi masih lebih tepat untuk menganggap strukturnya sebagai molekul. Oleh kerana ciri-ciri struktur, ia adalah bahan yang kurang aktif berbanding dengan fosforus putih, khususnya, tidak seperti fosforus putih, ia teroksida dengan lebih perlahan di udara dan memerlukan pencucuhan untuk menyalakannya.

Fosforus hitam terdiri daripada rantai Pn berterusan dan mempunyai struktur berlapis yang serupa dengan grafit, itulah sebabnya ia kelihatan seperti itu. Pengubahsuaian alotropik ini mempunyai struktur atom. Yang paling stabil daripada semua pengubahsuaian alotropik fosforus, yang paling pasif secara kimia. Atas sebab ini, sifat kimia fosforus yang dibincangkan di bawah harus dikaitkan terutamanya dengan fosforus putih dan merah.

Interaksi fosforus dengan bukan logam

Kereaktifan fosforus lebih tinggi daripada nitrogen. Jadi, fosforus mampu membakar selepas penyalaan dalam keadaan normal, membentuk asid oksida P 2 O 5 :

dan dengan kekurangan oksigen, fosforus (III) oksida:

Tindak balas dengan halogen juga berlangsung secara intensif. Jadi, semasa pengklorinan dan brominasi fosforus, bergantung kepada perkadaran reagen, fosforus trihalida atau pentahalida terbentuk:

Oleh kerana sifat pengoksidaan yodium yang jauh lebih lemah berbanding dengan halogen lain, adalah mungkin untuk mengoksidakan fosforus dengan iodin hanya kepada keadaan pengoksidaan +3:

Tidak seperti nitrogen, fosforus tidak bertindak balas dengan hidrogen.

Interaksi fosforus dengan logam

Fosforus bertindak balas apabila dipanaskan dengan logam aktif dan logam aktiviti sederhana untuk membentuk fosfida:

Interaksi fosforus dengan bahan kompleks

Fosforus dioksidakan oleh asid pengoksidaan, khususnya, asid nitrik dan sulfurik pekat:

interaksi fosforus dengan asid pengoksida

Anda harus tahu bahawa fosforus putih bertindak balas dengan larutan alkali berair. Walau bagaimanapun, disebabkan kekhususan, keupayaan untuk menulis persamaan interaksi tersebut untuk Peperiksaan Negeri Bersepadu dalam Kimia belum lagi diperlukan.

Walau bagaimanapun, bagi mereka yang menuntut 100 mata, untuk ketenangan fikiran mereka sendiri, anda boleh mengingati ciri berikut interaksi fosforus dengan larutan alkali dalam keadaan sejuk dan apabila dipanaskan.

Dalam keadaan sejuk, interaksi fosforus putih dengan larutan alkali berjalan dengan perlahan. Tindak balas disertai dengan pembentukangas dengan bau ikan busuk - fosfin dan sebatian dengan keadaan pengoksidaan jarang fosforus +1:

Apabila fosforus putih berinteraksi dengan larutan alkali pekat, hidrogen dibebaskan semasa mendidih dan fosfit terbentuk:

Sifat kimia karbon

Karbon mampu membentuk beberapa pengubahsuaian alotropik. Ini adalah berlian (pengubahsuaian alotropik yang paling lengai), grafit, fullerene dan karbina.

Arang dan jelaga adalah karbon amorf. Karbon dalam keadaan ini tidak mempunyai struktur yang teratur dan sebenarnya terdiri daripada serpihan terkecil lapisan grafit. Karbon amorf yang dirawat dengan wap air panas dipanggil karbon teraktif. 1 gram karbon diaktifkan, kerana kehadiran banyak liang di dalamnya, mempunyai jumlah permukaan lebih daripada tiga ratus meter persegi! Oleh kerana keupayaannya untuk menyerap pelbagai bahan, karbon teraktif digunakan secara meluas sebagai pengisi penapis, serta enterosorben untuk pelbagai jenis keracunan.

Dari sudut pandangan kimia, karbon amorf ialah bentuknya yang paling aktif, grafit mempamerkan aktiviti sederhana, dan berlian adalah bahan yang sangat lengai. Atas sebab ini, sifat kimia karbon yang dipertimbangkan di bawah harus dikaitkan terutamanya dengan karbon amorf.

Mengurangkan sifat karbon

Sebagai agen penurunan, karbon bertindak balas dengan bukan logam seperti oksigen, halogen, dan sulfur.

Bergantung kepada lebihan atau kekurangan oksigen, pembakaran arang batu boleh menghasilkan karbon monoksida CO atau karbon dioksida CO 2 :

Apabila karbon berinteraksi dengan fluorin karbon tetrafluorida terbentuk:

Apabila karbon dipanaskan dengan sulfur karbon disulfida CS terbentuk 2 :

Karbon boleh mengurangkan logam selepas aluminium dalam siri aktiviti oksidanya. Sebagai contoh:

Jugakarbon juga bertindak balas dengan oksida logam aktif , bagaimanapun, dalam kes ini, sebagai peraturan, bukan pengurangan logam yang diperhatikan, tetapi pembentukan karbidanya:

Interaksi karbon dengan oksida bukan logam

Karbon memasuki tindak balas perkadaran bersama dengan karbon dioksida CO 2 :

Salah satu proses yang paling penting dari sudut pandangan industri ialah apa yang dipanggil pembaharuan wap arang batu. Proses ini dijalankan dengan menghantar wap air melalui arang panas. Dalam kes ini, tindak balas berikut berlaku:

Pada suhu tinggi, karbon mampu mengurangkan walaupun sebatian lengai seperti silikon dioksida. Dalam kes ini, bergantung kepada keadaan, pembentukan silikon atau silikon karbida (karborundum) adalah mungkin:

Juga, karbon sebagai agen pengurangan bertindak balas dengan asid pengoksida, khususnya, asid sulfurik dan nitrik pekat:

Sifat pengoksidaan karbon

Unsur kimia karbon tidak sangat elektronegatif, jadi bahan mudah yang dibentuknya jarang menunjukkan sifat pengoksidaan berkenaan dengan bukan logam lain.

Contoh tindak balas sedemikian ialah interaksi karbon amorf dengan hidrogen apabila dipanaskan dengan kehadiran mangkin:

serta dengan silikon pada suhu 1200-1300 kira-kira DARIPADA:

Karbon mempamerkan sifat pengoksidaan berhubung dengan logam . Karbon mampu bertindak balas dengan logam aktif dan beberapa logam aktiviti perantaraan. Tindak balas berlaku apabila dipanaskan:

Karbida logam aktif dihidrolisiskan oleh air:

serta larutan asid bukan pengoksida:

Dalam kes ini, hidrokarbon terbentuk mengandungi karbon dalam keadaan pengoksidaan yang sama seperti dalam karbida asal.

Sifat kimia silikon

Silikon boleh wujud, begitu juga karbon dalam keadaan hablur dan amorfus, dan, sama seperti dalam kes karbon, silikon amorfus secara ketara lebih aktif secara kimia daripada silikon kristal.

Kadang-kadang silikon amorfus dan kristal dipanggil pengubahsuaian alotropiknya, yang, secara tegasnya, tidak sepenuhnya benar. Silikon amorfus pada asasnya ialah konglomerat zarah terkecil silikon kristal yang disusun secara rawak berbanding satu sama lain.

Interaksi silikon dengan bahan mudah

bukan logam

Di bawah keadaan biasa, silikon, kerana lengainya, bertindak balas hanya dengan fluorin:

Si+2F 2 = SiF 4

Silikon bertindak balas dengan klorin, bromin dan iodin hanya apabila dipanaskan. Ia adalah ciri bahawa, bergantung kepada aktiviti halogen, suhu yang sama berbeza diperlukan:

Semua silikon halida mudah dihidrolisiskan oleh air:

serta larutan alkali:

Tindak balas silikon dengan oksigen berterusan, tetapi memerlukan pemanasan yang sangat kuat (1200-1300 kira-kira C) disebabkan oleh fakta bahawa filem oksida yang kuat menjadikannya sukar untuk berinteraksi:

Pada suhu 1200-1500 kira-kira Dengan silikon perlahan-lahan berinteraksi dengan karbon dalam bentuk grafit dengan pembentukan carborundum SiC - bahan dengan kekisi kristal atom yang serupa dengan berlian dan hampir tidak kalah kekuatannya:

Silikon tidak bertindak balas dengan hidrogen.

logam

Oleh kerana keelektronegatifannya yang rendah, hidrogen boleh mempamerkan sifat pengoksidaan hanya berkenaan dengan logam. Daripada logam, silikon bertindak balas dengan aktif (alkali dan alkali tanah), serta banyak logam aktiviti sederhana. Hasil daripada interaksi ini, silisid terbentuk: 2Mg + Si = Mg 2 Si

Silisid logam aktif mudah dihidrolisis dengan air atau larutan cair asid bukan pengoksida:

Ini menghasilkan gas silane SiH 4 – analog metana CH 4 .

Interaksi silikon dengan bahan kompleks

Silikon tidak bertindak balas dengan air walaupun semasa mendidih, tetapi silikon amorfus berinteraksi dengan wap air panas lampau pada suhu kira-kira 400-500 kira-kira C. Ini menghasilkan hidrogen dan silikon dioksida:

Daripada semua asid, silikon (dalam keadaan amorf) hanya bertindak balas dengan asid hidrofluorik pekat:

Silikon larut dalam larutan alkali pekat. Tindak balas itu disertai dengan evolusi hidrogen: