Mga katangian ng mga simpleng sangkap ng metal at nonmetals GAMITIN. Mga kemikal na katangian ng mga simpleng sangkap ng mga metal at di-metal

MGA METAL, KANILANG MGA ARI-ARIAN, PRODUKSYON, APLIKASYON. ELECTROLYSIS.

1. Hindi tumutugon sa tubig:

1) magnesiyo 2) beryllium 3) barium 4) strontium

2. Ang reaksyon ng dilute na nitric acid na may tanso ay tumutugma sa equation:

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

2) Cu + 2 HNO 3 = 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. Ihambing ang mga prosesong nagaganap sa mga electrodes sa panahon ng electrolysis ng isang melt at isang solusyon ng sodium chloride.

4. Sa panahon ng electrolysis ng AgNO solution 3 Ang mga sumusunod ay inilabas sa katod:

1) pilak 2) hydrogen 3) pilak at hydrogen 4) oxygen at hydrogen

5. Sa panahon ng electrolysis ng potassium chloride solution sa cathode, ang mga sumusunod ay nangyayari:

1) pagbabawas ng tubig 2) oksihenasyon ng tubig

3) pagbabawas ng potassium ions 4) oksihenasyon ng chlorine

6. Anong proseso ang nangyayari sa copper anode sa panahon ng electrolysis ng sodium bromide solution?

1) oksihenasyon ng tubig 2) oksihenasyon ng mga bromine ions

3) oksihenasyon ng tanso 4) pagbabawas ng tanso

7. Posible ang reaksyon sa pagitan ng:

1) Ag at K 2 SO 4 (solusyon) 2) Zn at KCl (solusyon)

3) Mg at SnCl 2 (solusyon) 4) Ag at CuSO 4 (solusyon)

8. Sa anong pagkakasunud-sunod ang mga metal na ito ay nababawasan sa panahon ng electrolysis ng mga solusyon ng kanilang mga asin?

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

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

9. May puro HNO 3 nang walang pag-init hindi nakikipag-ugnayan:

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

10. Naiipon ang nitric acid sa isang electrolyzer kapag ang isang electric current ay dumaan sa isang may tubig na solusyon

1) calcium nitrate 2) silver nitrate 3) aluminum nitrate 4) cesium nitrate

11. Sa mga sumusunod na metal, ang pinakaaktibo ay:

1) beryllium 2) magnesium 3) calcium 4) barium

12. Ang bakal ay tumutugon sa bawat isa sa dalawang sangkap:

1) sodium chloride at nitrogen 2) oxygen at chlorine

3) aluminum oxide at potassium carbonate 4) tubig at aluminum hydroxide

13. Ang bawat isa sa dalawang metal ay tumutugon sa tubig sa temperatura ng silid:

1) barium at tanso 2) aluminyo at mercury 3) calcium at lithium 4) pilak at sodium

14. Kapag ang aluminyo ay pinagsama sa sodium hydroxide, ang mga sumusunod ay nabuo:

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

15. Sa dilute HNO 3 nang walang pag-init hindi nakikipag-ugnayan:

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

16. Ang hydrogen ay hindi inilipat mula sa mga acid:

1) kromo 2) bakal 3) tanso 4) sink

17. Ang tanso ay natutunaw sa isang dilute aqueous acid solution:

1) sulfuric 2) hydrochloric 3) nitrogen 4) hydrogen fluoride

18. Ang mga produktong tanso na nakikipag-ugnayan sa hangin ay unti-unting natatakpan ng berdeng patong, ang pangunahing bahagi

Ang bahagi nito ay:

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

19. Kapag nagpainit ng magnesium sa isang nitrogen na kapaligiran:

1) ang reaksyon ay hindi nangyayari 2) magnesium nitride ay nabuo

3) ang magnesium nitrite ay nabuo 4) magnesium nitrate ay nabuo

20. Sa normal na temperatura, magnesiyohindi nakikipag-ugnayan may:

A) tubig

B) mga solusyon sa alkali

B) diluted H 2 SO 4 at HNO 3

D) puro H 2 SO 4 at HNO 3

D) asupre

Sagot:

21. Sa temperatura ng silid, ang chromium ay tumutugon sa:

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

Sagot: ____________________. (Isulat ang kaukulang mga titik sa pagkakasunud-sunod ng alpabeto.)

22. Sa panahon ng electrolysis ng isang may tubig na solusyon ng KI hindi nabuo:

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

23. Ang sangkap kung saan nabuo ang magkatulad na mga produkto sa panahon ng electrolysis ng isang may tubig na solusyon at isang natunaw ay may

Formula:

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

24. Ang mga gas na sangkap ay ilalabas sa cathode at anode sa panahon ng electrolysis ng isang may tubig na solusyon:

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

25. Sa panahon ng electrolysis ng Cr solution 2 (SO 4 ) 3 Ang mga sumusunod ay inilabas sa katod:

1) oxygen 2) hydrogen at chromium 3) chromium 4) oxygen at chromium 26. Ang dalawang inert electrodes ay ibinaba sa isang baso na naglalaman ng pinaghalong may tubig na solusyon ng mga asin na may parehong konsentrasyon

Cium AgNO 3, Cu(NO 3) 2, Hg(NO 3) 2, NaNO 3 . Ang mga unang particle na mababawasan sa panahon ng electrolysis ay:

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

27. Sa panahon ng electrolysis ng isang dilute aqueous solution ng Ni(NO 3 ) 2 Ang mga sumusunod ay inilabas sa katod:

1) Ni 2) O 2 3) Ni at H 2 4) H 2 at O ​​2

28. Naiipon ang nitric acid sa isang electrolyzer kapag ang isang electric current ay dumaan sa isang may tubig na solusyon

1) potassium nitrate 2) aluminum nitrate 3) magnesium nitrate 4) tansong nitrate

29. Ang oxygen ay inilabas sa panahon ng electrolysis ng isang may tubig na solusyon sa asin:

30. Sa panahon ng electrolysis ng isang may tubig na solusyon ng silver nitrate, ang mga sumusunod ay nabuo sa cathode:

1) Ag 2) HINDI 2 3) HINDI 4) H 2

31. Ang calcium ay nakukuha sa industriya:

1) electrolysis ng CaCl solution 2 2) electrolysis ng CaCl melt 2

3) electrolysis ng Ca(OH) solution 2 4) ang pagkilos ng isang mas aktibong metal sa may tubig na mga solusyon ng mga asing-gamot

32. Sa panahon ng electrolysis ng sodium iodide solution sa cathode, ang kulay ng litmus sa solusyon ay:

1) pula 2) asul 3) lila 4) dilaw

33. Sa panahon ng electrolysis ng isang may tubig na solusyon ng potassium nitrate sa anode, ang mga sumusunod ay inilabas:

1) O 2 2) HINDI 2 3) N 2 4) H 2

34. Ang hydrogen ay nabuo sa panahon ng electrolysis ng isang may tubig na solusyon:

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

35. Kapag ang lithium ay nakikipag-ugnayan sa tubig, ang hydrogen ay nabuo at:

1) oxide 2) peroxide 3) hydride 4) hydroxide

36. Ang mga katangian ng metal ay hindi gaanong binibigkas sa:

1) sodium 2) magnesium 3) calcium 4) aluminyo

37. Totoo ba ang mga sumusunod na pahayag tungkol sa mga alkali metal?

A. Sa lahat ng mga compound mayroon silang estado ng oksihenasyon na +1.

B. Sa mga nonmetals, bumubuo sila ng mga compound na may mga ionic bond.

1) A lang ang totoo 2) B lang ang totoo

3) ang parehong mga paghatol ay tama 4) ang parehong mga paghatol ay hindi tama

38. Sa temperatura ng silid, ang chromium ay tumutugon sa:

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

39. Kapag ang chromium ay tumutugon sa hydrochloric acid, ang mga sumusunod ay nabuo:

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

40. Tanso hindi nakikipag-ugnayan may:

1) diluted HNO 3 2) puro HNO 3

3) palabnawin ang HCl 4) puro H 2 KAYA 4

41. Aling metal hindi lumilipat hydrogen mula sa dilute sulfuric acid?

1) bakal 2) kromo 3) tanso 4) sink

42. Pinakamasiglang tumutugon sa tubig:

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

43. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga sumusunod ay tumutugon sa tubig:

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

44. Bilang resulta ng reaksyon ng calcium sa tubig, ang mga sumusunod ay nabuo:

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

45. Reaksyon ng kemikal hindi nangyayari sa pagitan ng:

1) Zn at HCl 2) Al at HCl 3) Mg at H 2 SO 4 (dil.) 4) Ag at H 2 SO 4 (dil.)

46. ​​Ang hydrochloric acid ay tumutugon sa:

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

47. Para sa aluminyo, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, pakikipag-ugnayan sa:

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

Sagot: ____________________. (Isulat ang kaukulang mga titik sa pagkakasunud-sunod ng alpabeto.)

48. Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng mga panimulang sangkap at mga produkto ng mga reaksyong redox.

PAGSISIMULA NG MGA PRODUKTO NG REAKSIYON NG MGA SUBSTANCES

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

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

D) FeCl 3 + H 2

E) FeCl 3

49. Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa cathode at anode, at ang pangkalahatang equation para sa electrolysis ng tubig

Copper(II) sulfate solution sa mga inert electrodes.

50. Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa cathode at anode, at ang pangkalahatang equation para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon

Barium chloride sa inert electrodes.

51. Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa cathode at anode, at ang pangkalahatang equation para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon

Potassium iodide sa mga inert electrodes.

52. Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa cathode at anode, at ang pangkalahatang equation para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon

Sulfuric acid sa inert electrodes.

53. Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa cathode at anode, at ang pangkalahatang equation para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon

Lithium bromide sa mga inert electrodes.

54. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang calcium ay tumutugon sa:

1) oxygen 2) carbon 3) sulfur 4) nitrogen

55. Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa cathode at anode, at ang pangkalahatang equation para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon

Potassium nitrate sa mga inert electrodes.

56. Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa cathode at anode, at ang pangkalahatang equation para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon

Sodium sulfate sa inert electrodes.

57. Sa ordinaryong temperatura, ang tanso ay tumutugon sa:

1) tubig 2) oxygen 3) hydrochloric acid 4) nitric acid

58. Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa cathode at anode, at ang pangkalahatang equation para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon

Potassium hydroxide sa mga inert electrodes.

59. Natutunaw sa dilute sulfuric acid:

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

60. Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa cathode at anode, at ang pangkalahatang equation para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon

Nitric acid sa mga inert electrodes.

61. Kapag pinainit, tumutugon ang tanso ng:

1) hydrogen 2) hydrosulfide acid

Video tutorial 1: Inorganic na kimika. Mga Metal: alkali, alkaline earth, aluminyo

Video tutorial 2: Mga metal na transisyon

Lecture: Mga katangian ng kemikal na katangian at paggawa ng mga simpleng sangkap - mga metal: alkali, alkaline earth, aluminyo; mga elemento ng paglipat (tanso, sink, kromo, bakal)

Mga kemikal na katangian ng mga metal

Ang lahat ng mga metal ay kumikilos bilang mga ahente ng pagbabawas sa mga reaksiyong kemikal. Madali silang nahati sa mga electron ng valence, nagiging oxidized. Tandaan natin na ang mas malayo sa kaliwa ng isang metal ay matatagpuan sa serye ng electrochemical boltahe, mas malakas ang isang reducing agent ito. Samakatuwid, ang pinakamalakas ay lithium, ang pinakamahina ay ginto at kabaliktaran, ang ginto ay ang pinakamalakas na ahente ng oxidizing, at ang lithium ay ang pinakamahina.

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

Ang lahat ng mga metal ay nag-aalis ng iba pang mga metal mula sa isang solusyon sa asin, i.e. ibalik ang mga ito. Lahat maliban sa alkaline at alkaline earth, habang nakikipag-ugnayan sila sa tubig. Ang mga metal na matatagpuan hanggang sa H displace ito mula sa mga solusyon ng dilute acids, at ang kanilang mga sarili ay natunaw sa kanila.

Tingnan natin ang ilang pangkalahatang katangian ng kemikal ng mga metal:

• Ang pakikipag-ugnayan ng mga metal na may oxygen ay bumubuo ng basic (CaO, Na 2 O, 2Li 2 O, atbp.) o amphoteric (ZnO, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3, atbp.) na mga oxide.
• Ang pakikipag-ugnayan ng mga metal na may mga halogens (ang pangunahing subgroup ng pangkat VII) ay bumubuo ng mga hydrohalic acid (HF - hydrogen fluoride, HCl - hydrogen chloride, atbp.).
• Ang pakikipag-ugnayan ng mga metal sa mga di-metal ay bumubuo ng mga asing-gamot (chlorides, sulfides, nitride, atbp.).
• Ang pakikipag-ugnayan ng mga metal sa mga metal ay bumubuo ng mga intermetallic compound (MgB 2, NaSn, Fe 3 Ni, atbp.).
• Ang pakikipag-ugnayan ng mga aktibong metal na may hydrogen ay bumubuo ng mga hydride (NaH, CaH 2, KH, atbp.).
• Ang pakikipag-ugnayan ng alkali at alkaline earth metal na may tubig ay bumubuo ng alkalis (NaOH, Ca(OH) 2, Cu(OH) 2, atbp.).
• Ang pakikipag-ugnayan ng mga metal (tanging hanggang sa H sa serye ng electrochemical) na may mga acid ay bumubuo ng mga asing-gamot (sulfate, nitrite, phosphate, atbp.). Dapat itong isipin na ang mga metal ay tumutugon sa mga acid na medyo atubili, habang sila ay halos palaging tumutugon sa mga base at asin. Upang maganap ang reaksyon ng isang metal na may acid, ang metal ay dapat na aktibo at ang acid ay dapat na malakas.

Mga kemikal na katangian ng mga metal na alkali

Kasama sa pangkat ng mga alkali metal ang mga sumusunod na elemento ng kemikal: lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr). Habang lumilipat ka mula sa itaas hanggang sa ibaba sa pamamagitan ng Group I ng Periodic Table, tumataas ang kanilang atomic radii, na nangangahulugang tumataas ang kanilang mga katangian ng metal at nagpapababa.

Isaalang-alang natin ang mga kemikal na katangian ng mga alkali metal:

• Wala silang mga palatandaan ng amphotericity, dahil mayroon silang mga negatibong halaga ng mga potensyal na elektrod.
• Ang pinakamakapangyarihang mga ahente ng pagbabawas ng lahat ng mga metal.
• Ang mga compound ay nagpapakita lamang ng +1 na estado ng oksihenasyon.
• Sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang solong valence electron, ang mga atomo ng mga elementong kemikal na ito ay na-convert sa mga cation.
• Bumubuo sila ng maraming ionic compound.
• Halos lahat ay natutunaw sa tubig.

Pakikipag-ugnayan ng mga alkali metal sa iba pang mga elemento:

1. Sa oxygen, bumubuo ng mga indibidwal na compound, kaya ang oksido ay bumubuo lamang ng lithium (Li 2 O), ang sodium ay bumubuo ng peroxide (Na 2 O 2), at potassium, rubidium at cesium ay bumubuo ng mga superoxide (KO 2, RbO 2, CsO 2).

2. Sa tubig, bumubuo ng alkalis at hydrogen. Tandaan, ang mga reaksyong ito ay sumasabog. Ang lithium lamang ang tumutugon sa tubig nang walang pagsabog:

2Li + 2H 2 O → 2LiO H + H 2.

3. Sa mga halogens, bumubuo ng mga halides (NaCl - sodium chloride, NaBr - sodium bromide, NaI - sodium iodide, atbp.).

4. Sa hydrogen kapag pinainit, bumubuo ng hydride (LiH, NaH, atbp.)

5. Sa sulfur kapag pinainit, bumubuo ng mga sulfide (Na 2 S, K 2 S, atbp.). Ang mga ito ay walang kulay at lubos na natutunaw sa tubig.

6. Kapag pinainit ng posporus, bumubuo sila ng mga phosphides (Na 3 P, Li 3 P, atbp.) at napaka-sensitibo sa kahalumigmigan at hangin.

7. Sa carbon, kapag pinainit, ang mga carbide ay bumubuo lamang ng lithium at sodium (Li 2 CO 3, Na 2 CO 3), habang ang potassium, rubidium at cesium ay hindi bumubuo ng mga carbides, bumubuo sila ng mga binary compound na may graphite (C 8 Rb, C 8 Cs, atbp.).

8. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang lithium lamang ang tumutugon sa nitrogen, na bumubuo ng Li 3 N nitride; sa iba pang mga alkali metal, ang reaksyon ay posible lamang kapag pinainit.

9. Sumasabog ang mga ito sa mga acid, kaya ang pagsasagawa ng gayong mga reaksyon ay lubhang mapanganib. Ang mga reaksyong ito ay hindi maliwanag, dahil ang alkali metal ay aktibong tumutugon sa tubig, na bumubuo ng isang alkali, na pagkatapos ay neutralisahin ng acid. Lumilikha ito ng kompetisyon sa pagitan ng alkali at acid.

10. Sa ammonia, bumubuo ng amides - mga analog ng hydroxides, ngunit mas malakas na mga base (NaNH 2 - sodium amide, KNH 2 - potassium amide, atbp.).

11. Sa mga alkohol, bumubuo ng mga alkohol.

Ang Francium ay isang radioactive alkali metal, isa sa pinakabihirang at hindi gaanong matatag sa lahat ng radioactive na elemento. Ang mga kemikal na katangian nito ay hindi sapat na pinag-aralan.

Upang makakuha ng mga alkali metal, pangunahing ginagamit nila ang electrolysis ng mga natutunaw ng kanilang mga halides, kadalasang mga chlorides na bumubuo ng mga natural na mineral:

• 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.

Mga kemikal na katangian ng mga metal na alkaline earth

Ang alkaline earth metals ay kinabibilangan ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng pangkat II: calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra). Ang aktibidad ng kemikal ng mga elementong ito ay tumataas sa parehong paraan tulad ng sa alkali metal, i.e. pagtaas pababa sa subgroup.

Mga kemikal na katangian ng alkaline earth metal:

Ang istraktura ng mga valence shell ng mga atomo ng mga elementong ito ns 2.

• Sa pamamagitan ng pagbibigay ng dalawang valence electron, ang mga atomo ng mga kemikal na elementong ito ay na-convert sa mga cation.
• Ang mga compound ay nagpapakita ng isang estado ng oksihenasyon ng +2.
• Ang mga singil ng atomic nuclei ay isang yunit na mas malaki kaysa sa mga alkaline na elemento ng parehong mga panahon, na humahantong sa pagbaba sa radius ng mga atomo at pagtaas ng mga potensyal na ionization.

Pakikipag-ugnayan ng alkaline earth metals sa iba pang elemento:

1. Sa oxygen, lahat ng alkaline earth metal, maliban sa barium, ay bumubuo ng mga oxide; ang barium ay bumubuo ng peroxide BaO 2. Sa mga metal na ito, ang beryllium at magnesium, na pinahiran ng manipis na protective oxide film, ay nakikipag-ugnayan lamang sa oxygen sa napakataas na temperatura. Ang mga pangunahing oxide ng alkaline earth metal ay tumutugon sa tubig, maliban sa beryllium oxide BeO, na may amphoteric properties. Ang reaksyon ng calcium oxide at tubig ay tinatawag na lime slaking reaction. Kung ang reagent ay CaO, ang quicklime ay mabubuo, kung Ca(OH) 2, slaked. Gayundin, ang mga pangunahing oksido ay tumutugon sa mga acidic na oksido at mga acid. Hal:

• 3CaO + P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2 .

2. Sa tubig, ang mga alkaline earth metal at ang kanilang mga oxide ay bumubuo ng mga hydroxides - mga puting kristal na sangkap, na, kung ihahambing sa alkali metal hydroxides, ay hindi gaanong natutunaw sa tubig. Ang alkaline earth metal hydroxides ay alkalis, maliban sa amphoteric Be(OH ) 2 at mahinang base Mg(OH)2. Dahil ang beryllium ay hindi tumutugon sa tubig, Be (OH ) 2 ay maaaring makuha sa pamamagitan ng iba pang mga pamamaraan, halimbawa sa pamamagitan ng hydrolysis ng nitride:

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

3. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, tumutugon ako sa mga halogens sa lahat maliban sa beryllium. Ang huli ay tumutugon lamang sa mataas na t. Ang mga halides ay nabuo (MgI 2 - magnesium iodide, CaI 2 - calcium iodide, CaBr 2 - calcium bromide, atbp.).

4. Lahat ng alkaline earth metal, maliban sa beryllium, ay tumutugon sa hydrogen kapag pinainit. Ang mga hydride ay nabuo (BaH 2, CaH 2, atbp.). Bilang karagdagan sa mataas na t, ang reaksyon ng magnesium sa hydrogen ay nangangailangan din ng pagtaas ng presyon ng hydrogen.

5. Ang mga sulfide ay nabuo kasama ng asupre. Hal:

• Сa + S →CaS.

Ang mga sulfide ay ginagamit upang makagawa ng sulfuric acid at ang mga kaukulang metal.

6. Sa nitrogen ay bumubuo sila ng mga nitride. Hal:

• 3Maging + N 2 → Maging 3 N 2.

7. Sa mga acid na bumubuo ng mga asing-gamot ng kaukulang acid at hydrogen. Hal:

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

Ang mga reaksyong ito ay nagpapatuloy sa parehong paraan tulad ng sa kaso ng mga alkali metal.

Paghahanda ng alkaline earth metals:

• BeF 2 + Mg –t o → Be + MgF 2

• 3BaO + 2Al –t o → 3Ba + Al 2 O 3

• CaCl 2 → Ca + Cl 2

Mga kemikal na katangian ng aluminyo

Ang aluminyo ay isang aktibo, magaan na metal, na may bilang na 13 sa talahanayan. Ang pinakakaraniwan sa lahat ng mga metal sa kalikasan. At kabilang sa mga elemento ng kemikal ay sinasakop nito ang ikatlong posisyon sa pamamahagi. Mataas na thermal at electrical conductor. Ito ay lumalaban sa kaagnasan dahil ito ay natatakpan ng isang oxide film. Ang punto ng pagkatunaw ay 660 0 C.

Isaalang-alang natin ang mga kemikal na katangian at pakikipag-ugnayan ng aluminyo sa iba pang mga elemento:

1. Sa lahat ng mga compound, ang aluminyo ay nasa +3 na estado ng oksihenasyon.

2. Nagpapakita ito ng pagbabawas ng mga katangian sa halos lahat ng mga reaksyon.

3. Ang isang amphoteric metal ay nagpapakita ng parehong acidic at pangunahing mga katangian.

4. Nagpapanumbalik ng maraming metal mula sa mga oxide. Ang pamamaraang ito ng pagkuha ng mga metal ay tinatawag na aluminothermy. Isang halimbawa ng paggawa ng chromium:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Cr.

5. Tumutugon sa lahat ng dilute acids, bumubuo ng mga asing-gamot at naglalabas ng hydrogen. Hal:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2;

2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

Sa puro HNO 3 at H 2 SO 4 aluminyo ay passivated. Salamat sa ito, posible na iimbak at dalhin ang mga acid na ito sa mga lalagyan na gawa sa aluminyo.

6. Nakikipag-ugnayan sa alkalis, habang natutunaw nila ang oxide film.

7. Nakikipag-ugnayan sa lahat ng hindi metal maliban sa hydrogen. Upang maisagawa ang reaksyon sa oxygen, kailangan ang pinong durog na aluminyo. Ang reaksyon ay posible lamang sa mataas na t:

• 4Al + 3O2 → 2Al 2 O 3 .

Sa mga tuntunin ng thermal effect nito, ang reaksyong ito ay exothermic. Ang pakikipag-ugnayan sa sulfur ay bumubuo ng aluminum sulfide Al 2 S 3, na may phosphorus phosphide AlP, na may nitrogen nitride AlN, na may carbon carbide Al 4 C 3.

8. Nakikipag-ugnayan sa iba pang mga metal, na bumubuo ng mga aluminide (FeAl 3 CuAl 2, CrAl 7, atbp.).

Ang metalikong aluminyo ay ginawa sa pamamagitan ng electrolysis ng isang solusyon ng alumina Al 2 O 3 sa molten cryolite Na 2 AlF 6 sa 960–970°C.

• 2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2 .
  

Mga kemikal na katangian ng mga elemento ng paglipat

Kabilang sa mga elemento ng transisyonal ang mga elemento ng pangalawang subgroup ng Periodic Table. Isaalang-alang natin ang mga kemikal na katangian ng tanso, sink, kromo at bakal.

Mga kemikal na katangian ng tanso

1. Sa serye ng electrochemical, ang H ay matatagpuan sa kanan, kaya ang metal na ito ay mababang-aktibo.

2. Mahinang ahente ng pagbabawas.

3. Sa mga compound ay nagpapakita ito ng mga estado ng oksihenasyon na +1 at +2.

4. Tumutugon sa oxygen kapag pinainit, na bumubuo:

• tansong oksido (I) 2Cu + O 2 → 2CuO(sa t 400 0 C)
• o tanso(II) oksido: 4Cu + O2 → 2Cu2O(sa t 200 0 C).

Ang mga oxide ay may mga pangunahing katangian. Kapag pinainit sa isang hindi gumagalaw na kapaligiran, ang Cu 2 O ay hindi katimbang: Cu2O → CuO + Cu. Ang copper (II) oxide CuO sa mga reaksyon na may alkalis ay bumubuo ng mga cuprates, halimbawa: CuO + 2NaOH → Na 2 CuO 2 + H 2 O.

5. Ang Copper hydroxide Cu(OH) 2 ay amphoteric, nangingibabaw ang mga pangunahing katangian nito. Madali itong natutunaw sa mga acid:

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

at sa puro solusyon ng alkalis na may kahirapan:

• Сu(OH) 2 + 2NaOH →Na2.

6. Ang pakikipag-ugnayan ng tanso sa asupre sa ilalim ng iba't ibang kondisyon ng temperatura ay bumubuo rin ng dalawang sulfide. Kapag pinainit sa 300-400 0 C sa isang vacuum, nabuo ang tanso (I) sulfide:

• 2Cu+S → Cu 2 S.

Sa temperatura ng silid, sa pamamagitan ng pagtunaw ng sulfur sa hydrogen sulfide, maaari kang makakuha ng tanso (II) sulfide:

• Cu+S → CuS.

7. Sa mga halogens, nakikipag-ugnayan ito sa fluorine, chlorine at bromine, na bumubuo ng mga halides (CuF 2, CuCl 2, CuBr 2), na may iodine, na bumubuo ng tanso (I) iodide CuI; hindi nakikipag-ugnayan sa hydrogen, nitrogen, carbon, silikon.

8. Hindi ito tumutugon sa mga non-oxidizing acid, dahil nag-oxidize lamang sila ng mga metal na matatagpuan bago ang hydrogen sa serye ng electrochemical. Ang kemikal na elementong ito ay tumutugon sa mga oxidizing acid: dilute at concentrated nitric at concentrated sulfuric acid:

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

Cu + 4HNO3 (conc) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;

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

9. Ang pakikipag-ugnayan sa mga asing-gamot, ang tanso ay lumilipat mula sa kanilang komposisyon na mga metal na matatagpuan sa kanan nito sa serye ng electrochemical. Hal,

2FeCl 3 + Cu → CuCl 2 + 2FeCl 2 .

Dito makikita natin na ang tanso ay naging solusyon, at ang bakal (III) ay naging bakal (II). Ang reaksyong ito ay may malaking praktikal na kahalagahan at ginagamit upang alisin ang tansong idineposito sa plastik.

Mga kemikal na katangian ng zinc

2. Ito ay may binibigkas na restorative properties at amphoteric properties.

3. Sa mga compound ay nagpapakita ito ng estado ng oksihenasyon ng +2.

4. Sa hangin ito ay natatakpan ng isang oxide film ng ZnO.

5. Ang pakikipag-ugnayan sa tubig ay posible sa mga pulang temperatura ng init. Bilang isang resulta, ang zinc oxide at hydrogen ay nabuo:

• Zn + H 2 O → ZnO + H 2 .

6. Nakikipag-ugnayan sa mga halogens, na bumubuo ng mga halides (ZnF 2 - zinc fluoride, ZnBr 2 - zinc bromide, ZnI 2 - zinc iodide, ZnCl 2 - zinc chloride).

7. Sa phosphorus ito ay bumubuo ng phosphides Zn 3 P 2 at ZnP 2.

8. Sa sulfur chalcogenide ZnS.

9. Hindi direktang tumutugon sa hydrogen, nitrogen, carbon, silicon at boron.

10. Nakikipag-ugnayan sa mga non-oxidizing acid, bumubuo ng mga asing-gamot at nagpapalit ng hydrogen. Hal:

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

Tumutugon din ito sa mga acid - mga ahente ng oxidizing: na may conc. Ang sulfuric acid ay bumubuo ng zinc sulfate at sulfur dioxide:

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

11. Aktibong tumutugon sa alkalis, dahil ang zinc ay isang amphoteric metal. Sa mga solusyon sa alkali, bumubuo ito ng tetrahydroxycinates at naglalabas ng hydrogen:

• Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 .

Pagkatapos ng reaksyon, lumilitaw ang mga bula ng gas sa mga butil ng zinc. Kapag pinagsama sa anhydrous alkalis, ito ay bumubuo ng zincates at naglalabas ng hydrogen:

• Zn+ 2NaOH → Na 2 ZnO 2 +H 2.

Mga kemikal na katangian ng chromium

2.

3. Bumubuo ng mga compound na may kulay.

4. Sa mga compound ay nagpapakita ito ng mga estado ng oksihenasyon ng +2 (basic oxide CrO black), +3 (amphoteric oxide Cr 2 O 3 at hydroxide Cr(OH) 3 green) at +6 (acidic chromium (VI) oxide CrO 3 at mga acids: chromic H 2 CrO 4 at dalawang-chromium H 2 Cr 2 O 7, atbp.).

5. Ito ay tumutugon sa fluorine sa t 350-400 0 C, na bumubuo ng chromium (IV) fluoride:

• Cr+2F 2 → CrF 4 .

6. May oxygen, nitrogen, boron, silicon, sulfur, phosphorus at halogens sa t 600 0 C:

• ang kumbinasyon sa oxygen ay bumubuo ng chromium(VI) oxide CrO 3 (madilim na pulang kristal),
• tambalan na may nitrogen - chromium nitride CrN (mga itim na kristal),
• tambalan na may boron - chromium boride CrB (mga dilaw na kristal),
• tambalan na may silikon - chromium silicide CrSi,
• tambalang may carbon - chromium carbide Cr 3 C 2.

7. Ito ay tumutugon sa singaw ng tubig habang nasa isang mainit na estado, na bumubuo ng chromium (III) oxide at hydrogen:

• 2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2 .

8. Hindi ito tumutugon sa mga solusyon sa alkali, ngunit dahan-dahang tumutugon sa kanilang pagkatunaw, na bumubuo ng mga chromate:

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

9. Ito ay natutunaw sa dilute strong acids, na bumubuo ng mga asing-gamot. Kung ang reaksyon ay naganap sa hangin, ang Cr 3+ salts ay nabuo, halimbawa:

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

• Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2.

10. Tumutugon ito sa puro sulfuric at nitric acid, pati na rin sa aqua regia kapag pinainit, dahil sa mababang temperatura ang mga acid na ito ay nagpapasa ng chromium. Ang mga reaksyon sa mga acid kapag pinainit ay ganito ang hitsura:

2Сr + 6Н 2 SO 4 (conc) → Сr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6Н 2 О

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

Chromium(II) oxide CrO- isang itim o pulang solid na hindi matutunaw sa tubig.

Mga katangian ng kemikal:

• May mga basic at restorative properties.
• Kapag pinainit sa 100 0 C sa hangin, nag-oxidize ito sa Cr 2 O 3 - chromium (III) oxide.
• Posibleng bawasan ang chromium na may hydrogen mula sa oxide na ito: CrO + H 2 → Cr + H 2 O o may coke: CrO + C → Cr + CO.
• Tumutugon sa hydrochloric acid, naglalabas ng hydrogen: 2CrO + 6HCl → 2CrCl 3 + H 2 + 2H 2 O.
• Hindi tumutugon sa alkalis, diluted sulfuric at nitric acids.

Chromium (III) oxide Cr 2 O 3- isang refractory substance, madilim na berde ang kulay, hindi matutunaw sa tubig.

Mga katangian ng kemikal:

• Mayroon itong amphoteric properties.
• Paano nakikipag-ugnayan ang isang pangunahing oksido sa mga acid: Cr 2 O 3 + 6HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
• Paano nakikipag-ugnayan ang acidic oxide sa alkalis: Cr 2 O 3 + 2KOH → 2КCrО 3 + H 2 O.
• Ang mga malakas na ahente ng oxidizing ay nag-oxidize Cr 2 O 3 hanggang chromate H 2 CrO 4.
• Malakas na pagbabawas ng mga ahente ibalikCr mula sa Cr 2 O 3 .

Chromium(II) hydroxide Cr(OH) 2 - isang dilaw o kayumangging solid na hindi gaanong natutunaw sa tubig.

Mga katangian ng kemikal:

• Ang isang mahinang base ay nagpapakita ng mga pangunahing katangian.
• Sa pagkakaroon ng moisture sa hangin, nag-oxidize ito sa Cr(OH) 3 - chromium (III) hydroxide.
• Tumutugon sa mga concentrated acid, na bumubuo ng mga asul na chromium (II) salts: Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 → CrSO 4 + 2H 2 O.
• Hindi tumutugon sa alkalis at dilute acids.

Chromium (III) hydroxide Cr(OH) 3 - isang sangkap na kulay abo-berde, hindi matutunaw sa tubig.

Mga katangian ng kemikal:

• Mayroon itong amphoteric properties.
• Paano tumutugon ang pangunahing hydroxide sa mga acid: Cr(OH) 3 + 3HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
• Paano tumutugon ang acid hydroxide sa alkalis: Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 [Cr(OH) 6 ].

Mga kemikal na katangian ng bakal

1. Isang aktibong metal na may mataas na reaktibiti.

2. Mayroon itong mga restorative properties, pati na rin ang binibigkas na magnetic properties.

3. Sa mga compound, ipinapakita nito ang mga pangunahing estado ng oksihenasyon +2 (na may mahinang oxidizing agent: S, I, HCl, mga solusyon sa asin), +3 (na may malakas na oxidizing agent: Br at Cl) at isang hindi gaanong katangian +6 (na may O at H 2 O). Sa mahinang oxidizing agent, ang iron ay nagkakaroon ng oxidation state na +2, sa mas malakas na +3. Ang oxidation state +2 ay tumutugma sa black oxide FeO at green hydroxide Fe(OH) 2, na may mga pangunahing katangian. Ang oxidation state +3 ay tumutugma sa red-brown oxide Fe 2 O 3 at ang brown hydroxide Fe(OH) 3, na may mahinang ipinahayag na amphoteric properties. Ang Fe (+2) ay isang mahinang ahente ng pagbabawas, at ang Fe (+3) ay kadalasang isang mahinang ahente ng pag-oxidizing. Kapag nagbago ang mga kondisyon ng redox, ang mga estado ng oksihenasyon ng bakal ay maaaring magbago sa bawat isa.

• 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4.

5. Tumutugon sa mga halogen kapag pinainit:

• isang tambalang may chlorine ay bumubuo ng iron(III) chloride FeCl 3,
• tambalang may bromine - iron (III) bromide FeBr 3,
• tambalang may iodine - iron (II,III) iodide Fe 3 I 8,
• tambalang may fluorine - iron (II) fluoride FeF 2, iron (III) fluoride FeF 3.

• ang tambalang may sulfur ay bumubuo ng iron(II) sulfide FeS,
• tambalan na may nitrogen - iron nitride Fe 3 N,
• koneksyon sa posporus - phosphides FeP, Fe 2 P at Fe 3 P,
• tambalan na may silikon - iron silicide FeSi,
• tambalang may carbon - iron carbide Fe 3 C.

9. Hindi ito tumutugon sa mga solusyon sa alkali, ngunit dahan-dahang tumutugon sa pagkatunaw ng alkali, na mga malakas na ahente ng oxidizing:

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

10. Binabawasan ang mga metal na matatagpuan sa electrochemical series sa kanan:

• Fe + SnCl 2 → FeCl 2 + Sn.

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

Iron (II) oxide FeO - isang itim na mala-kristal na substansiya (wustite), hindi matutunaw sa tubig.

Mga katangian ng kemikal:

• May mga pangunahing katangian.
• Tumutugon sa dilute hydrochloric acid: FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O.
• Tumutugon sa puro nitric acid:FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O.
• Hindi tumutugon sa tubig at asin.
• Sa hydrogen sa t 350 0 C ito ay nabawasan sa purong metal: FeO +H 2 → Fe + H 2 O.
• Nababawasan din ito sa purong metal kapag pinagsama sa coke: FeO +C → Fe + CO.
• Ang oxide na ito ay maaaring makuha sa iba't ibang paraan, isa sa mga ito ay ang pag-init ng Fe sa mababang O pressure: 2Fe + O 2 → 2FeO.

Iron(III) oxideFe2O3- brown-colored powder (hematite), isang sangkap na hindi matutunaw sa tubig. Iba pang mga pangalan: iron oxide, red lead, food coloring E172, atbp.

Mga katangian ng kemikal:

• Fe 2 O 3 + 6HCl → 2 FeCl 3 + 3H 2 O.
• Hindi ito tumutugon sa mga solusyon sa alkali; tumutugon ito sa kanilang pagkatunaw, na bumubuo ng mga ferrite: Fe 2 O 3 + 2NaOH → 2NaFeO 2 + H 2 O.
• Kapag pinainit ng hydrogen, nagpapakita ito ng mga katangian ng oxidizing: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.

Bakal (II, III) oksido Fe 3 O 4 o FeO Fe 2 O 3 - isang grayish-black solid (magnetite, magnetic iron ore), isang sangkap na hindi matutunaw sa tubig.

Mga katangian ng kemikal:

• Nabubulok kapag pinainit sa itaas 1500 0 C: 2Fe 3 O 4 → 6FeO + O 2.
• Tumutugon sa dilute acids: Fe 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O.
• Hindi tumutugon sa mga solusyon sa alkali, tumutugon sa kanilang pagkatunaw: Fe 3 O 4 + 14NaOH → Na 3 FeO 3 + 2Na 5 FeO 4 + 7H 2 O.
• Kapag tumutugon sa oxygen, ito ay na-oxidized: 4Fe 3 O 4 + O 2 → 6Fe 2 O 3.
• Sa hydrogen kapag pinainit ito ay nababawasan:Fe 3 O 4 + 4H 2 → 3Fe + 4H 2 O.
• Nababawasan din ito kapag pinagsama sa carbon monoxide: Fe 3 O 4 + 4CO → 3Fe +4CO 2.

Iron(II) hydroxide Fe(OH) 2 - puti, bihirang maberde na mala-kristal na sangkap, hindi matutunaw sa tubig.

Mga katangian ng kemikal:

• Mayroon itong mga amphoteric na katangian na may nangingibabaw na mga pangunahing.
• Pumapasok ito sa mga reaksyon ng neutralisasyon ng mga non-oxidizing acid, na nagpapakita ng mga sumusunod na pangunahing katangian: Fe(OH) 2 + 2HCl → FeCl 2 + 2H 2 O.
• Kapag nakikipag-ugnayan sa nitric o concentrated sulfuric acids, ito ay nagpapakita ng pagbabawas ng mga katangian, na bumubuo ng iron (III) salts: 2Fe(OH) 2 + 4H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O.
• Kapag pinainit, ito ay tumutugon sa mga puro solusyon ng alkalis: Fe(OH) 2 + 2NaOH →Na2.

Iron hydroxide (I ako I) Fe(OH) 3- kayumangging mala-kristal o amorphous na sangkap, hindi matutunaw sa tubig.

Mga katangian ng kemikal:

• Ito ay may mahinang ipinahayag na mga katangian ng amphoteric na may nangingibabaw na mga pangunahing.
• Madaling nakikipag-ugnayan sa mga acid: Fe(OH) 3 + 3HCl → FeCl 3 + 3H 2 O.
• Sa mga puro solusyon ng alkalis ito ay bumubuo ng hexahydroxoferrates (III): Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3.
• Nagbubuo ng ferrates na may alkalina natutunaw:2Fe(OH) 3 + Na 2 CO 3 → 2NaFeO 2 + CO 2 + 3H 2 O.
• Sa isang alkaline na kapaligiran na may malakas na mga ahente ng oxidizing ito ay nagpapakita ng mga katangian ng pagbabawas: 2Fe(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH → 2K 2 FeO 4 + 6NaBr + 8H 2 O.

Ang lahat ng mga elemento ng kemikal ay nahahati sa mga metal At hindi metal depende sa istraktura at mga katangian ng kanilang mga atomo. Gayundin, ang mga simpleng sangkap na nabuo ng mga elemento ay inuri sa mga metal at di-metal, batay sa kanilang pisikal at kemikal na mga katangian.

Sa Periodic Table of Chemical Elements D.I. Ang mga di-metal ng Mendeleev ay matatagpuan sa pahilis: boron - astatine at sa itaas nito sa mga pangunahing subgroup.

Ang mga atomo ng metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng medyo malaking radii at isang maliit na bilang ng mga electron sa panlabas na antas mula 1 hanggang 3 (mga pagbubukod: germanium, lata, lead - 4; antimony at bismuth - 5; polonium - 6 na mga electron).

Ang mga non-metal na atomo, sa kabaligtaran, ay nailalarawan sa pamamagitan ng maliit na atomic radii at ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas mula 4 hanggang 8 (maliban sa boron, mayroon itong tatlong tulad na mga electron).

Kaya ang ugali ng mga metal na atom ay sumuko sa mga panlabas na electron, i.e. pagbabawas ng mga katangian, at para sa non-metal atoms - ang pagnanais na tanggapin ang mga electron na nawawala sa isang matatag na walong-elektron na antas, i.e. mga katangian ng oxidizing.

Mga metal

Sa mga metal mayroong isang metal na bono at isang metal na kristal na sala-sala. Sa mga site ng sala-sala ay may mga positibong sisingilin na mga ion ng metal, na konektado sa pamamagitan ng nakabahaging panlabas na mga electron na kabilang sa buong kristal.

Tinutukoy nito ang lahat ng pinakamahalagang pisikal na katangian ng mga metal: metallic luster, electrical at thermal conductivity, plasticity (ang kakayahang magbago ng hugis sa ilalim ng panlabas na impluwensya) at ilang iba pang katangian ng klase ng mga simpleng sangkap na ito.

Ang mga metal ng pangkat I ng pangunahing subgroup ay tinatawag na mga metal na alkali.

Mga metal ng pangkat II: calcium, strontium, barium - alkaline earth.

Mga kemikal na katangian ng mga metal

Sa mga reaksiyong kemikal, ang mga metal ay nagpapakita lamang ng pagbabawas ng mga katangian, i.e. ang kanilang mga atomo ay nagbibigay ng mga electron, na nagreresulta sa mga positibong ion.

1. Makipag-ugnayan sa mga hindi metal:

a) oxygen (na may pagbuo ng mga oxide)

Ang alkali at alkaline earth na mga metal ay madaling mag-oxidize sa ilalim ng normal na mga kondisyon, kaya sila ay nakaimbak sa ilalim ng isang layer ng petroleum jelly o kerosene.

4Li + O 2 = 2Li 2 O

2Ca + O2 = 2CaO

Mangyaring tandaan: kapag ang sodium ay tumutugon, ang peroxide ay nabuo, potasa - superoxide

2Na + O 2 = Na 2 O 2, K + O2 = KO2

at ang mga oxide ay nakuha sa pamamagitan ng calcination ng peroxide na may kaukulang metal:

2Na + Na 2 O 2 = 2Na 2 O

Ang bakal, sink, tanso at iba pang hindi gaanong aktibong metal ay mabagal na nag-oxidize sa hangin at aktibo kapag pinainit.

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 (isang pinaghalong dalawang oxide: FeO at Fe 2 O 3)

2Zn + O 2 = 2ZnO

2Cu + O 2 = 2CuO

Ang mga metal na ginto at platinum ay hindi na-oxidized ng atmospheric oxygen sa anumang pagkakataon.

b) hydrogen (na may pagbuo ng hydride)

2Na + H 2 = 2NaH

Ca + H 2 = CaH 2

c) chlorine (na may pagbuo ng chlorides)

2K + Cl 2 = 2KCl

Mg + Cl 2 = MgCl 2

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

Pakitandaan: kapag ang iron ay tumutugon, ang iron (III) chloride ay nabuo:

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

d) asupre (na may pagbuo ng mga sulfide)

2Na + S = Na 2 S

Hg + S = HgS

2Al + 3S = Al 2 S 3

Pakitandaan: kapag ang iron ay tumutugon, ang iron (II) sulfide ay nabuo:

Fe + S = FeS

e) nitrogen (na may pagbuo ng mga nitride)

6K + N 2 = 2K 3 N

3Mg + N 2 = Mg 3 N 2

2Al + N 2 = 2AlN

2. Makipag-ugnayan sa mga kumplikadong sangkap:

Dapat alalahanin na, ayon sa kanilang kakayahang mabawasan, ang mga metal ay nakaayos sa isang serye, na tinatawag na electrochemical series ng mga boltahe o aktibidad ng mga metal (displacement series ng 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

a) tubig

Ang mga metal na matatagpuan sa serye hanggang sa magnesiyo, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ay inilipat ang hydrogen mula sa tubig, na bumubuo ng mga natutunaw na base - alkalis.

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Ba + H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2

Ang Magnesium ay tumutugon sa tubig kapag pinakuluan.

Mg + 2H 2 O = Mg(OH) 2 + H 2

Kapag inaalis ang oxide film, ang aluminyo ay tumutugon nang marahas sa tubig.

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

Ang natitirang mga metal sa serye hanggang sa hydrogen, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay maaari ding tumugon sa tubig upang maglabas ng hydrogen at bumuo ng mga oxide.

3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4H 2

b) mga solusyon sa acid

(Maliban sa concentrated sulfuric acid at nitric acid ng anumang konsentrasyon. Tingnan ang seksyong "Oxidation-reduction reactions.")

Mangyaring tandaan: ang hindi matutunaw na silicic acid ay hindi ginagamit para sa mga reaksyon.

Ang mga metal sa serye mula sa magnesiyo hanggang sa hydrogen ay nag-aalis ng hydrogen mula sa mga acid.

Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2

Pakitandaan: ang mga ferrous iron salt ay nabuo.

Fe + H 2 SO 4 (diluted) = FeSO 4 + H 2

Ang pagbuo ng isang hindi matutunaw na asin ay pumipigil sa reaksyon mula sa pagpapatuloy. Halimbawa, ang tingga ay halos hindi tumutugon sa isang solusyon ng sulfuric acid dahil sa pagbuo ng hindi matutunaw na lead sulfate sa ibabaw.

Ang mga metal sa hilera pagkatapos ng hydrogen ay HINDI pinapalitan ang hydrogen.

c) mga solusyon sa asin

Ang mga metal sa serye hanggang sa magnesiyo at na aktibong tumutugon sa tubig ay hindi ginagamit upang maisagawa ang mga naturang reaksyon.

Para sa iba pang mga metal ang sumusunod na panuntunan ay nalalapat:

Ang bawat metal ay lumilipat mula sa mga solusyon sa asin ng iba pang mga metal na matatagpuan sa serye sa kanan nito, at maaaring maalis mismo ng mga metal na matatagpuan sa kaliwa nito.

Cu + HgCl 2 = Hg + CuCl 2

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Tulad ng mga solusyon sa acid, ang pagbuo ng isang hindi matutunaw na asin ay pumipigil sa reaksyon na magpatuloy.

d) mga solusyon sa alkali

Ang mga metal na ang hydroxides ay amphoteric react.

Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

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

e) na may mga organikong sangkap

Alkali metal na may alkohol at phenol.

2C 2 H 5 OH + 2Na = 2C 2 H 5 ONa + H 2

2C 6 H 5 OH + 2Na = 2C 6 H 5 ONa + H 2

Ang mga metal ay nakikilahok sa mga reaksyon na may mga haloalkane, na ginagamit upang makakuha ng mas mababang mga cycloalkane at para sa mga synthesis kung saan ang carbon skeleton ng molekula ay nagiging mas kumplikado (A. Wurtz reaction):

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

2CH 2 Cl + 2Na = C 2 H 6 (ethane) + 2NaCl

Mga hindi metal

Sa mga simpleng sangkap, ang mga nonmetal na atom ay konektado ng isang covalent nonpolar bond. Sa kasong ito, ang solong (sa mga molekula H 2, F 2, Cl 2, Br 2, I 2), doble (sa mga molekula ng O 2), triple (sa mga molekula ng N 2) ay nabuo.

Ang istraktura ng mga simpleng sangkap - di-metal:

1. molekular

Sa normal na kondisyon, karamihan sa mga sangkap na ito ay mga gas (H 2, N 2, O 2, O 3, F 2, Cl 2) o mga solid (I 2, P 4, S 8) at tanging bromine (Br 2) ang likido. . Ang lahat ng mga sangkap na ito ay may molekular na istraktura at samakatuwid ay pabagu-bago. Sa solid state, ang mga ito ay fusible dahil sa mahinang intermolecular interaction na humahawak sa kanilang mga molecule sa kristal, at may kakayahang sublimation.

2. atomiko

Ang mga sangkap na ito ay nabuo ng mga kristal, sa mga node kung saan mayroong mga atomo: (Bn, Cn, Sin, Gen, Sen, Ten). Dahil sa mahusay na lakas ng mga covalent bond, kadalasan ay mayroon silang mataas na tigas, at anumang mga pagbabago na nauugnay sa pagkasira ng mga covalent bond sa kanilang mga kristal (pagkatunaw, pagsingaw) ay nangyayari na may malaking paggasta ng enerhiya. Maraming mga naturang sangkap ang may mataas na mga punto ng pagkatunaw at pagkulo, at ang kanilang pagkasumpungin ay napakababa.

Maraming elemento - nonmetals - bumubuo ng ilang simpleng substance - allotropic modifications. Maaaring iugnay ang allotropy sa iba't ibang komposisyon ng mga molekula: oxygen O 2 at ozone O 3 at may iba't ibang istrukturang kristal: ang mga allotropic na pagbabago ng carbon ay grapayt, brilyante, carbyne, fullerene. Ang mga elemento ay mga di-metal na may mga allotropic na pagbabago: carbon, silicon, phosphorus, arsenic, oxygen, sulfur, selenium, tellurium.

Mga kemikal na katangian ng mga di-metal

Ang mga non-metal na atom ay may nangingibabaw na mga katangian ng oxidizing, iyon ay, ang kakayahang makakuha ng mga electron. Ang kakayahang ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng halaga ng electronegativity. Sa serye ng mga di-metal

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

tumataas ang electronegativity at tumataas ang mga katangian ng oxidizing.

Sinusunod nito na ang mga simpleng sangkap - hindi metal - ay mailalarawan sa pamamagitan ng parehong mga katangian ng pag-oxidizing at pagbabawas, maliban sa fluorine - ang pinakamalakas na ahente ng oxidizing.

1. Oxidizing properties

a) sa mga reaksyon sa mga metal (ang mga metal ay palaging nagpapababa ng mga ahente)

2Na + S = Na 2 S (sodium sulfide)

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

b) sa mga reaksyon sa mga di-metal na matatagpuan sa kaliwa nito, iyon ay, na may mas mababang halaga ng electronegativity. Halimbawa, kapag ang phosphorus at sulfur ay nag-interact, ang oxidizing agent ay magiging sulfur, dahil ang phosphorus ay may mas mababang electronegativity value:

2P + 5S = P 2 S 5 (phosphorus sulfide V)

Karamihan sa mga nonmetals ay magiging oxidizing agent sa mga reaksyon sa hydrogen:

H 2 + S = H 2 S

H2 + Cl2 = 2HCl

3H 2 + N 2 = 2NH 3

c) sa mga reaksyon sa ilang kumplikadong mga sangkap

Oxidizing agent - oxygen, mga reaksyon ng pagkasunog

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

2SO2 + O2 = 2SO3

Ahente ng oxidizing - klorin

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

2KI + Cl 2 = 2KCl + I 2

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl

Ch 2 =CH 2 + Br 2 = CH 2 Br-CH 2 Br

2. Mga katangian ng pagpapanumbalik

a) sa mga reaksyon sa fluorine

S + 3F 2 = SF 6

H 2 + F 2 = 2HF

Si + 2F 2 = SiF 4

b) sa mga reaksyon sa oxygen (maliban sa fluorine)

S + O 2 = SO 2

N2 + O2 = 2NO

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

C + O 2 = CO 2

c) sa mga reaksyon na may mga kumplikadong sangkap - mga ahente ng oxidizing

H 2 + CuO = Cu + H 2 O

6P + 5KClO 3 = 5KCl + 3P 2 O 5

C + 4HNO 3 = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

H 2 C=O + H 2 = CH 3 OH

3. Mga reaksyon sa disproporsyon: ang parehong non-metal ay parehong oxidizing agent at reducing agent

Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO

3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

Pangkalahatang katangian ng mga metal.

Ang pagkakaroon ng mga valence electron na mahinang nakagapos sa nucleus ay tumutukoy sa mga pangkalahatang kemikal na katangian ng mga metal. Sa mga reaksiyong kemikal palagi silang kumikilos bilang isang ahente ng pagbabawas; ang mga simpleng sangkap ng metal ay hindi kailanman nagpapakita ng mga katangian ng pag-oxidizing.

Pagkuha ng mga metal:
- pagbabawas mula sa mga oxide na may carbon (C), carbon monoxide (CO), hydrogen (H2) o isang mas aktibong metal (Al, Ca, Mg);
- pagbawas mula sa mga solusyon sa asin na may mas aktibong metal;
- electrolysis ng mga solusyon o natutunaw ng mga metal compound - pagbabawas ng mga pinaka-aktibong metal (alkali, alkaline earth metal at aluminyo) gamit ang electric current.

Sa likas na katangian, ang mga metal ay matatagpuan pangunahin sa anyo ng mga compound; ang mga mababang-aktibong metal lamang ang matatagpuan sa anyo ng mga simpleng sangkap (mga katutubong metal).

Mga kemikal na katangian ng mga metal.
1. Pakikipag-ugnayan sa mga simpleng sangkap, hindi metal:
Karamihan sa mga metal ay maaaring ma-oxidize ng mga di-metal tulad ng mga halogens, oxygen, sulfur, at nitrogen. Ngunit karamihan sa mga reaksyong ito ay nangangailangan ng preheating upang magsimula. Sa dakong huli, ang reaksyon ay maaaring magpatuloy sa pagpapalabas ng isang malaking halaga ng init, na humahantong sa pag-aapoy ng metal.
Sa temperatura ng silid, ang mga reaksyon ay posible lamang sa pagitan ng mga pinaka-aktibong metal (alkali at alkaline earth) at ang pinaka-aktibong non-metal (halogens, oxygen). Ang mga alkali metal (Na, K) ay tumutugon sa oxygen upang bumuo ng mga peroxide at superoxide (Na2O2, KO2).

a) pakikipag-ugnayan ng mga metal sa tubig.
Sa temperatura ng silid, ang alkali at alkaline earth na mga metal ay nakikipag-ugnayan sa tubig. Bilang resulta ng reaksyon ng pagpapalit, nabuo ang alkali (natutunaw na base) at hydrogen: Metal + H2O = Me(OH) + H2
Kapag pinainit, ang ibang mga metal na nasa kaliwa ng hydrogen sa serye ng aktibidad ay nakikipag-ugnayan sa tubig. Ang Magnesium ay tumutugon sa tubig na kumukulo, aluminyo - pagkatapos ng espesyal na paggamot sa ibabaw, na nagreresulta sa pagbuo ng mga hindi matutunaw na base - magnesium hydroxide o aluminum hydroxide - at ang hydrogen ay inilabas. Ang mga metal sa serye ng aktibidad mula sa zinc (inclusive) hanggang lead (inclusive) ay nakikipag-ugnayan sa water vapor (i.e. sa itaas ng 100 C), at nabubuo ang mga oxide ng mga katumbas na metal at hydrogen.
Ang mga metal na matatagpuan sa serye ng aktibidad sa kanan ng hydrogen ay hindi nakikipag-ugnayan sa tubig.
b) pakikipag-ugnayan sa mga oxide:
Ang mga aktibong metal ay tumutugon sa pamamagitan ng pagpapalit ng reaksyon sa mga oksido ng iba pang mga metal o di-metal, na binabawasan ang mga ito sa simpleng mga sangkap.
c) pakikipag-ugnayan sa mga acid:
Ang mga metal na matatagpuan sa serye ng aktibidad sa kaliwa ng hydrogen ay tumutugon sa mga acid upang maglabas ng hydrogen at bumuo ng katumbas na asin. Ang mga metal na matatagpuan sa serye ng aktibidad sa kanan ng hydrogen ay hindi nakikipag-ugnayan sa mga solusyon sa acid.
Ang isang espesyal na lugar ay inookupahan ng mga reaksyon ng mga metal na may nitric at puro sulfuric acid. Ang lahat ng mga metal maliban sa mga marangal (ginto, platinum) ay maaaring ma-oxidize ng mga oxidizing acid na ito. Ang mga reaksyong ito ay palaging magbubunga ng kaukulang mga asing-gamot, tubig at ang produktong pagbabawas ng nitrogen o asupre, ayon sa pagkakabanggit.
d) na may alkalis
Ang mga metal na bumubuo ng mga amphoteric compound (aluminyo, beryllium, zinc) ay may kakayahang tumugon sa mga natutunaw (sa kasong ito, ang mga medium salt aluminates, beryllate o zincates ay nabuo) o mga solusyon sa alkali (sa kasong ito ang kaukulang mga kumplikadong asing-gamot ay nabuo). Ang lahat ng mga reaksyon ay bubuo ng hydrogen.
e) Alinsunod sa posisyon ng metal sa serye ng aktibidad, ang mga reaksyon ng pagbawas (pag-alis) ng isang hindi gaanong aktibong metal mula sa isang solusyon ng asin nito sa pamamagitan ng isa pang mas aktibong metal ay posible. Bilang resulta ng reaksyon, isang asin ng isang mas aktibong metal at isang simpleng sangkap - isang hindi gaanong aktibong metal - ay nabuo.

Pangkalahatang katangian ng mga di-metal.

Mayroong mas kaunting mga nonmetals kaysa sa mga metal (22 elemento). Gayunpaman, ang kimika ng mga nonmetals ay mas kumplikado dahil sa mas malaking occupancy ng panlabas na antas ng enerhiya ng kanilang mga atomo.
Ang mga pisikal na katangian ng mga di-metal ay mas magkakaibang: kasama ng mga ito ay may mga gas (fluorine, chlorine, oxygen, nitrogen, hydrogen), likido (bromine) at mga solidong sangkap na malaki ang pagkakaiba sa bawat isa sa punto ng pagkatunaw. Karamihan sa mga nonmetals ay hindi nagsasagawa ng kuryente, ngunit ang silicon, graphite, at germanium ay may mga katangiang semiconducting.
Ang gaseous, likido at ilang solid na non-metal (iodine) ay may molekular na istraktura ng isang kristal na sala-sala, ang iba pang hindi metal ay may atomic na kristal na sala-sala.
Ang fluorine, chlorine, bromine, iodine, oxygen, nitrogen at hydrogen sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay umiiral sa anyo ng mga diatomic molecule.
Maraming nonmetallic na elemento ang bumubuo ng ilang allotropic modification ng mga simpleng substance. Kaya ang oxygen ay may dalawang allotropic modification - oxygen O2 at ozone O3, sulfur ay may tatlong allotropic modification - orthorhombic, plastic at monoclinic sulfur, phosphorus ay may tatlong allotropic modification - pula, puti at itim na phosphorus, carbon - anim na allotropic modification - soot, graphite, brilyante , carbyne, fullerene, graphene.

Hindi tulad ng mga metal, na nagpapakita lamang ng mga nagpapababang katangian, ang mga nonmetals, sa mga reaksyon na may simple at kumplikadong mga sangkap, ay maaaring kumilos bilang parehong ahente ng pagbabawas at ahente ng oxidizing. Ayon sa kanilang aktibidad, ang mga nonmetals ay sumasakop sa isang tiyak na lugar sa serye ng electronegativity. Ang fluorine ay itinuturing na pinaka-aktibong non-metal. Nagpapakita lamang ito ng mga katangian ng oxidizing. Sa pangalawang lugar sa aktibidad ay oxygen, sa pangatlo ay nitrogen, pagkatapos halogens at iba pang mga non-metal. Ang hydrogen ay may pinakamababang electronegativity sa mga di-metal.

Mga kemikal na katangian ng nonmetals.

1. Pakikipag-ugnayan sa mga simpleng sangkap:
Ang mga nonmetals ay nakikipag-ugnayan sa mga metal. Sa ganitong mga reaksyon, ang mga metal ay kumikilos bilang isang ahente ng pagbabawas, at ang mga di-metal ay kumikilos bilang isang ahente ng oxidizing. Bilang resulta ng compound reaction, nabuo ang mga binary compound - oxides, peroxides, nitride, hydride, salts ng oxygen-free acids.
Sa mga reaksyon ng nonmetals sa isa't isa, ang mas maraming electronegative nonmetal ay nagpapakita ng mga katangian ng isang oxidizing agent, at ang mas kaunting electronegative ay nagpapakita ng mga katangian ng isang reducing agent. Ang tambalang reaksyon ay gumagawa ng mga binary compound. Dapat tandaan na ang mga di-metal ay maaaring magpakita ng iba't ibang estado ng oksihenasyon sa kanilang mga compound.
2. Pakikipag-ugnayan sa mga kumplikadong sangkap:
a) may tubig:
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga halogens lamang ang nakikipag-ugnayan sa tubig.
b) na may mga oxide ng mga metal at non-metal:
Maraming mga nonmetals ang maaaring tumugon sa mataas na temperatura sa mga oxide ng iba pang mga nonmetals, na binabawasan ang mga ito sa simpleng mga sangkap. Ang mga nonmetals na nasa kaliwa ng sulfur sa serye ng electronegativity ay maaari ding makipag-ugnayan sa mga metal oxide, na binabawasan ang mga metal sa simpleng mga sangkap.
c) na may mga acid:
Ang ilang mga nonmetals ay maaaring ma-oxidized na may puro sulfuric o nitric acids.
d) na may alkalis:
Sa ilalim ng impluwensya ng alkalis, ang ilang mga nonmetals ay maaaring sumailalim sa dismutation, na parehong isang oxidizing agent at isang reducing agent.
Halimbawa, sa reaksyon ng mga halogens na may mga solusyon sa alkali na walang pag-init: Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O o sa pag-init: 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O.
d) na may mga asin:
Kapag nakikipag-ugnayan, ang mga ito ay malakas na oxidizing agent at nagpapakita ng mga katangian ng pagbabawas.
Ang mga halogen (maliban sa fluorine) ay pumapasok sa mga reaksyon ng pagpapalit na may mga solusyon ng mga asin ng mga hydrohalic acid: ang isang mas aktibong halogen ay inilipat ang isang hindi gaanong aktibong halogen mula sa solusyon ng asin.

Mga kemikal na katangian ng mga simpleng sangkap - nonmetals

Mga kemikal na katangian ng hydrogen

Mula sa punto ng view ng mga katangian ng hydrogen bilang isang simpleng sangkap, mayroon pa rin itong higit na karaniwan sa mga halogens. Ang hydrogen, tulad ng mga halogens, ay isang non-metal at bumubuo ng diatomic molecules (H 2 ).

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang hydrogen ay isang gaseous, low-active substance. Ang mababang aktibidad ng hydrogen ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mataas na lakas ng mga bono sa pagitan ng mga atomo ng hydrogen sa molekula, ang pagsira nito ay nangangailangan ng alinman sa malakas na pag-init, o paggamit ng mga catalyst, o pareho.

Pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa mga simpleng sangkap

may mga metal

Sa mga metal, ang hydrogen ay tumutugon lamang saalkaline at alkaline earth! Kabilang sa mga alkali na metal ang mga metal ng pangunahing subgroup ng pangkat I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), at ang mga alkaline earth metal ay kinabibilangan ng mga metal ng pangunahing subgroup ng pangkat II, maliban sa beryllium at magnesium (Ca, Sr, Ba, Ra)

Kapag nakikipag-ugnayan sa mga aktibong metal, ang hydrogen ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing, i.e. nagpapababa ng estado ng oksihenasyon nito. Sa kasong ito, ang mga hydride ng alkali at alkaline na mga metal na lupa ay nabuo, na may isang ionic na istraktura. Ang reaksyon ay nangyayari kapag pinainit:

2Na+H 2 = 2NaH

Ca+H 2 = CaH 2

Dapat pansinin na ang pakikipag-ugnayan sa mga aktibong metal ay ang tanging kaso kapag ang molecular hydrogen H 2 ay isang oxidizing agent.

na may mga di-metal

Sa mga hindi metal, ang hydrogen ay tumutugon lamang sa carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium at halogens!

Ang carbon ay dapat na maunawaan bilang graphite o amorphous carbon, dahil ang brilyante ay isang sobrang hindi gumagalaw na allotropic modification ng carbon.

Kapag nakikipag-ugnayan sa mga di-metal, ang hydrogen ay maaari lamang magsagawa ng pag-andar ng isang ahente ng pagbabawas, iyon ay, dagdagan lamang ang estado ng oksihenasyon nito:

Pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa mga kumplikadong sangkap

na may mga metal oxide

Ang hydrogen ay hindi tumutugon sa mga metal oxide na nasa serye ng aktibidad ng mga metal hanggang sa aluminyo (kasama), gayunpaman, ito ay may kakayahang bawasan ang maraming mga metal oxide sa kanan ng aluminyo kapag pinainit:

na may mga non-metal oxides

Sa mga non-metal oxides, ang hydrogen ay tumutugon kapag pinainit kasama ang mga oxide ng nitrogen, halogens at carbon. Sa lahat ng pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa mga non-metal oxides, lalo na kapansin-pansin ang reaksyon nito sa carbon monoxide CO.

Pinaghalong CO at H 2 Mayroon pa itong sariling pangalan - "synthesis gas", dahil, depende sa mga kondisyon, ang mga tanyag na produktong pang-industriya tulad ng methanol, formaldehyde at kahit na sintetikong hydrocarbons ay maaaring makuha mula dito:

may mga acid

Ang hydrogen ay hindi tumutugon sa mga inorganic acid!

Sa mga organikong acid, ang hydrogen ay tumutugon lamang sa mga unsaturated acid, gayundin sa mga acid na naglalaman ng mga functional na grupo na may kakayahang pagbawas sa hydrogen, sa partikular.mga pangkat ng aldehyde, keto o nitro .

may mga asin

Sa kaso ng mga may tubig na solusyon ng mga asing-gamot, ang kanilang pakikipag-ugnayan sa hydrogen ay hindi nangyayari. Gayunpaman, kapag ang hydrogen ay ipinapasa sa mga solidong asing-gamot ng ilang mga metal na katamtaman at mababang aktibidad, ang kanilang bahagyang o kumpletong pagbawas ay posible, halimbawa:

Mga kemikal na katangian ng mga halogens

Ang mga halogens ay ang mga kemikal na elemento ng pangkat VIIA (F, Cl, Br, I, At), pati na rin ang mga simpleng sangkap na kanilang nabuo. Dito at higit pa sa teksto, maliban kung iba ang nakasaad, ang mga halogens ay mauunawaan bilang mga simpleng sangkap.

Ang lahat ng mga halogens ay may molekular na istraktura, na tumutukoy sa mababang pagkatunaw at pagkulo ng mga sangkap na ito. Ang mga molekula ng halogen ay diatomic, i.e. ang kanilang pormula ay maaaring isulat sa pangkalahatang anyo bilang Hal 2 .

Halogen

Mga katangiang pisikal

F 2 Banayad na dilaw na gas na may masangsang na nakakairita na amoy

Cl 2 Dilaw-berdeng gas na may masangsang na nakakasakal na amoy

Sinabi ni Br 2 Pulang kayumangging likido na may masangsang, mabahong amoy

ako 2 Isang solid na may masangsang na amoy, na bumubuo ng mga black-violet na kristal

Dapat pansinin na ang isang tiyak na pisikal na pag-aari ng yodo ay ang kakayahang mag-sublimate o, sa madaling salita, mag-sublimate. Ang sublimation ay isang kababalaghan kung saan ang isang sangkap sa isang solidong estado ay hindi natutunaw kapag pinainit, ngunit, sa pamamagitan ng pag-bypass sa likidong bahagi, agad na pumasa sa isang gas na estado.

Tulad ng nalalaman, ang electronegativity ng mga nonmetals ay bumababa kapag lumilipat pababa sa subgroup, at samakatuwid ang aktibidad ng mga halogens ay bumababa sa serye: F 2 >Cl 2 > Br 2 >Ako 2

Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga simpleng sangkap

Ang lahat ng mga halogen ay lubos na reaktibong mga sangkap at tumutugon sa karamihan ng mga simpleng sangkap. Gayunpaman, dapat tandaan na ang fluorine, dahil sa sobrang mataas na reaktibiti nito, ay maaaring tumugon kahit na sa mga simpleng sangkap na hindi maaaring tumugon ang ibang mga halogens. Ang ganitong mga simpleng sangkap ay kinabibilangan ng oxygen, carbon (diamond), nitrogen, platinum, ginto at ilang marangal na gas (xenon at krypton). Yung. sa katunayan, ang fluorine ay hindi lamang tumutugon sa ilang mga marangal na gas.

Ang natitirang mga halogens, i.e. Ang klorin, bromine at yodo ay mga aktibong sangkap din, ngunit hindi gaanong aktibo kaysa sa fluorine. Ang mga ito ay tumutugon sa halos lahat ng mga simpleng sangkap maliban sa oxygen, nitrogen, carbon sa anyo ng brilyante, platinum, ginto at mga marangal na gas.

Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga di-metal

hydrogen

Kapag ang lahat ng halogens ay tumutugon sa hydrogen, ang hydrogen halides ay nabuo na may pangkalahatang formula na HHal. Kasabay nito, ang reaksyon ng fluorine na may hydrogen ay nagsisimula nang kusang kahit sa dilim at nagpapatuloy sa isang pagsabog alinsunod sa equation: H 2 +F 2 = 2HF

Ang reaksyon ng chlorine na may hydrogen ay maaaring simulan sa pamamagitan ng matinding ultraviolet irradiation o init. Lumalabas din ng paputok: H 2 +Cl 2 = 2HCl

Ang bromine at yodo ay tumutugon lamang sa hydrogen kapag pinainit at kasabay nito, ang reaksyonna may yodo ay nababaligtad: H 2 + Sinabi ni Br 2 = 2 HBr

posporus

Ang pakikipag-ugnayan ng fluorine na may posporus ay humahantong sa oksihenasyon ng posporus sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon (+5). Sa kasong ito, nabuo ang phosphorus pentafluoride: 2P + 5F 2 = 2PF 5

Kapag ang chlorine at bromine ay nakikipag-ugnayan sa phosphorus, posible na makakuha ng phosphorus halides pareho sa oxidation state + 3 at sa oxidation state +5, na depende sa mga proporsyon ng mga reacting substance:

Bukod dito, sa kaso ng puting phosphorus sa isang kapaligiran ng fluorine, chlorine o likidong bromine, ang reaksyon ay nagsisimula nang kusang.

Ang pakikipag-ugnayan ng phosphorus na may yodo ay maaaring humantong sa pagbuo ng phosphorus triodide lamang dahil sa makabuluhang mas mababang kakayahang mag-oxidizing kaysa sa iba pang mga halogens:

kulay-abo

Ang fluorine ay nag-oxidize ng sulfur sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon +6, na bumubuo ng sulfur hexafluoride:

Ang klorin at bromine ay tumutugon sa sulfur, na bumubuo ng mga compound na naglalaman ng sulfur sa mga estado ng oksihenasyon na +1 at +2, na lubhang kakaiba para dito. Napakaspesipiko ng mga pakikipag-ugnayang ito, at upang makapasa sa Pinag-isang Estado ng Pagsusulit sa kimika, hindi kinakailangan ang kakayahang magsulat ng mga equation para sa mga pakikipag-ugnayang ito. Samakatuwid, ang sumusunod na tatlong equation ay ibinigay sa halip para sa sanggunian:

interaksyon ng sulfur sa chlorine at bromine

Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga metal

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang fluorine ay may kakayahang tumugon sa lahat ng mga metal, kahit na ang mga hindi aktibo tulad ng platinum at ginto:

Ang natitirang mga halogen ay tumutugon sa lahat ng mga metal maliban sa platinum at ginto:

Mga reaksyon ng mga halogens na may mga kumplikadong sangkap

Mga reaksyon ng pagpapalit sa mga halogen

Mas aktibong halogens, i.e. ang mga kemikal na elemento na mas mataas sa periodic table ay may kakayahang ilipat ang mga hindi gaanong aktibong halogen mula sa mga hydrohalic acid at metal halides na kanilang nabuo:

Katulad nito, pinapalitan ng bromine at iodine ang sulfur mula sa mga solusyon ng sulfides at o hydrogen sulfide:

Ang chlorine ay isang mas malakas na oxidizing agent at nag-oxidize ng hydrogen sulfide sa may tubig na solusyon nito hindi sa sulfur, ngunit sa sulfuric acid:

Reaksyon ng mga halogens sa tubig

Nasusunog ang tubig sa fluorine na may asul na apoy alinsunod sa equation ng reaksyon:

Iba ang reaksyon ng bromine at chlorine sa tubig kaysa sa fluorine. Kung ang fluorine ay kumilos bilang isang oxidizing agent, kung gayon ang chlorine at bromine ay hindi katimbang sa tubig, na bumubuo ng isang halo ng mga acid. Sa kasong ito, ang mga reaksyon ay nababaligtad:

Ang pakikipag-ugnayan ng yodo sa tubig ay nangyayari sa isang hindi gaanong halaga na maaari itong mapabayaan at maaari itong ipalagay na ang reaksyon ay hindi nangyayari.

Pakikipag-ugnayan ng mga halogens sa mga solusyon sa alkali

Ang fluorine, kapag nakikipag-ugnayan sa isang may tubig na solusyon sa alkali, ay muling gumaganap bilang isang ahente ng oxidizing:

Ang kakayahang isulat ang equation na ito ay hindi kinakailangan upang makapasa sa Unified State Exam. Sapat na malaman ang katotohanan tungkol sa posibilidad ng gayong pakikipag-ugnayan at ang oxidative na papel ng fluorine sa reaksyong ito.

Hindi tulad ng fluorine, ang iba pang mga halogens sa mga solusyon sa alkali ay hindi katimbang, iyon ay, sabay-sabay nilang pinapataas at binabawasan ang kanilang estado ng oksihenasyon. Bukod dito, sa kaso ng chlorine at bromine, depende sa temperatura, ang daloy sa dalawang magkaibang direksyon ay posible. Sa partikular, sa malamig ang mga reaksyon ay nagpapatuloy tulad ng sumusunod:

Ang Iodine ay tumutugon sa alkalis na eksklusibo ayon sa pangalawang opsyon, i.e. sa pagbuo ng iodate, dahil Ang hypoiodite ay hindi matatag hindi lamang kapag pinainit, kundi pati na rin sa normal na temperatura at kahit na sa malamig:

Mga kemikal na katangian ng oxygen

Ang kemikal na elemento ng oxygen ay maaaring umiral sa anyo ng dalawang allotropic modification, i.e. bumubuo ng dalawang simpleng sangkap. Ang parehong mga sangkap na ito ay may istrukturang molekular. Ang isa sa kanila ay may formula O 2 at may pangalang oxygen, i.e. kapareho ng pangalan ng elementong kemikal kung saan ito nabuo.

Ang isa pang simpleng sangkap na nabuo ng oxygen ay tinatawag na ozone. Ang ozone, hindi katulad ng oxygen, ay binubuo ng mga triatomic molecule, i.e. may formula O 3 .

Dahil ang pangunahing at pinaka-masaganang anyo ng oxygen ay molecular oxygen O 2 , una sa lahat, isasaalang-alang natin ang mga katangian ng kemikal nito.

Ang kemikal na elemento ng oxygen ay nasa pangalawang lugar sa mga tuntunin ng electronegativity sa lahat ng mga elemento at pangalawa lamang sa fluorine. Sa pagsasaalang-alang na ito, lohikal na ipalagay ang mataas na aktibidad ng oxygen at ang pagkakaroon ng halos mga katangian ng oxidizing lamang. Sa katunayan, ang listahan ng simple at kumplikadong mga sangkap kung saan maaaring tumugon ang oxygen ay napakalaki. Gayunpaman, dapat tandaan na dahil ang molekula ng oxygen ay may malakas na double bond, karamihan sa mga reaksyon na may oxygen ay nangangailangan ng pag-init na mangyari. Kadalasan, ang malakas na pag-init ay kinakailangan sa pinakadulo simula ng reaksyon (pag-aapoy), pagkatapos kung saan maraming mga reaksyon ang nagpapatuloy nang nakapag-iisa nang walang supply ng init mula sa labas.

Sa mga simpleng sangkap, tanging ang mga marangal na metal (Ag, Pt, Au), mga halogens at mga inert na gas ay hindi na-oxidized ng oxygen.

Ang sulfur ay nasusunog sa oxygen upang bumuo ng sulfur dioxide:

Mga katangian ng kemikal ng oxygen at sulfur

Posporus depende sa labis o kakulangan ng oxygen, maaari itong bumuo ng parehong phosphorus (V) oxide at phosphorus (III) oxide:

Pakikipag-ugnayan ng oxygenmay nitrogen ay nangyayari sa ilalim ng labis na malupit na mga kondisyon, dahil sa ang katunayan na ang mga nagbubuklod na enerhiya sa oxygen at lalo na sa mga molekula ng nitrogen ay napakataas. Ang mataas na electronegativity ng parehong mga elemento ay nag-aambag din sa pagiging kumplikado ng reaksyon. Nagsisimula lamang ang reaksyon sa temperaturang higit sa 2000 o C at invertible:

Hindi lahat ng simpleng sangkap ay tumutugon sa oxygen upang bumuo ng mga oxide. Halimbawa, ang sodium, kapag sinusunog sa oxygen, ay bumubuo ng peroxide:

Kadalasan, kapag ang mga kumplikadong sangkap ay nasusunog sa oxygen, isang halo ng mga oxide ng mga elemento na nabuo ang orihinal na sangkap ay nabuo. Halimbawa:

Gayunpaman, kapag ang mga organikong sangkap na naglalaman ng nitrogen ay nasusunog sa oxygen, ang molecular nitrogen N ay nabuo sa halip na nitrogen oxide. 2 . Halimbawa:

Kapag ang chlorine derivatives ay nasusunog sa oxygen, ang hydrogen chloride ay nabuo sa halip na chlorine oxides:

Mga kemikal na katangian ng ozone:

Ang Ozone ay isang mas malakas na ahente ng oxidizing kaysa sa oxygen. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang isa sa mga bono ng oxygen-oxygen sa molekula ng ozone ay madaling masira, na nagreresulta sa pagbuo ng sobrang aktibong atomic oxygen. Ang Ozone, hindi tulad ng oxygen, ay hindi nangangailangan ng pag-init upang ipakita ang mataas na mga katangian ng pag-oxidizing nito. Ito ay nagpapakita ng aktibidad nito sa karaniwan at kahit na mababang temperatura: PbS + 4O 3 = PbSO 4 + 4O 2

Gaya ng nakasaad sa itaas,ang pilak ay hindi tumutugon sa oxygen, gayunpaman, ito ay tumutugon sa ozone:

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

Ang isang husay na reaksyon sa pagkakaroon ng ozone ay kapag ang pagsubok na gas ay dumaan sa isang solusyon ng potassium iodide, ang pagbuo ng yodo ay sinusunod:

2KI+O 3 +H 2 O=I 2 ↓+O 2 +2KOH

Mga kemikal na katangian ng asupre

Ang sulfur bilang isang kemikal na elemento ay maaaring umiral sa ilang allotropic modification. Mayroong rhombic, monoclinic at plastic sulfur. Ang monoclinic sulfur ay maaaring makuha sa pamamagitan ng dahan-dahang paglamig ng isang melt ng orthorhombic sulfur, habang ang plastic sulfur, sa kabaligtaran, ay nakuha sa pamamagitan ng matalim na paglamig ng isang melt ng sulfur na dati nang pinakuluan. Ang plastik na asupre ay may isang bihirang pag-aari ng pagkalastiko para sa mga di-organikong sangkap - ito ay may kakayahang baligtarin na lumalawak sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na puwersa, bumalik sa orihinal nitong hugis kapag ang impluwensyang ito ay tumigil. Ang orthorhombic sulfur ay ang pinaka-matatag sa ilalim ng normal na mga kondisyon, at lahat ng iba pang allotropic modification ay nagbabago dito sa paglipas ng panahon.

Ang mga molekula ng orthorhombic sulfur ay binubuo ng walong atomo, i.e. ang pormula nito ay maaaring isulat bilang S 8 . Gayunpaman, dahil ang mga kemikal na katangian ng lahat ng mga pagbabago ay sapat na magkatulad upang hindi mahirapan ang pagsulat ng mga equation ng reaksyon, ang anumang sulfur ay itinalaga lamang ng simbolong S.

Ang sulfur ay maaaring makipag-ugnayan sa parehong simple at kumplikadong mga sangkap. Sa mga reaksiyong kemikal ito ay nagpapakita ng parehong oxidizing at pagbabawas ng mga katangian.

Oxidative properties ng sulfur ipakita ang kanilang mga sarili sa panahon ng pakikipag-ugnayan nito sa mga metal, pati na rin ang mga di-metal na nabuo ng mga atomo ng isang mas kaunting electronegative na elemento (hydrogen, carbon, phosphorus):

Ang sulfur ay kumikilos bilang isang ahente ng pagbabawas kapag nakikipag-ugnayan sa mga nonmetals na nabuo ng mas maraming electronegative na elemento (oxygen, halogens), pati na rin ang mga kumplikadong sangkap na may binibigkas na oxidizing function, halimbawa, sulfuric at concentrated nitric acid:

Ang sulfur ay tumutugon din kapag pinakuluan na may puro may tubig na solusyon ng alkalis. Ang pakikipag-ugnayan ay nagpapatuloy ayon sa uri ng disproporsyon, i.e. Ang asupre ay sabay-sabay na nagpapababa at nagpapataas ng estado ng oksihenasyon nito:

Mga kemikal na katangian ng nitrogen

Ang elementong kemikal na nitrogen ay bumubuo lamang ng isang simpleng sangkap. Ang sangkap na ito ay puno ng gas at nabuo ng mga diatomic molecule, i.e. may formula N 2 . Sa kabila ng katotohanan na ang nitrogen elemento ng kemikal ay may mataas na electronegativity, ang molekular na nitrogen N 2 ay isang lubhang hindi gumagalaw na sangkap. Ang katotohanang ito ay dahil sa ang katunayan na ang nitrogen molecule ay naglalaman ng isang napakalakas na triple bond (N≡N). Para sa kadahilanang ito, halos lahat ng mga reaksyon na may nitrogen ay nangyayari lamang sa mataas na temperatura.

Pakikipag-ugnayan ng nitrogen sa mga metal

Ang tanging sangkap na tumutugon sa nitrogen sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay lithium:

Ang isang kagiliw-giliw na katotohanan ay na kasama ang natitirang mga aktibong metal, i.e. alkaline at alkaline earth, ang nitrogen ay tumutugon lamang kapag pinainit:

Ang pakikipag-ugnayan ng nitrogen sa mga metal na katamtaman at mababang aktibidad (maliban sa Pt at Au) ay posible rin, ngunit nangangailangan ng walang katulad na mas mataas na temperatura.

Pakikipag-ugnayan ng nitrogen sa mga nonmetals

Ang nitrogen ay tumutugon sa hydrogen kapag pinainit sa pagkakaroon ng mga katalista. Ang reaksyon ay nababaligtad, samakatuwid, upang madagdagan ang ani ng ammonia sa industriya, ang proseso ay isinasagawa sa mataas na presyon:

Bilang isang ahente ng pagbabawas, ang nitrogen ay tumutugon sa fluorine at oxygen. Ang reaksyon sa fluorine ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng isang electric discharge:

Ang reaksyon sa oxygen ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng isang electric discharge o sa temperatura na higit sa 2000 O C at nababaligtad:

Sa mga di-metal, ang nitrogen ay hindi tumutugon sa mga halogens at asupre.

Pakikipag-ugnayan ng nitrogen sa mga kumplikadong sangkap

Sa loob ng balangkas ng kursong paaralan ng Unified State Examination, maaaring ipagpalagay na ang nitrogen ay hindi tumutugon sa anumang kumplikadong mga sangkap maliban sa mga hydride ng mga aktibong metal:

Mga kemikal na katangian ng posporus

Mayroong ilang mga allotropic modification ng phosphorus, sa partikular na white phosphorus, red phosphorus at black phosphorus.

Ang puting posporus ay nabuo ng mga molekulang tetraatomic P 4 , ay hindi isang matatag na pagbabago ng posporus. nakakalason. Sa temperatura ng silid ito ay malambot at, tulad ng waks, madaling maputol gamit ang isang kutsilyo. Mabagal itong nag-oxidize sa hangin, at dahil sa mga kakaibang mekanismo ng naturang oksihenasyon, kumikinang ito sa dilim (ang phenomenon ng chemiluminescence). Kahit na may mababang pag-init, posible ang kusang pag-aapoy ng puting posporus.

Sa lahat ng allotropic modification, white phosphorus ang pinaka-aktibo.

Ang pulang posporus ay binubuo ng mahahabang molekula ng variable na komposisyon Pn. Ang ilang mga mapagkukunan ay nagpapahiwatig na ito ay may atomic na istraktura, ngunit ito ay mas tama upang isaalang-alang ang istraktura nito molekular. Dahil sa mga tampok na istruktura nito, ito ay isang hindi gaanong aktibong sangkap kumpara sa puting posporus; lalo na, hindi tulad ng puting posporus, ito ay nag-oxidize nang mas mabagal sa hangin at nangangailangan ng pag-aapoy upang mag-apoy.

Ang itim na posporus ay binubuo ng tuluy-tuloy na mga kadena ng Pn at may layered na istraktura na katulad ng istraktura ng grapayt, kaya naman ito ay kamukha nito. Ang allotropic modification na ito ay may atomic na istraktura. Ang pinaka-matatag sa lahat ng allotropic modification ng phosphorus, ang pinaka-chemically passive. Para sa kadahilanang ito, ang mga kemikal na katangian ng phosphorus na tinalakay sa ibaba ay dapat na maiugnay pangunahin sa puti at pulang phosphorus.

Pakikipag-ugnayan ng posporus sa mga di-metal

Ang reaktibiti ng posporus ay mas mataas kaysa sa nitrogen. Kaya, ang posporus ay may kakayahang magsunog pagkatapos ng pag-aapoy sa ilalim ng normal na mga kondisyon, na bumubuo ng acidic oxide P 2 O 5 :

at sa kakulangan ng oxygen, phosphorus (III) oxide:

Matindi rin ang reaksyon sa mga halogens. Kaya, sa panahon ng chlorination at bromination ng phosphorus, depende sa mga proporsyon ng mga reagents, nabuo ang phosphorus trihalides o pentahalides:

Dahil sa makabuluhang mas mahina na mga katangian ng pag-oxidizing ng yodo kumpara sa iba pang mga halogens, ang oksihenasyon ng posporus na may yodo ay posible lamang sa estado ng oksihenasyon +3:

Hindi tulad ng nitrogen, ang posporus ay hindi tumutugon sa hydrogen.

Pakikipag-ugnayan ng posporus sa mga metal

Ang posporus ay tumutugon kapag pinainit ng mga aktibong metal at mga metal ng intermediate na aktibidad upang bumuo ng mga phosphides:

Pakikipag-ugnayan ng posporus sa mga kumplikadong sangkap

Ang posporus ay na-oxidize sa pamamagitan ng mga oxidizing acid, sa partikular na concentrated nitric at sulfuric acid:

pakikipag-ugnayan ng posporus sa mga oxidizing acid

Dapat mong malaman na ang puting posporus ay tumutugon sa may tubig na mga solusyon ng alkalis. Gayunpaman, dahil sa pagiging tiyak, ang kakayahang sumulat ng mga equation para sa mga naturang pakikipag-ugnayan sa Unified State Exam sa chemistry ay hindi pa kinakailangan.

Gayunpaman, para sa mga nag-claim ng 100 puntos, para sa kanilang sariling kapayapaan ng isip, maaari mong tandaan ang mga sumusunod na tampok ng pakikipag-ugnayan ng posporus sa mga solusyon sa alkali sa malamig at kapag pinainit.

Sa malamig, ang pakikipag-ugnayan ng puting posporus sa mga solusyon sa alkali ay nagpapatuloy nang dahan-dahan. Ang reaksyon ay sinamahan ng pagbuogas na may amoy ng bulok na isda - phosphine at mga compound na may bihirang oxidation state ng phosphorus +1:

Kapag ang puting posporus ay tumutugon sa isang puro alkali na solusyon sa panahon ng kumukulo, ang hydrogen ay pinakawalan at ang phosphite ay nabuo:

Mga kemikal na katangian ng carbon

Ang carbon ay may kakayahang bumuo ng ilang allotropic modification. Ang mga ito ay brilyante (ang pinaka-inert allotropic modification), graphite, fullerene at carbyne.

Ang uling at uling ay amorphous carbon. Ang carbon sa ganitong estado ay walang nakaayos na istraktura at talagang binubuo ng maliliit na fragment ng mga layer ng grapayt. Ang amorphous carbon na ginagamot sa mainit na tubig na singaw ay tinatawag na activated carbon. 1 gramo ng activate carbon, dahil sa pagkakaroon ng maraming mga pores sa loob nito, ay may kabuuang ibabaw na higit sa tatlong daang metro kuwadrado! Dahil sa kakayahang sumipsip ng iba't ibang mga sangkap, ang aktibong carbon ay malawakang ginagamit bilang isang tagapuno ng filter, pati na rin isang enterosorbent para sa iba't ibang uri ng pagkalason.

Mula sa isang kemikal na pananaw, ang amorphous na carbon ay ang pinaka-aktibong anyo nito, ang grapayt ay nagpapakita ng katamtamang aktibidad, at ang brilyante ay isang lubhang hindi gumagalaw na substansiya. Para sa kadahilanang ito, ang mga kemikal na katangian ng carbon na tinalakay sa ibaba ay dapat na pangunahing maiugnay sa amorphous carbon.

Pagbawas ng mga katangian ng carbon

Bilang isang ahente ng pagbabawas, ang carbon ay tumutugon sa mga di-metal tulad ng oxygen, halogens, at sulfur.

Depende sa labis o kakulangan ng oxygen, maaaring mabuo ang carbon monoxide CO o carbon dioxide CO kapag nagsusunog ng karbon. 2 :

Kapag ang carbon ay nakikipag-ugnayan sa fluorine Ang carbon tetrafluoride ay nabuo:

Kapag nagpainit ng carbon na may asupre nabuo ang carbon disulfide CS 2 :

Maaaring bawasan ng carbon ang mga metal pagkatapos ng aluminyo sa serye ng aktibidad ng kanilang mga oxide. Halimbawa:

Gayundinang carbon ay tumutugon din sa mga oxide ng mga aktibong metal , gayunpaman, sa kasong ito, bilang panuntunan, hindi ang pagbawas ng metal ang sinusunod, ngunit ang pagbuo ng karbida nito:

Pakikipag-ugnayan ng carbon sa mga non-metal oxides

Ang carbon ay pumapasok sa isang coproportionation reaction na may carbon dioxide CO 2 :

Ang isa sa pinakamahalagang proseso mula sa pang-industriya na pananaw ay ang tinatawag na steam reforming ng karbon. Ang proseso ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpasa ng singaw ng tubig sa pamamagitan ng mainit na karbon. Ang sumusunod na reaksyon ay nangyayari:

Sa mataas na temperatura, ang carbon ay may kakayahang bawasan kahit na ang isang hindi gumagalaw na tambalan bilang silicon dioxide. Sa kasong ito, depende sa mga kondisyon, ang pagbuo ng silikon o silikon karbid (carborundum) ay posible:

Gayundin, ang carbon bilang isang ahente ng pagbabawas ay tumutugon sa mga oxidizing acid, sa partikular na puro sulfuric at nitric acid:

Oxidative properties ng carbon

Ang kemikal na elementong carbon ay hindi masyadong electronegative, kaya ang mga simpleng sangkap na nabubuo nito ay bihirang nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing patungo sa iba pang mga non-metal.

Ang isang halimbawa ng naturang mga reaksyon ay ang pakikipag-ugnayan ng amorphous carbon na may hydrogen kapag pinainit sa pagkakaroon ng isang katalista:

pati na rin sa silikon sa temperatura na 1200-1300 O MAY:

Ang carbon ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing na may kaugnayan sa mga metal . Ang carbon ay may kakayahang tumugon sa mga aktibong metal at ilang intermediate na aktibidad na mga metal. Ang mga reaksyon ay nangyayari kapag pinainit:

Ang mga aktibong metal carbide ay na-hydrolyzed ng tubig:

pati na rin ang mga solusyon ng mga non-oxidizing acid:

Sa kasong ito, ang mga hydrocarbon ay nabuo na naglalaman ng carbon sa parehong estado ng oksihenasyon tulad ng sa orihinal na karbid.

Mga kemikal na katangian ng silikon

Ang silikon ay maaaring umiral, tulad ng carbon, sa isang mala-kristal at amorphous na estado at, tulad ng sa kaso ng carbon, ang amorphous na silikon ay makabuluhang mas aktibo sa kemikal kaysa sa mala-kristal na silikon.

Minsan ang amorphous at crystalline na silikon ay tinatawag na allotropic modifications, na, mahigpit na pagsasalita, ay hindi ganap na totoo. Ang amorphous silicon ay mahalagang isang kalipunan ng maliliit na particle ng crystalline na silicon na random na matatagpuan kamag-anak sa isa't isa.

Pakikipag-ugnayan ng silikon sa mga simpleng sangkap

di-metal

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang silikon, dahil sa kawalang-kilos nito, ay tumutugon lamang sa fluorine:

Si+2F 2 = SiF 4

Ang Silicon ay tumutugon sa chlorine, bromine at yodo kapag pinainit lamang. Ito ay katangian na, depende sa aktibidad ng halogen, kinakailangan ang isang katumbas na magkakaibang temperatura:

Ang lahat ng silicon halides ay madaling na-hydrolyzed ng tubig:

pati na rin ang mga solusyon sa alkali:

Ang reaksyon ng silikon na may oxygen ay nangyayari, ngunit nangangailangan ng napakataas na pag-init (1200-1300 O C) dahil sa ang katunayan na ang isang malakas na oxide film ay nagpapahirap sa pakikipag-ugnayan:

Sa temperatura na 1200-1500 O Ang Silicon ay dahan-dahang nakikipag-ugnayan sa carbon sa anyo ng graphite upang bumuo ng carborundum SiC, isang sangkap na may atomic na kristal na sala-sala na katulad ng brilyante at halos kasing lakas nito:

Ang Silicon ay hindi tumutugon sa hydrogen.

mga metal

Dahil sa mababang electronegativity nito, ang hydrogen ay maaaring magpakita ng oxidizing properties lamang patungo sa mga metal. Sa mga metal, ang silikon ay tumutugon sa mga aktibong metal (alkali at alkaline earth), gayundin sa maraming mga metal na may intermediate na aktibidad. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan na ito, nabuo ang mga silicide: 2Mg + Si = Mg 2 Si

Ang mga silicide ng mga aktibong metal ay madaling na-hydrolyzed ng tubig o mga dilute na solusyon ng mga non-oxidizing acid:

Gumagawa ito ng silane gas SiH 4 – analogue ng methane CH 4 .

Pakikipag-ugnayan ng silikon sa mga kumplikadong sangkap

Ang silikon ay hindi tumutugon sa tubig kahit na pinakuluan, ngunit ang amorphous na silikon ay nakikipag-ugnayan sa sobrang init na singaw ng tubig sa temperatura na humigit-kumulang 400-500 O C. Ito ay gumagawa ng hydrogen at silicon dioxide:

Sa lahat ng mga acid, ang silikon (sa isang amorphous na estado) ay tumutugon lamang sa puro hydrofluoric acid:

Ang silikon ay natutunaw sa mga puro alkali na solusyon. Ang reaksyon ay sinamahan ng paglabas ng hydrogen: