Metallerin ve ametallerin basit maddelerinin özellikleri KULLANIMI. Metal ve metal olmayan basit maddelerin kimyasal özellikleri

METALLER, ÖZELLİKLERİ, ELDE EDİLMESİ, UYGULAMASI. ELEKTROLİZ.

1. Su ile reaksiyona girmez:

1) magnezyum 2) berilyum 3) baryum 4) stronsiyum

2. Seyreltik nitrik asidin bakır ile reaksiyonu aşağıdaki denkleme karşılık gelir:

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. Eriyik ve sodyum klorür çözeltisinin elektrolizi sırasında elektrotlarda meydana gelen süreçleri karşılaştırın.

4. AgNO çözeltisinin elektrolizi sırasında 3 katotta serbest bırakılır:

1) gümüş 2) hidrojen 3) gümüş ve hidrojen 4) oksijen ve hidrojen

5. Katot üzerinde bir potasyum klorür çözeltisinin elektrolizi sırasında aşağıdakiler meydana gelir:

1) su azaltma 2) su oksidasyonu

3) potasyum iyonlarının indirgenmesi 4) klorun oksidasyonu

6. Sodyum bromür çözeltisinin elektrolizi sırasında bakır anotta hangi işlem gerçekleşir?

1) su oksidasyonu 2) brom iyonu oksidasyonu

3) bakır oksidasyonu 4) bakır geri kazanımı

7. Aşağıdakiler arasında reaksiyon mümkündür:

1) Ag ve K 2 SO 4 (çözelti) 2) Zn ve KCl (çözelti)

3) Mg ve SnCl2 (çözelti) 4) Ag ve CuSO 4 (çözüm)

8. Bu metaller, tuzlarının çözeltilerinin elektrolizi sırasında hangi sırayla indirgenir?

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

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

9. Konsantre HNO ile 3 ısıtmasız etkileşime girmez:

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

10. Sulu bir çözeltiden elektrik akımı geçtiğinde elektrolizörde nitrik asit birikir

1) kalsiyum nitrat 2) gümüş nitrat 3) alüminyum nitrat 4) sezyum nitrat

11. Aşağıdaki metallerden en aktif olanı:

1) berilyum 2) magnezyum 3) kalsiyum 4) baryum

12. Demir, iki maddenin her biriyle reaksiyona girer:

1) sodyum klorür ve azot 2) oksijen ve klor

3) alüminyum oksit ve potasyum karbonat 4) su ve alüminyum hidroksit

13. İki metalin her biri oda sıcaklığında suyla reaksiyona girer:

1) baryum ve bakır 2) alüminyum ve cıva 3) kalsiyum ve lityum 4) gümüş ve sodyum

14. Alüminyum, sodyum hidroksit ile birleştiğinde aşağıdakiler oluşur:

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

15. Seyreltilmiş HNO ile 3 ısıtmasız etkileşime girmez:

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

16. Hidrojen asitlerden yer değiştirmez:

1) krom 2) demir 3) bakır 4) çinko

17. Bakır seyreltik sulu asit çözeltisinde çözünür:

1) sülfürik 2) hidroklorik 3) nitrojen 4) hidroflorik

18. Hava ile temas eden bakır ürünler, ana bileşen olan yeşil bir kaplama ile kademeli olarak kaplanır.

Bileşeni:

1) CuO 2) CuCO 3 3) Cu(OH) 2 4) (CuOH) 2 CO3

19. Bir nitrojen atmosferinde magnezyum ısıtırken:

1) reaksiyon devam etmez 2) magnezyum nitrür oluşur

3) magnezyum nitrit oluşur 4) magnezyum nitrat oluşur

20. Normal sıcaklıkta, magnezyumetkileşime girmezİle birlikte:

Bir su

B) alkali çözeltiler

C) seyreltik H 2 SO 4 ve HNO 3

D) konsantre H 2 SO 4 ve HNO 3

D) gri

Cevap:

21. Oda sıcaklığında krom şunlarla etkileşime girer:

A) HCl (fark) B) H 2 O C) H 2 S04 (fark) D) N 2 E) H 2

Cevap: ______. (Karşılık gelen harfleri alfabetik sırayla yazınız.)

22. Sulu bir KI çözeltisinin elektrolizi sırasında oluşturulmadı:

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

23. Sulu bir çözeltinin ve bir eriyiğin elektrolizi sırasında aynı ürünlerin oluştuğu madde,

formül:

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

24. Sulu bir çözeltinin elektrolizi sırasında katot ve anotta gaz halinde maddeler salınacaktır:

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

25. Bir Cr çözeltisinin elektrolizi sırasında 2 (SO 4 ) 3 katotta serbest bırakılır:

1) oksijen 2) hidrojen ve krom 3) krom 4) oksijen ve krom 26. İki inert elektrot, aynı konsantrasyona sahip sulu tuz çözeltilerinin bir karışımını içeren bir bardağa indirildi.

Cium AgNO 3 , Cu(NO 3 ) 2 , Hg(NO 3 ) 2 , NaNO 3 . Elektroliz sırasında indirgenecek ilk parçacıklar şunlardır:

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

27. Seyreltik sulu Ni (NO) çözeltisinin elektrolizi sırasında 3 ) 2 katotta serbest bırakılır:

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

28. Sulu bir çözeltiden bir elektrik akımı geçirildiğinde, bir elektrolitik hücrede nitrik asit birikir.

1) potasyum nitrat 2) alüminyum nitrat 3) magnezyum nitrat 4) bakır nitrat

29. Oksijen salınımı, sulu bir tuz çözeltisinin elektrolizi sırasında meydana gelir:

30. Katot üzerinde sulu bir gümüş nitrat çözeltisinin elektrolizi sırasında aşağıdakiler oluşur:

1) Ag 2) HAYIR 2 3) HAYIR 4) H2

31. Sanayide kalsiyum şu şekilde elde edilir:

1) CaCl çözeltisinin elektrolizi 2 2) CaCl eriyiğinin elektrolizi 2

3) Ca(OH) çözeltisinin elektrolizi 2 4) daha aktif bir metalin sulu tuz çözeltileri üzerindeki etkisi

32. Katotta bir sodyum iyodür çözeltisinin elektrolizi sırasında, çözeltideki turnusolun rengi:

1) kırmızı 2) mavi 3) mor 4) sarı

33. Sulu bir potasyum nitrat çözeltisinin elektrolizi sırasında, anotta aşağıdakiler salınır:

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

34. Sulu bir çözeltinin elektrolizi sırasında hidrojen oluşur:

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

35. Lityum su ile etkileştiğinde hidrojen oluşur ve:

1) oksit 2) peroksit 3) hidrit 4) hidroksit

36. Metalik özellikler en zayıf olarak şu şekilde ifade edilir:

1) sodyum 2) magnezyum 3) kalsiyum 4) alüminyum

37. Alkali metallerle ilgili aşağıdaki yargılar doğru mu?

ANCAK. Tüm bileşiklerde +1 oksidasyon durumuna sahiptirler.

B. Metal olmayanlarla iyonik bağları olan bileşikler oluştururlar.

1) sadece A doğrudur 2) sadece B doğrudur

3) her iki yargı da doğru 4) her iki yargı da yanlış

38. Oda sıcaklığında krom şunlarla etkileşime girer:

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

39. Krom hidroklorik asit ile etkileşime girdiğinde aşağıdakiler oluşur:

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

40. Bakır etkileşime girmezİle birlikte:

1) HNO'yu seyreltin 3 2) konsantre HNO 3

3) seyreltik HCl 4) konsantre H 2 SO4

41. Metallerden hangisi yer değiştirmez seyreltik sülfürik asitten hidrojen?

1) demir 2) krom 3) bakır 4) çinko

42. Su ile en kuvvetli reaksiyona girer:

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

43. Normal şartlar altında su ile reaksiyona girer:

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

44. Kalsiyumun su ile reaksiyonu sonucunda aşağıdakiler oluşur:

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

45. Kimyasal reaksiyon arasında olmaz:

1) Zn ve HCl 2) Al ve HCl 3) Mg ve H 2 SO 4 (fark) 4) Ag ve H2S04 (fark)

46. ​​​​Hidroklorik asit aşağıdakilerle reaksiyona girer:

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

47. Normal koşullar altında alüminyum için aşağıdakilerle etkileşim:

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

Cevap: ______. (Karşılık gelen harfleri alfabetik sırayla yazınız.)

48. Başlangıç ​​malzemeleri ve redoks reaksiyonlarının ürünleri arasında bir yazışma oluşturun.

BAŞLANGIÇ MADDELERİ REAKSİYON ÜRÜNLERİ

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

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

E) FeCl3 + H2

E) FeCl3

49. Katot ve anotta gerçekleşen reaksiyonların denklemlerini ve suyun elektrolizi için genel denklemi yazın

İnert elektrotlar üzerinde bir bakır(II) sülfat çözeltisi.

50. Katot ve anotta gerçekleşen reaksiyonların denklemlerini ve sulu bir çözeltinin elektrolizi için genel denklemi yazın.

İnert elektrotlarda baryum klorür.

51. Katot ve anotta gerçekleşen reaksiyonların denklemlerini ve sulu bir çözeltinin elektrolizi için genel denklemi yazın.

İnert elektrotlarda potasyum iyodür.

52. Katot ve anotta gerçekleşen reaksiyonların denklemlerini ve sulu bir çözeltinin elektrolizi için genel denklemi yazın.

İnert elektrotlarda sülfürik asit.

53. Katot ve anotta gerçekleşen reaksiyonların denklemlerini ve sulu bir çözeltinin elektrolizi için genel denklemi yazın.

İnert elektrotlarda lityum bromür.

54. Normal koşullar altında kalsiyum şunlarla reaksiyona girer:

1) oksijen 2) karbon 3) kükürt 4) azot

55. Katot ve anotta gerçekleşen reaksiyonların denklemlerini ve sulu bir çözeltinin elektrolizi için genel denklemi yazın.

İnert elektrotlarda potasyum nitrat.

56. Katot ve anotta gerçekleşen reaksiyonların denklemlerini ve sulu bir çözeltinin elektrolizi için genel denklemi yazın.

İnert elektrotlarda sodyum sülfat.

57. Normal sıcaklıkta bakır aşağıdakilerle reaksiyona girer:

1) su 2) oksijen 3) hidroklorik asit 4) nitrik asit

58. Katot ve anotta gerçekleşen reaksiyonların denklemlerini ve sulu bir çözeltinin elektrolizi için genel denklemi yazın.

İnert elektrotlarda potasyum hidroksit.

59. Seyreltik sülfürik asitte çözünür:

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

60. Katot ve anotta gerçekleşen reaksiyonların denklemlerini ve sulu bir çözeltinin elektrolizi için genel denklemi yazın.

İnert elektrotlarda nitrik asit.

61. Isıtıldığında bakır aşağıdakilerle reaksiyona girer:

1) hidrojen 2) hidrosülfürik asit

Video dersi 1: İnorganik kimya. Metaller: alkali, alkali toprak, alüminyum

Video dersi 2: geçiş metalleri

Ders: Basit maddelerin karakteristik kimyasal özellikleri ve üretimi - metaller: alkali, alkali toprak, alüminyum; geçiş elementleri (bakır, çinko, krom, demir)

Metallerin kimyasal özellikleri

Kimyasal reaksiyonlardaki tüm metaller kendilerini indirgeyici ajanlar olarak gösterir. Değerlik elektronlarıyla kolayca ayrılırlar, aynı zamanda oksitlenirler. Bir metalin elektrokimyasal gerilim serisinde ne kadar solda yer alırsa, indirgeyici maddenin o kadar güçlü olduğunu hatırlayın. Bu nedenle, en güçlüsü lityum, en zayıfı altındır ve tam tersi, altın en güçlü oksitleyici ajandır ve lityum en zayıfıdır.

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

Tüm metaller, diğer metalleri tuz çözeltisinden uzaklaştırır, yani. onları geri yükleyin. Su ile etkileşime girdiklerinden alkali ve alkali toprak hariç tümü. H'den önce bulunan metaller, onu seyreltik asit çözeltilerinden uzaklaştırır ve bunlar içinde çözülür.

Metallerin bazı genel kimyasal özelliklerini düşünün:

• Metallerin oksijenle etkileşimi bazik (CaO, Na 2 O, 2Li 2 O, vb.) veya amfoterik (ZnO, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3 vb.) oksitler oluşturur.
• Metallerin halojenlerle (grup VII'nin ana alt grubu) etkileşimi, hidrohalik asitler (HF - hidrojen florür, HCl - hidrojen klorür, vb.) oluşturur.
• Metallerin metal olmayanlarla etkileşimi tuzları (klorürler, sülfitler, nitrürler vb.) oluşturur.
• Metallerin metallerle etkileşimi, intermetalik bileşikler oluşturur (MgB 2 , NaSn, Fe 3 Ni, vb.).
• Aktif metallerin hidrojen ile etkileşimi hidritleri oluşturur (NaH, CaH 2, KH, vb.).
• Alkali ve toprak alkali metallerin su ile etkileşimi alkalileri oluşturur (NaOH, Ca (OH) 2, Cu (OH) 2, vb.).
• Metallerin (yalnızca H'ye kadar elektrokimyasal seride bulunanlar) asitlerle etkileşimi tuzları (sülfatlar, nitritler, fosfatlar, vb.) oluşturur. Metallerin, neredeyse her zaman bazlar ve tuzlarla etkileşime girerken, asitlerle oldukça isteksizce reaksiyona girdiği akılda tutulmalıdır. Metalin asitle reaksiyonunun gerçekleşmesi için metalin aktif ve asidin kuvvetli olması gerekir.

Alkali metallerin kimyasal özellikleri

Alkali metaller grubu aşağıdaki kimyasal elementleri içerir: lityum (Li), sodyum (Na), potasyum (K), rubidyum (Rb), sezyum (Cs), fransiyum (Fr). Periyodik Tablonun I. Grubunda yukarıdan aşağıya doğru hareket ettikçe atom yarıçapları artar, yani metalik ve indirgeyici özellikleri artar.

Alkali metallerin kimyasal özelliklerini göz önünde bulundurun:

• Elektrot potansiyellerinin negatif değerlerine sahip oldukları için amfoterisite belirtileri yoktur.
• Tüm metaller arasında en güçlü indirgeyici maddeler.
• Bileşiklerde sadece +1 oksidasyon durumu sergilerler.
• Tek bir değerlik elektronu vererek, bu kimyasal elementlerin atomları katyonlara dönüştürülür.
• Çok sayıda iyonik bileşik oluştururlar.
• Hemen hemen hepsi suda çözünür.

Alkali metallerin diğer elementlerle etkileşimi:

1. Oksijen ile bireysel bileşikler oluşturur, böylece oksit sadece lityum (Li 2 O), sodyum peroksit (Na 2 O 2) ve potasyum, rubidyum ve sezyum süperoksitler (KO 2, RbO 2 , CsO 2) oluşturur.

2. Su ile alkali ve hidrojen oluşturur. Unutmayın, bu reaksiyonlar patlayıcıdır. Patlama olmadan sadece lityum suyla reaksiyona girer:

2Li + 2H 2 O → 2LiO H + H 2.

3. Halojenlerle halojenürler oluşturur (NaCl - sodyum klorür, NaBr - sodyum bromür, NaI - sodyum iyodür vb.).

4. Isıtıldığında hidrojen ile hidrürler (LiH, NaH, vb.)

5. Kükürt ile ısıtıldığında, sülfürler oluşturur (Na 2 S, K 2 S, vb.). Renksizdirler ve suda çok çözünürler.

6. Fosfor ile ısıtıldığında, fosfitler (Na 3 P, Li 3 P, vb.) oluşturarak neme ve havaya karşı çok hassastırlar.

7. Karbon ile ısıtıldığında sadece lityum ve sodyum (Li 2 CO 3, Na 2 CO 3) oluştururken, potasyum, rubidyum ve sezyum karbür oluşturmaz, grafit ile ikili bileşikler oluştururlar (C 8 Rb, C 8 Cs, vb.) .

8. Normal koşullar altında, sadece lityum nitrojen ile reaksiyona girer, diğer alkali metallerle Li 3 N nitrür oluşturur, reaksiyon sadece ısıtıldığında mümkündür.

9. Asitlerle patlayıcı şekilde reaksiyona girerler, bu nedenle bu tür reaksiyonları gerçekleştirmek çok tehlikelidir. Bu reaksiyonlar belirsizdir, çünkü alkali metal aktif olarak suyla reaksiyona girerek bir alkali oluşturur ve daha sonra bir asit tarafından nötralize edilir. Bu, alkali ve asit arasında rekabet yaratır.

10. Amonyak ile amidler oluşturur - hidroksitlerin analogları, ancak daha güçlü bazlar (NaNH 2 - sodyum amid, KNH 2 - potasyum amid, vb.).

11. Alkollerle, alkolatlar oluşturur.

Fransiyum, tüm radyoaktif elementlerin en nadir ve en az kararlı olanlarından biri olan radyoaktif bir alkali metaldir. Kimyasal özellikleri iyi anlaşılmamıştır.

Alkali metaller elde etmek için, esas olarak, doğal mineraller oluşturan klorürler olmak üzere, halojenürlerinin eriyiklerinin elektrolizini kullanırlar:

• 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.

Alkali toprak metallerinin kimyasal özellikleri

Alkali toprak metalleri, grup II'nin ana alt grubunun elementlerini içerir: kalsiyum (Ca), stronsiyum (Sr), baryum (Ba), radyum (Ra). Bu elementlerin kimyasal aktivitesi, alkali metallerle aynı şekilde büyür, yani. alt gruptan aşağıya doğru artıyor.

Alkali toprak metallerin kimyasal özellikleri:

Bu elementlerin atomlarının değerlik kabuklarının yapısı ns 2 .

• İki değerlik elektronu vererek, bu kimyasal elementlerin atomları katyonlara dönüştürülür.
• Bileşikler +2 oksidasyon durumu sergiler.
• Atom çekirdeğinin yükleri, aynı periyotlardaki alkali elementlerin yüklerinden bir kat daha fazladır, bu da atomların yarıçapında bir azalmaya ve iyonlaşma potansiyellerinde bir artışa yol açar.

Alkali toprak metallerinin diğer elementlerle etkileşimi:

1. Oksijenle, baryum hariç tüm alkali toprak metalleri oksitler oluşturur, baryum peroksit BaO 2 oluşturur. Bu metallerden berilyum ve magnezyum, ince bir koruyucu oksit film ile kaplanmıştır, oksijen ile sadece çok yüksek t'de etkileşime girer. Alkali toprak metallerinin bazik oksitleri, amfoterik özelliklere sahip berilyum oksit BeO hariç, su ile reaksiyona girer. Kalsiyum oksit ve suyun reaksiyonuna kireç söndürme reaksiyonu denir. Reaktif CaO ise sönmemiş kireç oluşur, Ca(OH)2 ise söner. Ayrıca bazik oksitler asidik oksitler ve asitlerle reaksiyona girer. Örneğin:

• 3CaO + P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2 .

2. Su ile, alkali toprak metalleri ve bunların oksitleri, hidroksitleri oluşturur - alkali metal hidroksitlere kıyasla suda daha az çözünür olan beyaz kristalli maddeler. Alkali toprak metallerinin hidroksitleri, amfoterik Be(OH) hariç alkalilerdir. ) 2 ve zayıf baz Mg(OH)2. Berilyum su ile reaksiyona girmediğinden, Be (AH ) 2, örneğin nitrürün hidrolizi ile başka yollarla elde edilebilir:

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

3. Normal şartlar altında berilyum hariç her şey halojenlerle reaksiyona girer. İkincisi sadece yüksek t'de tepki verir. Halidler oluşur (MgI 2 - magnezyum iyodür, CaI 2 - kalsiyum iyodür, CaBr 2 - kalsiyum bromür, vb.).

4. Berilyum hariç tüm toprak alkali metaller ısıtıldığında hidrojen ile reaksiyona girer. Hidrürler oluşur (BaH 2 , CaH 2 , vb.). Magnezyumun hidrojen ile reaksiyonu için, yüksek t'ye ek olarak, artan bir hidrojen basıncı da gereklidir.

5. Kükürt, sülfürler oluşturur. Örneğin:

• Ca + S → CaS.

Sülfürler, sülfürik asit ve ilgili metalleri elde etmek için kullanılır.

6. Azot ile nitrürler oluştururlar. Örneğin:

• 3olmak + N2 → 3 N 2 ol.

7. Asitlerle, karşılık gelen asit ve hidrojenin tuzlarını oluşturur. Örneğin:

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

Bu reaksiyonlar, alkali metallerde olduğu gibi aynı şekilde ilerler.

Alkali toprak metallerinin elde edilmesi:

• BeF 2 + Mg –t o → Be + MgF 2

• 3BaO + 2Al –t o → 3Ba + Al 2 O 3

• CaCl 2 → Ca + Cl 2

Alüminyumun kimyasal özellikleri

Alüminyum, tabloda 13 numara olan aktif, hafif bir metaldir. Doğada, tüm metallerin en yaygın olanıdır. Ve kimyasal elementler arasında dağılım açısından üçüncü sırayı alır. Yüksek ısı ve elektrik iletkeni. Oksit film ile kaplandığı için korozyona karşı dayanıklıdır. Erime noktası 660 0 С'dir.

Alüminyumun kimyasal özelliklerini ve diğer elementlerle etkileşimini göz önünde bulundurun:

1. Tüm bileşiklerde alüminyum +3 oksidasyon durumundadır.

2. Hemen hemen tüm reaksiyonlarda indirgeyici özellikler gösterir.

3. Amfoterik metal hem asidik hem de bazik özellikler gösterir.

4. Birçok metali oksitlerden geri yükler. Bu metal elde etme yöntemine aluminotermi denir. Krom alma örneği:

2Al + Cr2O3 → Al 2 O 3 + 2Cr.

5. Tuz oluşturmak ve hidrojeni serbest bırakmak için tüm seyreltik asitlerle reaksiyona girer. Örneğin:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2;

2Al + 3H2SO4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

Konsantre HNO3 ve H2SO4'te alüminyum pasifleştirilir. Bu sayede bu asitleri alüminyumdan yapılmış kaplarda depolamak ve taşımak mümkündür.

6. Oksit filmini çözdükleri için alkalilerle etkileşime girer.

7. Hidrojen hariç tüm metal olmayanlarla reaksiyona girer. Oksijenle reaksiyonu gerçekleştirmek için ince bölünmüş alüminyuma ihtiyaç vardır. Reaksiyon sadece yüksek t'de mümkündür:

• 4Al + 3O2 → 2Al 2 O 3 .

Termal etkisine göre bu reaksiyon ekzotermiktir. Kükürt ile etkileşim alüminyum sülfür Al2S3 oluşturur, fosfor fosfit AlP ile, azot nitrür AlN ile, karbon karbür Al4C3 ile.

8. Diğer metallerle etkileşime girerek alüminitler oluşturur (FeAl 3 CuAl 2, CrAl 7, vb.).

Metalik alüminyum, 960–970°C'de erimiş kriyolit Na2AlF6 içindeki bir alümina Al203 çözeltisinin elektrolizi ile elde edilir.

• 2Al2O3 → 4Al + 3O 2 .
  

Geçiş elementlerinin kimyasal özellikleri

Geçiş elementleri, Periyodik Tablonun ikincil alt gruplarının elementlerini içerir. Bakır, çinko, krom ve demirin kimyasal özelliklerini düşünün.

Bakırın kimyasal özellikleri

1. Elektrokimyasal seride H'nin sağında yer alır, dolayısıyla bu metal inaktiftir.

2. Zayıf redüktör.

3. Bileşiklerde +1 ve +2 oksidasyon durumları sergiler.

4. Isıtıldığında oksijenle reaksiyona girerek şunları oluşturur:

• bakır oksit (I) 2Cu + O 2 → 2CuO(t 400 0 C'de)
• veya bakır(II) oksit: 4Cu + O2 → 2Cu2O(t 200 0 C'de).

Oksitlerin temel özellikleri vardır. Atıl bir atmosferde ısıtıldığında, Cu 2 O orantısız hale gelir: Cu2O → CuO + Cu. Bakır (II) oksit CuO, alkalilerle reaksiyonlarda kupratlar oluşturur, örneğin: CuO + 2NaOH → Na 2 CuO 2 + H 2 O.

5. Bakır hidroksit Cu (OH) 2 amfoteriktir, içinde ana özellikler hakimdir. Asitlerde kolayca çözünür:

• Cu (OH) 2 + 2HNO3 → Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O,

ve zorlukla alkalilerin konsantre çözeltilerinde:

• Сu(OH) 2 + 2NaOH → Na2.

6. Bakırın çeşitli sıcaklık koşulları altında kükürt ile etkileşimi de iki sülfür oluşturur. Bir vakumda 300-400 0 C'ye ısıtıldığında bakır (I) sülfür oluşur:

• 2Cu+S → Cu2S.

Oda sıcaklığında, sülfürün hidrojen sülfür içinde çözülmesiyle bakır (II) sülfür elde edilebilir:

• Cu+S → CuS.

7. Halojenlerden flor, klor ve brom ile etkileşime girerek halojenürler (CuF 2 , CuCl 2 , CuBr 2), iyot, bakır (I) iyodür CuI oluşturur; hidrojen, azot, karbon, silikon ile etkileşime girmez.

8. Asitlerle reaksiyona girmez - oksitleyici olmayan maddeler, çünkü bunlar sadece elektrokimyasal seride hidrojene yerleştirilmiş metalleri oksitler. Bu kimyasal element oksitleyici asitlerle reaksiyona girer: seyreltik ve konsantre nitrik ve konsantre sülfürik:

3Cu + 8HNO3 (fark) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H20;

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

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

9. Tuzlarla etkileşime giren bakır, elektrokimyasal seride sağında bulunan metalleri bileşimlerinden uzaklaştırır. Örneğin,

2FeCl 3 + Cu → CuCl 2 + 2FeCl 2 .

Burada bakırın çözeltiye geçtiğini ve demirin (III) demire (II) indirgendiğini görüyoruz. Bu reaksiyon büyük pratik öneme sahiptir ve plastik üzerinde biriken bakırın çıkarılması için kullanılır.

Çinkonun kimyasal özellikleri

2. Belirgin indirgeyici özelliklere ve amfoterik özelliklere sahiptir.

3. Bileşiklerde +2 oksidasyon durumu sergiler.

4. Havada, bir ZnO oksit filmi ile kaplanmıştır.

5. Su ile etkileşim, kırmızı ısı sıcaklığında mümkündür. Sonuç olarak, çinko oksit ve hidrojen oluşur:

• Zn + H 2 O → ZnO + H 2.

6. Halojenlerle etkileşime girerek halojenürler oluşturur (ZnF 2 - çinko florür, ZnBr 2 - çinko bromür, ZnI 2 - çinko iyodür, ZnCl 2 - çinko klorür).

7. Fosfor ile Zn3P2 ve ZnP2 fosfitlerini oluşturur.

8. Kükürt kalkojenit ZnS ile.

9. Hidrojen, nitrojen, karbon, silisyum ve bor ile direkt reaksiyona girmez.

10. Oksitleyici olmayan asitlerle etkileşir, tuzlar oluşturur ve hidrojenin yerini alır. Örneğin:

• H 2 SO 4 + Zn → ZnSO 4 + H 2
• Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H2 .

Ayrıca asitlerle - oksitleyici maddelerle reaksiyona girer: kons. sülfürik asit çinko sülfat ve kükürt dioksit oluşturur:

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

11. Çinko amfoterik bir metal olduğu için alkalilerle aktif olarak reaksiyona girer. Alkali çözeltilerle tetrahidroksozinkatlar oluşturur ve hidrojeni serbest bırakır:

• Zn + 2NaOH + 2H20 → Na 2 + H 2 .

Reaksiyondan sonra çinko granüller üzerinde gaz kabarcıkları belirir. Susuz alkalilerle, kaynaştığında çinkoatlar oluşturur ve hidrojeni serbest bırakır:

• Zn+ 2NaOH → Na2ZnO2 + H2.

Kromun kimyasal özellikleri

2.

3. Renkli bileşikler oluşturur.

4. Bileşiklerde, +2 (bazik oksit CrO siyah), +3 (amfoterik oksit Cr 2 O 3 ve hidroksit Cr (OH) 3 yeşil) ve +6 (asit krom oksit (VI) CrO 3 ve asitler: kromik) oksidasyon durumları sergiler. H 2 CrO 4 ve iki kromlu H 2 Cr 2 O 7, vb.).

5. t 350-400 0 C'de flor ile etkileşime girerek krom (IV) florür oluşturur:

• Cr+2F 2 → CrF 4 .

6. Oksijen, nitrojen, bor, silikon, kükürt, fosfor ve halojenlerle t 600 0 C'de:

• oksijen ile bağlantı krom oksit (VI) CrO 3 (koyu kırmızı kristaller) oluşturur,
• azot bileşiği - krom nitrür CrN (siyah kristaller),
• bor ile bileşik - krom borür CrB (sarı kristaller),
• silikonlu bileşik - krom silisit CrSi,
• karbon - krom karbür Cr 3 C 2 ile bağlantı .

7. Sıcak durumda olan su buharı ile reaksiyona girerek krom (III) oksit ve hidrojen oluşturur:

• 2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2 .

8. Alkali çözeltilerle reaksiyona girmez, ancak eriyikleriyle yavaş yavaş reaksiyona girerek kromatlar oluşturur:

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

9. Tuz oluşturmak için seyreltik güçlü asitlerde çözünür. Reaksiyon havada gerçekleşirse Cr 3+ tuzları oluşur, örneğin:

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

• Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2 .

10. Konsantre sülfürik ve nitrik asitlerin yanı sıra aqua regia ile sadece ısıtıldığında reaksiyona girer, çünkü. düşük sıcaklıklarda, bu asitler kromu pasifleştirir. Isıtıldığında asitlerle reaksiyonlar şöyle görünür:

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

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

Krom(II) oksit CrO- katı siyah veya kırmızı, suda çözünmez.

Kimyasal özellikler:

• Temel ve onarıcı özelliklere sahiptir.
• Havada 100 0 C'ye ısıtıldığında, Cr 2 O 3 - krom (III) okside oksitlenir.
• Bu oksitten hidrojen ile kromu geri yüklemek mümkündür: CrO + H 2 → Cr + H 2 O veya kok: CrO + C → Cr + CO.
• Hidroklorik asit ile reaksiyona girerek hidrojen açığa çıkarır: 2CrO + 6HCl → 2CrCl 3 + H 2 + 2H 2 O.
• Alkaliler, seyreltik sülfürik ve nitrik asitlerle reaksiyona girmez.

Krom oksit (III) Cr 2 O 3- suda çözünmeyen, koyu yeşil renkli, ateşe dayanıklı bir madde.

Kimyasal özellikler:

• Amfoterik özelliklere sahiptir.
• Bazik oksit asitlerle nasıl etkileşime girer: Cr 2 O 3 + 6HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
• Asidik oksit alkalilerle nasıl etkileşir: Cr 2 O 3 + 2KOH → 2KCrO 3 + H 2 O.
• Güçlü oksitleyici ajanlar oksitlenir H2 CrO 4'ü kromatlamak için Cr 2 O 3 .
• Güçlü indirgeyici ajanlar geri yüklemecr çıkışı Cr2O3.

Krom(II) hidroksit Cr(OH) 2 - katı sarı veya kahverengi renk, suda az çözünür.

Kimyasal özellikler:

• Zayıf baz, temel özellikler gösterir.
• Havada nem varlığında Cr(OH) 3 - krom (III) hidroksite oksitlenir.
• Mavi krom (II) tuzları oluşturmak için konsantre asitlerle reaksiyona girer: Cr(OH) 2 + H2S04 → CrSO 4 + 2H 2 O.
• Alkaliler ve seyreltik asitlerle reaksiyona girmez.

Krom (III) hidroksit Cr(OH) 3 - suda çözünmeyen gri-yeşil bir madde.

Kimyasal özellikler:

• Amfoterik özelliklere sahiptir.
• Bazik hidroksit asitlerle nasıl etkileşir: Cr(OH) 3 + 3HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
• Asit hidroksit alkalilerle nasıl etkileşir: Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 [Cr(OH)6].

Demirin kimyasal özellikleri

1. Yüksek reaktiviteye sahip aktif metal.

2. Onarıcı özelliklerin yanı sıra belirgin manyetik özelliklere sahiptir.

3. Bileşiklerde, +2 (zayıf oksitleyici ajanlarla: S, I, HCl, tuz çözeltileri ile), +3 (güçlü oksitleyici ajanlarla: Br ve Cl) ve daha az karakteristik +6 (O ve H2 ile) ana oksidasyon durumlarını sergiler. Ö). Zayıf oksitleyici ajanlarda, demir +2 oksidasyon durumunu alır, daha güçlü olanlarda +3. +2 oksidasyon durumları, temel özelliklere sahip siyah oksit FeO ve yeşil hidroksit Fe (OH) 2'ye karşılık gelir. +3 oksidasyon durumları, zayıf bir şekilde belirgin amfoterik özelliklere sahip olan kırmızı-kahverengi oksit Fe 2 O 3 ve kahverengi hidroksit Fe (OH) 3'e karşılık gelir. Fe (+2) zayıf bir indirgeyici ajandır ve Fe (+3) genellikle zayıf bir oksitleyici ajandır. Redoks koşulları değiştiğinde, demirin oksidasyon durumları da birbiriyle değişebilir.

• 3Fe + 2O 2 → Fe3O 4.

5. Isıtıldığında halojenlerle reaksiyona girer:

• klor ile bağlantı demir (III) klorür FeCl 3 oluşturur,
• brom - demir (III) bromür FeBr 3 ile bileşik,
• iyot - demir (II,III) iyodür Fe3 I 8 ile bileşik,
• flor - demir (II) florür FeF 2, demir (III) florür FeF 3 içeren bileşik.

• kükürt ile bağlantı demir(II) sülfür FeS oluşturur,
• azot ile bağlantı - demir nitrür Fe 3 N,
• fosforlu bileşik - fosfitler FeP, Fe 2 P ve Fe 3 P,
• silikonlu bileşik - demir silisit FeSi,
• karbon - demir karbür Fe 3 C ile bileşik.

9. Alkali çözeltilerle reaksiyona girmez, ancak güçlü oksitleyici ajanlar olan alkali eriyiklerle yavaş yavaş reaksiyona girer:

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

10. Sağdaki elektrokimyasal sırada bulunan metalleri geri yükler:

• Fe + SnCl 2 → FeCl 2 + Sn.

• 3Fe2O3 + CO → CO 2 + 2Fe 3 O 4,
• Fe3 O 4 + CO → CO2 + 3FeO,
• FeO + CO → CO2 + Fe.

Demir(II) oksit FeO - suda çözünmeyen siyah kristalli bir madde (wustit).

Kimyasal özellikler:

• Temel özelliklere sahiptir.
• Seyreltik hidroklorik asit ile reaksiyona girer: FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O.
• Konsantre nitrik asit ile reaksiyona girer:FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O.
• Su ve tuzlarla reaksiyona girmez.
• t 350 0 C'de hidrojen ile saf metale indirgenir: FeO + H 2 → Fe + H 2 O.
• Ayrıca kok ile birleştirildiğinde saf metale indirgenir: FeO + C → Fe + CO.
• Bu oksit çeşitli şekillerde elde edilebilir, bunlardan biri düşük basınçta Fe'yi ısıtmaktır: 2Fe + O 2 → 2FeO.

Demir(III) oksitFe2O3- kahverengi toz (hematit), suda çözünmeyen bir madde. Diğer isimler: demir oksit, demir minium, gıda boyası E172, vb.

Kimyasal özellikler:

• Fe 2 O 3 + 6HCl → 2 FeCl 3 + 3H 2 O.
• Alkali çözeltilerle reaksiyona girmez, eriyikleriyle reaksiyona girerek ferrit oluşturur: Fe 2 O 3 + 2NaOH → 2NaFeO 2 + H 2 O.
• Hidrojen ile ısıtıldığında oksitleyici özellikler sergiler: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.

Demir oksit (II, III) Fe 3 O 4 veya FeO Fe 2 O 3 - grimsi siyah bir katı (manyetit, manyetik demir cevheri), suda çözünmeyen bir madde.

Kimyasal özellikler:

• 1500 0 С'nin üzerinde ısıtıldığında ayrışır: 2Fe 3 O 4 → 6FeO + O 2.
• Seyreltik asitlerle reaksiyona girer: Fe 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O.
• Alkali çözeltilerle reaksiyona girmez, eriyikleriyle reaksiyona girer: Fe 3 O 4 + 14NaOH → Na 3 FeO 3 + 2Na 5 FeO 4 + 7H 2 O.
• Oksijen ile reaksiyona girdiğinde oksitlenir: 4Fe 3 O 4 + O 2 → 6Fe 2 O 3.
• Hidrojen ile ısıtıldığında geri yüklenir:Fe 3 O 4 + 4H 2 → 3Fe + 4H 2 O.
• Karbon monoksit ile birleştirildiğinde de azalır: Fe 3 O 4 + 4CO → 3Fe + 4CO 2.

Demir(II) hidroksit Fe(OH) 2 - beyaz, nadiren yeşilimsi kristal madde, suda çözünmez.

Kimyasal özellikler:

• Temel özelliklerin baskın olduğu amfoterik özelliklere sahiptir.
• Ana özellikleri gösteren oksitleyici olmayan asidin nötralizasyon reaksiyonuna girer: Fe(OH) 2 + 2HCl → FeCl 2 + 2H 2 O.
• Nitrik veya konsantre sülfürik asitlerle etkileşime girdiğinde, indirgeyici özellikler sergiler, demir (III) tuzları oluşturur: 2Fe(OH) 2 + 4H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O.
• Isıtıldığında konsantre alkali çözeltilerle reaksiyona girer: Fe (OH) 2 + 2NaOH → Na2.

Demir hidroksit (I ben I) Fe(OH)3- kahverengi kristal veya amorf madde, suda çözünmez.

Kimyasal özellikler:

• Bazik olanların baskın olduğu hafif amfoterik özelliklere sahiptir.
• Asitlerle kolayca etkileşime girer: Fe(OH) 3 + 3HCl → FeCl 3 + 3H 2 O.
• Konsantre alkali çözeltileri ile heksahidroksoferratlar (III) oluşturur: Fe (OH) 3 + 3NaOH → Na 3.
• Alkali eriyiklerle ferratlar oluşturur:2Fe(OH) 3 + Na 2 CO 3 → 2NaFeO 2 + CO 2 + 3H 2 O.
• Güçlü oksitleyici ajanlara sahip alkali bir ortamda, indirgeyici özellikler gösterir: 2Fe(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH → 2K 2 FeO 4 + 6NaBr + 8H 2 O.

Tüm kimyasal elementler ayrılır metaller ve ametaller atomlarının yapısına ve özelliklerine göre değişir. Ayrıca elementlerin oluşturduğu basit maddeler, fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre metaller ve metal olmayanlar olarak sınıflandırılır.

Periyodik kimyasal element sisteminde D.I. Mendeleev, metal olmayanlar çapraz olarak bulunur: bor - astatin ve ana alt gruplarda bunun üstünde.

Metal atomları, nispeten büyük yarıçaplar ve 1'den 3'e kadar dış seviyede az sayıda elektron ile karakterize edilir (istisna: germanyum, kalay, kurşun - 4; antimon ve bizmut - 5; polonyum - 6 elektron).

Metal olmayan atomlar, aksine, küçük atom yarıçapları ve dış seviyede 4 ila 8 arasındaki elektron sayısı ile karakterize edilir (istisna bor, bu tür üç elektronu vardır).

Dolayısıyla metal atomlarının dış elektronlardan vazgeçme eğilimi, yani. indirgeme özellikleri ve metal olmayan atomlar için - eksik elektronları kararlı bir sekiz elektron seviyesine alma arzusu, yani. oksitleyici özellikler.

metaller

Metallerde metalik bir bağ ve metalik bir kristal kafes vardır. Kafes bölgelerinde, tüm kristale ait sosyalleşmiş dış elektronlar tarafından bağlanan pozitif yüklü metal iyonları vardır.

Bu, metallerin en önemli fiziksel özelliklerini belirler: metalik parlaklık, elektriksel ve termal iletkenlik, plastisite (dış etki altında şekil değiştirme yeteneği) ve bu basit madde sınıfının diğer bazı özellikleri.

Ana alt grubun I. Grup metallerine alkali metaller denir.

Grup II metalleri: kalsiyum, stronsiyum, baryum - alkali toprak.

Metallerin kimyasal özellikleri

Kimyasal reaksiyonlarda metaller sadece indirgeyici özellikler gösterirler, yani. atomları elektron verir ve sonuç olarak pozitif iyonlar oluşturur.

1. Metal olmayanlarla etkileşim:

a) oksijen (oksit oluşumu ile)

Alkali ve toprak alkali metaller normal koşullar altında kolayca oksitlenir, bu nedenle bir vazelin yağı veya kerosen tabakası altında depolanırlar.

4Li + O 2 = 2Li 2 O

2Ca + O2 \u003d 2CaO

Lütfen dikkat: sodyum etkileşime girdiğinde peroksit oluşur, potasyum - süperoksit

2Na + O2 \u003d Na2O2, K + O2 \u003d KO2

ve oksitler, peroksitin ilgili metalle kalsine edilmesiyle elde edilir:

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

Demir, çinko, bakır ve diğer daha az aktif metaller, havada yavaşça ve ısıtıldıklarında aktif olarak oksitlenir.

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 (iki oksit karışımı: FeO ve Fe 2 O 3)

2Zn + O2 = 2ZnO

2Cu + O2 \u003d 2CuO

Altın ve platin metalleri hiçbir koşulda atmosferik oksijen tarafından oksitlenmez.

b) hidrojen (hidrit oluşumu ile)

2Na + H2 = 2NaH

Ca + H2 \u003d CaH2

c) klor (klorür oluşumu ile)

2K + Cl2 \u003d 2KCl

Mg + Cl2 \u003d MgCl2

2Al + 3Cl 2 \u003d 2AlCl 3

Lütfen dikkat: demir reaksiyona girdiğinde demir (III) klorür oluşur:

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl3

d) kükürt (sülfür oluşumu ile)

2Na + S = Na2S

Hg + S = HgS

2Al + 3S = Al 2S 3

Lütfen dikkat: demir reaksiyona girdiğinde demir (II) sülfür oluşur:

Fe + S = FeS

e) nitrojen (nitrür oluşumuyla birlikte)

6K + N2 = 2K 3N

3Mg + N 2 \u003d Mg 3 N 2

2Al + N2 = 2AlN

2. Karmaşık maddelerle etkileşime geçin:

Restoratif yeteneğe göre, metallerin elektrokimyasal voltaj serisi veya metallerin aktivitesi (Beketov N.N. yer değiştirme serisi) olarak adlandırılan bir sıra halinde düzenlendiği unutulmamalıdır:

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

bir su

Normal koşullar altında magnezyuma kadar sıralı metaller, hidrojeni sudan uzaklaştırarak çözünür bazlar - alkaliler oluşturur.

2Na + 2H20 \u003d 2NaOH + H2

Ba + H20 \u003d Ba (OH) 2 + H2

Magnezyum kaynatıldığında su ile etkileşime girer.

Mg + 2H20 \u003d Mg (OH) 2 + H2

Oksit film çıkarıldığında alüminyum su ile şiddetli reaksiyona girer.

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

Belirli koşullar altında hidrojene kadar sıralı duran metallerin geri kalanı da hidrojen salınımı ve oksit oluşumu ile su ile reaksiyona girebilir.

3Fe + 4H 2 O \u003d Fe3 O 4 + 4H 2

b) asit çözeltileri

(Herhangi bir konsantrasyondaki konsantre sülfürik asit ve nitrik asit hariç. Redoks reaksiyonlarına bakın.)

Lütfen dikkat: reaksiyonlar için çözünmeyen silisik asit kullanmayın

Magnezyumdan hidrojene kadar değişen metaller, asitlerdeki hidrojenin yerini alır.

Mg + 2HCl \u003d MgCl2 + H2

Lütfen dikkat: demirli tuzlar oluşur.

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

Çözünmeyen bir tuzun oluşumu reaksiyonun ilerlemesini engeller. Örneğin kurşun, yüzeyde çözünmeyen kurşun sülfat oluşumu nedeniyle pratik olarak bir sülfürik asit çözeltisi ile reaksiyona girmez.

Hidrojenden sonraki sıradaki metaller hidrojenin yerini DEĞİLDİR.

c) tuz çözeltileri

Magnezyuma kadar olan ve aktif olarak su ile reaksiyona giren metaller bu tür reaksiyonları gerçekleştirmek için kullanılmaz.

Diğer metaller için kural yerine getirilir:

Her metal, sağındaki sırada bulunan diğer metalleri tuz çözeltilerinden yer değiştirir ve solundaki metaller tarafından yer değiştirebilir.

Cu + HgCl 2 \u003d Hg + CuCl 2

Fe + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu

Asit çözeltilerinde olduğu gibi, çözünmeyen bir tuzun oluşumu reaksiyonun ilerlemesini engeller.

d) alkali çözeltiler

Hidroksitleri amfoterik olan metaller etkileşime girer.

Zn + 2NaOH + 2H20 \u003d Na2 + H2

2Al + 2KOH + 6H20 = 2K + 3H2

e) organik maddelerle

Alkoller ve fenol içeren alkali metaller.

2C 2H5OH + 2Na \u003d 2C 2H5 ONa + H2

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

Metaller, daha düşük sikloalkanlar elde etmek için ve molekülün karbon iskeletinin daha karmaşık hale geldiği sentezler için kullanılan haloalkanlarla reaksiyonlara katılır (A. Wurtz reaksiyonu):

CH2Cl-CH2-CH2Cl + Zn = C3H6 (siklopropan) + ZnCl2

2CH2Cl + 2Na \u003d C2H6 (etan) + 2NaCl

metal olmayanlar

Basit maddelerde, metal olmayan atomlar kovalent polar olmayan bir bağ ile bağlanır. Bu durumda tekli (H 2, F 2, Cl 2, Br 2, I 2'de), ikili (O 2 moleküllerinde), üçlü (N 2 moleküllerinde) kovalent bağlar oluşur.

Basit maddelerin yapısı - metal olmayanlar:

1. moleküler

Normal şartlar altında bu maddelerin çoğu gaz (H 2, N 2, O 2, O 3, F 2, Cl 2) veya katı (I 2, P 4, S 8) ve sadece tek bir bromdur (Br 2). sıvıdır. Bütün bu maddeler moleküler bir yapıya sahiptir, bu nedenle uçucudurlar. Katı halde, moleküllerini kristalde tutan zayıf moleküller arası etkileşim nedeniyle eriyebilirler ve süblimleşme yeteneğine sahiptirler.

2. atomik

Bu maddeler, düğümlerinde atom bulunan kristallerden oluşur: (B n, Cn, Si n, Gen, Se n, Te n). Kovalent bağların yüksek mukavemeti nedeniyle, kural olarak, yüksek sertliğe sahiptirler ve kristallerindeki (erime, buharlaşma) kovalent bağın yok edilmesiyle ilgili herhangi bir değişiklik, büyük bir enerji harcamasıyla gerçekleştirilir. Bu maddelerin çoğu yüksek erime ve kaynama noktalarına sahiptir ve uçuculukları çok düşüktür.

Birçok element - metal olmayanlar birkaç basit madde oluşturur - allotropik modifikasyonlar. Allotropi, farklı bir molekül bileşimi ile ilişkilendirilebilir: oksijen O2 ve ozon O3 ve farklı kristal yapılarla: karbonun allotropik modifikasyonları grafit, elmas, karabin, fullerendir. Elementler - allotropik modifikasyonlara sahip metal olmayanlar: karbon, silikon, fosfor, arsenik, oksijen, kükürt, selenyum, tellür.

Metal olmayanların kimyasal özellikleri

Metal olmayan atomlara oksitleyici özellikler, yani elektronları bağlama yeteneği hakimdir. Bu yetenek, elektronegatiflik değeri ile karakterize edilir. Metal olmayanlar arasında

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

elektronegatiflik artar ve oksitleyici özellikler artar.

Basit maddeler için - metal olmayanlar için, en güçlü oksitleyici ajan olan flor hariç, hem oksitleyici hem de indirgeyici özelliklerin karakteristik olacağı sonucuna varılır.

1. Oksitleyici özellikler

a) metallerle reaksiyonlarda (metaller her zaman indirgeyici ajanlardır)

2Na + S = Na 2S (sodyum sülfür)

3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 (magnezyum nitrür)

b) bunun solunda bulunan metal olmayan reaksiyonlarda, yani daha düşük bir elektronegatiflik değerine sahip. Örneğin, fosfor ve kükürt etkileşime girdiğinde, fosfor daha düşük bir elektronegatiflik değerine sahip olduğundan, oksitleyici madde kükürt olacaktır:

2P + 5S = P 2 S 5 (fosfor V sülfür)

Çoğu metal olmayan, hidrojen ile reaksiyonlarda oksitleyici maddeler olacaktır:

H 2 + S = H 2 S

H2 + Cl2 \u003d 2HCl

3H 2 + N2 \u003d 2NH3

c) bazı karmaşık maddelerle reaksiyonlarda

Oksitleyici ajan - oksijen, yanma reaksiyonları

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

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

Oksitleyici ajan - klor

2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3

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

CH4 + Cl2 \u003d CH3Cl + HCl

Ch 2 \u003d CH2 + Br 2 \u003d CH2 Br-CH2Br

2. Onarıcı özellikler

a) flor ile reaksiyonlarda

S + 3F 2 = SF6

H 2 + F 2 \u003d 2HF

Si + 2F 2 = SiF 4

b) oksijen ile reaksiyonlarda (flor hariç)

S + O 2 \u003d SO 2

N 2 + O 2 \u003d 2NO

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

C + O2 = CO2

c) karmaşık maddelerle reaksiyonlarda - oksitleyici ajanlar

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

H2C \u003d O + H2 \u003d CH30H

3. Orantısızlaşma reaksiyonları: aynı metal olmayan hem oksitleyici hem de indirgeyici ajandır

Cl 2 + H20 \u003d HCl + HClO

3Cl 2 + 6KOH \u003d 5KCl + KClO 3 + 3H20

Metallerin genel özellikleri.

Çekirdeğe zayıf bir şekilde bağlı değerlik elektronlarının varlığı, metallerin genel kimyasal özelliklerini belirler. Kimyasal reaksiyonlarda her zaman indirgeyici ajan olarak hareket ederler; basit maddeler, metaller asla oksitleyici özellik göstermezler.

Metal almak:
- karbon (C), karbon monoksit (CO), hidrojen (H2) veya daha aktif metal (Al, Ca, Mg) ile oksitlerden geri kazanım;
- daha aktif bir metal içeren tuz çözeltilerinden geri kazanım;
- metal bileşiklerinin çözeltilerinin veya eriyiklerinin elektrolizi - elektrik akımı kullanılarak en aktif metallerin (alkali, toprak alkali metaller ve alüminyum) geri kazanılması.

Doğada metaller esas olarak bileşikler şeklinde bulunur, sadece basit maddeler (doğal metaller) şeklinde düşük aktif metaller bulunur.

Metallerin kimyasal özellikleri.
1. Metal olmayan basit maddelerle etkileşim:
Çoğu metal, halojenler, oksijen, kükürt, azot gibi metal olmayanlarla oksitlenebilir. Ancak bu reaksiyonların çoğu, başlamak için ön ısıtma gerektirir. Gelecekte, reaksiyon, metalin tutuşmasına yol açan büyük miktarda ısının salınmasıyla devam edebilir.
Oda sıcaklığında, reaksiyonlar yalnızca en aktif metaller (alkali ve alkali toprak) ile en aktif metal olmayanlar (halojenler, oksijen) arasında mümkündür. Alkali metaller (Na, K) oksijen ile reaksiyona girerek peroksitler ve süperoksitler (Na2O2, KO2) oluşturur.

a) metallerin su ile etkileşimi.
Oda sıcaklığında alkali ve toprak alkali metaller su ile etkileşime girer. İkame reaksiyonunun bir sonucu olarak, bir alkali (çözünür baz) ve hidrojen oluşur: Metal + H2O \u003d Me (OH) + H2
Isıtıldığında, diğer metaller su ile etkileşir ve aktivite serisinde hidrojenin solunda durur. Magnezyum kaynar su, alüminyum ile reaksiyona girer - özel bir yüzey işleminden sonra, çözünmeyen bazların oluşmasına neden olur - magnezyum hidroksit veya alüminyum hidroksit - ve hidrojen açığa çıkar. Çinkodan (dahil) kurşuna (dahil) kadar olan aktivite aralığındaki metaller, su buharı (yani 100 C'nin üzerinde) ile etkileşime girerken, karşılık gelen metallerin ve hidrojenin oksitleri oluşur.
Aktivite serisinde hidrojenin sağındaki metaller su ile etkileşmez.
b) oksitlerle etkileşim:
aktif metaller, bir ikame reaksiyonunda diğer metallerin veya metal olmayanların oksitleriyle etkileşime girerek onları basit maddelere indirger.
c) asitlerle etkileşim:
Aktivite serisinde hidrojenin solunda yer alan metaller asitlerle reaksiyona girerek hidrojeni serbest bırakır ve karşılık gelen tuzu oluşturur. Aktivite serisinde hidrojenin sağındaki metaller asit çözeltileri ile etkileşmezler.
Metallerin nitrik ve konsantre sülfürik asitlerle reaksiyonları özel bir yer işgal eder. Asil metaller (altın, platin) dışındaki tüm metaller bu oksitleyici asitler tarafından oksitlenebilir. Bu reaksiyonların bir sonucu olarak, her zaman karşılık gelen tuzlar, sırasıyla su ve nitrojen veya kükürt indirgeme ürünü oluşacaktır.
d) alkaliler ile
Amfoterik bileşikler (alüminyum, berilyum, çinko) oluşturan metaller, eriyiklerle (alüminatların, berilatların veya çinkoatların orta tuzlarının oluşumu ile) veya alkali çözeltilerle (karşılık gelen kompleks tuzların oluşumu ile) reaksiyona girebilir. Tüm reaksiyonlar hidrojen salacaktır.
e) Aktivite serisindeki metalin konumuna uygun olarak, daha az aktif bir metalin tuzunun bir çözeltisinden daha aktif başka bir metal ile indirgenmesi (yer değiştirmesi) reaksiyonları mümkündür. Reaksiyonun bir sonucu olarak, daha aktif ve basit bir maddenin tuzu oluşur - daha az aktif bir metal.

Ametallerin genel özellikleri.

Metallerden (22 element) çok daha az metal olmayanlar vardır. Bununla birlikte, metal olmayanların kimyası, atomlarının dış enerji seviyelerinin daha fazla doldurulması nedeniyle çok daha karmaşıktır.
Metal olmayanların fiziksel özellikleri daha çeşitlidir: aralarında erime noktasında birbirinden büyük ölçüde farklılık gösteren gaz (flor, klor, oksijen, azot, hidrojen), sıvılar (brom) ve katılar bulunur. Metal olmayanların çoğu elektriği iletmez, ancak silikon, grafit, germanyum yarı iletken özelliklere sahiptir.
Gaz, sıvı ve bazı katı metal olmayanlar (iyot) kristal kafesin moleküler yapısına sahiptir, metal olmayanların geri kalanı bir atomik kristal kafese sahiptir.
Normal şartlar altında flor, klor, brom, iyot, oksijen, nitrojen ve hidrojen iki atomlu moleküller halinde bulunur.
Birçok metal olmayan element, basit maddelerin birkaç allotropik modifikasyonunu oluşturur. Yani oksijenin iki allotropik modifikasyonu vardır - oksijen O2 ve ozon O3, kükürtün üç allotropik modifikasyonu vardır - rombik, plastik ve monoklinik kükürt, fosforun üç allotropik modifikasyonu vardır - kırmızı, beyaz ve siyah fosfor, karbon - altı allotropik modifikasyon - kurum, grafit, elmas , karabina, fulleren, grafen.

Yalnızca indirgeyici özellikler sergileyen metallerin aksine, basit ve karmaşık maddelerle reaksiyona giren metal olmayanlar, hem indirgeyici madde hem de oksitleyici madde olarak işlev görebilir. Aktivitelerine göre, metal olmayanlar elektronegatiflik dizisinde belirli bir yer tutar. Flor en aktif metal olmayan olarak kabul edilir. Sadece oksitleyici özellikler gösterir. Aktivite açısından oksijen ikinci sırada, azot üçüncü sırada, ardından halojenler ve diğer metal olmayan maddelerdir. Hidrojen, metal olmayanlar arasında en düşük elektronegatifliğe sahiptir.

Metal olmayanların kimyasal özellikleri.

1. Basit maddelerle etkileşim:
Ametaller metallerle etkileşir. Böyle bir reaksiyonda metaller indirgeyici ajan, metal olmayanlar oksitleyici ajan olarak hareket eder. Bileşiğin reaksiyonunun bir sonucu olarak, ikili bileşikler oluşur - oksitler, peroksitler, nitrürler, hidritler, oksijensiz asitlerin tuzları.
Metal olmayanların birbirleriyle reaksiyonlarında, daha elektronegatif metal olmayan bir oksitleyici maddenin özelliklerini, daha az elektronegatif olanı - bir indirgeyici maddenin özelliklerini gösterir. Bileşik reaksiyonu sonucunda ikili bileşikler oluşur. Metal olmayanların bileşiklerinde değişken oksidasyon durumları gösterebileceği unutulmamalıdır.
2. Karmaşık maddelerle etkileşim:
a) su ile:
Normal şartlar altında sadece halojenler su ile etkileşir.
b) metal ve metal olmayan oksitlerle:
Birçok metal olmayan, yüksek sıcaklıklarda diğer metal olmayan oksitlerle reaksiyona girerek onları basit maddelere indirgeyebilir. Elektronegatiflik serisinde kükürtün solundaki metal olmayanlar da metal oksitlerle etkileşime girerek metalleri basit maddelere indirgeyebilir.
c) asitlerle:
Bazı metal olmayanlar, konsantre sülfürik veya nitrik asitlerle oksitlenebilir.
d) alkaliler ile:
Alkalilerin etkisi altında, bazı metal olmayanlar hem oksitleyici hem de indirgeyici ajan olarak dismutasyona uğrayabilir.
Örneğin, halojenlerin alkali çözeltilerle ısıtılmadan reaksiyonunda: Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O veya ısıtıldığında: 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O.
e) tuzlar ile:
Etkileşim sırasında güçlü oksitleyici ajanlar olarak indirgeyici özellikler sergilerler.
Halojenler (flor hariç), hidrohalik asit tuzlarının çözeltileri ile ikame reaksiyonlarına girer: daha aktif bir halojen, bir tuz çözeltisinden daha az aktif bir halojeni değiştirir.

Basit maddelerin kimyasal özellikleri - metal olmayanlar

Hidrojenin kimyasal özellikleri

Basit bir madde olarak hidrojenin özellikleri açısından, halojenlerle daha çok ortak noktası vardır. Hidrojen, halojenler gibi metal değildir ve onlara benzer şekilde iki atomlu moleküller oluşturur (H 2 ).

Normal koşullar altında, hidrojen gaz halinde, aktif olmayan bir maddedir. Hidrojenin düşük aktivitesi, moleküldeki hidrojen atomları arasındaki bağın yüksek mukavemeti ile açıklanır, bu da onu kırmak için ya güçlü ısıtma ya da katalizörlerin kullanılmasını ya da her ikisinin de aynı anda kullanılmasını gerektirir.

Hidrojenin basit maddelerle etkileşimi

metallerle

Metaller arasında hidrojen sadecealkali ve alkali toprak! Alkali metaller, 1. grubun ana alt grubunun metallerini (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) ve alkalin toprak metallerini içerir - berilyum ve magnezyum hariç 2. grubun ana alt grubunun metalleri (Ca, Sr, Ba, Ra)

Aktif metallerle etkileşime girdiğinde, hidrojen oksitleyici özellikler sergiler, yani. oksidasyon durumunu düşürür. Bu durumda, iyonik bir yapıya sahip alkali ve toprak alkali metallerin hidritleri oluşur. Reaksiyon ısıtıldığında devam eder:

2Na+H 2 = 2NaH

Ca + H 2 = CaH 2

Aktif metallerle etkileşimin, moleküler hidrojen H olduğunda tek durum olduğuna dikkat edilmelidir. 2 oksitleyici bir ajandır.

metal olmayanlarla

Metal olmayanlardan hidrojen sadece karbon, nitrojen, oksijen, kükürt, selenyum ve halojenlerle reaksiyona girer!

Elmas, karbonun son derece inert allotropik bir modifikasyonu olduğundan, karbon grafit veya amorf karbon olarak anlaşılmalıdır.

Metal olmayanlarla etkileşime girdiğinde, hidrojen yalnızca indirgeyici bir maddenin işlevini yerine getirebilir, yani yalnızca oksidasyon durumunu artırabilir:

Hidrojenin karmaşık maddelerle etkileşimi

metal oksitler ile

Hidrojen, alüminyuma (dahil) kadar metallerin aktivite serisindeki metal oksitlerle reaksiyona girmez, ancak ısıtıldığında birçok metal oksidi alüminyumun sağına indirebilir:

metal olmayan oksitlerle

Metal olmayan oksitlerden hidrojen, nitrojen, halojenler ve karbon oksitleri ile ısıtıldığında reaksiyona girer. Hidrojenin metal olmayan oksitlerle olan tüm etkileşimleri arasında, karbon monoksit CO ile reaksiyonu özellikle not edilmelidir.

CO ve H karışımı 2 hatta kendi adı vardır - "sentez gazı", çünkü koşullara bağlı olarak metanol, formaldehit ve hatta sentetik hidrokarbonlar gibi talep edilen endüstriyel ürünler ondan elde edilebilir:

asitlerle

Hidrojen inorganik asitlerle reaksiyona girmez!

Organik asitlerden hidrojen, yalnızca doymamış asitlerle ve ayrıca özellikle hidrojen tarafından indirgenebilen fonksiyonel gruplar içeren asitlerle reaksiyona girer.aldehit, keto veya nitro grupları .

tuzlarla

Sulu tuz çözeltileri durumunda, hidrojen ile etkileşimleri meydana gelmez. Bununla birlikte, hidrojen, orta ve düşük aktiviteye sahip bazı metallerin katı tuzları üzerinden geçirildiğinde, bunların kısmen veya tamamen indirgenmesi mümkündür, örneğin:

Halojenlerin kimyasal özellikleri

Halojenler, VIIA (F, Cl, Br, I, At) grubunun kimyasal elementlerinin yanı sıra oluşturdukları basit maddelerdir. Bundan sonra aksi belirtilmedikçe halojenler basit maddeler olarak anlaşılacaktır.

Tüm halojenler, bu maddelerin düşük erime ve kaynama noktalarına yol açan moleküler bir yapıya sahiptir. Halojen molekülleri iki atomludur, yani. formülleri genel formda Hal olarak yazılabilir. 2 .

Halojen

Fiziksel özellikler

F 2 Keskin, tahriş edici bir kokuya sahip açık sarı gaz

Cl 2 Keskin, boğucu bir kokuya sahip sarı-yeşil gaz

Br 2 Keskin bir kokuya sahip kırmızı-kahverengi sıvı

ben 2 Keskin kokulu, siyah-mor kristaller oluşturan katı madde

İyotun süblimleşme veya başka bir deyişle süblimleşme kabiliyeti gibi belirli bir fiziksel özelliği belirtilmelidir. Süblimleşme, katı haldeki bir maddenin ısıtıldığında erimediği, ancak sıvı fazı atlayarak hemen gaz haline geçtiği bir olgudur.

Bildiğiniz gibi, metal olmayanların elektronegatifliği alt grupta aşağı inerken azalır ve bu nedenle serideki halojenlerin aktivitesi azalır: F 2 >Cl 2 >Br 2 > ben 2

Halojenlerin basit maddelerle etkileşimi

Tüm halojenler oldukça reaktiftir ve en basit maddelerle reaksiyona girer. Bununla birlikte, son derece yüksek reaktivitesi nedeniyle florin, diğer halojenlerin reaksiyona giremediği basit maddelerle bile reaksiyona girebileceğine dikkat edilmelidir. Bu tür basit maddeler arasında oksijen, karbon (elmas), nitrojen, platin, altın ve bazı soy gazlar (ksenon ve kripton) bulunur. Şunlar. aslında flor sadece belirli soy gazlarla reaksiyona girmez.

Kalan halojenler, yani. klor, brom ve iyot da aktif maddelerdir, ancak flordan daha az aktiftir. Oksijen, azot, karbon dışında hemen hemen tüm basit maddelerle elmas, platin, altın ve soy gazlar şeklinde reaksiyona girerler.

Halojenlerin metal olmayanlarla etkileşimi

hidrojen

Tüm halojenler hidrojen ile reaksiyona girdiğinde, genel formül HHal ile hidrojen halojenürler oluşur. Aynı zamanda, florun hidrojen ile reaksiyonu karanlıkta bile kendiliğinden başlar ve aşağıdaki denkleme göre bir patlama ile ilerler: H 2 + F 2 = 2HF

Klorun hidrojen ile reaksiyonu, yoğun ultraviyole ışınlama veya ısıtma ile başlatılabilir. Ayrıca bir patlama ile sızdırıyor: H 2 +Cl 2 = 2HCl

Brom ve iyot, yalnızca ısıtıldığında hidrojen ile reaksiyona girer ve aynı zamanda reaksiyoniyot ile tersine çevrilebilir: H 2 + Br 2 = 2 HBr

fosfor

Florun fosfor ile etkileşimi, fosforun en yüksek oksidasyon durumuna (+5) oksidasyonuna yol açar. Bu durumda fosfor pentaflorür oluşumu meydana gelir: 2P + 5F 2 = 2PF 5

Klor ve brom fosfor ile etkileşime girdiğinde, hem +3 oksidasyon durumunda hem de reaktanların oranlarına bağlı olarak +5 oksidasyon durumunda fosfor halojenürler elde etmek mümkündür:

Flor, klor veya sıvı brom atmosferinde beyaz fosfor olması durumunda, reaksiyon kendiliğinden başlar.

Fosforun iyot ile etkileşimi, diğer halojenlerden önemli ölçüde daha düşük oksitleme kabiliyeti nedeniyle sadece fosfor triiyodür oluşumuna yol açabilir:

gri

Flor, sülfürü en yüksek oksidasyon durumuna +6'ya oksitleyerek kükürt heksaflorür oluşturur:

Klor ve brom, kükürt ile reaksiyona girerek, +1 ve +2 için son derece olağandışı oksidasyon durumlarında kükürt içeren bileşikler oluşturur. Bu etkileşimler çok özeldir ve kimyadaki sınavı geçmek için bu etkileşimlerin denklemlerini yazma becerisi gerekli değildir. Bu nedenle, rehberlik için aşağıdaki üç denklem verilmiştir:

kükürtün klor ve brom ile etkileşimi

Halojenlerin metallerle etkileşimi

Yukarıda bahsedildiği gibi, flor, platin ve altın gibi aktif olmayan metaller dahil tüm metallerle reaksiyona girebilir:

Kalan halojenler platin ve altın hariç tüm metallerle reaksiyona girer:

Halojenlerin karmaşık maddelerle reaksiyonları

Halojenlerle yer değiştirme reaksiyonları

Daha aktif halojenler, yani. kimyasal elementleri periyodik tabloda daha yüksekte bulunanlar, oluşturdukları hidrohalik asitler ve metal halojenürlerden daha az aktif halojenleri uzaklaştırabilir:

Benzer şekilde, brom ve iyot, sülfürü sülfür ve/veya hidrojen sülfür çözeltilerinden uzaklaştırır:

Klor daha güçlü bir oksitleyici ajandır ve sulu çözeltisinde hidrojen sülfürü kükürte değil, sülfürik aside oksitler:

Halojenlerin su ile etkileşimi

Su, reaksiyon denklemine göre mavi alevle flor içinde yanar:

Brom ve klor, su ile flordan farklı reaksiyona girer. Flor oksitleyici bir madde olarak görev yaptıysa, klor ve brom suda orantısızlaşarak bir asit karışımı oluşturur. Bu durumda, reaksiyonlar geri dönüşümlüdür:

İyotun su ile etkileşimi o kadar önemsiz bir dereceye kadar ilerler ki, ihmal edilebilir ve reaksiyonun hiç ilerlemediği düşünülebilir.

Halojenlerin alkali çözeltilerle etkileşimi

Flor, sulu bir alkali çözeltisi ile etkileşime girdiğinde yine oksitleyici bir madde görevi görür:

Bu denklemi yazma yeteneği sınavı geçmek için gerekli değildir. Böyle bir etkileşimin olasılığı ve bu reaksiyonda florin oksitleyici rolü hakkındaki gerçeği bilmek yeterlidir.

Florin aksine, diğer halojenler alkali çözeltilerde orantısızdır, yani aynı anda oksidasyon durumlarını arttırır ve azaltırlar. Aynı zamanda klor ve brom durumunda sıcaklığa bağlı olarak iki farklı yönde akış mümkündür. Özellikle soğukta reaksiyonlar şu şekilde ilerler:

İyot, alkalilerle yalnızca ikinci seçeneğe göre reaksiyona girer, yani. iyodat oluşumu ile, çünkü hipoiyodit sadece ısıtıldığında değil, aynı zamanda normal sıcaklıkta ve hatta soğukta da kararlıdır:

Oksijenin kimyasal özellikleri

Oksijen kimyasal elementi, iki allotropik modifikasyon şeklinde mevcut olabilir, yani. iki basit madde oluşturur. Bu maddelerin her ikisi de moleküler bir yapıya sahiptir. Bunlardan biri O formülüne sahip 2 ve oksijen adına sahiptir, yani. oluştuğu kimyasal elementin adıyla aynıdır.

Oksijenin oluşturduğu bir diğer basit maddeye ozon denir. Ozon, oksijenden farklı olarak triatomik moleküllerden oluşur, yani. O formülüne sahiptir 3 .

Oksijenin ana ve en yaygın biçimi moleküler oksijen O olduğundan 2 Her şeyden önce, kimyasal özelliklerini ele alacağız.

Oksijen kimyasal elementi, tüm elementler arasında elektronegatiflik açısından ikinci sıradadır ve yalnızca flordan sonra ikinci sıradadır. Bu bağlamda, yüksek bir oksijen aktivitesi ve içinde neredeyse sadece oksitleyici özelliklerin varlığını varsaymak mantıklıdır. Gerçekten de, oksijenin reaksiyona girebileceği basit ve karmaşık maddelerin listesi çok büyüktür. Bununla birlikte, oksijen molekülü güçlü bir çift bağa sahip olduğundan, oksijenle reaksiyonların çoğunun ısı kullanımını gerektirdiğine dikkat edilmelidir. Çoğu zaman, reaksiyonun (ateşleme) başlangıcında güçlü ısıtma gereklidir, bundan sonra birçok reaksiyon dışarıdan ısı kaynağı olmadan bağımsız olarak ilerler.

Basit maddelerden sadece soy metaller (Ag, Pt, Au), halojenler ve inert gazlar oksijen tarafından oksitlenmezler.

Sülfür, kükürt dioksit oluşturmak için oksijende yanar:

Oksijen ve kükürtün karakteristik kimyasal özellikleri

Fosfor oksijen fazlalığına veya yokluğuna bağlı olarak hem fosfor (V) oksit hem de fosfor (III) oksit oluşturabilir:

Oksijen etkileşiminitrojen ile oksijen ve özellikle nitrojen moleküllerindeki bağlanma enerjileri çok yüksek olduğu için son derece zorlu koşullarda ilerler. Her iki elementin yüksek elektronegatifliği de reaksiyonun karmaşıklığına katkıda bulunur. Reaksiyon sadece 2000'in üzerindeki sıcaklıklarda başlar Ö C ve tersine çevrilebilir:

Tüm basit maddeler oksit oluşturmak için oksijenle reaksiyona girmez. Örneğin, oksijende yanan sodyum bir peroksit oluşturur:

Çoğu zaman, karmaşık maddeler oksijende yakıldığında, orijinal maddeyi oluşturan elementlerin bir oksit karışımı oluşur. Örneğin:

Ancak azot içeren organik maddeler oksijende yakıldığında azot oksit yerine moleküler azot N oluşur. 2 . Örneğin:

Klor türevleri oksijende yakıldığında, klor oksitler yerine hidrojen klorür oluşur:

Ozonun kimyasal özellikleri:

Ozon, oksijenden daha güçlü bir oksitleyici ajandır. Bunun nedeni, ozon molekülündeki oksijen-oksijen bağlarından birinin kolayca kırılması ve bunun sonucunda son derece aktif atomik oksijen oluşmasıdır. Ozon, oksijenden farklı olarak, yüksek oksitleyici özelliklerini ortaya çıkarmak için ısıtma gerektirmez. Aktivitesini normal ve hatta düşük sıcaklıklarda gösterir: PbS + 4O 3 = PbSO 4 + 4O 2

Yukarıda belirtildiği gibi,gümüş oksijen ile reaksiyona girmez, ancak ozon ile reaksiyona girer:

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

Ozon varlığına kalitatif bir reaksiyon, test gazı bir potasyum iyodür çözeltisinden geçirildiğinde iyot oluşumunun gözlenmesidir:

2KI+O 3 + H 2 O=Ben 2 ↓ + O 2 + 2KOH

Sülfürün kimyasal özellikleri

Kimyasal bir element olarak kükürt, çeşitli allotropik modifikasyonlarda bulunabilir. Eşkenar dörtgen, monoklinik ve plastik sülfürü ayırt edin. Monoklinik kükürt, eşkenar dörtgen bir kükürt eriyiğinin yavaş soğutulmasıyla elde edilebilirken, plastik, aksine, daha önce kaynama noktasına getirilmiş bir kükürt eriyiğinin keskin bir şekilde soğutulmasıyla elde edilir. Plastik kükürt, inorganik maddeler için nadir bir elastikiyet özelliğine sahiptir - bu etki sona erdiğinde orijinal formuna geri dönen, bir dış kuvvetin etkisi altında geri dönüşümlü olarak gerilebilir. Rombik kükürt, normal koşullar altında en kararlı olanıdır ve diğer tüm allotropik modifikasyonlar zamanla ona geçer.

Eşkenar dörtgen kükürt molekülleri sekiz atomdan oluşur, yani. formülü S olarak yazılabilir. 8 . Bununla birlikte, reaksiyon denklemlerini yazmayı zorlaştırmamak için tüm modifikasyonların kimyasal özellikleri oldukça benzer olduğundan, herhangi bir kükürt basitçe S sembolü ile gösterilir.

Kükürt hem basit hem de karmaşık maddelerle etkileşime girebilir. Kimyasal reaksiyonlarda hem oksitleyici hem de indirgeyici özellikler gösterir.

Sülfürün oksitleyici özellikleri metallerle ve ayrıca daha az elektronegatif bir elementin (hidrojen, karbon, fosfor) atomları tarafından oluşturulan metal olmayanlarla etkileşime girdiğinde ortaya çıkar:

İndirgeyici bir madde olarak, kükürt, daha elektronegatif elementlerin (oksijen, halojenler) oluşturduğu metal olmayanlarla ve ayrıca belirgin bir oksitleyici işlevi olan karmaşık maddelerle, örneğin konsantre sülfürik ve nitrik asitlerle etkileşime girdiğinde etki eder:

Kükürt ayrıca kaynama sırasında konsantre sulu alkali çözeltileri ile etkileşime girer. Etkileşim, orantısızlığın türüne göre ilerler, yani. kükürt aynı anda oksidasyon durumunu hem düşürür hem de arttırır:

Azotun kimyasal özellikleri

Azot kimyasal elementi sadece bir basit madde oluşturur. Bu madde gaz halindedir ve iki atomlu moleküllerden oluşur, yani. N formülüne sahiptir 2 . Kimyasal element azotunun yüksek bir elektronegatifliğe sahip olmasına rağmen, moleküler azot N 2 son derece inert bir maddedir. Bu gerçek, nitrojen molekülünde son derece güçlü bir üçlü bağın (N≡N) yer almasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, nitrojen ile hemen hemen tüm reaksiyonlar sadece yüksek sıcaklıklarda gerçekleşir.

Azotun metallerle etkileşimi

Normal şartlar altında nitrojen ile reaksiyona giren tek madde lityumdur:

İlginç olan, diğer aktif metallerle, yani. alkali ve alkali toprak, azot yalnızca ısıtıldığında reaksiyona girer:

Azotun orta ve düşük aktiviteli metallerle (Pt ve Au hariç) etkileşimi de mümkündür, ancak kıyaslanamayacak kadar yüksek sıcaklıklar gerektirir.

Azotun metal olmayanlarla etkileşimi

Azot, katalizörlerin varlığında ısıtıldığında hidrojen ile reaksiyona girer. Reaksiyon tersine çevrilebilir, bu nedenle endüstride amonyak verimini artırmak için işlem yüksek basınçta gerçekleştirilir:

İndirgeyici bir madde olarak nitrojen, flor ve oksijen ile reaksiyona girer. Flor ile reaksiyon, bir elektrik boşalmasının etkisi altında ilerler:

Oksijen ile reaksiyon, bir elektrik boşalmasının etkisi altında veya 2000'den fazla bir sıcaklıkta ilerler. hakkında C ve tersine çevrilebilir:

Metal olmayanlardan azot, halojenler ve kükürt ile reaksiyona girmez.

Azotun karmaşık maddelerle etkileşimi

USE okul kursunun bir parçası olarak, nitrojenin aktif metal hidritler dışında herhangi bir karmaşık madde ile reaksiyona girmediğini varsayabiliriz:

Fosforun kimyasal özellikleri

Fosforun çeşitli allotropik modifikasyonları, özellikle beyaz fosfor, kırmızı fosfor ve siyah fosfor vardır.

Beyaz fosfor, dört atomlu moleküller P tarafından oluşturulur. 4 , fosforun kararlı bir modifikasyonu değildir. Zehirli. Oda sıcaklığında yumuşaktır ve mum gibi bıçakla kolayca kesilebilir. Havada yavaşça oksitlenir ve bu oksidasyon mekanizmasının özellikleri nedeniyle karanlıkta parlar (kemilüminesans fenomeni). Düşük ısıtmada bile beyaz fosforun kendiliğinden tutuşması mümkündür.

Tüm allotropik modifikasyonlar arasında en aktif olanı beyaz fosfordur.

Kırmızı fosfor, değişken bileşimli Pn uzun moleküllerinden oluşur. Bazı kaynaklar atomik bir yapıya sahip olduğunu belirtir, ancak yine de yapısını moleküler olarak değerlendirmek daha doğrudur. Yapısal özelliklerinden dolayı beyaz fosfora göre daha az aktif bir maddedir, özellikle beyaz fosfordan farklı olarak havada çok daha yavaş oksitlenir ve tutuşması için tutuşturma gerektirir.

Siyah fosfor, sürekli Pn zincirlerinden oluşur ve grafite benzer katmanlı bir yapıya sahiptir, bu yüzden böyle görünür. Bu allotropik modifikasyon atomik bir yapıya sahiptir. Tüm allotropik fosfor modifikasyonlarının en kararlısı, kimyasal olarak en pasif olanıdır. Bu nedenle, aşağıda tartışılan fosforun kimyasal özellikleri öncelikle beyaz ve kırmızı fosfora atfedilmelidir.

Fosforun metal olmayanlarla etkileşimi

Fosforun reaktivitesi nitrojenden daha yüksektir. Böylece fosfor, normal koşullar altında tutuşmadan sonra yanabilir ve bir asit oksit P oluşturur. 2 Ö 5 :

ve oksijen eksikliği ile fosfor (III) oksit:

Halojenlerle reaksiyon da yoğun bir şekilde ilerler. Böylece, fosforun klorlanması ve brominasyonu sırasında, reaktiflerin oranlarına bağlı olarak, fosfor trihalojenürler veya pentahalitler oluşur:

İyotun diğer halojenlere kıyasla önemli ölçüde daha zayıf oksitleyici özellikleri nedeniyle, fosforu iyot ile sadece +3 oksidasyon durumuna oksitlemek mümkündür:

Azottan farklı olarak fosfor hidrojen ile reaksiyona girmez.

Fosforun metallerle etkileşimi

Fosfor, aktif metaller ve orta aktiviteli metallerle ısıtıldığında fosfitleri oluşturmak üzere reaksiyona girer:

Fosforun karmaşık maddelerle etkileşimi

Fosfor, asitleri, özellikle konsantre nitrik ve sülfürik asitleri oksitleyerek oksitlenir:

fosforun oksitleyici asitlerle etkileşimi

Beyaz fosforun sulu alkali çözeltileriyle reaksiyona girdiğini bilmelisiniz. Bununla birlikte, özgüllük nedeniyle, Kimyada Birleşik Durum Sınavı için bu tür etkileşimlerin denklemlerini yazma yeteneği henüz gerekli değildir.

Bununla birlikte, 100 puan talep edenler için, kendi huzurları için, soğukta ve ısıtıldığında fosforun alkali çözeltilerle etkileşiminin aşağıdaki özelliklerini hatırlayabilirsiniz.

Soğukta beyaz fosforun alkali çözeltilerle etkileşimi yavaş ilerler. Reaksiyona oluşum eşlik eder.çürük balık kokusu ile gaz - fosfin ve fosfor +1'in nadir oksidasyon durumuna sahip bileşikler:

Beyaz fosfor, konsantre bir alkali çözeltisi ile etkileşime girdiğinde, kaynama sırasında hidrojen açığa çıkar ve fosfit oluşur:

Karbonun kimyasal özellikleri

Karbon, birkaç allotropik modifikasyon oluşturabilir. Bunlar elmas (en inert allotropik modifikasyon), grafit, fulleren ve karabinadır.

Kömür ve kurum amorf karbondur. Bu durumdaki karbon düzenli bir yapıya sahip değildir ve aslında grafit katmanlarının en küçük parçalarından oluşur. Sıcak su buharı ile muamele edilen amorf karbona aktif karbon denir. 1 gram aktif karbon, içinde birçok gözenek bulunması nedeniyle toplam üç yüz metrekareden fazla bir yüzeye sahiptir! Çeşitli maddeleri emme kabiliyeti nedeniyle, aktif karbon, çeşitli zehirlenme türleri için bir filtre dolgu maddesinin yanı sıra bir enterosorbent olarak yaygın olarak kullanılır.

Kimyasal bir bakış açısından, amorf karbon en aktif şeklidir, grafit orta aktivite gösterir ve elmas son derece inert bir maddedir. Bu nedenle, aşağıda ele alınan karbonun kimyasal özellikleri öncelikle amorf karbona atfedilmelidir.

Karbonun özelliklerini azaltmak

İndirgeyici bir ajan olarak karbon, oksijen, halojenler ve kükürt gibi metal olmayanlarla reaksiyona girer.

Oksijen fazlalığına veya eksikliğine bağlı olarak, kömür yanması karbon monoksit CO veya karbondioksit CO üretebilir. 2 :

Karbon flor ile etkileşime girdiğinde karbon tetraflorür oluşur:

Karbon kükürt ile ısıtıldığında karbon disülfür CS oluşur 2 :

Karbon metalleri azaltabilir oksitlerinin aktivite serisinde alüminyumdan sonra. Örneğin:

Ayrıcakarbon ayrıca aktif metallerin oksitleri ile reaksiyona girer bununla birlikte, bu durumda, kural olarak, gözlenen metalin indirgenmesi değil, karbürünün oluşumudur:

Karbonun metal olmayan oksitlerle etkileşimi

Karbon, karbon dioksit CO ile bir orantılama reaksiyonuna girer 2 :

Endüstriyel açıdan en önemli süreçlerden biri, kömürün buharla yeniden şekillendirilmesidir. İşlem, sıcak kömürün içinden su buharı geçirilerek gerçekleştirilir. Bu durumda, aşağıdaki reaksiyon gerçekleşir:

Yüksek sıcaklıklarda karbon, silikon dioksit gibi inert bir bileşiği bile azaltabilir. Bu durumda, koşullara bağlı olarak silikon veya silisyum karbür (karborundum) oluşumu mümkündür:

Ayrıca, indirgeyici bir ajan olarak karbon, oksitleyici asitlerle, özellikle konsantre sülfürik ve nitrik asitlerle reaksiyona girer:

Karbonun oksitleyici özellikleri

Karbon kimyasal elementi oldukça elektronegatif değildir, bu nedenle oluşturduğu basit maddeler, diğer metal olmayanlara göre nadiren oksitleyici özellikler sergiler.

Bu tür reaksiyonların bir örneği, bir katalizör varlığında ısıtıldığında amorf karbonun hidrojen ile etkileşimidir:

yanı sıra 1200-1300 sıcaklıkta silikon ile hakkında İTİBAREN:

Karbon, metallerle ilgili olarak oksitleyici özellikler sergiler . Karbon, aktif metaller ve bazı ara aktivite metalleri ile reaksiyona girebilir. Reaksiyonlar ısıtıldığında devam eder:

Aktif metal karbürler su ile hidrolize edilir:

yanı sıra oksitleyici olmayan asitlerin çözeltileri:

Bu durumda, orijinal karbürde olduğu gibi aynı oksidasyon durumunda karbon içeren hidrokarbonlar oluşur.

Silikonun kimyasal özellikleri

Silisyum, karbonun yanı sıra kristal ve amorf halde bulunabilir ve tıpkı karbon durumunda olduğu gibi, amorf silisyum kimyasal olarak kristal silisyumdan önemli ölçüde daha aktiftir.

Bazen amorf ve kristal silisyum, kesinlikle doğru olmayan allotropik modifikasyonları olarak adlandırılır. Amorf silisyum esasen birbirine göre rastgele düzenlenmiş en küçük kristal silisyum parçacıklarının bir yığınıdır.

Silikonun basit maddelerle etkileşimi

metal olmayanlar

Normal koşullar altında, silikon, eylemsizliği nedeniyle yalnızca flor ile reaksiyona girer:

Si+2F 2 = SiF 4

Silikon, yalnızca ısıtıldığında klor, brom ve iyot ile reaksiyona girer. Halojenin aktivitesine bağlı olarak, buna uygun olarak farklı bir sıcaklığın gerekli olması karakteristiktir:

Tüm silikon halojenürler su ile kolayca hidrolize edilir:

alkali çözeltilerin yanı sıra:

Silisyumun oksijenle reaksiyonu devam eder, ancak çok güçlü ısıtma gerektirir (1200-1300 hakkında C) Güçlü bir oksit filminin etkileşimi zorlaştırması nedeniyle:

1200-1500 arasında bir sıcaklıkta hakkında Silisyum ile karbon ile grafit şeklinde yavaş yavaş etkileşime girer ve karborundum SiC'nin oluşumu ile - elmasa benzer bir atomik kristal kafese sahip ve neredeyse ondan daha düşük olmayan bir madde:

Silikon hidrojen ile reaksiyona girmez.

metaller

Düşük elektronegatifliği nedeniyle hidrojen, yalnızca metallere göre oksitleyici özellikler gösterebilir. Metallerden silikon, aktif (alkali ve alkali toprak) ve ayrıca orta aktiviteye sahip birçok metal ile reaksiyona girer. Bu etkileşim sonucunda silisitler oluşur: 2Mg + Si = Mg 2 Si

Aktif metallerin silisitler, su veya oksitleyici olmayan asitlerin seyreltik çözeltileri ile kolayca hidrolize edilir:

Bu, bir gaz silan SiH üretir 4 – metan CH analogu 4 .

Silisyumun karmaşık maddelerle etkileşimi

Silikon, kaynarken bile suyla reaksiyona girmez, ancak amorf silikon, yaklaşık 400-500 sıcaklıkta aşırı ısıtılmış su buharı ile etkileşime girer. hakkında C. Bu, hidrojen ve silikon dioksit üretir:

Tüm asitlerden silikon (amorf halde) sadece konsantre hidroflorik asit ile reaksiyona girer:

Silikon, konsantre alkali çözeltilerde çözünür. Reaksiyona hidrojenin evrimi eşlik eder: