Metal oranı reaksiyon denklemleri:

• a) basit maddelere: oksijen, hidrojen, halojenler, kükürt, nitrojen, karbon;
• b) karmaşık maddelere: su, asitler, alkaliler, tuzlar.

1. Metaller, grup I ve II'nin s-elementlerini, tüm s-elementlerini, grup III'ün p-elementlerini (bor hariç), ayrıca kalay ve kurşun (grup IV), bizmut (grup V) ve polonyumu (grup VI) içerir. Çoğu metalin dış enerji seviyesinde 1-3 elektron bulunur. D-elementlerinin atomları için, periyotlar içerisinde ön-dış katmanın d-alt seviyeleri soldan sağa doğru doldurulur.
2. Metallerin kimyasal özellikleri, dış elektron kabuklarının karakteristik yapısı tarafından belirlenir.

Bir periyotta nükleer yük arttıkça aynı sayıda elektron kabuğuna sahip atomların yarıçapları azalır. Alkali metallerin atomları en büyük yarıçapa sahiptir. Atomun yarıçapı ne kadar küçükse iyonlaşma enerjisi o kadar büyük, atomun yarıçapı ne kadar büyükse iyonlaşma enerjisi o kadar az olur. Metal atomları en büyük atom yarıçapına sahip olduklarından, esas olarak düşük iyonizasyon enerjisi ve elektron ilgisi değerleri ile karakterize edilirler. Serbest metaller yalnızca indirgeyici özellikler sergiler.

3) Metaller oksitler oluşturur, örneğin:

Yalnızca alkali ve alkalin toprak metalleri hidrojenle reaksiyona girerek hidritler oluşturur:

Metaller halojenlerle reaksiyona girerek halojenürler, kükürt - sülfitlerle, nitrojen - nitritlerle, karbon - karbürlerle reaksiyona girer.

Artışla cebirsel anlam Bir dizi voltajda E 0 metalinin standart elektrot potansiyeli, metalin suyla reaksiyona girme yeteneği azalır. Yani demir suyla ancak çok yüksek oranda reaksiyona girer. Yüksek sıcaklık:

Metaller pozitif değer standart elektrot potansiyeli yani voltaj serisinde hidrojenden sonra duranlar suyla reaksiyona girmez.

Metallerin asitlerle reaksiyonları karakteristiktir. Negatif E0 değerine sahip metaller hidrojeni HCl, H2S04, H3P04 vb. çözeltilerden uzaklaştırır.

Daha düşük E 0 değerine sahip bir metal, bir metalin yerini alır. büyük bir değer Tuz çözeltilerinden E 0:

Endüstriyel olarak elde edilen en önemli kalsiyum bileşikleri, kimyasal özellikleri ve üretim yöntemleri.

Kalsiyum oksit CaO'ya sönmemiş kireç denir. Kireç taşı CaC0 3 --> CaO + CO'nun 2000° C sıcaklıkta yakılmasıyla elde edilir. Kalsiyum oksit, bazik oksit özelliklerine sahiptir:

a) suyla reaksiyona girerek büyük miktarda ısı açığa çıkarır:

CaO + H 2 0 = Ca (OH) 2 (sönmüş kireç).

b) asitlerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur:

CaO + 2HCl = CaCl2 + H20

CaO + 2H + = Ca2+ + H2O

c) asit oksitlerle reaksiyona girerek bir tuz oluşturur:

CaO + C0 2 = CaC0 3

Kalsiyum hidroksit Ca(OH)2, sönmüş kireç, kireç sütü ve kireç suyu formunda kullanılır.

Kireç sütü, fazla sönmüş kirecin suyla karıştırılmasıyla oluşan bir bulamaçtır.

Kireç suyu, kireç sütünün süzülmesiyle elde edilen berrak bir çözeltidir. Laboratuvarda karbon (IV) monoksiti tespit etmek için kullanılır.

Ca(OH)2 + C02 = CaC03 + H20

Karbon monoksitin (IV) uzun süre geçmesiyle, suda çözünen asidik bir tuz oluştuğundan çözelti şeffaf hale gelir:

CaC0 3 + C0 2 + H 2 O = Ca(HCO 3 ) 2

Ortaya çıkan şeffaf kalsiyum bikarbonat çözeltisi ısıtılırsa, CaC03 çökeltisi çöktüğü için bulanıklık tekrar meydana gelir:

Kristal kafeste serbest elektronların (“elektron gazı”) varlığı nedeniyle tüm metaller aşağıdaki karakteristik genel özellikleri sergiler:

1) Plastik– kolayca şekil değiştirme, tel halinde esnetme ve ince tabakalar halinde yuvarlama yeteneği.

2) Metalik parlaklık ve donukluk. Bunun nedeni serbest elektronların metal üzerine düşen ışıkla etkileşimidir.

3) Elektiriksel iletkenlik. Küçük bir potansiyel farkının etkisi altında serbest elektronların negatif kutuptan pozitif kutba doğru yön hareketi ile açıklanır. Isıtıldığında elektrik iletkenliği azalır çünkü Sıcaklık arttıkça, kristal kafesin düğümlerindeki atom ve iyonların titreşimleri yoğunlaşır ve bu da "elektron gazının" yön hareketini zorlaştırır.

4) Termal iletkenlik. Bu, sıcaklığın metalin kütlesi üzerinde hızla eşitlenmesi nedeniyle serbest elektronların yüksek hareketliliğinden kaynaklanır. En yüksek termal iletkenlik bizmut ve cıvada bulunur.

5) Sertlik. En zoru kromdur (cam keser); en yumuşak alkali metaller - potasyum, sodyum, rubidyum ve sezyum - bıçakla kesilir.

6) Yoğunluk. Metalin atom kütlesi ne kadar küçükse ve atomun yarıçapı ne kadar büyükse, o kadar küçüktür. En hafifi lityumdur (ρ=0,53 g/cm3); en ağırı osmiyumdur (ρ=22,6 g/cm3). Yoğunluğu 5 g/cm3'ün altında olan metaller "hafif metaller" olarak kabul edilir.

7) Erime ve kaynama noktaları. En eriyebilir metal cıvadır (en = -39°C), en dayanıklı metal ise tungstendir (en = 3390°C). Erime sıcaklığına sahip metaller 1000°C'nin üstü refrakter, altı ise düşük erime noktalı olarak kabul edilir.

Metallerin genel kimyasal özellikleri

Güçlü indirgeyici maddeler: Me 0 – nē → Me n +

Bir dizi voltaj, metallerin sulu çözeltilerdeki redoks reaksiyonlarındaki karşılaştırmalı aktivitesini karakterize eder.

1. Metallerin metal olmayanlarla reaksiyonları

1) Oksijen ile:
2Mg + O2 → 2MgO

2) Kükürtlü:
Hg + S → HgS

3) Halojenlerle:
Ni + Cl 2 – t° → NiCl 2

4) Azotlu:
3Ca + N 2 – t° → Ca 3 N 2

5) Fosforlu:
3Ca + 2P – t° → Ca 3 P 2

6) Hidrojen ile (sadece alkali ve alkalin toprak metalleri reaksiyona girer):
2Li + H2 → 2LiH

Ca + H 2 → CaH 2

2. Metallerin asitlerle reaksiyonları

1) H'ye kadar elektrokimyasal voltaj serisindeki metaller, oksitleyici olmayan asitleri hidrojene indirger:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

2Al+ 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2

2) Oksitleyici asitlerle:

Herhangi bir konsantrasyondaki nitrik asit ve konsantre sülfürik asit metallerle etkileşime girdiğinde Hidrojen asla açığa çıkmaz!

Zn + 2H 2 SO 4(K) → ZnS04 + SO 2 + 2H 2 O

4Zn + 5H2S04(K) → 4ZnS04 + H2S + 4H2O

3Zn + 4H 2 SO 4(K) → 3ZnS04 + S + 4H 2 O

2H 2 SO 4 (k) + Cu → Cu SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO3 + 4Mg → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

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

3. Metallerin suyla etkileşimi

1) Aktif (alkali ve alkalin toprak metalleri) çözünür bir baz (alkali) ve hidrojen oluşturur:

2Na + 2H20 → 2NaOH + H2

Ca+ 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

2) Orta aktiviteye sahip metaller, bir okside ısıtıldığında su ile oksitlenir:

Zn + H 2 O – t° → ZnO + H 2

3) Aktif Değil (Au, Ag, Pt) - tepki vermeyin.

4. Daha az aktif metallerin, tuzlarının çözeltilerinden daha aktif metallerle yer değiştirmesi:

Cu + HgCl 2 → Hg+ CuCl 2

Fe+ CuSO 4 → Cu+ FeSO 4

Endüstride genellikle saf metaller değil, bunların karışımları kullanılır. alaşımlar Bir metalin yararlı özelliklerinin diğerinin yararlı özellikleriyle tamamlandığı bir metal. Bu nedenle bakırın sertliği düşüktür ve makine parçalarının üretimi için uygun değildir; bakır ve çinko alaşımları ise ( pirinç) zaten oldukça serttir ve makine mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Alüminyum yüksek sünekliğe ve yeterli hafifliğe (düşük yoğunluk) sahiptir, ancak çok yumuşaktır. Buna dayanarak magnezyum, bakır ve manganez içeren bir alaşım hazırlanır - duralumin (duralumin), kaybetmeden faydalı özellikler alüminyum yüksek sertlik kazanır ve uçak yapımına uygun hale gelir. Demirin karbonla alaşımları (ve diğer metallerin katkı maddeleri) yaygın olarak bilinmektedir. dökme demir Ve çelik.

Serbest metaller restoratörler. Ancak bazı metaller kaplandıkları için reaktiviteleri düşüktür. yüzey oksit filmi değişen derecelerde su, asit ve alkali çözeltileri gibi kimyasal reaktiflere karşı dayanıklıdır.

Örneğin, kurşun her zaman bir oksit filmi ile kaplanır; çözeltiye geçişi yalnızca bir reaktife (örneğin seyreltik nitrik asit) maruz kalmayı değil, aynı zamanda ısıtmayı da gerektirir. Alüminyumun üzerindeki oksit filmi suyla reaksiyona girmesini önler ancak asitler ve alkaliler tarafından yok edilir. Gevşek oksit filmi (pas Nemli havada demirin yüzeyinde oluşan demirin daha fazla oksidasyonunu engellemez.

Etkisi altında konsantre metallerde asitler oluşur sürdürülebilir oksit filmi. Bu fenomene denir pasivasyon. Yani konsantre olarak sülfürik asit Be, Bi, Co, Fe, Mg ve Nb gibi metaller pasifleştirilir (ve daha sonra asitle reaksiyona girmez) ve konsantre nitrik asitte - A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb metalleri , Th ve U.

Asidik çözeltilerde oksitleyici maddelerle etkileşime girdiğinde çoğu metal, yükü belirli bir elementin bileşiklerdeki (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ ve Fe 3) kararlı oksidasyon durumu tarafından belirlenen katyonlara dönüşür. +)

Asidik bir çözeltide metallerin indirgeme aktivitesi bir dizi gerilimle iletilir. Metallerin çoğu hidroklorik ve seyreltik sülfürik asitlerle çözeltiye aktarılır, ancak Cu, Ag ve Hg - yalnızca sülfürik (konsantre) ve nitrik asitlerle ve Pt ve Au - "regia votkası" ile.

Metal korozyonu

Metallerin istenmeyen bir kimyasal özelliği korozyondur, yani. suyla temas ettiğinde ve içinde çözünmüş oksijenin etkisi altında aktif tahribat (oksidasyon). (oksijen korozyonu).Örneğin, demir ürünlerinin sudaki korozyonu yaygın olarak bilinmektedir, bunun sonucunda pas oluşur ve ürünler toza dönüşür.

Metallerin korozyonu, çözünmüş gazlar CO2 ve SO2'nin varlığından dolayı suda da meydana gelir; asidik bir ortam yaratılır ve H + katyonları, hidrojen H2 ( hidrojen korozyonu).

Birbirine benzemeyen iki metal arasındaki temas alanı özellikle aşındırıcı olabilir ( temas korozyonu). Fe gibi bir metal ile suya yerleştirilen Sn veya Cu gibi başka bir metal arasında galvanik bir çift meydana gelir. Elektron akışı, voltaj serisinin solundaki (Re) daha aktif metalden daha az aktif olan metale (Sn, Cu) doğru gider ve daha aktif olan metal yok edilir (paslanır).

Bu nedenle teneke kutuların (kalay kaplı demir) kalaylı yüzeyi nemli bir ortamda saklandığında ve dikkatsizce kullanıldığında paslanır (ütü en ufak bir çizik bile oluştuktan sonra hızla çökerek demirin nemle temas etmesine neden olur). Aksine demir kovanın galvanizli yüzeyi uzun süre paslanmaz, çünkü çizikler olsa bile paslanan demir değil çinkodur (demirden daha aktif bir metal).

Belirli bir metalin korozyon direnci, daha aktif bir metalle kaplandığında veya eritildiğinde artar; Böylece demirin kromla kaplanması veya demir-krom alaşımı yapılması demirin korozyonunu ortadan kaldırır. Krom içeren kromlu demir ve çelik ( paslanmaz çelik), yüksek korozyon direncine sahiptir.

Tüm basit maddelerin basit maddelere (metaller ve basit maddeler) metal olmayanlara bölünebileceği bilinmektedir.

M.V. Lomonosov tarafından tanımlanan METALLER, "dövülebilen hafif cisimlerdir". Bunlar genellikle yüksek ısı ve elektrik iletkenliğine sahip, dövülebilir, parlak malzemelerdir. Bunlar fiziksel ve birçok Kimyasal özellikler metaller, atomlarının elektronları VAZGEÇME yeteneği ile ilişkilidir.

METAL OLMAYANLAR ise tam tersine elektron ekleyebilirler. kimyasal süreçler. Ametallerin çoğu, metallerin zıt özelliklerini gösterir: parlamazlar, elektriği iletmezler ve dövülmezler. Yapı zıtÖzelliklerine göre metaller ve metal olmayanlar birbirleriyle kolaylıkla reaksiyona girerler.

Kendi Kendine Öğretmenin bu bölümü metallerin ve metal olmayanların özelliklerine kısa bir genel bakışa ayrılmıştır. Elementlerin özelliklerini açıklarken aşağıdaki mantıksal şemaya uyulması tavsiye edilir:

1. İlk olarak, atomun yapısını tanımlayın (değerlik elektronlarının dağılımını belirtin), bu elementin metallere mi yoksa metal olmayanlara mı ait olduğu hakkında bir sonuç çıkarın, değerlik durumlarını (oksidasyon durumları) belirleyin - bkz. ders 3;

2. Daha sonra reaksiyon denklemlerini oluşturarak basit bir maddenin özelliklerini tanımlayın.

• oksijen ile;
• hidrojen ile;
• metallerle (metal olmayanlar için) veya metal olmayanlarla (metaller için);
• su ile;
• asitler veya alkaliler ile (mümkünse);
• tuz çözeltileri ile;

3. Daha sonra en önemli bileşiklerin (hidrojen bileşikleri, oksitler, hidroksitler, tuzlar) özelliklerini açıklamanız gerekir. Bu durumda, önce belirli bir bileşiğin doğasını (asidik veya bazik) belirlemeli ve ardından bu sınıftaki bileşiklerin özelliklerini hatırlayarak gerekli reaksiyon denklemlerini hazırlamalısınız;

4. Ve son olarak, bu elementi içeren katyonlara (anyonlara) verilen kalitatif reaksiyonları, basit bir madde elde etme yöntemlerini ve bu kimyasal elementin en önemli bileşiklerini açıklamak ve bu elementin incelenen maddelerinin pratik uygulamasını belirtmek gerekir.

Yani, bir oksidin asidik olduğunu belirlerseniz, su, bazik oksitler ve bazlarla reaksiyona girecek (bkz. ders 2.1) ve bir asidik hidroksite (asit) karşılık gelecektir. Bu asidin özelliklerini anlatırken ilgili bölüme bakmak da faydalıdır: ders 2.2.

Metaller, atomları yalnızca vermek elektronlar. Metallerin bu özelliği, bu atomların dış seviyesinde olmasından kaynaklanmaktadır. bir kaç elektronlar (çoğunlukla 1'den 3'e kadar) veya dış elektronlar bulunur çekirdekten uzak. Atomun dış seviyesinde ne kadar az elektron varsa ve bunlar çekirdekten ne kadar uzaktaysa, metal o kadar aktif olur (metalik özellikleri o kadar belirgin olur).

Görev 8.1. Hangi metal daha aktif:

İsim kimyasal elementler A B C D.

Mendeleev'in Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosu'ndaki (PSM) metaller ve metal olmayanlar, bordan astatine çekilen bir çizgiyle ayrılır. Bu çizginin üstünde ana alt gruplaröyle ametaller(bkz. ders 3). Geriye kalan kimyasal elementler metallerdir.

Görev 8.2. Aşağıdaki elementlerden hangisi metaldir: silikon, kurşun, antimon, arsenik, selenyum, krom, polonyum?

Soru. Aynı sayıda dış elektrona sahip olmalarına rağmen silikonun metal olmayan, kurşunun ise metal olduğu gerçeğini nasıl açıklayabiliriz?

Metal atomlarının önemli bir özelliği, geniş yarıçapları ve çekirdeğe zayıf bağlı değerlik elektronlarının varlığıdır. Bu tür atomlar için iyonlaşma enerjisi* küçüktür.

* İYONLAŞMA ENERJİSİ bir atomdan bir dış elektronun çıkarılması için harcanan işe eşittir (başına iyonlaşma atom) temel enerji durumunda.

Metallerin değerlik elektronlarının bir kısmı atomlardan ayrılarak “serbest” hale gelir. "Serbest" elektronlar kristaldeki atomlar ve metal iyonları arasında kolayca hareket ederek bir "elektron gazı" oluşturur (Şekil 28).

Daha sonraki bir anda, "serbest" elektronlardan herhangi biri herhangi bir katyon tarafından çekilebilir ve herhangi bir metal atomu bir elektronu bırakıp iyona dönüşebilir (bu süreçler Şekil 28'de noktalı çizgilerle gösterilmiştir).

Bu nedenle metalin iç yapısı benzerdir. katmanlı kek Metal atomlarının ve iyonlarının pozitif yüklü "katmanlarının" elektronik "katmanlarla" değiştiği ve onlara çekildiği yer. En iyi model iç yapı metal, suyla nemlendirilmiş bir cam plaka yığınıdır: bir plakayı diğerinden yırtmak çok zordur (güçlü metaller), ancak bir plakayı diğerine göre hareket ettirmek çok kolaydır (sünek metaller) (Şekil 29).

Görev 8.3. Metalin böyle bir "modelini" yapın ve bu özellikleri doğrulayın.

Serbest elektronlar tarafından gerçekleştirilen kimyasal bağa denir metal bağı.

“Serbest” elektronlar da bunu sağlar fiziksel metallerin elektriksel ve termal iletkenlik, süneklik (dövülebilirlik) ve metalik parlaklık gibi özellikleri.

Görev 8.4. Evin etrafındaki metal nesneleri bulun.

Bu görevi tamamlayarak mutfaktaki metal eşyaları kolayca bulabilirsiniz: tencere, tava, çatal, kaşık. Takım tezgahları, uçaklar, arabalar, dizel lokomotifler ve aletler metallerden ve alaşımlarından yapılır. Elektrik kabloları da metallerden (Cu ve Al) yapıldığı için modern uygarlık metaller olmadan imkansızdır. Radyo ve televizyon alıcıları için anten yapımına yalnızca metaller uygundur; metaller aynı zamanda anten yapımında da kullanılır. en iyi aynalar. Bu durumda sıklıkla saf metaller değil, bunların karışımları (katı çözeltiler) - ALAŞIMLAR kullanılır.

Alaşımlar

Metaller kolayca alaşımlar oluşturur; metalik özelliklere sahip olan ve en az biri metal olan iki veya daha fazla kimyasal elementten (basit maddeler) oluşan malzemeler. Pek çok metal alaşımında, diğer bileşenlerin küçük ilaveleriyle birlikte temel olarak tek bir metal bulunur. Prensip olarak metaller ve alaşımlar arasında net bir sınır çizmek zordur, çünkü en saf metaller bile diğer kimyasal elementlerin "eser" safsızlıklarını içerir.

Yukarıda listelenen tüm öğeler (makineler, uçaklar, arabalar, kızartma tavaları, çatallar, kaşıklar, mücevherler) alaşımlardan yapılmıştır. Saf olmayan metaller (alaşım bileşenleri), çoğu zaman ana metalin özelliklerini insan bakış açısından daha iyiye doğru değiştirir. Örneğin hem demir hem de alüminyum oldukça yumuşak metallerdir. Ancak birbirleriyle veya diğer bileşenlerle birleştirildiğinde çelik, duralumin ve diğer dayanıklı yapı malzemelerine dönüşürler. En yaygın alaşımların özelliklerine bakalım.

Çelik- bunlar alaşımlar karbonlu demir ikincisini %2'ye kadar içerir. Alaşımlı çelikler ayrıca krom, vanadyum, nikel gibi başka kimyasal elementler de içerir. Diğer metallerden ve alaşımlardan çok daha fazla çelik üretilir ve bunların her türü olası uygulamalar listelemek zor. Düşük karbonlu çelik (%0,25'ten az karbon) yapısal malzeme olarak büyük miktarlarda tüketilir ve daha fazla karbon içeren çelik yüksek içerik kesici aletlerin yapımında karbon (%0,55'ten fazla) kullanılır: tıraş bıçakları, matkaplar vb.

Demir temeli oluşturur dökme demir. Dökme demir, %2-4 oranında karbon içeren bir demir alaşımıdır. Silikon aynı zamanda dökme demirin önemli bir bileşenidir. Rögar kapakları, boru hattı bağlantı parçaları, motor silindir blokları vb. gibi çok çeşitli çok kullanışlı ürünler dökme demirden dökülebilir.

Bronz- alaşım bakır, genellikle ile teneke ana alaşım bileşeni olarak ve çinko hariç alüminyum, silikon, berilyum, kurşun ve diğer elementlerle birlikte. Kalay bronzları antik çağlarda biliniyor ve yaygın olarak kullanılıyordu. Antik bronzların çoğu %75-90 bakır ve %25-10 kalay içerir, bu da onların altına benzer görünmesini sağlar, ancak daha refrakterdir. Bu çok dayanıklı bir alaşımdır. Demir alaşımlarının nasıl üretileceğini öğrenene kadar ondan silahlar yapıldı. İnsanlık tarihinde bütün bir dönem bronzun kullanımıyla ilişkilidir: Bronz Çağı.

Pirinç- bunlar alaşımlar Zn, Al, Mg ile bakır. Bunlar düşük erime noktasına sahip demir dışı alaşımlardır ve işlenmesi kolaydır: kesme, kaynaklama ve lehimleme.

Cupronickel- bir alaşımdır nikel ile bakır bazen demir ve manganez ilavesiyle. Dış özellikler açısından cupronickel gümüşe benzer, ancak daha fazla mekanik dayanıma sahiptir. Alaşım, sofra takımı yapımında yaygın olarak kullanılır ve ucuzdur. takı. Modern gümüş renkli madeni paraların çoğu bakır nikelden yapılır (genellikle %75 bakır ve %25 nikel ve az miktarda manganez ilavesi).

Duralümin veya duralumin bir alaşım bazlıdır alüminyum alaşım elementlerinin eklenmesiyle - bakır, manganez, magnezyum ve demir. Çelik mukavemeti ve olası aşırı yüklere karşı direnci ile karakterize edilir. Havacılık ve uzay biliminin ana yapı malzemesidir.

Metallerin kimyasal özellikleri

Metaller kolayca elektron verirler, yani restoratörler. Bu nedenle oksitleyici maddelerle kolayca reaksiyona girerler.

Sorular

1. Hangi atomlar oksitleyici ajanlardır?
2. Elektron kabul edebilen atomlardan oluşan basit maddelerin adları nelerdir?

Böylece metaller metal olmayanlarla reaksiyona girer. Bu tür reaksiyonlarda elektron kabul eden ametaller, genellikle DÜŞÜK oksidasyon durumu.

Bir örneğe bakalım. Alüminyumun kükürt ile reaksiyona girmesine izin verin:

Soru. Bu kimyasal elementlerden hangisi sadece Ver elektronlar mı? Kaç elektron?

Alüminyum - metal dış seviyesinde (grup III!) 3 elektronu vardır, dolayısıyla 3 elektron bağışlar:

Alüminyum atomu elektronları verirken kükürt atomu da onları kabul eder.

Soru. Bir kükürt atomu dış seviyeyi tamamlamadan önce kaç elektron alabilir? Neden?

Kükürt atomunun harici bir seviyesi vardır 6 elektronlar (grup VI!), dolayısıyla bu atom 2 elektron alır:

Böylece elde edilen bileşik aşağıdaki bileşime sahiptir:

Sonuç olarak reaksiyon denklemini elde ederiz:

Görev 8.5. Benzer akıl yürütmeyi kullanarak reaksiyon denklemlerini oluşturun:

• kalsiyum + klor (Cl 2);
• magnezyum + nitrojen (N2).

Reaksiyon denklemlerini oluştururken, bir metal atomunun tüm dış elektronlarından vazgeçtiğini ve metal olmayan bir atomun, sekize kadar eksik elektron kadar elektron kabul ettiğini unutmayın.

Bu tür reaksiyonlarda elde edilen bileşiklerin adları her zaman son eki içerir. İD:

İsimdeki kök kelime, metal olmayan bir maddenin Latince isminden gelmektedir (bkz. ders 2.4).

Metaller asit çözeltileriyle reaksiyona girer(bkz. ders 2.2). Bu tür reaksiyonlar için denklemler hazırlarken ve böyle bir reaksiyonun olasılığını belirlerken, bir dizi metal voltajı (aktivite serisi) kullanılmalıdır:

Bu sıradaki metaller hidrojene, hidrojeni asit çözeltilerinden uzaklaştırma yeteneğine sahiptir:

Görev 8.6. Denklemler oluşturma olası reaksiyonlar:

• magnezyum + sülfürik asit;
• nikel + hidroklorik asit;
• cıva + hidroklorik asit.

Ortaya çıkan bileşiklerdeki tüm bu metaller iki değerlidir.

Bir metalin bir asitle reaksiyonu şu şekilde sonuçlanırsa mümkündür: çözünür tuz. Örneğin, magnezyum pratik olarak fosforik asitle reaksiyona girmez, çünkü yüzeyi hızla çözünmeyen bir fosfat tabakasıyla kaplanır:

Hidrojenden sonraki metaller olabilmek bazı asitlerle reaksiyona girer, ancak hidrojen bu reaksiyonlarda göze çarpmıyor:

Görev 8.7. Metallerden hangisi - Ba, Mg, Fe, Pb, Cu- sülfürik asit çözeltisiyle reaksiyona girebilir mi? Neden? Denklemler oluşturma olası reaksiyonlar.

Metaller suyla reaksiyona girer demirden daha aktiflerse (demir su ile de reaksiyona girebilir). Aynı zamanda çok aktif metaller ( Li-Al) normal koşullar altında suyla veya şemaya göre hafif ısıtmayla reaksiyona girer:

Nerede X- metal değerlik.

Görev 8.8. Bu şemaya göre reaksiyon denklemlerini yazın. K, Na, Ca. Başka hangi metaller suyla bu şekilde reaksiyona girebilir?

Şu soru ortaya çıkıyor: Alüminyum neden pratikte suyla reaksiyona girmiyor? Aslında suyu alüminyum bir tencerede kaynatıyoruz ve... hiçbir şey yok! Gerçek şu ki, alüminyumun yüzeyi bir oksit film (nispeten Al203) ile korunmaktadır. Yok edilirse alüminyumun suyla reaksiyonu başlayacak ve oldukça aktif olacaktır. Bu filmin Cl – klor iyonları tarafından yok edildiğini bilmekte fayda var. Alüminyum iyonları sağlık açısından güvenli olmadığından aşağıdaki kurala uyulmalıdır: Çok tuzlu yiyecekler alüminyum kaplarda saklanmamalıdır!

Soru. Alüminyum kaplarda saklanabilir mi? ekşi lahana çorbası mı, komposto mu?

Alüminyumdan sonra bir dizi gerilimde bulunan daha az aktif metaller, aşağıdaki şemaya göre oldukça ezilmiş bir durumda ve güçlü ısıtmayla (100 °C'nin üzerinde) suyla reaksiyona girer:

Demirden daha az aktif olan metaller suyla reaksiyona girmez!

Metaller tuz çözeltileriyle reaksiyona girer. Bu durumda, daha aktif metaller, daha az aktif metali tuz çözeltisinden uzaklaştırır:

Görev 8.9. Aşağıdaki reaksiyonlardan hangisi mümkündür ve nedeni:

1. gümüş + bakır nitrat II;
2. nikel + kurşun nitrat II;
3. bakır + cıva nitrat II;
4. çinko + nikel nitrat II.

Denklemler oluşturma olası reaksiyonlar. İmkansız olanlar için neden imkansız olduklarını açıklayın.

Bu not alınmalı çok reaktif metaller, normal koşullar altında su ile reaksiyona girer diğer metalleri tuz çözeltilerinden çıkarmayın çünkü bunlar tuzla değil suyla reaksiyona girer:

Ve sonra ortaya çıkan alkali tuzla reaksiyona girer:

Bu nedenle demir sülfat ve sodyum arasındaki reaksiyon eşlik ETMEMİŞ Daha az aktif bir metalin yer değiştirmesi:

Metal korozyonu

Aşınma- çevresel faktörlerin etkisi altında kendiliğinden bir metal oksidasyon süreci.

Metaller doğada serbest halde pratikte bulunmaz. Tek istisna, altın ve platin gibi en aktif olmayan metaller olan “asil” metallerdir. Diğerleri oksijen, su, asitler vb.'nin etkisi altında aktif olarak oksitlenir. Örneğin, korunmasız herhangi bir demir ürününde tam olarak oksijen veya su varlığında pas oluşur. Bu durumda demir oksitlenir:

ve atmosferik nemin bileşenleri geri yüklenir:

Sonuç olarak, demir hidroksit (II), oksitlendiğinde pasa dönüşür:

Yüzeylerinde pas oluşmamasına rağmen diğer metaller de paslanabilir. Yani, gezegendeki en yaygın metal olan Dünya'da alüminyum metali yoktur. Ama birçoğunun temeli kayalar ve toprak alüminadan oluşuyor Al2O3. Gerçek şu ki, alüminyum havada anında oksitlenir. Metal korozyonu, çeşitli metal yapıları tahrip ederek çok büyük hasara neden olur.

Korozyondan kaynaklanan kayıpları azaltmak için buna sebep olan sebeplerin ortadan kaldırılması gerekir. Öncelikle metal nesnelerin nemden yalıtılması gerekir. Yapılabilir Farklı yollarÖrneğin ürünü kuru bir yerde saklayın ki bu her zaman mümkün değildir. Ayrıca nesnenin yüzeyini boyayabilir, su itici bir bileşimle yağlayabilir ve yapay bir oksit film oluşturabilirsiniz. İkinci durumda, kendi oksit filmini tüm metalin yüzeyine "nazikçe" yayan alaşıma krom eklenir. Çelik paslanmaz hale gelir.

Paslanmaz çelik ürünler pahalıdır. Bu nedenle korozyona karşı koruma sağlamak için şu gerçeği kullanırlar: daha az aktif olan metal değişmez, yani. sürece katılmaz. Bu nedenle depolanan ürüne kaynak yaparsanız daha aktif metal, daha sonra çökene kadar ürün paslanmaz. Bu koruma yöntemine denir basmak koruma.

sonuçlar

Metaller her zaman indirgeyici ajan olan basit maddelerdir. Metalin indirgeme aktivitesi lityumdan altına kadar olan voltaj aralığında azalır. Metalin stres serisindeki konumuna göre metalin asit çözeltileriyle, suyla, tuz çözeltileriyle nasıl reaksiyona girdiğini belirleyebilirsiniz.

İnsanların ihtiyaçları için kullanmayı öğrendikleri ilk malzeme taştı. Ancak daha sonra insanoğlu metallerin özelliklerinin farkına varınca taş çok geriye gitti. İnsanların elindeki en önemli ve ana malzeme haline gelen bu maddeler ve bunların alaşımlarıdır. Onlardan ev eşyaları ve aletler yapıldı ve binalar inşa edildi. Bu nedenle bu yazıda metallerin ne olduğuna bakacağız. Genel özellikleriÖzellikleri ve uygulamaları bu günle çok alakalı. Sonuçta, kelimenin tam anlamıyla Taş Devri'nden hemen sonra, bütün bir metal galaksisi onu takip etti: bakır, bronz ve demir.

Metaller: genel özellikler

Bu basit maddelerin tüm temsilcilerini birleştiren şey nedir? Elbette bu onların kristal kafeslerinin yapısı, kimyasal bağ türleri ve atomun elektronik yapısının özellikleridir. Sonuçta, bu malzemelerin insanlar tarafından kullanımının altında yatan karakteristik fiziksel özellikler buradan kaynaklanmaktadır.

Öncelikle metalleri kimyasal elementler olarak ele alalım periyodik tablo. İçinde oldukça serbest bir şekilde yerleştirilmişler, bugün bilinen 115 hücreden 95'ini işgal ediyorlar.Genel sistemdeki konumlarının çeşitli özellikleri vardır:

• Alüminyumdan başlayarak grup I ve II'nin yanı sıra III'ün ana alt gruplarını oluştururlar.
• Tüm yan alt gruplar yalnızca metallerden oluşur.
• Bordan astatine kadar geleneksel köşegenin altında bulunurlar.

Bu verilere dayanarak sistemin sağ üst kısmında metal olmayanların toplandığını, alanın geri kalanının ele aldığımız elementlere ait olduğunu görmek kolaydır.

Hepsi atomun elektronik yapısının çeşitli özelliklerine sahiptir:

Metallerin ve metal olmayanların genel özellikleri yapılarındaki desenlerin tanımlanmasını mümkün kılar. Dolayısıyla birincinin kristal kafesi metalik ve özeldir. Düğümleri çeşitli türde parçacıklar içerir:

• iyonlar;
• atomlar;
• elektronlar.

İçeride elektron gazı adı verilen ortak bir bulut birikmektedir ve bu, bu maddelerin tüm fiziksel özelliklerini açıklamaktadır. Metallerdeki kimyasal bağın türü onlarla aynıdır.

Fiziki ozellikleri

Tüm metalleri birleştiren bir takım parametreler vardır. Genel özellikleri fiziki ozellikleriöyle görünüyor.

Listelenen parametreler metallerin genel özellikleridir, yani onları büyük bir ailede birleştiren her şeydir. Ancak her kuralın istisnalarının olduğu anlaşılmalıdır. Üstelik bu türden çok fazla unsur var. Bu nedenle ailenin kendi içinde de aşağıda ele alacağımız ve karakteristik özelliklerini belirteceğimiz çeşitli gruplara bölünmeler vardır.

Kimyasal özellikler

Kimya bilimi açısından tüm metaller indirgeyici ajanlardır. Üstelik çok güçlü. Dış seviyedeki elektronlar ne kadar azsa ve atom yarıçapı ne kadar büyükse, bu parametreye göre metal o kadar güçlü olur.

Sonuç olarak metaller aşağıdakilerle reaksiyona girebilir:

Bu sadece genel inceleme kimyasal özellikler. Sonuçta, her bir öğe grubu için bunlar tamamen bireyseldir.

Alkali toprak metalleri

Toprak alkali metallerin genel özellikleri aşağıdaki gibidir:

Bu nedenle, toprak alkali metaller, yüksek kimyasal aktivite sergileyen, güçlü indirgeyici ajanlar ve vücuttaki biyolojik süreçlerde önemli katılımcılar olan s-ailesinin ortak elementleridir.

Alkali metaller

Genel özellikleri isimleriyle başlar. Alkaliler - kostik hidroksitler oluşturarak suda çözünme kabiliyeti nedeniyle aldılar. Su ile reaksiyonlar çok şiddetlidir, bazen iltihapla birliktedir. Bu maddeler kimyasal aktiviteleri çok yüksek olduğundan doğada serbest halde bulunmazlar. Havayla, su buharıyla, metal olmayanlarla, asitlerle, oksitlerle ve tuzlarla yani hemen hemen her şeyle reaksiyona girerler.

Bu onların elektronik yapısıyla açıklanmaktadır. Dış seviyede kolayca vazgeçebilecekleri tek bir elektron vardır. Bunlar en güçlü indirgeyici maddelerdir, bu yüzden onları saf formda elde etmek çok zaman aldı. uzun zamandır. Bu ilk olarak 18. yüzyılda Humphry Davy tarafından sodyum hidroksitin elektrolizi ile yapıldı. Artık bu grubun tüm temsilcileri bu yöntem kullanılarak çıkarılıyor.

Alkali metallerin genel özelliği periyodik tablonun ana alt grubu olan birinci grubu oluşturmalarıdır. Hepsi - önemli unsurlar insanlar tarafından kullanılan birçok değerli doğal bileşiği oluşturur.

D- ve f-ailesine ait metallerin genel özellikleri

Bu element grubu, oksidasyon durumları değişebilen tüm elementleri içerir. Bu, koşullara bağlı olarak metalin hem oksitleyici madde hem de indirgeyici madde olarak hareket edebileceği anlamına gelir. Bu tür elementlerin tepki verme yeteneği büyüktür. Aralarında çok sayıda amfoterik maddeler.

Tüm bu atomların ortak adı geçiş elementleridir. Bunu aldılar çünkü özellikleri açısından, s-ailesinin tipik metalleri ile p-ailesinin metal olmayanları arasında gerçekten ortada duruyorlar.

Geçiş metallerinin genel özellikleri, benzer özelliklerinin belirlenmesini ifade eder. Bunlar aşağıdaki gibidir:

• dış seviyede çok sayıda elektron;
• büyük atom yarıçapı;
• çeşitli oksidasyon durumları (+3'ten +7'ye);
• d- veya f-alt seviyesindedir;
• Sistemin 4-6 büyük periyodunu oluşturur.

Basit maddeler olarak bu grubun metalleri çok güçlü, dövülebilir ve şekillendirilebilir ve bu nedenle endüstriyel öneme sahiptir.

Periyodik tablonun yan alt grupları

Yan alt grup metallerinin genel özellikleri geçiş metallerininkilerle tamamen örtüşmektedir. Ve bu şaşırtıcı değil çünkü özünde tamamen aynı şeyler. Sadece sistemin yan alt grupları tam olarak d ve f ailelerinin temsilcileri, yani geçiş metalleri tarafından oluşturulmuştur. Dolayısıyla bu kavramların eş anlamlı olduğunu söyleyebiliriz.

Bunların en aktif ve önemlileri skandiyumdan çinkoya kadar 10 temsilciden oluşan ilk sıradır. Hepsinin önemli endüstriyel önemi vardır ve insanlar tarafından, özellikle de eritme amacıyla sıklıkla kullanılırlar.

Alaşımlar

Metallerin ve alaşımların genel özellikleri bu maddelerin nerede ve nasıl kullanılabileceğinin anlaşılmasını mümkün kılar. Bu tür bileşikler son yıllarda, kalitelerini artırmak için yeni katkı maddeleri keşfedilip sentezlendikçe büyük dönüşümlere uğramıştır.

Günümüzün en ünlü alaşımları şunlardır:

• pirinç;
• duralumin;
• dökme demir;
• çelik;
• bronz;
• kazanacak;
• nikrom ve diğerleri.

Alaşım nedir? Bu, ikincisinin özel fırın cihazlarında eritilmesiyle elde edilen bir metal karışımıdır. Bu, özellikleri bakımından onu oluşturan saf maddelerden üstün olan bir ürün elde etmek için yapılır.

Metallerin ve metal olmayanların özelliklerinin karşılaştırılması

hakkında konuşursak Genel Özellikler o zaman metallerin ve metal olmayanların özellikleri çok önemli bir noktada farklılık gösterecektir: ikincisi için benzer özellikleri ayırt etmek imkansızdır, çünkü hem fiziksel hem de kimyasal olarak ortaya çıkan özellikleri çok farklıdır.

Bu nedenle metal olmayanlar için benzer bir özelliğin yaratılması mümkün değildir. Ancak her grubun temsilcilerini ayrı ayrı ele alabilir ve özelliklerini anlatabilirsiniz.

Ders 11. Metallerin kimyasal özellikleri.

Metallerin basit oksitleyici maddelerle etkileşimi. Metallerin suya oranı, asitlerin, alkalilerin ve tuzların sulu çözeltileri. Oksit filmin ve oksidasyon ürünlerinin rolü. Metallerin nitrik ve konsantre sülfürik asitlerle etkileşimi.

Metaller, bordan astatine çizilen köşegenden periyodik tablonun alt kısmında yer alan tüm s-, d-, f-elementlerinin yanı sıra p-elementlerini içerir. Bu elementlerin basit maddelerinde metalik bir bağ oluşur. Metal atomlarının dış elektron kabuğunda 1, 2 veya 3 miktarında az sayıda elektron bulunur. Metaller elektropozitif özellikler sergiler ve ikiden az olmak üzere düşük elektronegatifliğe sahiptir.

Metaller doğuştandır karakteristik özellikler. Bunlar sudan ağır, metalik parlaklığa sahip katı maddelerdir. Metaller yüksek ısı ve elektrik iletkenliğine sahiptir. Çeşitli etkilerin etkisi altında elektron emisyonu ile karakterize edilirler. dış etkiler: Isıtma sırasında, kopma sırasında ışıkla ışınlama (ekzoelektronik emisyon).

Metallerin temel özelliği, diğer maddelerin atomlarına ve iyonlarına elektron verme yetenekleridir. Metaller vakaların büyük çoğunluğunda indirgeyici ajanlardır. Ve bu onların karakteristik kimyasal özelliğidir. Metallerin, basit maddeleri (metal olmayanlar, su, asitler) içeren tipik oksitleyici maddelere oranını düşünelim. Tablo 1, metallerin basit oksitleyici maddelere oranı hakkında bilgi sağlar.

tablo 1

Metallerin basit oksitleyici maddelere oranı

Tüm metaller flor ile reaksiyona girer. İstisnalar, nem olmadığında alüminyum, demir, nikel, bakır, çinkodur. Bu elementler flor ile reaksiyona girer. başlangıç ​​anı metalleri daha fazla reaksiyondan koruyan florür filmleri oluşturur.

Aynı koşullar ve nedenlerle demir, klorla reaksiyona girerek pasifleştirilir. Oksijenle ilgili olarak, metallerin tamamı değil, yalnızca bir kısmı yoğun koruyucu oksit filmleri oluşturur. Flordan nitrojene geçerken (Tablo 1), oksidatif aktivite azalır ve dolayısıyla tüm daha büyük sayı metaller oksitlenmez. Örneğin yalnızca lityum ve alkalin toprak metalleri nitrojenle reaksiyona girer.

Metallerin suya ve oksitleyici maddelerin sulu çözeltilerine oranı.

Sulu çözeltilerde bir metalin indirgeme aktivitesi, standart redoks potansiyelinin değeri ile karakterize edilir. Tüm standart redoks potansiyelleri serisinden, Tablo 2'de listelenen bir dizi metal voltajı ayırt edilir.

Tablo 2

Gerilim metalleri aralığı

Bu gerilim serisi aynı zamanda hidrojen elektrodunun asidik (pH=0), nötr (pH=7), alkalin (pH=14) ortamlardaki elektrot potansiyellerinin değerlerini de gösterir. Belirli bir metalin stres serisindeki konumu, standart koşullar altında sulu çözeltilerde redoks etkileşimlerine girme yeteneğini karakterize eder. Metal iyonları oksitleyici maddelerdir ve metaller indirgeyici maddelerdir. Bir metal voltaj serisinde ne kadar uzakta bulunursa, iyonları sulu bir çözeltide oksitleyici bir madde olarak o kadar güçlü olur. Metal serinin başlangıcına ne kadar yakınsa indirgeyici ajan o kadar güçlüdür.

Metaller birbirlerini tuz çözeltilerinden uzaklaştırma yeteneğine sahiptir. Reaksiyonun yönü, gerilme serisindeki göreceli konumlarına göre belirlenir. Aktif metallerin hidrojeni yalnızca sudan değil aynı zamanda herhangi bir sulu çözeltiden de uzaklaştırdığı unutulmamalıdır. Bu nedenle, metallerin tuzlarının çözeltilerinden karşılıklı yer değiştirmesi, yalnızca magnezyumdan sonra stres serisinde bulunan metaller durumunda meydana gelir.

Tüm metaller aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi üç koşullu gruba ayrılmıştır.

Tablo 3

Metallerin geleneksel bölünmesi

Su ile etkileşim. Sudaki oksitleyici madde hidrojen iyonudur. Bu nedenle, yalnızca standart elektrot potansiyelleri sudaki hidrojen iyonlarının potansiyelinden daha düşük olan metaller su tarafından oksitlenebilir. Ortamın pH'ına bağlıdır ve eşittir

φ = -0,059рН.

Nötr bir ortamda (pH=7) φ = -0,41 V. Metallerin suyla etkileşiminin doğası Tablo 4'te sunulmaktadır.

-0,41 V'den önemli ölçüde daha negatif bir potansiyele sahip olan serinin başlangıcındaki metaller, hidrojeni sudan uzaklaştırır. Ancak magnezyum zaten hidrojeni yalnızca sıcak su. Tipik olarak magnezyum ve kurşun arasında bulunan metaller hidrojeni sudan uzaklaştırmaz. Bu metallerin yüzeyinde koruyucu etkiye sahip oksit filmleri oluşur.

Tablo 4

Nötr bir ortamda metallerin suyla etkileşimi

Metallerin hidroklorik asitle etkileşimi.

Oksitleyici madde hidroklorik asit bir hidrojen iyonudur. Hidrojen iyonunun standart elektrot potansiyeli sıfıra eşit. Bu nedenle tüm aktif ve ara aktif metallerin asitle reaksiyona girmesi gerekir. Pasivasyon yalnızca kurşun için gerçekleşir.

Tablo 5

Metallerin hidroklorik asit ile etkileşimi

Bakır, düşük aktif bir metal olmasına rağmen çok konsantre hidroklorik asitte çözülebilir.

Metallerin sülfürik asitle etkileşimi farklı şekilde gerçekleşir ve konsantrasyonuna bağlıdır.

Metallerin seyreltik sülfürik asitle etkileşimi. Seyreltik sülfürik asit ile etkileşim, hidroklorik asit ile aynı şekilde gerçekleştirilir.

Tablo 6

Metallerin seyreltik sülfürik asitle reaksiyonu

Seyreltik sülfürik asit, hidrojen iyonuyla oksitlenir. Elektrot potansiyeli hidrojeninkinden daha düşük olan metallerle etkileşime girer. Kurşunun sülfürik asitle etkileşimi sırasında oluşan PbS04 tuzu çözünmez olduğundan ve metal yüzeyinde koruyucu bir film oluşturduğundan, kurşun% 80'in altındaki bir konsantrasyonda sülfürik asitte çözünmez.

Metallerin konsantre sülfürik asitle etkileşimi.

Konsantre sülfürik asitte, +6 oksidasyon durumundaki sülfür, oksitleyici bir madde görevi görür. Sülfat iyonu SO4 2-'nin bir parçasıdır. Bu nedenle konsantre asit, standart elektrot potansiyeli oksitleyici maddeninkinden daha az olan tüm metalleri oksitler. En yüksek değer oksitleyici madde olarak sülfat iyonunu içeren elektrot proseslerinde elektrot potansiyeli 0,36 V'tur. Sonuç olarak bazı düşük aktif metaller konsantre sülfürik asitle de reaksiyona girer.

Orta aktiviteli metaller (Al, Fe) için yoğun oksit filmlerin oluşması nedeniyle pasifleşme meydana gelir. Kalay, kalay (IV) sülfat oluşturmak üzere dört değerlikli duruma oksitlenir:

Sn + 4 H 2 SO 4 (kons.) = Sn(S04) 2 + 2SO 2 + 2H 2 O.

Tablo 7

Metallerin konsantre sülfürik asitle reaksiyonu

Kurşun, çözünür kurşun hidrojen sülfat oluşturmak üzere iki değerlikli duruma oksitlenir. Cıva sıcak konsantre sülfürik asitte çözünerek cıva(I) ve cıva(II) sülfatları oluşturur. Gümüş bile kaynayan konsantre sülfürik asitte çözünür.

Metal ne kadar aktif olursa, sülfürik asidin azalma derecesinin de o kadar derin olduğu akılda tutulmalıdır. Aktif metallerde asit esas olarak hidrojen sülfite indirgenir, ancak başka ürünler de mevcuttur. Örneğin

Zn + 2H2S04 = ZnS04 + S02 + 2H20;

3Zn + 4H2S04 = 3ZnS04 + S↓ +4H20;

4Zn +5H2S04 = 4ZnS04 = 4ZnS04 +H2S +4H2O.

Metallerin seyreltik nitrik asitle etkileşimi.

Nitrik asitte nitrojen, +5 oksidasyon durumunda oksitleyici bir madde olarak görev yapar. Oksitleyici madde olarak seyreltik asitin nitrat iyonu için elektrot potansiyelinin maksimum değeri 0,96 V'tur. Bu büyük değer nedeniyle nitrik asit, sülfürik asitten daha güçlü bir oksitleyici maddedir. Bu, nitrik asidin gümüşü oksitlemesinden görülebilir. Metal ne kadar aktifse ve asit ne kadar seyreltikse asit o kadar derin indirgenir.

Tablo 8

Metallerin seyreltik nitrik asitle reaksiyonu

Metallerin konsantre nitrik asitle etkileşimi.

Konsantre nitrik asit genellikle nitrojen dioksite indirgenir. Konsantre nitrik asidin metallerle etkileşimi Tablo 9'da sunulmaktadır.

Asit eksikliğinde ve karıştırmadan kullanıldığında, aktif metaller onu nitrojene, orta aktiviteli metaller ise karbon monoksite indirger.

Tablo 9

Konsantre nitrik asidin metallerle reaksiyonu

Metallerin alkali çözeltilerle etkileşimi.

Metaller alkaliler tarafından oksitlenemez. Bunun nedeni alkali metallerin güçlü indirgeyici ajanlar olmasıdır. Bu nedenle iyonları en zayıf oksitleyici ajanlardır ve sulu çözeltilerde oksitleyici özellikler göstermezler. Bununla birlikte, alkalilerin varlığında suyun oksitleyici etkisi, yokluğundan daha büyük ölçüde ortaya çıkar. Bu nedenle alkali çözeltilerde metaller su ile oksitlenerek hidroksitler ve hidrojen oluşur. Oksit ve hidroksit amfoterik bileşikler ise, alkalin bir çözelti içinde çözülürler. Sonuç olarak pasif Temiz su metaller alkali çözeltilerle kuvvetli reaksiyona girer.

Tablo 10

Metallerin alkali çözeltilerle etkileşimi

Çözünme işlemi iki aşamada temsil edilir: suyla metal oksidasyonu ve hidroksitin çözünmesi:

Zn + 2HOH = Zn(OH)2 ↓ + H2;

Zn(OH)2 ↓ + 2NaOH = Na2.