Тәжірибелік бөлім. Қажетті реактивтер мен жабдықтар:

Тәжірибе 1

Қажетті реактивтер мен жабдықтар:

Мырыш, мыс, алюминий, HCI_{конц.сұйық},HNO_{3конц.сұйық,} NaOH_{ерітінді,} H₂SO_{4 конц.сұйық.} сынауықтар, ұстағыштар, спирт шамы.

Тәжірибенің орындалуы

Тәжірибелер концентрлі қышқыл ерітенділерімен тартпа шкаф астында орындалады:

Екі сынауық алып, ішіне мырыш түйірлерін салып, біріне сұйық (HCl, HNO₃, H₂SO₄), екіншісіне концентрлі қышқылдар ерітінділерімен әсер етіп, бақылап, реакция теңдеулерін жазыңдар. Реакция жүрісін тездету үшін қыздыруға болады.

Тәжірибе 2. Мыстың қышқылдармен әрекеттесуі.

Жоғарыдағы тәжірибені мыспен қайталаңдар.

Тәжірибе 3. Алюминийдің сілті ерітіндісімен әрекеттесуі

Сынауыққа алюминий үгіндісін салып, үстіне сілті ерітіндісін құйып, қыздырып бақылаңдар. Реакция теңдігін жазыңдар.

 

Бақылау сұрақтары мен есептер

 

14.3.1 Мына генетикалық байланысты жүзеге асыруға қажетті реакция теңдеулерін жазыңдар

а) Cu ® CuO ® CuSO ₄ ® Cu(OH)₂

б) Al ®Al₂O₃ ® Na₃[Al(OH)₆]

AlCl₃

в) Mg ® MgCl₂ ® Mg(OH)₂ ® MgOHCl

г) K ® KOH ® K₂SO₄

14.3.2 Сілтілік металдарды өндірісте қандай тәсілмен алады? Мысал келтір.

14.3.3 Металдардың физикалық қасиеттеріне қарай қалай бөлінеді?

14.3.4 Металдардың химиялық активтілігі неге тәуелді?

14.3.5 Н.Бекетовтың жасаған металдар активтік қатары бойынша қандай мәлімет алуға болады?

14.3.6 Мына оксидтердің қайсысы алюминийді тотықсыздандырғыш ретінде пайдаланып, стандартты жағдайда металл алуға болады: CaO, FeO, CuO, Fe₂O, Cr₂O₃?

14.3.Сутегі көмегімен стандартты жағдайда қай оксидті тотықсыздандырып, металл алуға болады: CaO, SnO₂, NiO, Al₂O₃, ZnO?

14.3.8 Массасы 18,2г темір, р=1,05 г/мл 10,2%-тік 50 мл НСІ ерітіндісімен әрекеттескеде қанша сутегі қалыпты жағдайда түзіледі?

14.3.8Темір пластинкасын мыс сульфаты ерітіндісіне батырып біраз ұстағанда оның массасы 5 грамға артса, пластинка бетіне қанша мыс қонғаны?

 

Жазба жұмыстары түрінде рәсімдеу

 

а) металдар

14.4.1 Металдардың периодтық жүйесіндегі орны, атом құрылысы, химиялық байланысы.

14.4.2Металдардың физикалық және химиялық қасиеттері. Иондану энергиясы, оның период және топ бойынша өзгерісі.

14.4.3 Типтік металдардың (ІА, ІІА) тотықсыздандырғыштық қасиетінің өзгерісі.

14.4.4Судың кермектілігі, оның түрлері, жою тәсілдері.

14.4.5 Қосымша топша элементтері: мырыш, мыс, титан, күміс, алтын.

Электрондық құрылысы, қасиеттері.

14.4.6 Металдардың табиғи кендері, оны байыту тәсілдері.

14.4.7 Қосымша топша элементтерінің оттектік қосылыстарының (оксидтері, гидроксидтері) қышқылдық-негіздік және тотығу-тотықсыздану қасиеттері.

б) бейметалдар

14.4.8 Бейметалдардың периодтық жүйедегі орны. Электрондық құрылыс­тары­ның ерекшелігі.

14.4.9 Типтік бейметалдардың (галогендер, оттек, азот, көміртек топшасы) жалпы химиялық қасиеттері.

14.4.10 Бейметалдардың сутектік қосылыстары қасиеттерінің өзгерістері: тұрақтылығы, молекула полярлығы, валенттілік бұрыштары, қышқылдардың күшінің және тотықсыздандырғыш қасиеттерінің өзгерісі.

14.4.11 р- элементтері қосылыстарының (оксид, гидроксид) қышқылдық-негіздік және тотығу-тотықсыздану қасиеттері.

 

 

15 ТЕМІР, КОБАЛЬТ, НИКЕЛЬ

 

 

Теориялық бөлім

Темір топшасын құрайтын үш элементтің Fe, Co, Ni периодтық жүйесінің тобының қосымша топшасында орналасқан элементтері металдар.

Fe-дің валеннтілік электрондары: 3d⁶4S²

Co-тың валеннтілік электрондары: 3d⁷4S²

Ni-дің валеннтілік электрондары: 3d⁸4S²

 

↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑

 

4S²

 

Валенттіліктері:II,III,IV,V,VI

Тотығу дәрежесі: 0,+2,+3,+4,+5,+6

 

 

Валенттіліктері:II,III,IV,V

Тотығу дәрежесі: 0,+2,+3,+4,+5

Валенттіліктері: II, III, IV

Тотығу дәрежесі:0,+2,+3,+4

Бұл элементтер қосылыстарында ІІ, ІІІ валентті, VI-валенттілік тек темірге ғана лайықты.

ІІ-валенттілік, ІІІ-валенттілік темірге лайық болуына байланысты тотығу-тотықсыздану реакциясында Ғе-II тотықсыздандырғыш болса, Ғе-III тотықтырғыш ролін атқарады.

 

Химиялық қасиеттері: Бұл элементтердің химиялық активтілігі орташа:

Fe²⁺/Fe= -0,44B j⁰ Co²⁺/Co= -0,27B j⁰ Ni²⁺/Ni= -0,250B

Жай заттармен әрекеттесуі.

Темір ылғалды ауада оңай тотығады, oттегі мөлшері аз болғанда, аралас оксид түзіледі.

3Fe+2O₂+nH₂O=Fe₂O₃· nH₂O

Хлорда темір оңай жанады:

2Fe+3Cl₂®2FeCl₃

Со пен Ni де темір сияқты қасиет көрсетеді, бірақ олардың химиялық активтілігі темірге қарағанда төмен.

Күрделі заттармен әрекеттеседі.

Темір тұз қышқылының қандай ерітіндісі болса да, күкірт қышқылының сұйытылған ерітіндісімен әрекеттеседі:

Fe+HCl®FeCl₂+ H₂­

Fe+H₂SO₄®FeSO₄+ H₂­

Кобальт пен никель қышқыл ерітіндісінде темірге қарағанда нашар әрекеттеседі. Концентрлі азот және күкірт қышқылдарында металдар пассивтенеді. Қыздырған темір арқылы су буын жіберсе:

3Fe+4H₂O®Fe₃O₄+ 4H₂­

реакция жүреді.

Ғе, Со қатарында осы көрсетілген реакцияға қатысты химиялық активтілігі кемиді.

Оксидтері.

Э О (FeO,CoO,NiO)-негіздік оксидтер қышқылдарда жақсы ериді.

FeO + HCl ® FeCl₂

Э₂О₃(Fe₂O₃, Co₂O_3, Ni₂O₃) Кобальт пен никель үшін үш валентті қосылыстары тұрақсыз болады. Fe₂O₃ амфотерлі қасиет көрсетеді.

2NaOH+ Fe₂O₃ t⁰®NaFeO₂+ H₂O

Гидроксидтері және басқа қосылыстары.

Э(OH)₂ Fe(OH)₂ Co(OH)₂ Ni(OH)₂

Бұл гидроксидтердің ішінде Fe(OH)₂ оттегі қатысында оңай тотығады.

Fe(OH)₂+O₂+ H₂O®Fe(OH)₃

Fe(OH)₂-дің негіздік қасиеті Fe(OH)₃-қа қарағанда басым, оны Fe(ІІІ) –тұзының оңай гидролизденуінен байқауға болады.

Co(OH)₂ + HCl ® CoCl₂ + H₂O

CoCl· 6H₂O ®CoCl₂·4H₂O CoCl₂·2H₂O CoCl·H₂O CoCl₂

Ni(OH)₂ оттегі қатысында тотықпайды, ол тек күшті тотықтырғыш СІ₂ қатысында, не ток әсерінен тотығады.

Ni(OH)₂+Cl₂+KOH® Ni(OH)₃+ HCl

Ашық жасыл ^{қара қоңыр}

FeSO₄, FeCl₂-тотықсыздандырғыш болады

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ ® 5Fe(SO₄)₃ + 2MnSO₄+ K₂SO₄+ 8H₂O

FeSO₄ + KCN ® Fe(CN)₂ + K₂SO₄

Fe(CN)₂ + 4KCN ® K₄[Fe(CN)₆]

FeCl₃ + HCNS ® Fe(CNS)₃ + 3HCl

Fe(CN)₃+ 3KCN ® K₃[Fe(CN)₆]

Ғе(ІІ) ионын K₃[Fe(CN)₆] қосылысы көмегімен анықтайды:

FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] ® Fe₃[Fe(CN)₆]₂¯

Ғе(ІІІ) ионын K₄[Fe(CN)₆] қосылысымен анықтайды:

4FeCl₃ + 3K₄[Fe(CN)₆] ® 2KCl + Fe₄[Fe(CN)₆]₃

және калий не аммоний роданиді көмегімен анықтайды.

Темір-болат, шойын ретінде кобальты бар құйма жоғарғы температураға шыдамды, ал никелі бар құймалар коррозияға берік құймалар ретінде конструкциялық материалдар ретінде жиі қолданылады.

 

 

ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС «ТЕМІР, КОБАЛЬТ, НИКЕЛЬ»