Поиск:

Основа легких и прочных сплавов. Раскислитель стали. Используется для получения ряда металлов алюминотермией.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78

Получение

Электролиз расплава Al₂O₃ (в присутствии криолита Na₃[AlF₆]):

2Al₂O₃ = 4Al + 3O₂

Свойства элементов подгруппы алюминия

Атомный номер	Название	Электронная конфигурация	r г/см³	t°пл. °C	t°кип. °C	ЭО	ПИ эВ	Атомный радиус, нм	Степень окисления
	Бор B	[He] 2s²2p¹	2,35			2,0	8,3	0,095	+3
	Алюминий Al	[Ne] 3s²3p¹	2,70			1,47	6,0	0,143	+3
	Галлий Ga	[Ar] 3d¹⁰ 4s²4p¹	5,91			1,6	6,0	0,122	+3
	Индий In	[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p¹	7,30			1.7	5,8	0,162	+1,+2,+3
	Таллий Tl	[Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p¹	11,85			1,8	6,1	0,167	+1,+3

Физические свойства

· 1. С увеличением атомной массы усиливается металлический характер элементов (В - неметалл; остальные - металлы).

· 2. Бор значительно отличается по свойствам от других элементов (высокие т.пл., т.кип., твердость; инертность). Остальные элементы - легкоплавкие металлы, In и Tl - очень мягкие.

Химические свойства

· 1. Все элементы трехвалентны, но с повышением атомной массы приобретает значение валентность, равная единице (Tl в основном одновалентен).

· 2. Основность гидроксидов R(OH)₃ возрастает с увеличением атомной массы (H₃BO₃ - слабая кислота, Al(OH)₃ и Ga(OH)₃ - амфотерные основания, ln(OH)₃ и Tl(OH)₃ -типичные основания, TlOH - сильное основание).

· 3. Металлы подгруппы алюминия (Al, Ga, In, Tl) химически достаточно активны (реагируют с кислотами, щелочами (Al, Ga), галогенами).

· 4. Соли элементов подгруппы алюминия в большинстве случаев подвергаются гидролизу по катиону. Устойчивы лишь соли одновалентного таллия.

· 5. Al и Ga защищены тонкой оксидной пленкой; Tl разрушается при действии влажного воздуха, (хранят в керосине).

Медь. Химические свойства

Химические свойства Взаимодействует с неметаллами при высоких температурах: 2Cu + O₂ -^t°= 2CuO Cu + Ci₂ -^t°= CuCl₂ Медь стоит в ряду напряжений правее водорода, поэтому не реагирует с разбавленными соляной и серной кислотами, но растворяется в кислотах - окислителях: 3Cu + 8HNO₃(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 2H₂O Cu + 4HNO₃(конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂ +2H₂O Сплавы меди с оловом - бронзы, с цинком - латуни.
Получение · 1. Пирометаллургия CuO + C = Cu + CO CuO + CO = Cu + CO2 · 2. Гидрометаллургия CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu электролиз: 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4 (на катоде) (на аноде)
Свойства элементов подгруппы меди

Свойства элементов подгруппы меди

Атомный номер	Название	Электронная конфигурация	r г/см³	t°пл. °C	t°кип. °C	ЭО	Атомный радиус, нм	Удельная злектро- проводность м,мм^-2,ом^-1	Степень окисления
	Медь Cu	[Ar] 3d¹⁰4s¹	8,96			1,9	0,127	58,1	+1,+2
	Серебро Ag	[Kr] 4d¹⁰5s¹	10,5			1,9	0,144	61,0	+1
	Золото Au	[Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s¹	19,3			2,4	0,144	41,3	+1,+3

Физические свойства

· 1. Высокие значения плотности, температур плавления и кипения.

· 2. Высокая тепло- и электропроводность.

Химические свойства

Химическая активность небольшая, убывает с увеличением атомного номера.

Оксид углерода (II) CO

Оксид углерода (II) CO Угарный газ; бесцветный, без запаха, малорастворим в воде, растворим в органических растворителях, ядовит, t°кип = -192°C; t пл. = -205°C. Получение В промышленности (в газогенераторах): C + O₂ = CO₂ CO₂ + C = 2CO В лаборатории - термическим разложением муравьиной или щавелевой кислоты в присутствии H₂SO₄(конц.): HCOOH = H₂O + CO H₂C₂O₄ = CO + CO₂ + H₂O Химические свойства При обычных условиях CO инертен; при нагревании - восстановитель; несолеобразующий оксид. с кислородом 2C⁺²O + O₂ = 2C⁺⁴O₂ с оксидами металлов C⁺²O + CuO = Сu + C⁺⁴O₂ с хлором (на свету) CO + Cl₂ -^hn= COCl₂(фосген) реагирует с расплавами щелочей (под давлением) CO + NaOH = HCOONa(муравьинокислый натрий (формиат натрия)) с переходными металлами образует карбонилы Ni + 4CO -^t°= Ni(CO)₄ Fe + 5CO -^t°= Fe(CO)₅
Углерод. Химические свойства

Химические свойства Углерод - малоактивен, на холоде реагирует только со фтором; химическая активность проявляется при высоких температурах. Восстановительные свойства · 1) с кислородом C⁰ + O₂ -^t°= CO₂углекислый газ при недостатке кислорода наблюдается неполное сгорание: 2C⁰ + O₂ -^t°= 2C⁺²O угарный газ · 2) со фтором С + 2F₂ = CF₄ · 3) с водяным паром C⁰ + H₂O -^1200°= С⁺²O + H₂водяной газ · 4) с оксидами металлов C⁰ + 2CuO -^t°= 2Cu + C⁺⁴O₂ · 5) с кислотами - окислителями: C⁰ + 2H₂SO₄(конц.) = С⁺⁴O₂ + 2SO₂ + 2H₂O С⁰ + 4HNO₃(конц.) = С⁺⁴O₂ + 4NO₂ + 2H₂O Окислительные свойства · 6) с некоторыми металлами образует карбиды 4Al + 3C⁰ = Al₄C₃ Ca + 2C⁰ = CaC₂^-4 · 7) с водородом C⁰ + 2H₂ = CH₄
Углерод. Общая характеристика

Углерод Аллотропия Алмаз Кристаллическое вещество, прозрачное, сильно преломляет лучи света, очень твёрдое, не проводит электрический ток, плохо проводит тепло, r = 3,5 г/см³; t°пл. = 3730°C; t°кип. = 4830°C. Атомы углерода находятся в sp³- гибридизации и образуют атомную кристаллическую решётку с прочными ковалентными s- связями. Можно получить из графита при p > 50 тыс. атм; t° = 1200°C. Применение Шлифовальный порошок, буры, стеклорезы, после огранки - бриллианты. Графит Кристаллическое вещество, слоистое, непрозрачное, тёмно-серое, обладает металлическим блеском, мягкое, проводит электрический ток; r = 2,5 г/см³. В кристаллической решётке атомы углерода находятся в sp²- гибридном состоянии и образуют слои из шестичленных колец; между слоями действуют межмолекулярные силы. Применение Электроды, карандашные грифели, замедлитель нейтронов в ядерных реакторах, входит в состав некоторых смазочных материалов. Карбин Чёрный порошок; r = 2 г/см³; полупроводник. Состоит из линейных цепочек -CºC-CºC- и =С=С=С=С=; атомы углерода находятся в sp- гибридном состоянии. При нагревании переходит в графит. Адсорбция Адсорбция - поглощение газообразных или растворённых веществ поверхностью твёрдого вещества. Обратный процесс - выделение этих поглощённых веществ - десорбция. Применение адсорбции Очистка от примесей (в производстве сахара и др.), для защиты органов дыхания (противогазы), в медицине (таблетки "Карболен") и др.
Азот. Химические свойства

Химические свойства Молекула азота (:NºN:) Очень устойчива (три ковалентные связи), поэтому обладает низкой реакционной способностью. Восстановитель N₂⁰ = 2N⁺² Высокая температура (электрическая дуга, 3000°С) N₂⁰ + O₂ = 2N⁺²O (в природе - во время грозы) Окислитель N₂⁰ = 2N^-3 · 1. c водородом (500°С, kat, p) N₂⁰ + 3H₂ = 2N^-3H_З · 2. с активными металлами (с щелочными и щел.зем. металлами) 6Li + N₂⁰ = 2Li_ЗN^-3 3Mg + N₂⁰ -^t°= Mg_ЗN₂^-3

Получение · 1. Промышленный способ. Перегонка жидкого воздуха. · 2. Лабораторный способ. Разложение нитрита аммония: NH4NO2 -t°= N2 + 2H2O

Азот N Открыт Д.Резерфордом в 1772 г. Основной компонент воздуха (78% по объему, 75,6% по массе). В молекуле имеются одна s- и две p- связи. Физические свойства Газ, без цвета, запаха и вкуса; плохо растворим в воде (в 100V H2O растворяется 1,54V N2 при t°=20°С и p = 1 атм); t°кип.=-196°C; t°пл.=-210°C.

Общая характеристика элементов главной подгруппы V группы (подгруппы азота) Таблица. Электронное строение и физические свойства

Поряд- ковый №	Элемент	Относит. атомная масса	Электронная конфигурация	Атомный радиус, нм	ПИ эВ	ЭО	Степени окисления	t°пл. °С	t°кип. °С	r г/см³
	Азот (N)	14,01	[He] 2s²2p³	0,075	14,5	3,0	-3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5	-210	-196
	Фосфор (P)	30,97	[Ne] 3s²3p³	0,110	10,5	2,1	-3, +1, +3, +5	44,1		1,83
	Мышьяк (As)	74,92	[Ar] 3d¹⁰4s²4p³	0,121	9,8	2,0	-3, +3, +5			5,7
	Сурьма (Sb)	121,75	[Kr] 4d¹⁰5s²5p³	0,141	8,6	1,9	-3, +3, +4, +5	630,7		6,68
	Висмут (Bi)	208,98	[Xe] 4f¹⁴5d¹⁰6s²6p³	0,152	7,8	1,9	+3, +5	271,3		9,78

В ряду - N - P - As - Sb - Bi увеличиваются размеры атомов, ослабляется притяжение валентных электронов к ядру, ослабляются неметаллические свойства, возрастают металлические свойства, ЭО уменьшается.

N, P - типичные неметаллы

As, Sb - проявляют неметаллические и металлические свойства

Bi - типичный металл

P, As и Bi существуют в твердом состоянии в нескольких модификациях.

Химические свойства

· 1. Основной характер оксидов R2O5 увеличивается, а кислотный - ослабевает с увеличением порядкового номера.

· 2. Гидроксиды всех элементов в пятивалентном состоянии имеют кислотный характер.

· 3. Основной характер гидроксидов R(OH)3 увеличивается, а кислотный - ослабевает с увеличением порядкого номера.

RO33- + 3H+ = R(OH)3 = R3+ + 3OH- (R - элемент)

· 4. As, Sb, и Bi плохо растворимы в воде.

· 5. Восстановительные свойства водородных соединений RH3 усиливаются, а устойчивость уменьшается с увеличением порядкого номера.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78

Поделиться с друзьями:

Дата добавления: 2017-02-28; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 415 | Нарушение авторских прав

Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

4368 -

| 4169 -