Взаємодія металів з простими та складними речовинами.

Властивості елементів підгрупи бору

Властивості	Ве	Mg	Ca	Sr	Ba
1. Порядковий номер
2. Валентні електрони	2s²2p¹	3s²3p¹	4s²4p¹	5s²5p¹	6s²6p¹
3. Енергія іонізації атома R→R³⁺, еВ	71,35	53,20	57,20	52,69	56,31
4. Відносна елек-тронегативність	2,01	1,47	1,82	1,49	1,44
5. Ступінь окис-нення у сполуках	+3, –3	+3	+3	+3	+2, +3
6. Радіус атома, нм	0,091	0,143	0,139	0,116	0,171

Усі елементи підгрупи належать до р-елементів атоми на зовнішньому енергетичному рівні мають по три електрони (s² ¹p ), чим пояснюється подібність ряду властивостей. У хімічних сполуках ці елементи виявляють ступінь окиснення, що дорівнює +3 (бор також і —3), хоча для талію стійкішим є ступінь окиснення +1.

Металічні властивості елементів підгрупи бору виражено значно слабше, ніж елементів підгрупи берилію. Так, елемент бор, який у періоді розташований між берилієм та карбоном, належить до елементів-неметалів. Він має найбільшу енергію іонізації атома. Всередині підгрупи зі зростанням заряду ядра енергія іонізації атомів зменшується і металічні властивості елементів посилюються. Алюміній — вже метал, але не типовий. Його гідроксид має амфотерні властивості. У талію металічні властивості виражено сильніше, а в ступені окиснення +1 він близький до елементів-металів підгрупи літію.

Всі елементи підгрупи бору утворюють оксиди типу R₂O₃. їм відповідають гідроксиди складу R(OH)₃. Крім бору, у водних розчинах вони можуть перебувати у вигляді гідратованих іонів R³⁺. Бор — кислотоутворюючий елемент.

Із металів головної підгрупи III групи найбільше значення має алюміній.

Атомиметалів порівняно легко віддають валентні електрони і перетворюються на позитивно заряджені іони, Тому металиє відновниками. В цьому, власне, і полягає їх головна і найзагальніша хімічна властивість.

Очевидно, метали як відновники вступатимуть в реакції з різними окисниками, серед яких можуть бути прості речовини кислоти, солі менш активних металів та деякі інші сполуки, Сполуки металів з галогенами називаються галогенідами, із сульфуром — сульфідами, з нітрогеном — нітридами, з фосфором — фосфідами, з карбоном — карбідами, з силіцієм — силіцидами, з бором — боридами, з гідрогеном — гідридами і т.д. Багато з цих сполук знайшли важливе застосування в новій техніці. Наприклад, бориди металів використовуються в радіоелектроніці, а також у ядерній техніці як матеріали для регулювання нейтронного випромі-нювання та захисту від нього.

Взаємодія металів з кислотами —окисно-відновний процес. Окисником є іон гідрогену, який приймає електрон від атома металу:

Взаємодію металів з водними розчинами солей менш активних металів можна показати на прикладі:

У цьому випадку відбувається відщеплення електронів від атомів більш активного металу (Ni) і приєднання Тх іонами менш активного (Сu²⁺).

Активні метали взаємодіють з водою, яка виступає в ролі окисника. Наприклад:

Метали, гідроксиди яких амфотерні, як правило, взаємодіють з розчинами і кислот, і лугів. Наприклад:

Отже, характер взаємодії металів з неметалами, кислотами, розчинами солей менш активних металів, водою і лугами підтверджує їх головну хімічну властивість — відновну здатність.

Метали можуть утворювати хімічні сполуки між собою. Вони мають загальну назву — інтерметалічні сполуки, або інтерметаліди. Прикладом можуть бути сполуки деяких металів із стибієм: Na₂Sb, Са_зSb₂, NiSb, Ni₄Sb, FeSb_x (х = 0,72 — 0,92). У них найчастіше не витримуються ступені окиснення, характерні з сполуках з неметалами. Звичайно це бертоліди.

Хімічний зв'язок в інтерметалідах переважно металічний. За зовнішнім виглядом вони схожі на метали. Твердість інтер-металідів, як'правило, вища, а пластичність набагато нижча, ніж у металів, що їх утворюють. Багато інтерметалідів знайшли практичне застосування. Наприклад, стибій—алюміній AlSb, стибій-індій InSb та інші широко використовуються як напівпровідники.

Завдання для самоперевірки:

1. Мідна руда містить малахіт CuCO₃∙Cu(OH)₂ і азурит 2 Cu CO₃∙ Cu(OH)₂. Яку масу міді можна отримати з руди масою 5т, якщо масова частка малахіту становить 8,0%, азуриту 3,6%? Визначте масову частку міді в руді.

2. Яку масу свинцю можна отримати проводячи електроліз водного розчину плюмбуму (ІІ) нітрату масою 60г? Масова частка солі в розчині становить 15%. Якщо об′єм газу, виміряний за н.у., виділиться під час електролізу?

3. Методом електронного балансу доберіть коефіцієнти в схемах реакцій взаємодії металів з кислотами:

а) Al+HCl→

б) Zn+H₂SO₄(конц) →

в) Ca+ H₂SO₄(конц) →… +H₂S…;

г) Ві+НNO₃→ Ві(NO₃)₂+ NO+ H₂O

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Властивості елементів підгрупи берилію	\|	Загальний огляд металічних елементів побічних підгруп.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.