Химические свойства металлов ответы для 11 класса

Химические
свойства металлов во многом зависят от строения его внешнего или предвнешнего
электронного слоя. Для металлов, расположенных в одной группе периодической
системы и имеющих одинаковое строение внешней электронной оболочки, следует
ожидать определённые сходства в химических свойствах.

В атоме
металлов на внешнем энергетическом уровне небольшое количество электронов и
очень большой радиус атома, что способствует быстрой отдаче электронов атомами
металлов в результат их взаимодействия с другими соединениями.

Металлы
окисляются, сами при этом выступают в роли восстановителя.

Кроме этого,
положение металла в ряду активности характеризует свойства металла и его
катионов в водных растворах и связано с его химической активностью.

Как известно, самые
активные металлы расположены в начале ряда (слева), а самые
малоактивные – в конце (справа).  

На основании
восстановительной способности металлов в ряду напряжений металлы условно можно
разделить на три группы: от лития до алюминия – очень активные
металлы, от алюминия до водорода – металлы средней
активности, от водорода до золота – малоактивные металлы.

Следует отметить,
что высокая электрохимическая активность металла не всегда означает его
химическую активность и наоборот. Обратите внимание на расположение лития и
натрия в ПС и в ряду активности металлов.

На основании положения в ПС натрий
активнее лития, так как радиус у натрия больше, на основании положения их в
ряду активности видно, что литий стоит левее натрия, то есть его восстановительная
способность выше, так как здесь учитывается не только радиус атома, но и
энергия отрыва электрона, энергия разрушения кристалла и энергия гидратации
ионов металла.

Например, с
кислородом активно при комнатной температуре реагируют только щелочные металлы,
при этом образуются оксиды или пероксиды. Так, в реакции лития с кислородом
образуется оксид лития, а в реакции натрия с кислородом – пероксид натрия.

4Li + O2 = 2Li2O

2Na + O2 = Na2O2

Металлы средней
активности реагируют с кислородом при нагревании. Например, проведём
эксперимент горения магния в кислороде. В результате данной реакции образуется
оксид магния, магний горит яркой вспышкой. Эта реакция сопровождается
выделением большого количества и света и ранее использовалась фотографами в
качестве вспышки при съёмке.

2Mg + O2 = 2MgO

Алюминий в
порошке также горит ослепительным пламенем с образованием оксида алюминия. Эта
способность используется в фейерверках, салютах, бенгальских огнях.

Такие металлы,
как Au, Pt не
реагируют с кислородом и поэтому на воздухе практически не изменяют своего
блеска.

Большинство
металлов, кроме Au, Pt реагируют при нагревании с серой, при этом образуются
соответствующие сульфиды.

Так, в реакции
цинка с серой образуется сульфид цинка, в реакции серебра с серой образуется
сульфид серебра (I).

Проведём
эксперимент, для этого на асбестовой сетке поместим цинк с серой, подожжём эту
смесь горящим магнием, в результате у нас образуется сульфид цинка.

Практически все
металлы реагируют с галогенами. Условия протекания этих реакций зависит от
активности металла и галогена.

Например, кальций реагирует с йодом при
комнатной температуре, при этом образуется йодид кальция, а золото реагирует с
хлором при сильном нагревании, при это образуется хлорид золота (III).

Очень красиво горит сурьма в хлоре, при этом образуется
смесь хлоридов: хлорид сурьмы (III) и хлорид сурьмы (V).

С металлами
реагируют соединения всех классов – оксиды (в том числе вода), кислоты,
основания и соли.

При нагревании
металлы реагируют и с другими неметаллами. Так, в реакции алюминия с
азотом, образуется нитрид алюминия, в реакции кальция с форфором, образуется
фосфид кальция, в реакции алюминия с углеродом – карбид алюминия, в реакции
магния с кремнием – силицид магния.

С водородом
реагируют только активные металлы. Например, в реакции натрия с водородом
образуется гидрид натрия.

Так, активные
металлы бурно реагируют с водой при комнатной температуре. Например, в реакции
лития с водой образуется гидроксид лития и водород, в реакции бария с водой
образуется гидроксид бария и водород.

Проведём
эксперимент, для этого в воду добавим фенолфталеин и опустим туда кусочек
натрия. Натрий начинает бегать по поверхности из-за выделения водорода, раствор
приобретает малиновую окраску, вследствие образования щёлочи. Таким образом, в реакции
натрия с водой образуется щёлочь – гидроксид натрия и газ – водород.

Поверхность таких
металлов, как магний и алюминий, защищена плотной плёнкой соответствующего
оксида. Это препятствует протеканию реакции с водой.

Но если убрать
эту плёнку, то эти металлы активно будут вступать в реакцию. Например,
порошкообразный магний реагирует с горячей водой, при этом образуется гидроксид
магния и водород.

При повышенной
температуре с водой реагируют и менее активные металлы, но в данном случае
образуется окси д и водород. Например, в реакции цинка с водой образуется оксид
цинка и водород.

Металлы, стоящие
в ряду активности до водорода, реагируют с кислотами (кроме HNO3
любой концентрации и H2SO4
концентрированной) с образованием солей и водорода.

Активные металлы реагируют
с растворами кислот очень быстро.

Например, в реакции кальция с соляной
кислотой образуется соль – хлорид кальция и водород, в реакции алюминия с
разбавленной серной кислотой образуется соль – сульфат алюминия и водород.

Малоактивные
металлы часто практически не растворяются в кислотах. Это обусловлено
образованием на их поверхности плёнки нерастворимой соли. Например, свинец,
стоящий в ряду активности до водорода, практически не растворяется в
разбавленной серной и соляной кислотах вследствие образования на его
поверхности плёнки нерастворимых солей (PbCl2,
PbSO4).

В азотной кислоте
растворяются металлы, стоящие и до, и после водорода. При этом образуются
нитраты, а также различные продукты восстановления азотной кислоты.

Концентрированная
серная кислота также может вступать в реакции с металлами, расположенными в
ряду активности после водорода. Например, в реакции серебра с концентрированной
серной кислотой образуется сульфат серебра (I), сернистый
газ и вода, а в реакции магния с концентрированной серной кислотой образуется
сульфат магния, сероводород и вода.

Al,
Cr, Fe при
комнатной температуре не вступают в реакцию и с концентрированной серной
кислотой из-за образования на их поверхности оксидной плёнки. Это явление
называется пассивацией. Благодаря этому становится возможным транспортировать
концентрированную азотную серную кислоты в стальных цистернах.

• Проведём
  эксперимент, поместим в четыре пробирки металлы: в первую – магний, во вторую –
  цинк, в третью – железо, а в четвёртую – медь и прильём в каждую пробирку
  соляной кислоты.
• Интенсивнее всего
  выделение наблюдается в первой пробирки, где находится цинк, кроме этого,
  реакция сопровождается выделение теплоты, во второй и третье    пробирке
  интенсивность выделения водорода меньше, а в четвёртой пробирке водород вообще
  не выделяется.
• Mg + 2HCl = MgCl2
  + H2↑ + Q
• Zn + 2HCl = ZnCl2
  + H2↑
• Fe + 2HCl = FeCl2
  + H2↑
• Cu + HCl ≠

Тоже самое
сделаем в другом опыте, но использовать здесь будем уксусную кислоту.
Получается, что при комнатной температуре с уксусной кислотой реагирует
только магний, цинк и железо реагирует с уксусной кислотой только при
нагревании, а медь не вступает во взаимодействие с уксусной кислотой.

1. Mg + 2CH3COOH = (CH3COO)2 Mg + H2↑
2. Zn + 2CH3COOH = (CH3COO)2 Zn + H2↑
3. Fe + 2CH3COOH = (CH3COO)2 Fe + H2↑
4. Cu + CH3COOH
   ≠
5. Таким образом, металл
   реагирует с раствором кислоты, если он стоит в ряду активности левее водорода,
   при этом должна образоваться растворимая соль, концентрированная серная и
   азотная кислота иначе реагируют с кислотами, щелочные металлы для данных
   реакций лучше не использовать из-за их высокой химической активности.
6. Некоторые
   металлы, такие, как Be, Zn, Al, легко растворяются в водных растворах щелочей с
   образованием комплексных соединений.
7. Например, в
   реакции бериллия с раствором гидроксида натрия образуется комплексная соль –
   тетрагидроксобериллат натрия, а в реакции цинка с водным раствором гидроксида
   калия образуется комплексная соль – тетрагидроксоцинкат калия.
8. Be + 2H2O + 2NaOH = Na2[Be(OH)4] +
   H2↑
9. Zn + 2H2O + 2KOH = K2[Zn(OH)4] + H2↑

Металлы, оксиды и
гидроксиды которых амфотерны, взаимодействуют также с расплавами щелочей при
нагревании. Например, в реакции цинка с расплавом гидроксида натрия образуется
соль – цинкат натрия и водород.

Zn + 2NaOH (тв.)
= Na2ZnO2
+ H2↑

Активные
металлы вытесняют малоактивные из растворов их солей. Так, в реакции железа
с хлоридом меди (II) железо замещает медь в его хлориде
и образуется хлорид железа (II) и медь, в реакции меди
с нитратом серебра (I) образуется соль – нитрат меди (II) и серебро.

• Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu↓
• Cu + 2AgNO3 = Cu (NO3)2 +
  2Ag↓
• Проведём
  эксперимент, опустим железный гвоздь в раствор сульфата меди (II),
  через некоторое время на железном гвозде осела медь и раствор стал жёлтого
  цвета, если опустить медную платину в раствор сульфата железа (II), то в данной случае признаков реакции не наблюдается,
  ведь медь менее активный металл, чем железо.
• Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu↓
• Cu + FeSO4 ≠
• В данных реакциях
  нужно соблюдать следующие условия: щелочные металлы брать нельзя, так как они
  будут взаимодействовать с водой, металл должен находится левее того металла,
  который входит в состав соли, в данных реакциях должна образоваться растворимая
  соль.

Металлы могут
реагировать и с органическими веществами. Например, в реакции фенола с натрием,
образуется фенолят натрия, в реакции этанола с натрием образуется этилат
натрия.

2C6H5OH + 2Na → 2C6H5ONa + H2↑

2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑

Кроме этого,
натрий вступает в реакцию Вюрца с галогеналканами. Так, в реакции хлорметана с
натрием образуется хлорид натрия и этан.

2H3CCl + 2Na  C2H6
+ 2NaCl

Соединение Pb(C2H5)4
– тетраэтилсвинец – применяется как антидетонатор в моторном топливе. Это
сильно ядовитое соединение, если бензин содержит тетраэтилсвинец, тогда его
называют «этилированным».

Таким образом, о
химической активности металлов можно примерно судить по их расположению в
электрохимическом ряду напряжений металлов.

Чем левее расположен
металл, тем выше его химическая активность в водном растворе. Активные
металлы размещаются вначале вытеснительного ряда, а малоактивные – в конце.

Металлы
реагируют как с простыми веществами – неметаллами, так и со сложными: оксидами,
кислотами, основаниями и солями.

Химические свойства металлов

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 792.

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 792.

Металлы – активные восстановители с положительной степенью окисления. Благодаря химическим свойствам металлы широко используются в промышленности, металлургии, медицине, строительстве.

В реакциях атомы металлов отдают валентные электроны и окисляются. Чем больше энергетических уровней и меньше электронов имеет атом металла, тем легче ему отдавать электроны и вступать в реакции. Поэтому металлические свойства увеличиваются сверху вниз и справа налево в таблице Менделеева.

Рис. 1. Изменение металлических свойств в таблице Менделеева.

Активность простых веществ показана в электрохимическом ряду напряжений металлов. Слева от водорода находятся активные металлы (активность увеличивается к левому краю), справа – неактивные.

Наибольшую активность проявляют щелочные металлы, находящиеся в I группе периодической таблицы и стоящие левее водорода в электрохимическом ряду напряжений. Они вступают в реакцию со многими веществами уже при комнатной температуре.

За ними идут щелочноземельные металлы, входящие во II группу. Они реагируют с большинством веществ при нагревании.

Металлы, находящиеся в электрохимическом ряду от алюминия до водорода (средней активности) требуют дополнительных условий для вступления в реакции.

Рис. 2. Электрохимический ряд напряжений металлов.

Некоторые металлы проявляют амфотерные свойства или двойственность. Металлы, их оксиды и гидроксиды реагируют с кислотами и основаниями. Большинство металлов реагирует только с некоторыми кислотами, замещая водород и образуя соль. Наиболее ярко выраженные двойственные свойства проявляют:

• алюминий;
• свинец;
• цинк;
• железо;
• медь;
• бериллий;
• хром.

Каждый металл способен вытеснять стоящий правее него в электрохимическом ряду другой металл из солей. Металлы, находящиеся слева от водорода, вытесняют его из разбавленных кислот.

Особенности взаимодействия металлов с разными веществами представлены в таблице химических свойств металлов.

Металлы взаимодействуют между собой и образуют интерметаллические соединения – 3Cu + Au → Cu3Au, 2Na + Sb → Na2Sb.

Общие химические свойства металлов используются для создания сплавов, моющих средств, применяются в каталитических реакциях. Металлы присутствуют в аккумуляторах, электронике, в несущих конструкциях.

Основные отрасли применения указаны в таблице.

Рис. 3. Висмут.

Из урока 9 класса химии узнали об основных химических свойствах металлов. Возможность взаимодействовать с простыми и сложными веществами определяет активность металлов. Чем активнее металл, тем легче он вступает в реакцию при обычных условиях.

Активные металлы реагируют с галогенами, неметаллами, водой, кислотами, солями. Амфотерные металлы взаимодействуют со щелочами. Малоактивные металлы не реагируют с водой, галогенами, большинством неметаллов. Кратко рассмотрели отрасли применения.

Металлы используются в медицине, промышленности, металлургии, электронике.

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 792.

А какая ваша оценка?

Гость завершил

Тест «Алые паруса»с результатом 7/12

Гость завершил

Тест «Князь Михайло Репнин»с результатом 5/7

Гость завершил

Тест «Тихое утро»с результатом 10/10

Гость завершил

Тест «Дубровский»с результатом 10/16

Гость завершил

Тест «Алые паруса»с результатом 10/12

Гость завершил

Тест «Ионыч»с результатом 10/10

Гость завершил

Тест на тему «Полюдье»с результатом 4/5

Гость завершил

Тест «А зори здесь тихие»с результатом 10/16

Гость завершил

Тест Том 1 «Война и Мир»с результатом 11/12

Не подошло? Напиши в х, чего не хватает!

Урок химии в 11-м классе: "Химические свойства металлов"

Cлайд № 1. Приложение 1.

Тип урока: урок изучения нового материала.

: систематизировать и углубить знания о химических свойствах металлов, подчеркнув их функцию как восстановителей.

.

ПК с медиапроектором, экран, документ – камера, фотоаппарат, индивидуальные микролаборатории с набором химических реактивов и оборудованием, тесты, таблица “Протокол исследования”.

(1 минута)

(5 минут)

Приложение 2.

(2 учащимся предлагается тест из 6 вопросов (2 варианта)).

• Вариант 1
• 1. Атом железа имеет электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня:
• 1) …3d64s2 2) …4s2 3) …4s24p6 4) …3d54s2

2. В каком ряду химические элементы расположены в порядке увеличения металлических свойств?

1) Sr, Ca, Mg; 2) Na, Mg, Al; 3) Na, K, Rb; 4) Sr, Ba, Ra.

3. Самый тугоплавкий металл: 1) Li; 2) Cr; 3) V; 4) W.

4. К щелочным металлам относится: 1) Са; 2) Cs; 3) Cu; 4) Al.

5. Самый легкий металл: 1) Li; 2) Mg; 3) Al; 4) Cs.

6. Самый пластичный: 1) Hg; 2) Li; 3) Au; 4) Al.

1. ……………………………………………………………………
2. Вариант 2
3. 1. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня … 3d104s2 соответствует атому: 1) Ca; 2) Ti; 3) Zn; 4) Cu
4. 2. Способность отдавать электроны уменьшается в ряду:
5. 1) Na, Mg, Al; 2) Li, Na, Cs; 3) Sc, Ca, K; 4) Sr, Ba, Ra.

3. Самый легкоплавкий металл: 1) Li; 2) Hg; 3) Cs; 4) Na.

4. К щелочно-земельным металлам относится: 1) Mg; 2) K; 3) Ba; 4) Be.

5. Самый тяжелый металл: 1) Mo; 2) Pb; 3) W; 4) Os.

6. Самый электропроводный: 1) Cu; 2) Ag; 3) Au; 4) Al.

Учащиеся обводят правильные ответы, затем меняются с соседом, проверяют друг у друга, ставят оценку.

Приём пед. техники “Самопроверка”. Слайд № 3

• Объявление результатов:
• 5-6 правильных ответов – “5”
• 4 правильных ответа – “4”
• 3 правильных ответа – “3”

Приложение 3

(3 минуты)

Так ли уж необходимо в жизни знание химических свойств металлов? Слайд № 4-5

Вопрос 1. Новый цинковый бак, в котором приготовили раствор медного купороса для опрыскивания растений, вскоре прохудился. Объясните причину разрушения стенок бака.

(При ответе на вопрос 1 учащиеся сравнивают активность металлов в электрохимическом ряду напряжений и делают вывод о протекании реакции растворимой соли с более активным металлом.

Сравнивая активность металлов в электрохимическом ряду напряжений, учащиеся делают вывод о протекании реакции замещения активным металлом более слабого в растворимой соли, вследствие чего происходит разрушение стенок бака.)

Вопрос 2. Почему алюминиевую посуду нельзя мыть содой?

(Учащиеся делают вывод о разной среде растворов и невозможностью нахождения алюминия в щелочной среде раствора, т.к. будет протекать его взаимодействие со щелочью. Алюминий и его соединения (оксидная пленка на поверхности металла) амфотерные, учащиеся приходят к выводу о щелочной среде раствора соды, образованной в результате гидролиза.)

Учащиеся сразу не могут ответить на данные вопросы, но ищут ответы на них в ходе урока.

Учитель совместно с учащимися формулируют цели и задачи урока на слайде № 6-7.

IV. Изучение нового материала (исследовательская работа). (25 минут)

Учитель. Металлы в реакциях выступают восстановителями.слайд № 8. В зависимости от положения в ряду напряжений металлов они проявлют разную активность по отношению к реагентам: слайд № 9.

Металлы реагируют с неметаллами, водой, кислотами, солями, оксидами, некоторыми органическими веществами. Металлы, образованные переходными элементами, реагируют с растворами щелочей.

1. Некоторые металлы взаимодействуют между собой с образованием интерметаллидов.
2. Все химические свойства металлов можно представить в виде схемы: слайд № 10.
3. М + Неме

+ H2O

+ оксид

+ кислота

+ соль

+ щелочь (р-р)

+ органические вещества

(2 минуты). Cлайд № 11

Перед началом работы проводится инструктаж по ТБ. Cлайд № 13

Деление на группы. Cлайд № 14. Приложение 4

Результаты работы учащиеся заносят в таблицу “Протокол исследования”.Сначала каждая группа отдельно заполняет по своему свойству, а затем по мере отчётности групп, таблица заполняется полностью каждым учащимся. Отчитываются группы, демонстрируя результаты исследования через документ – камеру на экране. Опыты снимаются учащимися на цифровой фотоаппарат и при отчёте также демонстрируются.

Протокол исследования (Таблица) Приложение 5

Приложение 6

Таблица

(3 минуты)

Учащиеся отвечают на вопросы, поставленные в начале урока.

Учитель. Металлы широко используются человеком в технике, медицине, различных отраслях промышленности, но при использовании надо учитывать их свойства: взаимодействие с кислородом, водой, различными солями.

(2 минуты). Приложение 7.

, которая позволяет осуществить самоанализ, дать качественную и количественную оценку уроку. Слайд № 15

Жизнь человеческая подобна железу.

Если употреблять его в дело, оно истирается; если не употреблять, ржавчина его съедает. Катон Старший

Учащиеся оценивают свою работу на уроке по результатам теста и своим ответам. Учитель корректирует оценки и выставляет их в журнал. Приложение 8.

VI. Домашнее задание. (3 минуты). Cлайд № 17

1. Всем: с. 212-219, протокол исследования.

2. Сильным на карточках:Закончить уравнение реакции, написать уравнения электронного баланса: Сu + Hg(NO3)2 —>

4.07.2013

Химические свойства металлов Урок химии в 11 классе Учитель химии: Киреева Марина Николаевна МКОУ «Тормосиновская СОШ» Чернышковского района Волгоградской. — презентация

1 Химические свойства металлов Урок химии в 11 классе Учитель химии: Киреева Марина Николаевна МКОУ «Тормосиновская СОШ» Чернышковского района Волгоградской области

2 Верите ли вы, что … 1.Металлы занимают верхний левый угол в ПСХЭ. 2.В кристаллах атомы металла связаны металлической связью. 3.Валентные электроны металлов прочно связаны с ядром. 4.У металлов, стоящих в главных подгруппах (А), на внешнем уровне обычно 2 электрона. 5.В группе сверху вниз происходит увеличение восстановительных свойств металлов.

• 3 Самопроверка тестов 5-6 правильных ответов – «5» 4 правильных ответа – «4» 3 правильных ответа – «3»
• 4
• 5 Почему алюминиевую посуду нельзя мыть содой? Na 2 CO 3
• 6 Цель урока: систематизировать и углубить знания о химических свойствах металлов, подчеркнув их функцию как восстановителей.
• 7 Задачи урока развивать умения пользоваться опорными знаниями, закреплять умения и навыки выполнения химического эксперимента; закреплять умения составлять уравнения реакций; сформировать понимание практического значения металлов в жизни человека; развивать познавательный интерес при выполнении теоретических и практических заданий.

8 Ме 0 – ne Me +n Ме 0 – восстановитель 1.Простые вещества (+О 2, Сl 2, S…) 2.Сложные вещества (Н 2 О, кислоты, растворы солей) (+ окислитель)

1. 9 Ряд напряжений металлов
2. 10 М + неметалл Е + вода Т + оксид А + кислота Л + соль Л + щёлочь Ы + органические вещества
3. 11 Физминутка

12 Единственный путь, ведущий к знанию, — это деятельность. (Б. Шоу )

13 Чтобы жизнь свою не подвергать опасности, надо свято соблюдать все правила по технике безопасности!

14 Исследование химических свойств металлов 1 группа Металл + неметалл? 2 группа Металл + вода? Металл + оксид 3 группа Металл + кислота? 4 группа Металл + соль менее активного металла? Металл + щёлочь? 5 группа Металл + органические вещества? Металл + металл?

15

16 Жизнь человеческая подобна железу. Если употреблять его в дело, оно истирается; если же не употреблять, ржавчина его съедает. Так, Пусть ваш мозг истирается от работы мысли, а не пожирается ржавчиной от лени. Катон Старший сказал:

17 Домашнее задание: 1 ВАРИАНТ ЗАДАНИЯ: § 18, с , протокол исследования 2 ВАРИАНТ ЗАДАНИЯ: : Закончить уравнение реакции, написать уравнения электронного баланса: Сu + Hg(NO 3 ) 2 ТВОРЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ: ПРЕЗЕНТАЦИЯ О ПРИМЕНЕНИИ МЕТАЛЛОВ(ПО ЖЕЛАНИЮ)

Урок 11. обзор металлических элементов а- и в-групп — Химия — 11 класс — Российская электронная школа

Химия, 11 класс

Урок № 11. Обзор металлических элементов А- и B-групп

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён характеристике металлов А- и B-групп периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Учащиеся получат представление о химических свойствах металлов в связи со строением их атомов

• Глоссарий
• d-элементы – элементы, в атомах которых заполняется d-подуровень.
• p-элементы – элементы, в атомах которых заполняется p-подуровень.
• s-элементы – элементы, в атомах которых заполняется s-подуровень.
• Интерметаллид (интерметаллическое соединение) – химическое соединение двух или более металлов.
• Полупроводники – материалы, по своей удельной проводимости занимающие промежуточное место между проводниками и диэлектриками.
• «Провал» электрона – переход электрона с внешнего энергетического уровня на более низкий, что объясняется большей энергетической устойчивостью образующихся при этом электронных конфигураций.
• Сверхпроводники – материалы, электрическое сопротивление которых при понижении температуры до некоторой величины становится равным нулю.
• Щелочноземельные металлы – химические элементы 2А группы периодической таблицы элементов.
• Щелочные металлы – элементы 1А группы периодической таблицы химических элементов.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс: учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

• Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Обзор металлических элементов А- и B-групп

1. Химические свойства металлических элементов А-групп

1. Атомы металлических s- и p-элементов, обладая гораздо большим радиусом по сравнению с атомами неметаллов, способны только отдавать валентные электроны, проявляя восстановительные свойства.
2. Металлы вступают в реакции как с простыми, так и со сложными веществами.
3. Взаимодействие металлов с простыми веществами
4. Реакции металлов с галогенами и кислородом протекают очень энергично.
5. 0 0 t +1 -1
6. 2 Na + Cl2 = 2NaCl
7. 0 0 t +3 -1
8. 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
9. 0 0 t +2 -2
10. 2Mg + O2 = 2MgO
11. 0 0 t +3 -2
12. 4Al + 3O2 = 2Al2O3
13. Не так энергично идет реакция с серой.
14. 0 0 t +1 -2
15. 2Na + S = Na2S
16. 0 0 t +3 -2
17. 2Al + 3S = Al2S3
18. Гораздо труднее идет взаимодействие с азотом и фосфором.
19. 0 0 t +2 -3
20. 3Mg + N2 = Mg3N2
21. 0 0 t +2 -3
22. 3Ca + 2P = Ca3P2
23. При определенных условиях возможно также восстановление металлами водорода с образованием гидридов.
24. 0 0 t +2 -1
25. Ca + H2 = CaH2

Металлы способны также взаимодействовать с другими металлами, образуя интерметаллические соединения. Многие интерметаллиды используются в технике как сильные магниты, полупроводники, сверхпроводники.

Взаимодействие металлов со сложными веществами

С водой при комнатной температуре взаимодействуют щелочные и щелочноземельные металлы (от Cs до Ca), а при нагревании – менее активные (от Mg до Sn). В обоих случаях выделяется водород, но в первом образуются гидроксиды, а во втором оксиды металлов.

• 0 +1 +2 0
• Ca + 2HOH = Ca(OH)2 + H2↑
• 0 +1 t +2 0
• Mg + 2H2O = MgO + H2↑
• Металлы, расположенные в ряду напряжений до водорода, восстанавливают ионы водорода из разбавленных кислот (кроме азотной).
• 0 +1 +2 0
• Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
• Одни металлы восстанавливают другие из водных растворов солей, если первые расположены левее вторых в ряду стандартных электродных потенциалов.
• 0 +2 +3 0
• 2Al + 3Pb(NO3)2 = 2Al(NO3)3 + 3Pb
• Не нужно забывать, что такие сильные восстановители как Li, Na, K, Ca будут восстанавливать не металл из соли, а водород из воды.

1. Химические свойства металлических элементов B-групп

Металлические элементы B-групп принадлежат к d-элементам. В их атомах заполняются d-орбитали предвнешнего энергетического уровня.

Поскольку структура внешнего уровня d-элементов одного периода одинакова (1-2 s-электрона), а радиусы атомов имеют близкие значения, то и свойства атомов d-элементов изменяются в периоде слева направо более медленно по сравнению с s- и p-элементами.

У атомов некоторых элементов (например, Cr, Cu) в результате «провала» наружных электронов на внешнем уровне остается по одному электрону, что и определяет их свойства.

В B-группах радиусы атомов в направлении сверху вниз изменяются неравномерно, и восстановительные свойства (за некоторыми исключениями) уменьшаются.

В то же время у металлических элементов B-групп прослеживаются и некоторые общие закономерности, такие как:

1. совпадение максимальной положительной степени окисления у p-элементов 3-7 B-групп с номером группы;
2. образование некоторыми d-элементами (Ru, Os) соединений, в которых их максимальная степень окисления +8 совпадает с номером группы;
3. ослабление основных и усиление кислотных свойств с увеличением степени окисления атомов металлов B-групп.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЙ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Решение задачи на расчеты по уравнению реакции

Условие задачи: При взаимодействии 3,12 г одновалентного металла с водой выделилось 0,896 л водорода. Определите этот металл. Ответ дайте в виде химического символа.

1. Шаг первый: Запишем уравнение реакции металла с водой, зная, что металл одновалентен
2. 2Me + 2H2O = 2MeOH + H2↑
3. Шаг второй: Найдем количество вещества металла.
4. По уравнению реакции
5. n(Me) = 2n(H2)

n(H2) = 0,896/22.4=0.4 моль

• n(Me) = 2 х 0.04 = 0,08 моль
• Шаг третий: Вычислим молярную массу металла
• M(Me) = m/n(Me) = 3,12/0,08 = 39 г/моль

Шаг четвёртый: С помощью таблицы Менделеева найдем металл с соответствующей относительной атомной массой, численно совпадающей с молярной. Этот металл – калий.

Ответ: K

2. Решение задачи на химические свойства металла.

Условие задачи: В лаборатории химика имеется порошок желто-коричневого цвета, который при попадании в воду издает сильный чесночный запах. Какое вещество представляет собой порошок, если он получен в результате реакции между алюминием и селеном, протекающей аналогично реакции алюминия с серой или кислородом? Укажите формулу данного вещества.

1. Шаг первый: Запишем уравнения реакций алюминия с серой и кислородом
2. 2Al + 3S = Al2S3
3. 4Al + 3O2 = 2Al2O3
4. Шаг второй: аналогичным образом запишем уравнение реакции алюминия с селеном.
5. 2Al + 3Se = Al2Se3
6. Это селенид алюминия.
7. Ответ: Al2Se3