Галогеноводороды – газы, их водные растворы – кислоты. Сила кислот увеличивается в ряду hf→ hcl → hBr → hi.
HF – плавиковая кислота, разъедает стекло:
SiO2+ 4HF = SiF4 + 2H2O
Сильными окислителями в растворах являются kMnO4 и k2Cr2o7
KMnO4 в кислой среде Mn2+ (например, в присутствии HCl образуются MnCl2 и KCl)
KMnO4 в нейтральной среде (H2O) MnO2 +KOH KMnO4 в щелочной среде (KOH) K2MnO4
K2Cr2O7 в кислой среде в Cr3+ ( например, в присутствии HCl CrCl3+ KCl)
Железо
Fe2+
при взаимодействии с S,
HCl,
H2SO4
(разб.), растворами солей тяжелых
F
e
металлов.
Fe3+ при взаимодействии с галогенами, HNO3, H2SO4 (конц.) при нагревании.
Железо при н.у. не реагирует с концентрированными HNO3, H2SO4 из-за пассивации.
3Fe +2O2 = Fe3O4 (FeO*Fe2O3) железная окалина
3Fe +4H2O = Fe3O4 + 4H2 (взаимодействие с горячим водяным паром)
FeCl3 –сильный окислитель
Cu + 2 FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2
Fe + 2FeCl3 =3FeCl2
2FeI3 = 2FeI2 + I2 иодид железа (III) является неустойчивым и разлагается.
В промышленности железо получают из оксидов восстановлением коксом.
Чугун (сплав железа, содержащий больше примесей углерода и кремния) получают в доменных печах. Сталь получают из чугуна в конверторах и электропечах: выжигают кислородом примеси и добавляют легирующие добавки.
Щелочные металлы Li, Na, К, Rb, Cs.
Активно реагируют с водой с образованием щелочей: 2М +2Н2О = 2МОН +Н2↑
На воздухе мгновенно окисляются с образованием пероксидов: 2М +О2 = М2О2 ,
М2О2 + 2М = 2М2О или 2М2О2 = М2О2 + О2 (при t)
искл. Li, который образует оксид.
Литий – единственный металл, реагирующий с азотом при н.у. : 6Li + N2 = 2Li3N
Щелочноземельные металлы Са, Sr, Ba.
При окислении на воздухе образуют оксиды.
Активно реагируют с водой с образованием щелочей: М +2Н2О = М(ОН)2 +Н2↑
Алюминий
(алюминий, его оксид и гидроксид реагируют и с кислотами и с щелочами)
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
Al2O3 + 2Na OH ( ) = 2NaAlO2 + H2O (900 – 1100oC)
Al2O3 + 2Na OH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4] (80oC)
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O (1000oC)
Al(OH)3 + NaOH ( ) = Na[Al(OH)4]
В растворе при избытке щелочи может образоваться Na3[Al(OH)6]
2Al +6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑ (алюминий без окисной пленки)
Аналогично себя ведут цинк и бериллий. Эти металлы образуют при сплавлении соединения Na2ZnO2 и Na2BeO2, а в растворе Na2[Zn(OH)4] и Na2[Be(OH)4].
№ группы |
Мах. С.О. |
Высший оксид |
Minю С.О. |
Летучее водородное соединение |
1А |
+ 1 |
Э2О |
- |
- |
2А |
+2 |
ЭО |
- |
- |
3А |
+3 |
Э2О3 |
- |
- |
4А |
+4 |
ЭО2 |
- 4 |
ЭН4 |
5А |
+5 |
Э2О5 |
- 3 |
ЭН3 |
6А |
+6 (кроме О) |
ЭО3 (кроме О) |
- 2 |
Н2Э |
7А |
+7 (кроме F) |
Э2О7 (кроме F) |
- 1 |
НЭ |
Элементы 3, 4, 5, 6 и 7 групп побочных подгрупп (Б) имеют такую же максимальную степень окисления, равную номеру группы, и такой же высший оксид, как и элементы главных подгрупп (А).
Например: Хром (6Б группа) – максимальная С.О. +6, высший оксид CrO3
Марганец (7Б группа) – максимальная С.О. +7, высший оксид Mn2O7
Летучие водородные соединения есть только у неметаллов
HF газ фтороводород |
Водные растворы галогеноводородов проявляют кислотные свойства. Сила кислот растет от HF( средняя) к HI (сильная) |
HCl газ хлороводород |
|
HBr газ бромоводород |
|
HI газ иодоводород |
H2S сероводород, раствор – очень слабая, летучая сероводородная кислота
NH3 аммиак, проявляет основные свойства, раствор аммиака – нашатырный спирт
PH3 фосфин, проявляет очень слабые основные свойства
CH4 метан, не проявляет основно-кислотных свойств
SiH4 силан, не проявляет основно-кислотных свойств
Все летучие водородные соединения проявляют восстановительные свойства.