Тема 9. Загальні властивості перехідних металів Методичні поради до вивчення теми

Використовуючи літературні джерела 1-5, повторіть теоретичний матеріал, що стосується властивостей елементів, які систематизуються у періодичній таблиці Д.І.Менделєєва як метали. Особливістю неперехідних s- металів є те, що в їх атомах заповнюється електронами s- підрівень зовнішнього рівня, на якому може знаходитися один або два електрони. У періодичній системі всього 14 s- елементів. Вони утворюють I А і II А групи періодичної системи. До неперехідних s- металів відносяться лужні (калій, натрій та деякі інші) і лужноземельні (кальцій, барій та деякі інші) метали. Усі вони мають подібні властивості. У вільному стані вони є типовими металами з високою хімічною активністю і є сильними відновниками. Їхні атоми можуть бути тільки донорами електронів і проявляють тільки позитивний ступінь окиснення (+1 або+2). Висока хімічна активність лужних і лужноземельних металів пояснюється низькою енергією іонізації, тобто невеликою величиною енергії, необхідної для відриву валентного електрона від атома. Відновні властивості посилюються у групах зверху вниз, у міру зростання порядкового номера. У природі ці s- елементи знаходяться тільки у вигляді сполук, головним чином, солей: хлоридів, сульфатів, карбонатів, нітратів, гірських порід силікатного типу. Так, наприклад, натрій входить до складу таких сполук: NaCl –галіт (кам’яна сіль); NaClּKCl - сильвініт; Na₂SO₄ּ10H₂O–глауберова сіль; NaNO₃–чилійська селітра; Na₂CO₃ּ10H₂O–кристалічна сода та ін. Одержують лужні і лужноземельні метали у вільному стані електролізом розплавів солей або гідроксидів, наприклад: 2NaCl 2Na+Cl₂; 2Na⁺+2 =2Na – на катоді; 2Cl^--2 =Cl₂ – на аноді.

Зверніть увагу на те, що при переході від s- металів до р- металів збільшується число електронів на зовнішньому рівні атомів за рахунок заповнення ними р- підрівня. Це призводить до зниження відновлювальної активності елементів і втрати деякими із них типово металічних рис: м’якості, легкоплавкості. У періодичній системі 30 р- елементів, у них валентні s- і р- електрони зовнішнього рівня. Вищий позитивний ступінь окиснення дорівнює номеру групи, в якій вони знаходяться. р- метали IIIА і IVА груп (алюміній, олово, свинець) мають багато подібних властивостей, тому розглянемо їх на прикладі алюмінію та його сполук. Алюміній є найбільш розповсюдженим металом у природі; у земній корі його міститься приблизно 8,7%. Це досить активний метал, тому зустрічається тільки у вигляді сполук. Відомо приблизно 250 руд алюмінію. Найбільш розповсюдженими і найважливішими є такі руди: боксити – Al₂O₃ּnH₂O; глинозем – Al₂O₃ ( - форма); корунд – Al₂O₃( - форма); кріоліт – Na₃[AlF₆].

При вивченні теми слід притримуватися вище зазначеної схеми характеристики елемента.

Термінологічний словник

s-елементи – це елементи , в яких відбувається заповнення s-підрівня зовнішнього енергетичного рівня.

р-елементи – це елементи, у яких заповнюється р-підрівень зовнішнього енергетичного рівня.

Лужні метали – складають головну підгрупу першої групи періодичної системи елементів.

Лужно-земельні метали – складають головну підгрупу другої групи періодичної системи

Твердість води – це комплекс властивостей, обумовлених присутністю у воді йонів кальцію і магнію.

Вапняна вода – насичений розчин гідроксиду кальцію.

Негашене вапно – оксид кальцію.

Алюмотермія – спосіб добування металів.