Одиниці вимірювання

Для чисельного вираження жорсткості води вказують концентрацію в ній катіонів кальцію та магнію. Рекомендована одиниця СІ для вимірювання концентрації — моль на кубічний метр (моль/м³), але, на практиці, для вимірювання жорсткості частіше використовується мілімоль на літр (ммоль/л).

У різних країнах використовуються різні позасистемні одиниці — градуси жорсткості.

Способи усунення твердості води[ред. • ред. Код]

Докладніше: Пом'якшення води

Для усунення жорсткості води, тобто її пом’якшення, з води потрібно видалити йони Са2+ і Mg2+ у вигляді нерозчинних солей.

• Тимчасову жорсткість води усувають кип’ятінням:

Ca(HCO3)2 = СаСО3↓ + Н2О + СО2↑

Mg(HCO3)2 = MgCO3↓ + Н2О + СО2↑

Під час нагрівання йони Са2+ і Mg2+ виводяться з розчину у вигляді нерозчинних карбонатів. Саме легкість усунення тимчасової твердості води під час нагрівання зумовлює назву — «тимчасова».

• Постійну жорсткість води, зумовлену сульфатами та хлоридами Кальцію і Магнію, неможливо усунути кип’ятінням, оскільки ці солі не розкладаються. Назва «постійна жорсткість» походить саме від того, що її не можна усунути простим нагріванням води. Її усувають введенням у воду деяких реагентів — натрій карбонату (кальцинована сода), кальцій гідроксиду (вапняна вода), натрій ортофосфату. Одночасно усувається як тимчасова, так і постійна, тобто загальна жорсткість води. Наприклад:

Ca(HCO3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3↓ + 2Н2О

MgSO4 + Na2СО3 = MgCO3↓ + Na2SO4

Ca(HCO3)2 + Na2СО3 = СаСО3↓ + 2NaHCO3

3CaSO4 + 2Na3РО4 = Са3(РО4)2↓ + 3Na2SO4

• Сучасний спосіб пом’якшення води заснований на використанні катіонітів. Катіоніти — це тверді речовини, нерозчинні у воді, до складу яких

входять рухливі катіони Na+. Спрощено їх зображують так: Na2R. Катіони Na+ можуть обмінюватися на катіони навколишнього середовища, наприклад Са2+і Mg2+. Під час пропускання води крізь колонку з катіонітом йони Са2+ і Mg2+ затримуються в ньому, а катіони Na+ з катіоніту переходять у воду:

Na2R + Са2+ = CaR + 2Na+

Катіоніт періодично регенерують, промиваючи його концентрованим розчином натрій хлориду.

14

Місце металів у періодичній системі хімічних елементів. Металічний хімічний зв'язок. Загальні фізичні властивості металів

 Ми вже знаємо, що хімічні елементи класифікують на металічні та неметалічні за властивостями утворюваних ними простих речовин – металів або неметалів. Звичайно, цей поділ є умовним, оскільки існують прості речовини, які виявляють властивості як металів, так і неметалів. Розгляньмо місце металічних елементів у періодичній системі та особливості будови їхніх атомів. Вивчімо новий тип хімічного зв’язку – металічний. Ознайоммося із загальними фізичними властивостями металів.

Переважна більшість хімічних елементів, представлених у періодичній системі, є металічними. Усі елементи (від 5 до 85), розташовані лівіше від уявної лінії, проведеної від Бору до Астату, відносять до металічних. Їхні прості речовини – типові метали – натрій, магній, залізо, мідь тощо.

Переважно неметалічними є елементи, розміщені правіше цієї межі.

Типові неметалічні елементи – Сульфур, Фосфор, Бром та інші. Вони утворюють прості речовини-неметали – сірку, фосфор і бром відповідно.

Обабіч умовної межі розташовані елементи, прості речовини яких виявляють як металічні, так і неметалічні властивості. До таких речовин належать силіцій, германій, арсен, селен, телур.

В атомах металічних елементів на зовнішньому енергетичному рівні міститься від одного до трьох електронів, зрідка – чотири. В атомі Натрію на зовнішньому енергетичному рівні один електрон. Віддавши його, атом Натрію набуває стійкої електронної конфігурації атома Неону. Такої ж конфігурації набувають атоми Магнію та Алюмінію, віддавши відповідно два і три електрони. В атомі Стануму на зовнішньому енергетичному рівні чотири електрони. Їхня втрата призводить до утворення стійкої електронної конфігурації атома Криптону. Чим менше електронів міститься на зовнішньому енергетичному рівні і чим більший радіус атома, тим легше атом металічного елемента перетворюється на відповідний катіон.

Кристалічні ґратки металів містять у вузлах позитивні йони і нейтральні атоми. Між ними хаотично пересуваються відносно вільні електрони. Ці електрони є усуспільненими водночас усіма атомами металу. Такий хімічний зв’язок називають металічним. Саме він зумовлює фізичні та хімічні властивості металів.

За стандартних умов усі метали (за винятком ртуті) є твердими кристалічними речовинами. Золото та мідь мають характерне забарвлення.

Назвіть кольори цих металів.

Більшість металів мають сріблясто-білий або сріблясто-сірий колір. Характерний блиск металів спостерігають зазвичай тільки в тому випадку, коли метал утворить суцільну компактну масу. Щоправда, магній і алюміній зберігають свій блиск навіть у порошкоподібному стані. Решта тонкоподрібнених металів мають чорний або темно-сірий колір.

Усі метали – добрі провідники електричного струму. У металічних кристалічних ґратках усуспільнені електрони не пов’язані з певними йонами. Тому під впливом навіть невеликої різниці потенціалів вони починають пересуватися в певному напрямку, тобто, виникає електричний струм. Найліпшими провідниками електричного струму є срібло, мідь і алюміній. Германій – напівпровідник.

Метали переважно пластичні. Більшість із них можна кувати, витягати в дріт, прокочувати тощо. Золото – найпластичніший метал, з нього виробляють тонку фольгу. Стибій – навпаки, дуже крихкий.

Різняться метали і своєю твердістю. Натрій легко різати ножем. Натомість хром і вольфрам – надзвичайно тверді метали. До того ж вольфрам – найтугоплавкіший із металів. Тому з нього виготовляють спіралі ламп розжарювання.

Ртуть має найнижчу температуру плавлення поміж металів.

Густина ртуті досить велика. Також до важких металів відносять цинк, залізо, мідь, свинець, золото. Найважчий метал – осмій. Його густина становить 22,6 г/см³. Найлегшим поміж металів є літій. Його густина 0,534 г/см³. 

Висновки 

Переважна більшість хімічних елементів, представлених у періодичній системі, є металічними.

В атомах металічних елементів на зовнішньому енергетичному рівні міститься від одного до трьох електронів, зрідка – чотири. Металічні елементи легко віддають електрони, утворюючи катіони.

Кристалічні ґратки металів містять у вузлах позитивні йони і нейтральні атоми. Між ними хаотично пересуваються усуспільнені відносно вільні електрони. Такий хімічний зв’язок називають металічним. Саме він зумовлює фізичні та хімічні властивості металів – насамперед їхні високі тепло- та електропровідність.

15) “Корозія металів і способи захисту від корозії” Корозія металів – це самочинне руйнування металів внаслідок їх взаємодії з навколишнім середовищем.

Розрізняють хімічну і електрохімічну корозію.

Хімічна корозія – це руйнування металу внаслідок взаємодії з середовищем, яке не проводить електричний струм.

Електрохімічна корозія – це руйнування металу , що знаходиться в контакті з іншим металом і електролітом або водою.

На поверхні будь-якого металу на повітрі конденсується вода в якій розчинені атмосферні гази, тобто розчин електроліту. Якщо метал містить домішки , або стикається з іншим метало , то утворюється гальванічна пара і починається електрохімічна корозія. Чисті метали не зазнають корозії.

Корозія завдає великих збитків народному господарству. За рік приблизно 20 % обсягу світового щорічного виробництво сталі руйнується в результаті корозії.

Методи захисту від корозії

1. Захист поверхні металу за допомогою покриттів:металічних – нікелю , цинку, олова, хрому золота іт.д.; неметалічних – лаки, фарби, смоли, гума, емалі.; плівки оксиду – оксидування.

2. Обробка середовища. З середовища , де знаходяться метали видаляють речовини, які викликають корозії, або додають такі , що сповільнюють корозію – інгібітори.

3. Електрохімічні методи – катодний і протекторний захисти.

Зараз розробляються нові методи захисту металів від корозії, а також створюються речовини замінники металів – пластмаси, кислототривкі цементи тощо.

16) Лу́жні мета́ли — елементи групи 1 періодичної системи, за старою класифікацією головної підгрупи I групи. Назва пов'язана з тим, що при взаємодії лужних металів з водою утворюється їдкий луг. До лужних металів належать (у порядку збільшенняатомного номера) літій (Li), натрій (Na), калій (K), рубідій (Rb), цезій (Cs) , францій(Fr).

Окси́д — бінарна сполука, до складу якої входить Оксиген зі ступенем окиснення -2.

Крім нормальних оксидів оксиген може утворювати й інші бінарні сполуки: складні оксиди, подвійні оксиди, пероксиди тощо.

Нормальними оксидами називаються бінарні сполуки у молекулах яких усі атоми кисню обома своїми валентними зв'язками безпосередньо сполучені з атомами іншого елемента.

Вищий оксид- це оксид, в якому елемент проявляє вищу ступінь окиснення. Вища ступінь окиснення часто дорівнює номеру групи або числу електронів на зовнішньому енергетичному рівні

Нормальні оксиди досить поширені. їх утворюють майже всі хімічні елементи, за винятком інертних елементів. Формули нормальних оксидів усіх елементів можна звести до таких восьми загальних формул: R₂О, RO, R₂О₃, RO₂, R₂О₅, RO₃, R₂О₇ і RO₄, де R — відповідний елемент (метал або неметал).

Гідрокси́д — в хімії, двохатомний іон OH⁻, що складається з кисню та водню. Як правило, отримується шляхомдисоціації основи. Гідроксид є одним з найпростіших багатоатомних йонів.

Часто, будь яка неорганічна хімічна сполука, що містить гідроксильну групу, називається гідроксидом.Гідрати оксидів-це кислоти що відповідають оксидам