Учебники Рудзитис / 11

120

Металлы различаются и по твёрдости. Самые мягкие — щелочные металлы. Они легко режутся ножом.

Весьма разнообразны температуры плавления металлов. Самый легкоплавкий металл — ртуть Hg: её температура плавления равна –38,8 С. Температуры плавления цезия Cs и галлия Ga соответственно равны 28,4 C и 29,8 С. Самый тугоплавкий металл — вольфрам W: его температура плавления 3420 C. Поэтому вольфрам применяют для изготовления нитей электроламп.

Металлы, у которых температуры плавления выше 1000 С, называют тугоплавкими, ниже — легкоплавкими.

121

Для многих металлов характерен полиморфизм (см. § 11). Каждая полиморфная модификация металла существует в определённом интер-

вале температур.

Способы получения металлов. Со способами получения металлов вы ознакомились в курсе неорганической химии. В обобщённом виде они отражены в таблице 5. Металлургия железа будет рассмотрена в § 44—45.

Лёгкие и тяжёлые металлы. Легкоплавкие и тугоплавкие металлы

1.Чем отличается строение атомов металлов от строения атомов неметаллов и как это отражается на химических свойствах металлов?

2.Какой вид химической связи характерен для металлов?

3.Какой тип кристаллической решётки характерен для металлов? Какие свойства металлов обусловлены их кристаллическим строением?

4.Охарактеризуйте общие и отличительные физические свойства типичных металлов на основе строения их атомов. Приведите примеры.

122

5.Из оксида железа Fe3O4 можно получить железо алюминотермическим способом. Составьте уравнение этой реакции и покажите переход электронов.

6.Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно полу-

чить железо из пирита FeS2. Проставьте степени окисления и покажите переход электронов.

7.Какую массу чистого железа можно получить из 250 т руды с

массовой долей пирита FeS2 0,7, если выход продукта реакции составляет 82 %?

1.Самый лёгкий из металлов — это

2. Самый тугоплавкий из металлов — это

3. В уравнении химической реакции Fe3O4 + … Fe + H2O вместо многоточия следует написать формулу

Решите задачи 6.32 (с. 43) и 7.20 (с. 50) из «Задачника с «помощником» для 10—11 классов.

Выберите любой металл и, используя дополнительную литературу и Интернет, подготовьте сообщение о свойствах этого металла и его применении.

Яумею характеризовать общие свойства металлов и разъяснять их на основе представлений о строении атомов металлов, металлической связи и металлической кристаллической решётке.

Ямогу иллюстрировать примерами способы получения металлов.

123

§ 27 Обзор металлических элементов А-групп

"Чем характеризуются s- и p-элементы?

"Какие химические свойства характерны для металлов?

Общее химическое свойство металлических s- и p-элементов — это их способность легко отдавать валентные электроны вследствие гораздо большего атомного радиуса по сравнению с атомным радиусом у неметаллических элементов. Поэтому образованные ими простые вещества в химических реакциях выполняют функцию восстановителей.

При эксперименте следует учитывать, что восстановительные свойства цезия, рубидия, калия и натрия настолько сильны, что реакции, в которых

участвуют эти металлы, иногда протекают со взрывом.

Взаимодействие металлов с простыми веществами. Наиболее энергично восстановительные способности металлов проявляются в их

реакциях с галогенами и кислородом (рис. 37):

Менее энергично металлы реагируют с серой:

124

Взаимодействие металлов со сложными веществами. Восстановительные свойства металлы проявляют и в реакциях со сложными веществами — кислотами, солями и водой.

1. Взаимодействие с кислотами (см. схему 7, с. 120—121).

Металлы, которые в ряду стандартных электродных потенциалов находятся до водорода, восстанавливают ионы водорода из разбавленных кислот (за исключением ионов водорода в азотной кислоте).

Например:

0 +6 t +2

Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2

2. Взаимодействие с солями.

При взаимодействии с водными растворами солей металлы, находящиеся в ряду стандартных электродных потенциалов левее, восстанавливают металлы, находящиеся в этом ряду правее от них.

2Al + 3Pb(NO3)2 = 2Al(NO3)3 + 3Pb

2Al + 3Pb2+ + 6NO3– = 2Al3+ + 6NO3– + 3Pb

2Al + 3Pb2+ = 2Al3+ + 3Pb

Следует учесть, что металлы с сильными восстановительными свойствами (например, Li, Na, K, Са) в этих условиях будут восстанавливать водород воды, а не металл соответствующей соли.

3. Взаимодействие с водой. Самые активные металлы (от Cs до Са) реагируют с водой при обычных условиях. В этих реакциях образуются растворимые в воде основания (щёлочи) и выделяется водород:

Ca + 2HOH = Ca(OH)2 + H2

Некоторые менее активные металлы реагируют с водой при повышенной температуре с выделением водорода и с образованием оксида соответствующего металла:

0 +1 t +2 0

Mg + 2H2O = MgO + H2

Свойства металлов А-групп обобщены в таблицах 6, 7 и 8.

125

2. Взаимодействие со сложными веществами

127

2. Взаимодействие со сложными веществами

Применение

3.В органических синтезах.

4.Для изготовления осветительных и зажигательных ракет

129