Контрольні питання

1. Які метали ІІ групи називають лужноземельними, чому вони отримали таку назву?

2. Напишіть електронні формули атомів елементів – металів ІІ групи головної підгрупи.

3. Складіть рівняння реакцій магнію з Оксигеном, Гідрогеном, Хлором, водою.

4. Поясніть, чому магній розчиняється у воді значно швидше у присутності хлориду амонію? Складіть рівняння реакцій магнію з хлоридом амонію.

5. Як змінюються властивості оксидів елементів ІІ групи головної підгрупи?

6. Якими властивостями володіють гідроксиди берилію та барію?

7. Які хімічні процеси протікають при твердінні на повітрі гашеного вапна?

8. Здійсніть перетворення та назвіть речовини:

Ba → BaO → Ba(OH)₂ → BaCO₃ → Ba(HCO₃)₂ → BaCl₂ → BaSO₄

9. Які катіони називають іонами жорсткості?

10. Який технологічний показник якості води називають жорсткістю?

11. Який метод пом'якшення води називають термічним? Які хімічні реакції протікають при пом'якшенні води цим методом?

12. Поясніть суть хімічного методу пом'якшення води.

13. Який процес потрібно проводити для пом'якшення води: катіонирування або аніонирування? Чому? Складіть рівняння реакцій, що протікають під час пом'якшення води методом іонного обміну.

14. Як визначають загальну, Карбонатну та не Карбонатну жорсткість води?

Задачі

1. При визначенні загальної жорсткості води на титрування 200 мл води використано 8 мл 0,1 н розчину комплексну ІІІ. Розрахуйте загальну жорсткість.

2. Обчисліть загальну, карбонатну і некарбонатну жорсткість води, якщо: на титрування 200 мл Н₂О використано 7,6 мл 0,005 н розчину комплексну ІІІ; на титрування 100 мл Н₂О використано 1,5 мл 0,1 н розчину хлороводневої кислоти.

3. Скільки грамів Са(ОН)₂ необхідно додати до 1000 л води, щоб усунути тимчасову жорсткість, що дорівнює 2,86 м-екв/л?

4. Яку масу соди потрібно додати до 500 дм³ води, щоб знешкодити її жорсткість, яка дорівнює 5 мекв/дм³?

5. Розрахувати карбонатну жорсткість води, якщо на титрування 100 см³ цієї води, яка містить гідрокарбонат кальцію, знадобився 0,08 н розчин НСІ об’ємом 6,25 см³.

Лабораторна робота №10.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА р-ЕЛЕМЕНТІВ (III-A, IV-A підгрупи)

Мета роботи – ознайомити студентів з найбільш важливими фізичними та хімічними властивостями р-елементів, а також із застосуванням р-елементів і їх важливіших сполук.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

ЕЛЕМЕНТИ ІІІ – А ГРУПИ

Третя група головна підгрупа об’єднує широко розповсюджені елементи – Бор та Алюміній, а також рідкі – Галій, Індій, Талій. На зовнішньому електронному слою атомів елементів ІІІА групи знаходиться s²p¹ конфігурація, в якій неспарений тільки р-електрон. Проте, сполуки більшості з цих елементів, в яких ступінь окислення +1, дуже не стійки і найбільш характерним ступенем окислення для них є +3. перехід електрону з s-підрівня на p–підрівень потребує досить мало енергії (0,17 кДж/моль для Бору і 1,34 кДж/моль для Алюмінію). Лише для талію більш характерним є ступінь окислення +1.

	I1, эВ	Ео(М3+/M)
B	8.30	-
Al	5.98	-1.66
Ga	6.00	-0.52
In	5.78	-0.34
Tl	6.10	-0.34 (Tl +/Tl)

Бор – єдиний неметал, який за властивостями різко різниця з рештою елементів ІІІА групи і наближається до Карбону. При переході від бору до Алюмінію металічні властивості підсилюються, дещо послаблюються у галію і знову поступово зростають при переході до Талію. Це обумовлено тим, що атоми галію, індію, талію містять 18 електронів на передзовнішньому рівні.

Алюміній – активний метал, на повітрі покривається оксидною плівкою, а у воді – захисною плівкою гідроксиду. Руйнування захисних плівок призводить до швидкої корозії Алюмінію і до активної взаємодії його з водою.

Алюміній добре розчиняється у розведених кислотах – хлороводневій та сірчаній, особливо при нагріванні. Концентрована нітратна і сірчана кислоти не розчиняють Алюміній, так як пасивують його. Алюміній амфотерний метал, тому добре розчиняється у лугах з утворенням гідроксоалюмінатів і Гідрогену:

2Al + 6KOH + 6H₂O = 2K₃[Al(OH)₆] + 3H₂↑

Алюміній добре реагує з Нітрогеном, Сульфуром, галогенами. Оксид Алюмінію (Al₂O₃) і гідроксид (Al(OH)₃) – нерозчинні у воді речовини білого кольору, володіють амфотерними властивостями. При сплавленні Al₂O₃ та Al(OH)₃ з їдкими лугами утримують солі метаалюмінієвої кислоти НАІО₂ :

Al₂O₃ + 2KOH = 2КАІО₂ + H₂O

Оксид та гідроксид Алюмінію реагують з кислотами. Але сильно прожарений оксид не розчиняється ні в кислотах , ні в лугах.

Солі Алюмінію, утворені сильними кислотами, внаслідок гідролізу мають у розчинах кисле середовище. Деякі солі – сульфіди, Карбонати у водних розчинах підлягають повному гідролізу.

Присутність катіонів Алюмінію у ґрунті обумовлює обмінну кислотність грунтового розчину. В результаті катіонообмінних процесів іони Алюмінію переходять до ґрунтового розчину. Утворена сіль при цьому гідролізується і відбувається небажане зростання концентрації іонів у ґрунтовому розчині.:

AlCl₃ + H₂O = АІ(ОH)Cl₂ + HCl