1.2H 2SO 4 (conc.) + Cu \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2O

كبريتات النحاس

H 2SO 4 (تخفيف) + Zn \u003d ZnSO 4 + H 2
كبريتات الزنك
2. FeO + H 2 \u003d Fe + H 2O
CuSO 4 + Fe \u003d Cu ↓ + FeSO4

3. لنقم بتكوين أملاح حمض النيتريك:
صيغة حمض النيتريك بقايا حمض HNO3 NO3- نترات
لنقم بتكوين صيغ الملح:
Na + NO3- وفقًا لجدول الذوبان ، نحدد شحنات الأيونات. نظرًا لأن أيون الصوديوم وأيون النترات لهما شحنة "+" و "-" ، على التوالي ، فإن الرموز في هذه الصيغة غير ضرورية. تحصل على الصيغة التالية:
Na + NO3- - نترات الصوديوم
Ca2 + NO3- - وفقًا لجدول الذوبان ، نحدد شحنات الأيونات. دعونا نرتب المؤشرات وفقًا لقاعدة التقاطع ، ولكن نظرًا لأن أيون النترات هو أيون معقد بشحنة "-" ، يجب وضعه بين قوسين:
Ca2 + (NO3) -2 - نترات الكالسيوم
Al3 + NO3- - وفقًا لجدول الذوبان ، نحدد شحنات الأيونات. دعونا نرتب المؤشرات وفقًا لقاعدة التقاطع ، ولكن نظرًا لأن أيون النترات هو أيون معقد بشحنة "-" ، يجب وضعه بين قوسين:
Al3 + (NO3) -3 - نترات الألومنيوم
مزيد من المعادن
كلوريد الزنك ZnCl2
نترات الألومنيوم Al (NO3) 3

سبائك الزنك مع النحاس - النحاس الأصفر - كانت معروفة في اليونان القديمة, مصر القديمة، الهند (القرن السابع) ، الصين (القرن الحادي عشر). لفترة طويلة ، لم يكن من الممكن عزل الزنك النقي. في عام 1746 ، طور A.S Marggraf طريقة للحصول على الزنك النقي عن طريق تكليس خليط من أكسيده بالفحم دون الوصول إلى الهواء في معالجات طينية مقاومة للحرارة ، متبوعًا بتكثيف بخار الزنك في الثلاجات. على المستوى الصناعي ، بدأ صهر الزنك في القرن السابع عشر.
يترجم اللاتينية الزنك باسم "ازهر أبيض". لم يتم تحديد أصل هذه الكلمة بدقة. يفترض أنها تأتي من "تشينغ" الفارسية ، على الرغم من أن هذا الاسم لا يشير إلى الزنك ، ولكن إلى الأحجار بشكل عام. تم العثور على كلمة "الزنك" في أعمال باراسيلسوس وغيره من الباحثين في القرنين السادس عشر والسابع عشر. وربما يعود إلى "الزنك" الجرماني القديم - غارة ، قذى للعين. أصبح اسم "الزنك" شائع الاستخدام فقط في العشرينات من القرن الماضي.

التواجد في الطبيعة ، الحصول على:

أكثر معادن الزنك شيوعًا هو السفاليريت ، أو مزيج الزنك. المكون الرئيسي للمعادن هو كبريتيد الزنك ZnS ، والشوائب المختلفة تعطي هذه المادة جميع أنواع الألوان. على ما يبدو ، لهذا ، يسمى المعدن بليند. يعتبر مزيج الزنك هو المعدن الأساسي الذي تشكلت منه المعادن الأخرى للعنصر رقم 30: سميثسونايت ZnCO 3 ، الزنكيت ZnO ، كالامين 2ZnO · SiO 2 · H 2 O. في Altai ، يمكنك غالبًا العثور على خام "سنجاب" مخطط - أ خليط من الزنك المخلوط والصاري البني. قطعة من هذا الخام تبدو من مسافة بعيدة وكأنها حيوان مخطط مخفي.
يبدأ فصل الزنك بتركيز الركاز عن طريق طرق الترسيب أو التعويم ، ثم يتم تحميصه لتكوين أكاسيد: 2ZnS + 3О 2 \u003d 2ZnО + 2SO 2
تتم معالجة أكسيد الزنك كهربائيا أو يتم تقليله بفحم الكوك. في الحالة الأولى ، يتم ترشيح الزنك من أكسيد الخام بمحلول مخفف من حمض الكبريتيك ، ويتم ترسيب شوائب الكادميوم بغبار الزنك ، ويتعرض محلول كبريتات الزنك للتحليل الكهربائي. يتم ترسيب معدن نقاوة 99.95٪ على كاثودات الألومنيوم.

الخصائص الفيزيائية:

في شكله النقي ، هو معدن أبيض فضي مطيل إلى حد ما. إنه هش في درجة حرارة الغرفة ؛ عندما تنثني اللوحة ، يُسمع شرخ من احتكاك البلورات (عادة ما يكون أقوى من "صرخة القصدير"). عند درجة حرارة 100-150 درجة مئوية ، يكون الزنك مطيلًا. الشوائب ، حتى الصغيرة منها ، تزيد بشكل حاد من هشاشة الزنك. نقطة الانصهار - 692 درجة مئوية ، نقطة الغليان - 1180 درجة مئوية

الخواص الكيميائية:

معدن مذبذب نموذجي. جهد القطب القياسي هو -0.76 فولت ، في سلسلة الجهد القياسي يقع قبل الحديد. في الهواء ، الزنك مغطى بطبقة رقيقة من أكسيد ZnO. يحترق عند تسخينه. عند تسخينه ، يتفاعل الزنك مع الهالوجينات ، مع الفوسفور ، مكونًا الفوسفيدات Zn 3 P 2 و ZnP 2 ، مع الكبريت ونظائره ، مكونًا العديد من الكالكوجينيدات ، ZnS ، ZnSe ، ZnSe 2 و ZnTe. لا يتفاعل الزنك بشكل مباشر مع الهيدروجين والنيتروجين والكربون والسيليكون والبورون. ينتج نيتريد الزنك 3 N 2 عن طريق تفاعل الزنك مع الأمونيا عند 550-600 درجة مئوية.
يتفاعل الزنك ذو النقاوة العادية بفعالية مع محاليل الأحماض والقلويات ، ويشكل في الحالة الأخيرة هيدروكسوزينك: Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
لا يتفاعل الزنك النقي جدًا مع محاليل الأحماض والقلويات.
يتميز الزنك بمركبات بحالة الأكسدة: +2.

أهم الروابط:

أكسيد الزنك - ZnO ، أبيض ، مذبذب ، يتفاعل مع كل من المحاليل الحمضية والقلويات:
ZnO + 2NaOH \u003d Na 2 ZnO 2 + H 2 O (اندماج).
هيدروكسيد الزنك - يتشكل على شكل راسب هلامي أبيض عند إضافة قلوي إلى المحاليل المائية لأملاح الزنك. هيدروكسيد الأمفوتريك
أملاح الزنك... مواد بلورية عديمة اللون. في المحاليل المائية ، تشكل أيونات الزنك Zn 2+ مجمعات مائية 2+ و 2+ وتخضع لتحلل مائي قوي.
زنكاتس يتكون من تفاعل أكسيد الزنك أو هيدروكسيد مع القلويات. عند الاندماج ، تتشكل metazincates (على سبيل المثال ، Na 2 ZnO 2) ، والتي تذوب في الماء وتتحول إلى رباعي هيدروكسوزينكات: Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O \u003d Na 2. عند تحميض المحاليل ، يترسب هيدروكسيد الزنك.

تطبيق:

إنتاج الطلاءات المضادة للتآكل. - يستخدم الزنك المعدني على شكل قضبان لحماية منتجات الصلب من التآكل عند ملامستها لمياه البحر. يتم استخدام حوالي نصف إجمالي الزنك المنتج لإنتاج الفولاذ المجلفن ، والثلث لجلفنة الغمس الساخن للمنتجات النهائية ، والباقي للشريط والأسلاك.
- سبائك الزنك - النحاس الأصفر (النحاس زائد 20-50٪ زنك) له أهمية عملية كبيرة. لصب القوالب ، بالإضافة إلى النحاس الأصفر ، يتم استخدام عدد متزايد بسرعة من سبائك الزنك الخاصة.
- مجال آخر للتطبيق هو إنتاج البطاريات الجافة ، على الرغم من وجودها السنوات الاخيرة لقد انخفض بشكل كبير.
- يستخدم تيلورايد الزنك ZnTe كمواد لمقاومات الضوء وكاشفات الأشعة تحت الحمراء ومقاييس الجرعات وعدادات الإشعاع. - يستخدم الزنك أسيتات Zn (CH 3 COO) 2 كمادة مثبتة لصباغة الأقمشة ، حافظة للأخشاب ، عامل مضاد للفطريات في الطب ، محفز في التخليق العضوي. أسيتات الزنك هو أحد مكونات أسمنت الأسنان ويستخدم في إنتاج الزجاج والبورسلين.

يعد الزنك من أهم العناصر النشطة بيولوجيًا وهو ضروري لجميع أشكال الحياة. يرجع دوره بشكل أساسي إلى حقيقة أنه جزء من أكثر من 40 إنزيمًا مهمًا. تم تحديد وظيفة الزنك في البروتينات المسؤولة عن التعرف على التسلسل الأساسي في الحمض النووي ، وبالتالي تنظيم نقل المعلومات الجينية أثناء تكرار الحمض النووي. يشارك الزنك في استقلاب الكربوهيدرات بمساعدة هرمون يحتوي على الزنك - الأنسولين. يعمل فيتامين أ فقط في وجود الزنك ، كما أن الزنك ضروري لتكوين العظام.
في الوقت نفسه ، أيونات الزنك سامة.

Bespomestnykh S.، Shtanova I.
جامعة KhF Tyumen State ، مجموعة 571.

المصادر: ويكيبيديا:

ينتمي النحاس (Cu) إلى عناصر d ويقع في المجموعة IB في الجدول الدوري لمندليف. تتم كتابة التكوين الإلكتروني لذرة النحاس في الحالة الأرضية بالشكل 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 بدلاً من الصيغة المفترضة 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2. بعبارة أخرى ، في حالة وجود ذرة نحاسية ، يُلاحظ ما يسمى "انزلاق الإلكترون" من المستوى الفرعي 4s إلى المستوى الفرعي ثلاثي الأبعاد. بالنسبة للنحاس ، بالإضافة إلى الصفر ، من الممكن حدوث حالات الأكسدة +1 و +2. حالة الأكسدة +1 عرضة لعدم التناسب وهي مستقرة فقط في المركبات غير القابلة للذوبان مثل CuI و CuCl و Cu 2 O وما إلى ذلك ، وكذلك في المركبات المعقدة ، على سبيل المثال ، Cl و OH. مركبات النحاس في حالة الأكسدة +1 ليس لها لون محدد. لذلك ، يمكن أن يكون أكسيد النحاس (I) ، اعتمادًا على حجم البلورات ، أحمر داكن (بلورات كبيرة) وأصفر (بلورات صغيرة) ، و CuCl و CuI - أبيض ، و Cu 2 S - أسود - أزرق. تكون حالة أكسدة النحاس أكثر استقرارًا كيميائيًا ، وتساوي +2. الأملاح التي تحتوي على النحاس في حالة أكسدة معينة هي زرقاء وزرقاء وخضراء اللون.

النحاس هو معدن ناعم للغاية وله مطيل وله موصلية كهربائية وحرارية عالية. لون النحاس المعدني أحمر-وردي. النحاس في خط النشاط المعدني على يمين الهيدروجين ، أي يشير إلى المعادن منخفضة النشاط.

بالأكسجين

في ظل الظروف العادية ، لا يتفاعل النحاس مع الأكسجين. لكي يحدث التفاعل بينهما ، يلزم التسخين. اعتمادًا على زيادة أو نقص الأكسجين وظروف درجة الحرارة ، يمكن أن يتكون أكسيد النحاس (II) وأكسيد النحاس (I):

باللون الرمادي

يمكن أن يؤدي تفاعل الكبريت مع النحاس ، اعتمادًا على ظروف التشغيل ، إلى تكوين كل من كبريتيد النحاس (I) وكبريتيد النحاس (II). عندما يتم تسخين خليط من مسحوق Cu و S إلى درجة حرارة 300-400 درجة مئوية ، يتشكل كبريتيد النحاس (I):

مع نقص الكبريت ويتم التفاعل عند درجة حرارة تزيد عن 400 درجة مئوية ، يتم تكوين كبريتيد النحاس (II). ومع ذلك ، أكثر بطريقة بسيطة الحصول على كبريتيد النحاس (II) من مواد بسيطة هو تفاعل النحاس مع الكبريت المذاب في ثاني كبريتيد الكربون:

يحدث هذا التفاعل في درجة حرارة الغرفة.

مع الهالوجينات

يتفاعل النحاس مع الفلور والكلور والبروم مكونًا هاليدات بالصيغة العامة CuHal 2 ، حيث يكون Hal هو F أو Cl أو Br:

النحاس + Br 2 \u003d CuBr 2

في حالة اليود ، أضعف عامل مؤكسد بين الهالوجينات ، يتكون يوديد النحاس (I):

لا يتفاعل النحاس مع الهيدروجين والنيتروجين والكربون والسيليكون.

مع الأحماض غير المؤكسدة

جميع الأحماض تقريبًا هي أحماض غير مؤكسدة ، باستثناء حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك بأي تركيز. نظرًا لأن الأحماض غير المؤكسدة قادرة على أكسدة المعادن الموجودة في نطاق النشاط إلى الهيدروجين ؛ هذا يعني أن النحاس لا يتفاعل مع هذه الأحماض.

مع الأحماض المؤكسدة

- حامض الكبريتيك المركز

يتفاعل النحاس مع حمض الكبريتيك المركز عند تسخينه وفي درجة حرارة الغرفة. عند التسخين ، يستمر التفاعل وفقًا للمعادلة:

نظرًا لأن النحاس ليس عامل اختزال قويًا ، يتم تقليل الكبريت في هذا التفاعل فقط إلى حالة الأكسدة +4 (في SO 2).

- مع حمض النيتريك المخفف

يؤدي تفاعل النحاس مع HNO 3 المخفف إلى تكوين نترات النحاس (II) وأول أكسيد النيتروجين:

3Cu + 8HNO 3 (تخفيف) \u003d 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

- بحمض النيتريك المركز

يتفاعل HNO 3 المركز بسهولة مع النحاس في الظروف العادية. يكمن الاختلاف بين تفاعل النحاس مع حمض النيتريك المركز والتفاعل مع حمض النيتريك المخفف في ناتج اختزال النيتروجين. في حالة تركيز HNO 3 ، يتم تقليل النيتروجين إلى حد أقل: بدلاً من أكسيد النيتريك (II) ، يتم تكوين أكسيد النيتريك (IV) ، والذي يرتبط بمنافسة أكبر بين جزيئات حمض النيتريك في الحمض المركّز لإلكترونات الاختزال وكيل (Cu):

النحاس + 4HNO 3 \u003d النحاس (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

مع أكاسيد غير معدنية

يتفاعل النحاس مع بعض الأكاسيد غير المعدنية. على سبيل المثال ، مع أكاسيد مثل NO 2 ، NO ، N 2 O ، يتأكسد النحاس إلى أكسيد النحاس (II) ، ويتم تقليل النيتروجين إلى حالة الأكسدة 0 ، أي تتكون مادة بسيطة N 2:

في حالة ثاني أكسيد الكبريت ، يتكون كبريتيد النحاس (I) بدلاً من مادة بسيطة (الكبريت). هذا يرجع إلى حقيقة أن النحاس مع الكبريت ، على عكس النيتروجين ، يتفاعل:

مع أكاسيد المعادن

عند تلبيد النحاس المعدني بأكسيد النحاس (II) عند درجة حرارة 1000-2000 درجة مئوية ، يمكن الحصول على أكسيد النحاس (I):

أيضًا ، يمكن تقليل النحاس المعدني عن طريق تكليس أكسيد الحديد (III) إلى أكسيد الحديد (II):

بأملاح معدنية

يزيح النحاس المعادن الأقل نشاطًا (إلى اليمين في صف النشاط) من محاليل أملاحها:

النحاس + 2AgNO 3 \u003d النحاس (NO 3) 2 + 2Ag ↓

يحدث تفاعل مثير للاهتمام أيضًا حيث يذوب النحاس في ملح معدن أكثر نشاطًا - الحديد في حالة الأكسدة +3. ومع ذلك ، لا توجد تناقضات ، منذ ذلك الحين لا يحل النحاس محل الحديد من ملحه ، ولكنه يعيده فقط من حالة الأكسدة +3 إلى حالة الأكسدة +2:

Fe 2 (SO 4) 3 + Cu \u003d CuSO 4 + 2 FeSO4

Cu + 2FeCl 3 \u003d CuCl 2 + 2FeCl 2

يستخدم التفاعل الأخير في تصنيع الدوائر الدقيقة في مرحلة نقش الصفائح النحاسية.

تآكل النحاس

يتآكل النحاس بمرور الوقت عند ملامسته للرطوبة وثاني أكسيد الكربون والأكسجين في الهواء:

2Cu + H 2 O + CO 2 + O 2 \u003d (CuOH) 2 CO 3

نتيجة لهذا التفاعل ، يتم تغطية المنتجات النحاسية بزهرة خضراء مزرقة من النحاس (II) هيدروكسي كربونات.

خصائص الزنك الكيميائية

يقع Zinc Zn في مجموعة IIB من الفترة IV-th. التكوين الإلكتروني لمدارات التكافؤ لذرات عنصر كيميائي في الحالة الأرضية هو 3d 10 4s 2. بالنسبة للزنك ، تكون حالة أكسدة واحدة فقط ممكنة ، تساوي +2. أكسيد الزنك ZnO وهيدروكسيد الزنك Zn (OH) 2 لهما خصائص مذبذبة.

الزنك ، عند تخزينه في الهواء ، يتلطخ ويغطى بطبقة رقيقة من أكسيد ZnO. تتم عملية الأكسدة بسهولة خاصة في ظل الرطوبة العالية وفي وجود ثاني أكسيد الكربون نتيجة التفاعل:

2Zn + H 2 O + O 2 + CO 2 → Zn 2 (OH) 2 CO 3

يحترق بخار الزنك في الهواء ، وتحترق شريحة رقيقة من الزنك بعد تسخينها في لهب موقد بلهب أخضر:

عند تسخينه ، يتفاعل الزنك المعدني أيضًا مع الهالوجينات والكبريت والفوسفور:

لا يتفاعل الزنك بشكل مباشر مع الهيدروجين والنيتروجين والكربون والسيليكون والبورون.

يتفاعل الزنك مع الأحماض غير المؤكسدة لإنتاج الهيدروجين:

Zn + H 2 SO 4 (20٪) → ZnSO 4 + H 2

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

الزنك التقني قابل للذوبان بشكل خاص في الأحماض ، لأنه يحتوي على شوائب من معادن أخرى أقل نشاطًا ، على وجه الخصوص ، الكادميوم والنحاس. الزنك عالي النقاء مقاوم للأحماض لأسباب معينة. من أجل تسريع التفاعل ، يتم وضع عينة من الزنك عالي النقاء على اتصال مع النحاس أو إضافة القليل من ملح النحاس إلى المحلول الحمضي.

عند درجة حرارة 800-900 درجة مئوية (حرارة حمراء) ، يتفاعل الزنك المعدني ، كونه في حالة منصهرة ، مع البخار شديد السخونة ، ويطلق الهيدروجين منه:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

يتفاعل الزنك أيضًا مع الأحماض المؤكسدة: حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك.

يمكن للزنك كمعدن نشط أن يشكل ثاني أكسيد الكبريت والكبريت الأولي وحتى كبريتيد الهيدروجين مع حمض الكبريتيك المركز.

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

يتم تحديد تكوين منتجات تقليل حمض النيتريك من خلال تركيز المحلول:

Zn + 4HNO 3 (conc.) \u003d Zn (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Zn + 8HNO 3 (40٪) \u003d 3Zn (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

4Zn + 10HNO 3 (20٪) \u003d 4Zn (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

5Zn + 12HNO 3 (6٪) \u003d 5Zn (NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O

4Zn + 10HNO 3 (0.5٪) \u003d 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

يتأثر اتجاه العملية أيضًا بدرجة الحرارة وكمية الحمض ونقاء المعدن ووقت التفاعل.

يتفاعل الزنك مع المحاليل القلوية لتشكيل تتراهيدروكسوزينكات والهيدروجين:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2

Zn + Ba (OH) 2 + 2H 2 O \u003d Ba + H 2

مع القلويات اللامائية ، أشكال سبائك الزنك زنك والهيدروجين:

في بيئة شديدة القلوية ، يعتبر الزنك عامل اختزال قوي للغاية قادر على تقليل النيتروجين في النترات والنتريت إلى أمونيا:

4Zn + NaNO 3 + 7NaOH + 6H 2 O → 4Na 2 + NH 3

بسبب التعقيد ، يذوب الزنك ببطء في محلول الأمونيا ، مما يقلل الهيدروجين:

Zn + 4NH 3 H 2 O → (OH) 2 + H 2 + 2H 2 O

يقلل الزنك أيضًا المعادن الأقل نشاطًا (على يمينها في صف النشاط) من المحاليل المائية لأملاحها:

Zn + CuCl 2 \u003d Cu + ZnCl 2

Zn + FeSO 4 \u003d Fe + ZnSO4

الخصائص الكيميائية للكروم

الكروم هو عنصر من عناصر مجموعة VIB في الجدول الدوري. تتم كتابة التكوين الإلكتروني لذرة الكروم كـ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ، أي في حالة الكروم ، وكذلك في حالة ذرة النحاس ، لوحظ ما يسمى "زلة الإلكترون"

حالات الأكسدة الأكثر شيوعًا للكروم هي +2 و +3 و +6. يجب تذكرها وداخلها برامج الاستخدام في الكيمياء ، يمكن افتراض أن الكروم ليس له حالات أكسدة أخرى.

في ظل الظروف العادية ، يكون الكروم مقاومًا للتآكل في كل من الهواء والماء.

التفاعل مع اللافلزات

بالأكسجين

الكروم المعدني المسحوق الذي يتم تسخينه إلى درجة حرارة تزيد عن 600 درجة مئوية يحترق في الأكسجين النقي لتكوين أكسيد الكروم (III):

4Cr + 3O 2 \u003d ا ر\u003d\u003e 2Cr 2 O 3

مع الهالوجينات

يتفاعل الكروم مع الكلور والفلور عند درجات حرارة أقل من الأكسجين (250 و 300 درجة مئوية ، على التوالي):

2Cr + 3F 2 \u003d ا ر\u003d\u003e 2CrF 3

2Cr + 3Cl 2 \u003d ا ر\u003d\u003e 2CrCl 3

يتفاعل الكروم مع البروم عند درجة حرارة حمراء (850-900 درجة مئوية):

2Cr + 3Br 2 \u003d ا ر\u003d\u003e 2CrBr 3

بالنيتروجين

يتفاعل الكروم المعدني مع النيتروجين عند درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية:

2Cr + N 2 \u003d ار\u003d\u003e 2CrN

باللون الرمادي

مع الكبريت ، يمكن أن يشكل الكروم كلاً من كبريتيد الكروم (II) وكبريتيد الكروم (III) ، والذي يعتمد على نسب الكبريت والكروم:

Cr + S \u003d س ر\u003d\u003e CrS

2Cr + 3S \u003d س ر\u003d\u003e Cr 2 S 3

لا يتفاعل الكروم مع الهيدروجين.

التفاعل مع المواد المعقدة

التفاعل مع الماء

يشير الكروم إلى معادن ذات نشاط متوسط \u200b\u200b(تقع في صف النشاط المعدني بين الألومنيوم والهيدروجين). هذا يعني أن التفاعل يحدث بين الكروم الأحمر الساخن وبخار الماء شديد السخونة:

2 كر + 3 س 2 س \u003d س ر\u003d\u003e Cr 2 O 3 + 3H 2

5 - التفاعلات مع الأحماض

يتم تخميل الكروم في الظروف العادية بأحماض النيتريك والكبريتيك المركزة ، ومع ذلك ، فإنه يذوب فيها أثناء الغليان ، بينما يتأكسد إلى حالة الأكسدة +3:

Cr + 6HNO 3 (conc.) \u003d إلى\u003d\u003e Cr (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

2Cr + 6H 2 SO 4 (conc) \u003d إلى\u003d\u003e Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

في حالة حمض النيتريك المخفف ، فإن المنتج الرئيسي لخفض النيتروجين هو المادة البسيطة N 2:

10Cr + 36HNO 3 (مخفف) \u003d 10Cr (NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2 O

يقع الكروم في صف النشاط على يسار الهيدروجين ، مما يعني أنه قادر على إطلاق H 2 من محاليل الأحماض غير المؤكسدة. في سياق مثل هذه التفاعلات في غياب وصول أكسجين الهواء ، تتشكل أملاح الكروم (II):

Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2

Cr + H 2 SO 4 (تخفيف) \u003d CrSO 4 + H 2

عند إجراء التفاعل في الهواء الطلق ، يتأكسد الكروم ثنائي التكافؤ على الفور بواسطة الأكسجين الموجود في الهواء إلى حالة الأكسدة +3. في هذه الحالة ، على سبيل المثال ، ستأخذ المعادلة بحمض الهيدروكلوريك الشكل:

4Cr + 12HCl + 3O 2 \u003d 4CrCl 3 + 6H 2 O

عند خلط الكروم المعدني مع مؤكسدات قوية في وجود القلويات ، يتأكسد الكروم إلى حالة الأكسدة +6 ، مكونًا كرومات:

الخصائص الكيميائية للحديد

الحديد Fe ، عنصر كيميائي في المجموعة VIIIB وله الرقم التسلسلي 26 في الجدول الدوري. يكون توزيع الإلكترونات في ذرة الحديد على النحو التالي 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 ، أي أن الحديد ينتمي إلى عناصر d ، حيث يتم ملء المستوى الفرعي d في علبته. يتميز بدرجة عالية من حالات الأكسدة +2 و +3. في أكسيد الحديد و Fe (OH) 2 هيدروكسيد ، تسود الخصائص الأساسية ، بينما Fe 2 O 3 أكسيد و Fe (OH) 3 هيدروكسيد مذبذب بشكل ملحوظ. وهكذا ، يذوب أكسيد الحديد وهيدروكسيد (lll) إلى حد ما أثناء الغليان في محاليل قلوية مركزة ، ويتفاعلان أيضًا مع القلويات اللامائية أثناء الاندماج. وتجدر الإشارة إلى أن حالة أكسدة الحديد +2 غير مستقرة للغاية وتتحول بسهولة إلى حالة الأكسدة +3. ومن المعروف أيضًا مركبات الحديد في حالة أكسدة نادرة +6 - حديدي وأملاح غير موجودة "حمض الحديد" H 2 FeO 4. هذه المركبات مستقرة نسبيًا فقط في الحالة الصلبة أو في المحاليل شديدة القلوية. مع وجود قلوية غير كافية للوسط ، يؤكسد الحبار بسرعة حتى الماء ، ويطلق الأكسجين منه.

التفاعل مع المواد البسيطة

بالأكسجين

عندما يحترق في الأكسجين النقي ، يشكل الحديد ما يسمى حديد مقياس، لها الصيغة Fe 3 O 4 وتمثل فعليًا أكسيدًا مختلطًا ، يمكن تمثيل تكوينه تقليديًا بالصيغة FeO Fe 2 O 3. يكون تفاعل احتراق الحديد كما يلي:

3Fe + 2O 2 \u003d إلى\u003d\u003e Fe 3 O 4

باللون الرمادي

عند تسخينه ، يتفاعل الحديد مع الكبريت لتكوين كبريتيد الحديدوز:

Fe + S \u003d إلى\u003d\u003e FeS

أو مع وجود فائض من الكبريت ثاني كبريتيد الحديد:

Fe + 2S \u003d إلى\u003d\u003e FeS 2

مع الهالوجينات

مع جميع الهالوجينات باستثناء اليود ، يتأكسد الحديد المعدني إلى حالة الأكسدة +3 ، مكونًا هاليدات الحديد (lll):

2Fe + 3F 2 \u003d إلى\u003d\u003e 2FeF 3 - فلوريد الحديد (lll)

2Fe + 3Cl 2 \u003d إلى\u003d\u003e 2FeCl 3 - كلوريد الحديديك (lll)

اليود ، باعتباره أضعف عامل مؤكسد بين الهالوجينات ، يؤكسد الحديد فقط إلى حالة الأكسدة +2:

Fe + I 2 \u003d إلى\u003d\u003e FeI 2 - يوديد الحديد (ليرة لبنانية)

وتجدر الإشارة إلى أن مركبات الحديد الحديديك تؤكسد بسهولة أيونات اليوديد في محلول مائي لتحرير اليود I 2 مع تقليلها إلى حالة الأكسدة +2. أمثلة على ردود الفعل المماثلة من بنك FIPI:

2FeCl 3 + 2KI \u003d 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl

2Fe (OH) 3 + 6HI \u003d 2FeI 2 + I 2 + 6H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HI \u003d 2FeI 2 + I 2 + 3H 2 O

مع الهيدروجين

لا يتفاعل الحديد مع الهيدروجين (فقط الفلزات القلوية والمعادن الأرضية القلوية تتفاعل مع الهيدروجين من المعادن):

التفاعل مع المواد المعقدة

5 - التفاعلات مع الأحماض

مع أحماض غير مؤكسدة

نظرًا لوجود الحديد في صف النشاط على يسار الهيدروجين ، فهذا يعني أنه قادر على إزاحة الهيدروجين من الأحماض غير المؤكسدة (تقريبًا جميع الأحماض باستثناء H 2 SO 4 (conc.) و HNO 3 من أي تركيز):

Fe + H 2 SO 4 (تخفيف) \u003d FeSO 4 + H 2

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

ينبغي للمرء أن ينتبه لمثل هذه الحيلة في مهام الامتحان، كسؤال عن الموضوع إلى أي درجة من أكسدة الحديد سوف يتأكسد عند تعرضه لحمض الهيدروكلوريك المخفف والمركّز. الإجابة الصحيحة تصل إلى +2 في كلتا الحالتين.

تكمن المصيدة هنا في التوقع البديهي لأكسدة أعمق للحديد (حتى sd +3) في حالة تفاعله مع حمض الهيدروكلوريك المركز.

التفاعل مع الأحماض المؤكسدة

لا يتفاعل الحديد مع أحماض النيتريك والكبريتيك المركزة في ظل الظروف العادية بسبب التخميل. ومع ذلك ، فإنه يتفاعل معها عند الغليان:

2Fe + 6H 2 SO 4 \u003d س ر\u003d\u003e Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 \u003d س ر\u003d\u003e Fe (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

يرجى ملاحظة أن حامض الكبريتيك المخفف يؤكسد الحديد إلى حالة الأكسدة +2 والحديد المركز إلى +3.

تآكل (صدأ) الحديد

الصدأ الحديدي سريع جدا في الهواء الرطب:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 \u003d 4Fe (OH) 3

لا يتفاعل الحديد مع الماء في غياب الأكسجين سواء في الظروف العادية أو أثناء الغليان. يحدث التفاعل مع الماء فقط عند درجات حرارة أعلى من درجة حرارة الحرارة الحمراء (\u003e 800 درجة مئوية). أولئك..

I. V. TRIGUBCHAK

دليل مدرس الكيمياء

استمرار. في البداية انظر رقم 22/2005 ؛ 1 ، 2 ، 3 ، 5 ، 6 ، 8 ، 9 ، 11 ، 13 ، 15 ، 16 ، 18 ، 22/2006 ؛
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11/2008

الدرس الرابع والعشرون

الصف العاشر (السنة الأولى من الدراسة)

الزنك ومركباته

1. الموقع في جدول DI Mendeleev ، بنية الذرة.

2. أصل الاسم.

3. الخصائص الفيزيائية.

4. الخواص الكيميائية.

5. التواجد في الطبيعة.

6. الطرق الأساسية للحصول عليها.

7. أكسيد الزنك وهيدروكسيد - خصائص وطرق الإنتاج.

يقع الزنك في مجموعة فرعية ثانوية من المجموعة الثانية من جدول مندليف. صيغتها الإلكترونية 1 س 2 2س 2 ص 6 3س 2 ص 6 د 10 4س 2. الزنك د- العنصر ، يظهر في المركبات حالة الأكسدة الوحيدة +2 (حيث أن مستوى الطاقة الثالث في ذرة الزنك ممتلئ بالكامل بالإلكترونات). لكونه عنصرًا مذبذبًا له غلبة الخصائص المعدنية ، يتم تضمين الزنك في كثير من الأحيان في الكاتيون ، وغالبًا ما يتم تضمينه في الأنيون. على سبيل المثال،

يُعتقد أن اسم الزنك يأتي من الكلمة الجرمانية القديمة "زنك" (أبيض ، شوكة). بدورها ، تعود هذه الكلمة إلى كلمة "هراسين" العربية (معدن من الصين) ، والتي تشير إلى مكان إنتاج الزنك ، الذي تم جلبه إلى أوروبا من الصين في العصور الوسطى.

الخصائص الفيزيائية

الزنك معدن أبيض. في الهواء يتم تغطيته بفيلم أكسيد ، ويتلاشى سطحه. إنه معدن هش إلى حد ما في البرد ، ولكن عند درجة حرارة 100-150 درجة مئوية ، تتم معالجة الزنك بسهولة وتشكيل سبائك مع معادن أخرى.

الخواص الكيميائية

الزنك معدن ذو نشاط كيميائي متوسط \u200b\u200b، لكنه أكثر نشاطًا من الحديد. بعد تدمير فيلم الأكسيد ، يُظهر الزنك الخصائص الكيميائية التالية.

Zn + H 2 ZnH 2.

2 زن + س 2 2 زنو.

المعادن (-).

اللافلزات (+):

Zn + Cl 2 ZnCl 2 ،

3Zn + 2P Zn 3 P 2.

Zn + 2H 2 O Zn (OH) 2 + H 2.

أكاسيد أساسية (-).

أكاسيد حمضية (-).

الأسباب (+):

Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2 ،

Zn + 2NaOH (تذوب) \u003d Na 2 ZnO 2 + H 2.

أحماض غير مؤكسدة (+):

Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2.

أحماض مؤكسدة (+):

3Zn + 4H 2 SO 4 (conc.) \u003d 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O.

4Zn + 5H 2 SO 4 (conc.) \u003d 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O ،

4Zn + 10HNO 3 (ضعيف جدًا) \u003d 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O.

أملاح (+/–): *

Zn + CuCl 2 \u003d Cu + ZnCl 2 ،

Zn + NaCl لا يوجد تفاعل.

يوجد الزنك في شكل مركبات ، أهمها السفاليريت ، أو خليط الزنك (ZnS) ، أو سميثسونايت ، أو سبار الزنك (ZnCO 3) ، وخام الزنك الأحمر (ZnO).

في الصناعة ، لإنتاج الزنك ، يتم تحميص خام الزنك للحصول على أكسيد الزنك ، والذي يتم بعد ذلك تقليله بالكربون:

2ZnS + 3O 2 2ZnO + 2SO 2 ،

2ZnO + C2Zn + CO 2.

أهم مركبات الزنك هي o إلى s و d (ZnO) و g و dro إلى c و d (Zn (OH) 2). هذه مواد بلورية بيضاء تحمل خصائص مذبذبة:

ZnO + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O ،

ZnO + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2 ،

Zn (OH) 2 + 2HCl \u003d ZnCl 2 + 2H 2 O ،

Zn (OH) 2 + 2 NaOH \u003d Na 2.

يمكن الحصول على أكسيد الزنك عن طريق أكسدة الزنك ، أو تحلل هيدروكسيد الزنك ، أو عن طريق تحميص مزيج الزنك:

Zn (OH) 2 ZnO + H 2 O ،

2ZnS + 3O 2 2ZnO + 3SO 2.

ينتج هيدروكسيد الزنك عن طريق تفاعل متبادل بين محلول ملح الزنك وقلوي:

ZnCl 2 + 2NaOH (نقص) \u003d Zn (OH) 2 + 2NaCl.

يجب تذكر هذه المركبات: خليط الزنك (ZnS) ، كبريتات الزنك (ZnSO 4 7H 2 O).

اختبار حول موضوع "الزنك ومركباته"

1. مجموع المعاملات في معادلة تفاعل الزنك مع حمض النيتريك المخفف جدًا:

أ) 20 ؛ ب) 22 ؛ ج) 24 ؛ د) 29.

2. الزنك من محلول كربونات الصوديوم المركز يزيح:

أ) الهيدروجين. ب) أول أكسيد الكربون.

ج) ثاني أكسيد الكربون. د) الميثان.

3. يمكن أن تتفاعل المحاليل القلوية مع المواد التالية (يمكن إجراء عدة إجابات صحيحة):

أ) كبريتات النحاس والكلور.

ب) أكسيد الكالسيوم والنحاس.

ج) كبريتات هيدروجين الصوديوم والزنك.

د) هيدروكسيد الزنك وهيدروكسيد النحاس.

4. كثافة محلول هيدروكسيد الصوديوم 27.4٪ 1.3 جم / مل. التركيز المولي للقلويات في هذا المحلول هو:

أ) 0.0089 مول / مل ؛ ب) 0.0089 مول / لتر ؛

ج) 4 مول / لتر ؛ د) 8.905 مول / لتر.

5. للحصول على هيدروكسيد الزنك ، يجب عليك:

أ) إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم بالتنقيط إلى محلول كلوريد الزنك ؛

ب) أضف محلول كلوريد الزنك بالتنقيط إلى محلول هيدروكسيد الصوديوم ؛

ج) إضافة فائض من محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول كلوريد الزنك ؛

د) إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم بالتنقيط إلى محلول كربونات الزنك ؛

6. تخلص من الاتصال "الإضافي":

أ) H 2 ZnO 2 ؛ ب) ZnCl 2 ؛ ج) أكسيد الزنك ؛ د) الزنك (أوه) 2.

7. تمت معالجة سبيكة من النحاس والزنك وزنها 24.12 جم مع زيادة حامض الكبريتيك المخفف. في الوقت نفسه ، تم إطلاق 3.36 لترًا من الغاز (n.u.). نسبة كتلة الزنك في هذه السبيكة (٪):

أ) 59.58 ؛ ب) 40.42 ؛ ج) 68.66 ؛ د) 70.4.

8. تتفاعل حبيبات الزنك مع محلول مائي (قد تكون هناك عدة إجابات صحيحة):

أ) حمض الهيدروكلوريك. ب) حمض النيتريك.

ج) هيدروكسيد البوتاسيوم. د) كبريتات الألومنيوم.

9. تم امتصاص ثاني أكسيد الكربون بحجم 16.8 لتر (NU) بواسطة 400 جم من محلول هيدروكسيد البوتاسيوم بنسبة 28٪. نسبة الكتلة من المادة في المحلول (٪):

أ) 34.5 ؛ ب) 31.9 ؛ ج) 69 ؛ د) 63.7.

10. كتلة عينة كربونات الزنك ، التي تحتوي على 4.816 10 24 ذرة أكسجين ، (بالجرام):

أ) 1000 ؛ ب) 33.3 ؛ ج) 100 ؛ د) 333.3.

مفتاح الاختبار

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ب	و	أ ، في	ص	و	ب	ب	ا ب ت ث	ب	ص

المهام والتمارين المعدنية المتذبذبة

سلاسل التحول

1. الزنك -\u003e أكسيد الزنك -\u003e هيدروكسيد الزنك -\u003e كبريتات الزنك -\u003e كلوريد الزنك -\u003e نترات الزنك -\u003e كبريتيد الزنك -\u003e أكسيد الزنك -\u003e زنك البوتاسيوم.

2. أكسيد الألومنيوم -\u003e رباعي هيدروكس ألومينات البوتاسيوم -\u003e كلوريد الألومنيوم -\u003e هيدروكسيد الألومنيوم -\u003e رباعي هيدروكس ألومينات البوتاسيوم.

3. الصوديوم -\u003e هيدروكسيد الصوديوم -\u003e بيكربونات الصوديوم -\u003e كربونات الصوديوم -\u003e هيدروكسيد الصوديوم -\u003e سداسي هيدروكسي كرومات الصوديوم (III).

4. الكروم -\u003e كلوريد الكروم (II) -\u003e كلوريد الكروم (III) -\u003e سداسي هيدروكسي كرومات البوتاسيوم (III) + بروم + هيدروكسيد البوتاسيوم -\u003e كرومات البوتاسيوم -\u003e ثنائي كرومات البوتاسيوم -\u003e أكسيد الكروم (VI).

5. كبريتيد الحديد (II) -\u003e X 1 -\u003e أكسيد الحديد (III) -\u003e X 2 -\u003e كبريتيد الحديد (II).

6. كلوريد الحديد (II) -\u003e A -\u003e B -\u003e C -\u003e D -\u003e E -\u003e كلوريد الحديد (II) (تحتوي جميع المواد على الحديد ؛ في المخطط لا يوجد سوى ثلاثة تفاعلات الأكسدة والاختزال على التوالي).

7. الكروم -\u003e X 1 -\u003e كبريتات الكروم (III) -\u003e X 2 -\u003e ثنائي كرومات البوتاسيوم -\u003e X 3 -\u003e الكروم.

المستوى أ

1. لإذابة 1.26 جم من سبيكة من المغنيسيوم مع الألومنيوم ، تم استخدام 35 مل من محلول حمض الكبريتيك بنسبة 19.6٪ (كثافة - 1.14 جم / مل). تفاعل الحمض الزائد مع 28.6 مل من محلول بيكربونات البوتاسيوم 1.4 مول / لتر. تحديد تكوين السبيكة الأصلية وحجم الغاز (nv) المنطلق أثناء انحلال السبيكة.

إجابه.57.6٪ ملغ ؛ 42.4٪ آل ؛ 1.34 لتر 2.

2. تم تحميص خليط من الكالسيوم والألومنيوم وزنه 18.8 جم في حالة عدم وجود هواء مع زيادة مسحوق الجرافيت. تمت معالجة منتج التفاعل باستخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف ، بينما تم تطوير 11.2 لترًا من الغاز (NU). حدد تكوين الخليط الأصلي.

قرار

معادلات التفاعل:

دع (Ca) \u003d x مول ، (Al) \u003d 4 ذ خلد.

ثم: 40 x + 4 27ذ = 18,8.

حسب حالة المشكلة:

ت (C 2 H 2 + CH 4) \u003d 11.2 لتر.

بناء على ذلك،

(C 2 H 2 + CH 4) \u003d 11.2 / 22.4 \u003d 0.5 مول.

حسب معادلة التفاعل:

(C 2 H 2) \u003d (CaC 2) \u003d (Ca) \u003d x خلد،

(CH 4) \u003d 3/4 (Al) \u003d 3 ذ خلد،

x + 3ذ = 0,5.

نحل النظام:

x = 0,2, ذ = 0,1.

بناء على ذلك،

(Ca) \u003d 0.2 مول ،

(Al) \u003d 4 0.1 \u003d 0.4 مول.

في الخليط الأصلي:

م(Ca) \u003d 0.2 40 \u003d 8 جم ،

(Ca) \u003d 8 / 18.8 \u003d 0.4255 أو 42.6٪ ؛

م(Al) \u003d 0.4 27 \u003d 10.8 جم ،

(Al) \u003d 10.8 / 18.8 \u003d 0.5744 أو 57.4٪.

إجابه... 42.6٪ كالسيوم ؛ 57.4٪ آل.

3. شكل تفاعل 11.2 جم من معدن المجموعة الثامنة من الجدول الدوري مع الكلور 32.5 جم من الكلوريد. حدد المعدن.

إجابه... حديد.

4. ينتج عن إطلاق البايرايت 25 م 3 من ثاني أكسيد الكبريت (درجة الحرارة 25 درجة مئوية والضغط 101 كيلو باسكال). احسب كتلة المادة الصلبة الناتجة.

إجابه. 40.8 كجم Fe 2 O 3.

5. عند تكليس 69.5 جم من هيدرات بلورية كبريتات الحديد ، يتم تكوين 38 جم من الملح اللامائي. حدد صيغة الهيدرات البلورية.

إجابه. هيبتاهيدراتي FeSO 4 7H 2 O.

6. تحت تأثير فائض حمض الهيدروكلوريك على 20 جم من خليط يحتوي على النحاس والحديد ، تم إطلاق غاز بحجم 3.36 لتر (NU). حدد تكوين الخليط الأصلي.

إجابه. 58٪ نحاس ؛ 42٪ حديد.

المستوى ب

1. ما هو حجم محلول 40٪ من هيدروكسيد البوتاسيوم (كثافة - 1.4 جم / مل) يجب إضافته إلى 50 جم من محلول 10٪ من كلوريد الألومنيوم حتى يذوب الراسب الأولي تمامًا؟

إجابه. 15 مل

2. تم حرق المعدن في الأكسجين بتكوين 2.32 جم من الأكسيد ، لتقليله إلى المعدن ، من الضروري إنفاق 0.896 لتر (قياسي) من أول أكسيد الكربون. يذاب المعدن المختزل في حمض الكبريتيك المخفف ، يعطي المحلول الناتج راسبًا أزرق مع ملح دم أحمر. حدد صيغة الأكسيد.

إجابه:Fe 3 O 4.

3. ما هو حجم 5.6 مولار من محلول هيدروكسيد البوتاسيوم المطلوب لإذابة 5 جم تمامًا من خليط من الكروم (III) وهيدروكسيدات الألومنيوم إذا كان جزء كتلة الأكسجين في هذا الخليط 50٪؟

إجابه. 9.3 مل

4. تمت إضافة كبريتيد الصوديوم إلى محلول 14٪ من نترات الكروم (III) ، وتم ترشيح المحلول الناتج وغليه (بدون فقد الماء) ، بينما ينخفض \u200b\u200bالجزء الكتلي من ملح الكروم إلى 10٪. حدد الكسور الكتلية للمواد المتبقية في المحلول الناتج.

إجابه. 4.38٪ نانو 3.

5. تمت إذابة خليط من كلوريد الحديد (II) مع ثنائي كرومات البوتاسيوم في الماء وتم تحمض المحلول باستخدام حمض الهيدروكلوريك. بعد مرور بعض الوقت ، تمت إضافة فائض من محلول هيدروكسيد البوتاسيوم بالتنقيط إلى المحلول ، ويتم ترشيح المادة المترسبة المتكونة وتحميصها إلى وزن ثابت. كتلة البقايا الجافة 4.8 جم. أوجد كتلة الخليط الأولي من الأملاح ، مع الأخذ في الاعتبار أن الكسور الكتلية لكلوريد الحديد (II) وثاني كرومات البوتاسيوم فيها هي 3: 2.

إجابه. 4.5 جرام

6. تمت إذابة 139 جم من كبريتات الحديدوز في الماء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية وتم الحصول على محلول مشبع. عندما يتم تبريد هذا المحلول إلى 10 درجة مئوية ، يتكون راسب من كبريتات الحديدوز. أوجد كتلة الراسب وجزء كتلة كبريتات الحديد (II) في المحلول المتبقي (قابلية ذوبان كبريتات الحديد (II) عند 20 درجة مئوية هي 26 جم ، وعند 10 درجات مئوية - 20 جم).

إجابه. 38.45 جم FeSO 4 7H 2 O ؛ 16.67٪.

المهام النوعية

1. أبيض فضي سهل وبسيط المادة أ ، التي لها موصلية حرارية وكهربائية جيدة ، تتفاعل عند تسخينها مع مادة بسيطة أخرى ب. المادة الصلبة الناتجة تذوب في الأحماض مع إطلاق الغاز C ، عند تمريرها عبر محلول حمض الكبريت ، راسب من المادة B. حدد المواد ، اكتب معادلات التفاعل.

إجابه.المواد: A - Al، B - S، C - H 2 S.

2. هناك نوعان من الغازات ، A و B ، جزيئاتهما ثلاثية الذرات. عندما يضاف كل منهم إلى محلول ألومينات البوتاسيوم ، يتشكل راسب. اقترح الصيغ المحتملة للغازين A و B ، مع الأخذ في الاعتبار أن هذه الغازات ثنائية. اكتب معادلات التفاعل. كيف يمكن تمييز هذه الغازات كيميائيا؟

قرار

غاز أ - ثاني أكسيد الكربون ؛ غاز B - H 2 S.

2KAlO 2 + CO 2 + 3H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + K 2 CO 3 ،

2KAlO 2 + H 2 S + 2H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + K 2 S.

3. يتحلل المركب البني A ، غير القابل للذوبان في الماء ، عند التسخين ليشكل أكاسدين ، أحدهما ماء. أكسيد آخر ، B ، يتم اختزاله بواسطة الكربون ليشكل معدن C ، ثاني أكثر المعادن شيوعًا في الطبيعة. حدد المواد واكتب معادلات التفاعل.

إجابه.المواد: A - Fe (OH) 3 ،
ب - Fe 2 O 3، C - Fe.

4. يتكون الملح أ من عنصرين ؛ عندما يتم إطلاقه في الهواء ، يتشكل اثنان من الأكاسيد: ب - صلب ، بني ، وغازي. يدخل أكسيد B في تفاعل إحلال مع المعدن الفضي الأبيض C (عند تسخينه). حدد المواد واكتب معادلات التفاعل.

إجابه.المواد: A - FeS 2، B - Fe 2 O 3، C - Al.

* تعني علامة +/- أن هذا التفاعل لا يحدث مع جميع الكواشف أو في ظل ظروف محددة.

يتبع

الزنك هو عنصر من مجموعة فرعية ثانوية من المجموعة الثانية ، الفترة الرابعة من النظام الدوري العناصر الكيميائية DI Mendeleev ، برقم ذري 30. ويشار إليه بالرمز Zn (خط الطول. Zincum). مادة الزنك البسيطة في الظروف العادية هي معدن انتقالي هش ذو لون أبيض مائل للزرقة (يتلوث في الهواء ، ويغطى بطبقة رقيقة من أكسيد الزنك).

في الفترة الرابعة ، يعتبر الزنك هو العنصر d الأخير ، إلكترونات التكافؤ 3d 10 4s 2. في التعليم روابط كيميائية يتم تضمين إلكترونات مستوى الطاقة الخارجية فقط ، لأن تكوين d 10 مستقر للغاية. في مركبات الزنك ، تكون حالة الأكسدة +2.

الزنك هو معدن نشط كيميائيا مع خصائص اختزال واضحة ، وهو أقل فعالية من معادن الأرض القلوية. يظهر خصائص مذبذبة.

تفاعل الزنك مع اللافلزات
عند تسخينه بقوة في الهواء ، فإنه يحترق بلهب مزرق لامع مكونًا أكسيد الزنك:
2Zn + O 2 → 2ZnO.

عند الاشتعال ، يتفاعل بقوة مع الكبريت:
Zn + S → ZnS.

يتفاعل مع الهالوجينات في ظل الظروف العادية في وجود بخار الماء كمحفز:
Zn + Cl 2 → ZnCl 2.

تحت تأثير أبخرة الفوسفور على الزنك ، تتشكل الفوسفات:
Zn + 2P → ZnP 2 أو 3Zn + 2P → Zn 3 P 2.

لا يتفاعل الزنك مع الهيدروجين والنيتروجين والبورون والسيليكون والكربون.

تفاعل الزنك مع الماء
يتفاعل مع بخار الماء عند الحرارة الحمراء لتكوين أكسيد الزنك والهيدروجين:
Zn + H 2 O → ZnO + H 2.

تفاعل الزنك مع الأحماض
في السلسلة الكهروكيميائية لجهد المعادن ، يوجد الزنك قبل الهيدروجين ويزيحه من الأحماض غير المؤكسدة:
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 ؛
Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2.

يتفاعل مع حمض النيتريك المخفف لتكوين نترات الزنك ونترات الأمونيوم:
4Zn + 10HNO 3 → 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O.

يتفاعل مع أحماض الكبريتيك والنتريك المركزة لتكوين أملاح الزنك ومنتجات اختزال الحمض:
Zn + 2H 2 SO 4 → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O ؛
Zn + 4HNO 3 → Zn (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

تفاعل الزنك مع القلويات
يتفاعل مع المحاليل القلوية لتكوين معقدات هيدروكسو:
Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2

عندما يشكل الاندماج الزنك:
Zn + 2KOH → K 2 ZnO 2 + H 2.

التفاعل مع الأمونيا
يشكل نيتريد الزنك مع الأمونيا الغازية عند درجة حرارة 550-600 درجة مئوية:
3Zn + 2NH 3 → Zn 3 N 2 + 3H 2 ؛
يذوب في محلول مائي من الأمونيا ، مكونًا هيدروكسيد رباعي أمين الزنك:
Zn + 4NH 3 + 2H 2 O → (OH) 2 + H 2.

تفاعل الزنك مع الأكاسيد والأملاح
الزنك يزيح المعادن الموجودة في صف الجهد على يمينه من محاليل الأملاح والأكاسيد:
Zn + CuSO 4 → Cu + ZnSO 4 ؛
Zn + CuO → Cu + ZnO.

أكسيد الزنك الثنائي ZnO - البلورات البيضاء ، عند تسخينها ، تكتسب اللون الأصفر. الكثافة 5.7 جم / سم 3 ، درجة حرارة التسامي 1800 درجة مئوية. عند درجات حرارة تزيد عن 1000 درجة مئوية ، يتم تقليله إلى زنك معدني بواسطة الكربون وأول أكسيد الكربون والهيدروجين:
ZnO + C → Zn + CO ؛
ZnO + CO → Zn + CO 2 ؛
ZnO + H 2 → Zn + H 2 O.

لا تتفاعل مع الماء. يظهر خصائص مذبذبة ، يتفاعل مع محاليل الأحماض والقلويات:
ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O ؛
ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2.

عندما يشكل الاندماج مع أكاسيد المعادن الزنك:
ZnO + CoO → CoZnO 2.

عند التفاعل مع الأكاسيد اللافلزية تشكل الأملاح حيث تكون كاتيون:
2ZnO + SiO 2 → Zn 2 SiO 4 ،
ZnO + B 2 O 3 → Zn (BO 2) 2.

هيدروكسيد الزنك (II) Zn (OH) 2 - مادة بلورية عديمة اللون أو غير متبلورة. الكثافة 3.05 جم / سم 3 ، عند درجات حرارة أعلى من 125 درجة مئوية تتحلل:
Zn (OH) 2 → ZnO + H 2 O.

يعرض هيدروكسيد الزنك خصائص مذبذبة ، يذوب بسهولة في الأحماض والقلويات:
Zn (OH) 2 + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + 2H 2 O ؛
Zn (OH) 2 + 2 NaOH → Na 2 ؛

يذوب بسهولة في الأمونيا المائية لتكوين هيدروكسيد رباعي أمينزينك:
Zn (OH) 2 + 4NH 3 → (OH) 2.

يتم الحصول عليها في شكل راسب أبيض عندما تتفاعل أملاح الزنك مع القلويات:
ZnCl 2 + 2NaOH → Zn (OH) 2 + 2NaCl.