Металдардың периодтық жүйедегі орны

Егер Д.И кестесінде бордан астатинге дейін диагональ жүргізсек. Диагональға жақын орналасқан элементтер қос қасиетке ие: олардың кейбір қосылыстарында олар металдар сияқты әрекет етеді; кейбіреулерінде – бейметалдар ретінде.

Металл атомдарының құрылысы

Периодтар мен негізгі топшаларда металдық қасиеттердің өзгеру заңдылықтары бар.

Көптеген металл атомдарында 1, 2 немесе 3 валенттік электрон бар, мысалы:

Na (+ 11): 1S2 2S22p6 3S1

Ca (+ 20): 1S2 2S22p6 3S23p63d0 4S2

Сілтілік металдар (1-топ, негізгі топша): ... nS1.

Сілтілік жер (2-топ, негізгі топша): ... nS2.

Металл атомдарының қасиеттері олардың Д.И.Менделеев кестесіндегі орналасуына периодты түрде тәуелді.

https://pandia.ru/text/78/392/images/image002_81.jpg "ені =" 298 "биіктігі =" 113 ">

а - мыс; б - магний; с - темірдің α-модификациясы

Металл атомдары сыртқы электрондарын беруге бейім. Металл, құйма немесе металл бұйым бөлігінде металл атомдары сыртқы электрондардан бас тартып, оларды осы бөлікке, құймаға немесе өнімге жібереді, осылайша иондарға айналады. «Үзілген» электрондар бір ионнан екінші ионға ауысып, олармен уақытша атомдарға қосылып, қайтадан үзіліп, бұл процесс үздіксіз жүреді. Металдарда кристалдық тор болады, оның түйіндерінде атомдар немесе иондар (+) болады; олардың арасында бос электрондар (электрондық газ) болады. Металлдағы байланыс схемасын келесідей көрсетуге болады:

М0 ↔ nē + Мn +,

атом – ион

қайда nБайланысқа қатысатын сыртқы электрондар саны (y Na - 1 ē, сағ Ca - 2 ē, сағ Al - 3 ē).

Байланыстың бұл түрі металдарда – жай заттарда – металдарда және қорытпаларда байқалады.

Металлдық байланыс – металдардың кристалдық торындағы оң зарядталған металл иондары мен бос электрондар арасындағы байланыс.

Металлдық байланыстың коваленттік байланыспен белгілі бір ұқсастығы бар, бірақ сонымен бірге кейбір айырмашылығы бар, өйткені металдық байланыс электрондардың әлеуметтенуіне (ұқсастық) негізделгендіктен, бұл электрондардың әлеуметтенуіне (айырмашылығы) барлық атомдар қатысады. Сондықтан металдық байланысы бар кристалдар иілгіш, электр өткізгіш және металдық жылтыр болады. Бірақ бу күйінде металл атомдары коваленттік байланыс арқылы байланысады, металл жұптары жеке молекулалардан (моноатомды және екі атомды) тұрады.

Металдардың жалпы сипаттамасы

Атомдардың электрондарды беру қабілеті (тотықтыру)	← Көбеюде
Атмосфералық оттегімен әрекеттесу	Қоршаған орта температурасында тез тотығады	Қалыпты температурада немесе қыздырғанда баяу тотықтырыңыз	Тотықтырмаңыз
Сумен әрекеттесу	Қалыпты температурада Н2 бөлініп, гидроксид түзіледі	Қыздырған кезде Н2 бөлінеді	Н2 судан ығыстырылмайды
5Қышқылдармен әрекеттесу	Н2 сұйылтылған қышқылдардан ығыстырыңыз	Н2 сұйылтылған қышқылдардан ығыстырмайды
Конц. және декомпозиция. HNO3 және конс. H2SO4 қыздырғанда	Қышқылдармен әрекеттесуге болмайды
Табиғатта болу	Тек байланыстарда	Байланыстарда және еркін түрде	Көбінесе бос
Алу әдістері	Балқымалардың электролизі	Көмірмен, көміртегі тотығымен (2), аломаттермиямен немесе тұздардың судағы ерітінділерін электролизбен қалпына келтіру
Иондардың электрондарды қосу қабілеті (қалпына келтіру)	Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
Көбейту →

Металл кернеулерінің электрохимиялық қатары. Металдардың физикалық және химиялық қасиеттері

Металдардың жалпы физикалық қасиеттері

Металдардың жалпы физикалық қасиеттері металлдық байланыс пен металлдық кристалдық тормен анықталады.

Иілгіштік, иілгіштік

Металл кристалына механикалық әсер атомдар қабаттарының ығысуын тудырады. Металлдағы электрондар кристалдың бойымен қозғалатындықтан, байланыс үзілмейді. Икемділік қатарынан төмендейді Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe... Мысалы, алтынды қалыңдығы 0,001 мм-ден аспайтын парақтарға айналдыруға болады, олар әртүрлі заттарды алтын жалатуға арналған. Алюминий фольгасы салыстырмалы түрде жақында және ертерек шай пайда болды, шоколад қалайы фольгаға соғылды, ол станиол деп аталды. Бірақ Mn және Bi икемділікке ие емес: бұл сынғыш металдар.

Металл жылтырлығы

Металл жылтырлығы, ол ұнтақтағы барлық металдармен жоғалады, қоспағанда Әлжәне Mg... Ең жарқын металдар Hg(Әйгілі «Венециандық айналар» одан орта ғасырларда жасалған), Аг(қазір одан «күміс айна» реакциясының көмегімен заманауи айналар жасалады). Түсі бойынша (шартты түрде) қара және түсті металдар бөлінеді. Соңғыларының ішінен біз бағалыларды бөліп аламыз - Au, Ag, Pt. Алтын - зергерлердің металлы. Оның негізінде керемет Пасха жұмыртқалары Faberge жасалды.

Қоңырау

Металдар шырылдап, бұл қасиет қоңыраулар жасау үшін қолданылады (Мәскеу Кремліндегі патша қоңырауын есте сақтаңыз). Ең дыбысты металдар Au, Ag, Ci. Жуан, ызылдаған сақинасы бар мыс сақиналар - қызыл сақина. Бұл таңқурай жидектерінің құрметіне емес, алғашқы шіркеу қоңыраулары еріген голландиялық Малина қаласының құрметіне арналған бейнелі өрнек. Кейінірек Ресейде орыс шеберлері одан да сапалы қоңыраулар құйып, қалалар мен елді мекендердің тұрғындары шіркеулер үшін құйылған қоңырау жақсы дыбысталуы үшін алтын және күміс зергерлік бұйымдарды сыйға тартты. Кейбір ресейлік ломбардтарда комиссияға қабылданған алтын сақиналардың түпнұсқалығы әйелдің шашына ілінген алтын сақинаның шырылдауымен анықталды (өте ұзын және анық қатты дыбыс естіледі).

Қалыпты жағдайда сынаптан басқа барлық металдар Hg қатты күйде болады. Ең қатты металл - шыны сызататын хром Cr. Ең жұмсақ сілтілі металдар, олар пышақпен кесіледі. Сілтілік металдарды үлкен сақтықпен сақтайды - Na - керосинде, ал Li - жеңіл болғандықтан вазелинде, керосин - шыны ыдыста, банка - асбест чиптерінде, асбест - қаңылтыр банкада сақталады.

Электр өткізгіштік

Металдардың жақсы электр өткізгіштігі оларда аз ғана потенциалдар айырмасының әсерінен теріс полюстен оң полюске бағытталған бағытталған қозғалысқа ие болатын бос электрондардың болуымен түсіндіріледі. Температура көтерілген сайын атомдардың (иондардың) тербелісі күшейеді, бұл электрондардың бағытталған қозғалысын қиындатады және сол арқылы электр өткізгіштігінің төмендеуіне әкеледі. Төмен температурада тербеліс қозғалысы, керісінше, айтарлықтай төмендейді және электр өткізгіштігі күрт артады. Металдар абсолютті нөлге жақын асқын өткізгіштік көрсетеді. Ag, Cu, Au, Al, Fe ең жоғары электр өткізгіштікке ие; ең нашар өткізгіштер - Hg, Pb, W.

Жылу өткізгіштік

Қалыпты жағдайда металдардың жылу өткізгіштігі негізінен олардың электр өткізгіштігімен бірдей реттілікпен өзгереді. Жылу өткізгіштік еркін электрондардың жоғары қозғалғыштығына және атомдардың тербеліс қозғалысына байланысты, соның арқасында металдың массасында температураның тез теңестірілуі жүреді. Ең жоғары жылу өткізгіштік күміс пен мыста, ең төменгісі висмут пен сынапта.

Тығыздығы

Металдардың тығыздығы әртүрлі. Бұл металл элементінің атомдық массасы неғұрлым аз болса, соғұрлым оның атомының радиусы үлкен болады. Ең жеңіл металл – литий (тығыздығы 0,53 г/см3), ең ауыры – осмий (тығыздығы 22,6 г/см3). Тығыздығы 5 г/см3-тен аз металдар жеңіл, қалғандары ауыр деп аталады.

Металдардың балқу және қайнау температуралары әртүрлі. Ең төмен балқитын металл - сынап (қайнау температурасы = -38,9 ° С), цезий және галлий - сәйкесінше 29 және 29,8 ° С балқиды. Вольфрам - ең отқа төзімді металл (bp = 3390 ° C).

Қалайы мысалында металдардың аллотропиясы туралы түсінік

Кейбір металдардың аллотропты модификациясы болады.

Мысалы, қалайы бөлінеді:

· Α-қалайы, немесе сұр қалайы («қалайы оба» - қарапайым β-қалайдың төмен температурада α-қалайға айналуы Р.Скотттың Оңтүстік полюске экспедициясының өліміне себеп болды, ол сақталғандықтан барлық отыннан айырылды. тығыздалған цистерналарда қалайы), т тұрақты<14°С, серый порошок.

· Β-қаңылтыр, немесе ақ қаңылтыр (t = 14 - 161 ° C) өте жұмсақ металл, бірақ қорғасынға қарағанда қатты, құюға және дәнекерлеуге жарамды. Ол қалайы (қалайы темір) сияқты қорытпаларда қолданылады.

Металдардың кернеулерінің электрохимиялық қатары және оның екі ережесі

Атомдардың реактивтілігіне қарай бір қатарда орналасуын былай көрсетуге болады:

Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb,H2 , Сu, Hg, Ag, Pt, Au.

Элементтің электрохимиялық қатардағы орны оның сулы ерітіндідегі иондарды қаншалықты оңай түзетінін, яғни реактивтілігін көрсетеді. Элементтердің реактивтілігі байланыс түзуге қатысатын электрондарды қабылдау немесе беру қабілетіне байланысты.

Кернеу қатарының 1-ші ережесі

Егер метал осы қатарда сутектен бұрын болса, оны қышқыл ерітінділерінен ығыстыруға қабілетті, егер сутектен кейін болса, онда олай емес.

Мысалы, Zn, Mg, Alқышқылдармен алмастыру реакциясын берді (олар кернеу қатарында Х), а Cuжоқ (ол кейін Х).

Кернеу қатарының 2-ші ережесі

Егер метал тұздың металына дейінгі кернеулер қатарында болса, онда ол бұл металды өз тұзының ерітіндісінен ығыстырып шығаруға қабілетті.

Мысалы, CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Мұндай жағдайларда металдың алдындағы немесе кейінгі позиция сутегімаңызды емес, әрекеттесетін металдың тұзды құрайтын металдан бұрын болуы маңызды:

Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu (NO3) 2.

Металдардың жалпы химиялық қасиеттері

Химиялық реакцияларда металдар тотықсыздандырғыш болып табылады (олар электрондарды береді).

Қарапайым заттармен әрекеттесу.

1. Галогендермен металдар тұздар – галогенидтер түзеді:

Mg + Cl2 = MgCl2;

Zn + Br2 = ZnBr2.

2. Металдар оттегімен оксидтер түзеді:

4Na + O2 = 2 Na2O;

2Cu + O2 = 2CuO.

3. Күкіртпен металдар тұздар – сульфидтер түзеді:

4. Сутегімен ең белсенді металдар гидридтер түзеді, мысалы:

Ca + H2 = CaH2.

5.көміртекпен көптеген металдар карбидтер түзеді:

Са + 2С = СаС2.

Күрделі заттармен әрекеттесу

1. Кернеу қатарының басында металдар (литийден натрийге дейін) қалыпты жағдайда сутегін судан ығыстырып, сілтілер түзеді, мысалы:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.

2. Сутегіге дейінгі кернеу қатарында орналасқан металдар сұйылтылған қышқылдармен (НCl, Н2SO4 және т.б.) әрекеттеседі, нәтижесінде тұздар түзіліп, сутегі бөлінеді, мысалы:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2.

3. Металдар азырақ активті металдардың тұздарының ерітінділерімен әрекеттеседі, нәтижесінде активтілігі жоғары металдың тұзы түзіледі, ал белсенді емес метал бос күйде бөлінеді, мысалы:

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Табиғаттағы металдар.

Табиғаттағы металдарды табу.

Көптеген металдар табиғатта әртүрлі қосылыстар түрінде кездеседі: белсенді металдар тек қосылыстар түрінде кездеседі; белсенділігі төмен металдар – қосылыстар түрінде және бос күйінде; асыл металдар (Ag, Pt, Au ...) еркін түрде.

Туынды металдар әдетте аз мөлшерде дәндер немесе тау жыныстарында қосындылар түрінде кездеседі. Сирек, сондай-ақ жеткілікті үлкен металл бөліктері бар - кесек. Табиғатта көптеген металдар химиялық табиғи қосылыстар түрінде байланысқан күйде болады - минералдар... Көбінесе бұл оксидтер, мысалы, темір минералдары: қызыл темір рудасы Fe2O3, қоңыр темір рудасы 2Fe2O3 ∙ 3H2O, магнитті темір рудасы Fe3O4.

Пайдалы қазбалар тау жыныстары мен кендердің құрамына кіреді. Кендерметаллдар өнеркәсіпте металл алу үшін технологиялық және экономикалық жағынан қолайлы мөлшерде болатын, құрамында минералдары бар табиғи түзілімдер деп аталады.

Кенге кіретін минералдың химиялық құрамы бойынша оксидті, сульфидті және басқа кендер болады.

Әдетте, кенден металдарды алу алдында оны алдын ала байытады – бос жыныс, қоспалар бөлінеді, нәтижесінде металлургиялық өндіріске шикізат қызметін атқаратын концентрат түзіледі.

Металдарды алу әдістері.

Олардың қосындыларынан металдар алу металлургияның міндеті болып табылады. Кез келген металлургиялық процесс әртүрлі тотықсыздандырғыштардың көмегімен метал иондарын тотықсыздандыру процесі, нәтижесінде металдар еркін күйде алынады. Металлургиялық процесті жүргізу әдісіне қарай пирометаллургия, гидрометаллургия және электрометаллургия бөлінеді.

ПирометаллургияӘртүрлі тотықсыздандырғыштарды: көміртек, көміртек оксиді (II), сутегі, металдар (алюминий, магний) және т.б. қолдану арқылы олардың қосылыстарынан жоғары температурада металдарды алу болып табылады.

Металды қалпына келтіру мысалдары

ZnO + C → Zn + CO2;

Көміртек тотығы:

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2;

Сутегі:

WO3 + 3H2 → W + 3H2O;

CoO + H2 → Co + H2O;

Алюминий (алумтермия):

4Al + 3MnO2 → 2Al2O3 + 3Mn;

Cr2O3 + 2Al = 2Al2O3 + 2Cr;

Магний:

TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2.

Гидрометаллургия- Бұл екі процесстен тұратын металдарды алу: 1) металдың табиғи қосылысы қышқылда ериді, нәтижесінде металл тұзының ерітіндісі пайда болады; 2) алынған ерітіндіден бұл металл белсендірек металмен ығыстырылады. Мысалы:

1,2CuS + 3О2 = 2CuO + 2SО2.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.

2. CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Электрометаллургия- Бұл ерітінділерді немесе олардың қосылыстарының балқымаларын электролиздеу арқылы металдарды алу. Электр тогы электролиз процесінде тотықсыздандырғыш рөлін атқарады.

IA тобының металдарының жалпы сипаттамасы.

Бірінші топтың (IA-топ) негізгі топшасының металдарына литий (Li), натрий (Na), калий (К), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr) жатады. Бұл металдар сілтілі металдар деп аталады, өйткені олар және олардың оксидтері сумен әрекеттескенде сілтілер түзеді.

Сілтілік металдар s-элементтер болып табылады. Сыртқы электрон қабатында металл атомдарының бір s-электроны (ns1) болады.

Калий, натрий – жай заттар

Ампулалардағы сілтілі металдар:
а - цезий; b - рубидий; c - калий; g - натрий

ИА тобының элементтері туралы негізгі мәліметтер

	Ли литий	Натрий	K калий	Rb рубидий	Cs цезий	Франция фр
Атомдық сан
Тотығу күйі
Негізгі табиғи қосылыстар	Li2O · Al2O3 · 4SiO2 (сподумен); LiAl (PO4) F, LiAl (PO4) OH (амблигонит)	NaCl (ас тұзы); Na2SO4 10H2O (Глаубер тұзы, мирабит); КCl NaCl (сильвит)	KCl (сильвинит), KCl NaCl (сильвинит); K (калий дала шпаты, ортогональды); KCl MgCl2 6H2O (карналлит) – өсімдіктерде кездеседі	Изоаморфты қоспа ретінде калий минералдары – сильвинит және карналлит	4Cs2O · 4Al2O3 · 18 SiO2 · 2H2O (жартылай цит); калий минералдарының серіктесі	Α-актинийдің ыдырау өнімі

Физикалық қасиеттері

Калий мен натрий жұмсақ күміс металдар (пышақпен кесілген); ρ (K) = 860 кг / м3, Tm (K) = 63,7 ° C, ρ (Na) = 970 кг / м3, Tm (Na) = 97,8 ° C. Олар жоғары жылу және электр өткізгіштікке ие, жалынды өзіне тән түстермен бояйды: K - ақшыл күлгін түсте, Na - сары түспен.

https://pandia.ru/text/78/392/images/image005_57.jpg "alt =" (! LANG: күкірт (IV) оксидінің суда еруі" width="312" height="253 src=">Реакция серы с натрием!}

Күрделі заттармен әрекеттесу:

1,2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.

2. 2Na + Na2О2 → 2Na2О.

3,2Na + 2НCl → 2NaCl + Н2.

Целлюлоза-қағаз өнеркәсібі "href =" / text / category / tcellyulozno_bumazhnaya_promishlennostmz / "rel =" bookmark "> мұнай құбырларын тазалауға арналған қағаз, жасанды маталар, сабын өндірісі, жасанды талшықтар өндірісінде, сілтілі аккумуляторларда.

Металл қосылыстарын табуIAтабиғаттағы топтар.

Тұз ― NaCl- натрий хлориді, NaNO3- натрий нитраты (чили нитраты), Na2CO3- натрий карбонаты (сода), NaHCO3- натрий гидрокарбонаты (ас содасы), Na2SO4- натрий сульфаты, Na2SO4 10H2O- Глаубер тұзы, KCl- калий хлориді, KNO3- калий нитраты (калий нитраты), K2SO4- калий сульфаты, К2СО3- калий карбонаты (калий) - суда барлығы дерлік еритін кристалды ионды заттар. Натрий және калий тұздары орташа тұздардың қасиеттерін көрсетеді:

2NaCl (қатты) + Н2SO4 (конс.) → Na2SO4 + 2НCl;

КCl + AgNo3 → KNO3 + AgCl ↓;

Na2CO3 + 2HCl → NaCl + CO2 + H2O;

K2CO3 + H2O ↔ KHCO3 + KOH;

СО32- + Н2О ↔ HCO3- + OH - (сілтілі орта, рН< 7).

Ас тұзының кристалдары

Тұз шахтасы

Na2CO3қағаз, сабын, шыны өндіруге қызмет етеді;

NaHCO3- медицинада, аспаздықта, минералды суларды өндіруде, өрт сөндіргіштерде;

К2СО3- сұйық сабын және шыны алу;

Калий - калий карбонаты

NaNO3, KNO3, KCl, K2SO4- ең маңызды калий тыңайтқыштары.

https://pandia.ru/text/78/392/images/image013_35.gif "туралау =" солға "ені =" 278 "биіктігі =" 288 src = ">

Теңіз тұзының құрамында 90-95% NaCl (натрий хлориді) және 5% дейін басқа минералдар: магний тұздары, кальций тұздары, калий тұздары, марганец тұздары, фосфор тұздары, йод тұздары және т.б. Барлығы бірге 40-тан астам периодты пайдалы элементтер. кесте - мұның бәрі теңіз суында бар.

өлі теңіз

Оның бойында ерекше, дерлік фантастикалық нәрсе бар. Шығыс елдерінде аз ғана тамшы ылғалдың өзі өмірдің қайнар көзі болып табылады, онда бақтар гүлдейді, дәнді дақылдар піседі. Бірақ бұл су барлық тірі жанды өлтіреді.

Бұл жағалауларға көптеген халықтар барған: арабтар, еврейлер, гректер, римдіктер; олардың әрқайсысы бұл үлкен көлді өз тілінде атаған, бірақ атауының мағынасы бір: өлі, қауіпті, жансыз.

Көңілсіз түрі мұңды елестететін елсіз жағада тұрдық: өлі жер – шөп те, құс та жоқ. Көлдің арғы жағында жасыл судан қызыл таулар тік көтерілді. Жалаңаш, мыжылған беткейлер. Әлдебір күш олардың табиғи жамылғысын жұлып алып, жердің бұлшық еттері ашылып қалғандай болды.

Суға түсуді ұйғардық, бірақ су суық болып шықты, біз салқын тұзды судай ағып жатқан қою сумен жуындық. Бірнеше минуттан кейін бет пен қол ақ тұзбен жабылып, еріндерде адам төзгісіз ащы дәм қалды, одан ұзақ уақыт бойы құтылу мүмкін болмады. Бұл теңізге батып кете алмайсың: қою судың өзі адамды бетінде ұстайды.

Кейде балық Иорданиядан Өлі теңізге дейін жүзеді. Ол бір минутта өледі. Біз осындай бір балықты жағаға жуып жатқанын таптық. Ол қатты, тұзды қабықтағы таяқтай қатты болды.
Бұл теңіз халықтың байлығының көзіне айналуы мүмкін. Өйткені, бұл минералды тұздардың алып қоймасы.

Өлі теңіз суының әрбір литрінде 275 грамм калий, натрий, бром, магний, кальций тұздары бар. Мұндағы пайдалы қазбалардың қоры 43 миллиард тоннаға бағаланады. Бром мен калийді өте арзан өндіруге болады және өндіріс ауқымын шектейтін ештеңе жоқ. Елімізде әлемдік нарықта үлкен сұранысқа ие фосфаттардың орасан зор қоры бар және олардың аз ғана мөлшері өндіріледі.

IIA-топ элементтерінің жалпы сипаттамасы.

Екінші топтың негізгі топшасының металдарына (IIA-топ) бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba), радий (Ra) жатады. Бұл металдарды сілтілі жер металдары деп атайды, өйткені олардың Ме (ОН) 2 гидроксидтері сілтілі қасиетке ие, ал МеО оксидтері бұрынғы «жер» деп аталатын ауыр металдардың оксидтеріне төзімділігі бойынша ұқсас.

Сілтілік жер металдары s-элементтер болып табылады. Сыртқы электрон қабатында металл атомдарының екі s-электроны (ns2) болады.

IIA-топ элементтері туралы негізгі мәліметтер

	Болуы бериллий	Mg магний	Ca кальций	Ср стронций	Ба барий	Ра радий
Атомдық сан
Атомдардың сыртқы электрондық қабаттарының құрылысы	мұндағы n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, n - период саны
Тотығу күйі
Негізгі табиғи қосылыстар	3BeO Al2O3 6SiO2 (берил); Be2SiO4 (фенакит)	2MgO SO2 (оливин); MgCO3 (магнезит); MgCO3 CaCO3 (доломит); MgCl2 KCl 6H2O (карналлит)	CaCO3 (кальцит), СaF2― флюорит, СаO · Al2O3 · 6SiO2 (анортит); CaSO4 2H2O (гипс); MgCO3 CaCO3 (доломит), Са3 (PO4) 2 - фосфорит, Са5 (PO4) 3X (X = F, Cl, OH) - апатит	SrCO3 (стронцианит), SrSO4 (целестин)	BaCO3 (батерит) BaSO4 (барит, ауыр шпат)	Уран кендерінің құрамында

Сілтілік жер- ақшыл күміс-ақ металдар. Стронцийдің алтын реңктері бар, сілтілі металдардан әлдеқайда қатты. Барий жұмсақтығы жағынан қорғасынға ұқсас. Кәдімгі температурадағы ауада бериллий мен магнийдің беті қорғаныс оксидті қабықшамен жабылған. Сілтілік жер металдары атмосфералық оттегімен белсенді әрекеттеседі, сондықтан олар керосин қабатының астында немесе сілтілі металдар сияқты тығыздалған ыдыстарда сақталады.

Кальций - қарапайым зат

Физикалық қасиеттері

Табиғи кальций - тұрақты изотоптардың қоспасы. Ең көп таралған кальций 97% құрайды. Кальций – күмістей ақ металл; ρ = 1550 кг / м3, Тм = 839 ° C. Жалынды қызғылт сары қызыл түске бояйды.

Химиялық қасиеттері

Қарапайым заттармен (бейметалдармен) әрекеттесу:

1.Галогендермен: Ca + Cl2 → CaCl2 (кальций хлориді).

2.Көміртекпен: Ca + 2C → CaC2 (кальций карбиді).

3. Сутегімен: Ca + H2 → CaH2 (кальций гидриді).

Тұз: СаСО3кальций карбонаты - жер бетіндегі ең кең таралған қосылыстардың бірі: бор, мәрмәр, әктас. Бұл минералдардың ең маңыздысы әктас болып табылады. Оның өзі тамаша құрылыс тасы, сонымен қатар цемент, сөнген әк, шыны және т.б. өндіруге арналған шикізат.

Әк қиыршық тас жолдарды нығайтады, ал ұнтақ топырақтың қышқылдығын төмендетеді.

Табиғи бор ежелгі жануарлардың қабықтарының қалдықтарын білдіреді. Ол мектеп қарындаштары ретінде, тіс пастасында, қағаз және резеңке өндірісінде қолданылады.

https://pandia.ru/text/78/392/images/image040_7.jpg "ені =" 250 "биіктігі " =" 196 ">

Физикалық қасиеттері

Темір – күмістей ақ немесе сұр түсті металл, қатты, иілгіштігі жоғары, жылу және электр өткізгіштігі жоғары, отқа төзімді; ρ = 7874 кг / м3, Тм = 1540 ° C. Басқа металдардан айырмашылығы, темір магниттелуге қабілетті, оның ферромагнетизмі бар.

Химиялық қасиеттері

Темір қарапайым заттармен де, күрделі заттармен де әрекеттеседі.

Темірдің оттегімен әрекеттесуі

а) қыздырғанда (жанғанда), б) п. сағ. (коррозия)

Темірдің химиялық қасиеттері

n астында. сағ.	Қызған кезде
Реакция	3FeSO4 + 2K3 = Fe32 ↓ + 3K2SO4 (турбуленді көк - қою көк шөгінді).	1. 4FeCl3 + 3K4 = Fe43 ↓ + 12KCl (пруссия көк - қою көк тұнба). 2. FeCl3 + 3NH4CNS ⇆ Fe (CNS) 3 + 3NH4Cl (қан қызыл Fe тиоцианат + аммиак).

Темірдің биологиялық рөлі

Биохимиктер темірдің өсімдіктер, жануарлар және адамдар өміріндегі орасан зор рөлін ашады. Гемоглобиннің бөлігі ретінде темір бұл заттың қызыл түсін тудырады, бұл өз кезегінде қанның түсін анықтайды. Ересек адамның денесінде 3 г темір бар, оның 75% гемоглобиннің бөлігі болып табылады, соның арқасында ең маңызды биологиялық процесс тыныс алу жүзеге асырылады. Темір өсімдіктер үшін де өте қажет. Ол протоплазманың тотығу процестеріне, өсімдіктің тыныс алуы кезінде және хлорофиллдің түзілуіне қатысады, бірақ ол өзі оның құрамына кірмейді. Темір ұзақ уақыт бойы медицинада қан аздықты, қажу, күш жоғалтуды емдеу үшін қолданылған.

Презентацияларды алдын ала қарау мүмкіндігін пайдалану үшін өзіңізге Google есептік жазбасын (есептік жазбасын) жасап, оған кіріңіз: https://accounts.google.com

Слайдтағы жазулар:

Д.И.-нің периодтық жүйесіндегі металдардың орны. Менделеев. Атомдардың құрылысының ерекшеліктері, қасиеттері.

Сабақтың мақсаты: 1. Металдардың ПҚЕО-дағы орны негізінде олардың атомдары мен кристалдарының құрылымдық ерекшеліктері (металлдың химиялық байланысы және кристалдық металл торы) туралы түсінікке келу. 2. Металдардың физикалық қасиеттері және олардың жіктелуі туралы білімдерін жалпылау және кеңейту. 3. Химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі металдардың орнына қарай талдау, қорытынды жасау қабілеттерін дамыту.

МЫС Мен ұсақ тиындарға барамын, Қоңырау соққаны ұнайды, Бұл үшін маған ескерткіш орнатады және олар біледі: менің атым ....

ТЕМІР Жер жырту және салу - оның қолынан бәрі келеді, егер көмір оған көмектессе ...

Металдар – ортақ қасиеттері бар заттар тобы.

Металдар негізгі топшалардың I-III топтарының элементтері және екінші топшалардың IV-VIII топтары I топ II топ III топ IV топ V топ VI топ VII топ VIII топ Na Mg Al Ti V Cr Mn Fe.

PSCE 109 элементінің 85-і металдар: олар көк, жасыл және қызғылт түстермен ерекшеленген (H және He-ден басқа)

Элементтің ПС-тегі орны оның атомдарының құрылымын көрсетеді.ЭЛЕМЕНТТІҢ периодтық жүйедегі ОРНЫ ОНЫҢ АТОМДАРЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫМЫ Периодтық жүйедегі элементтің реттік нөмірі Атомның ядролық заряды Электрондардың жалпы саны Топ нөмірі Электрондардың саны. сыртқы энергия деңгейінде. Элементтің ең жоғары валенттілігі, тотығу дәрежесі Период нөмірі Энергия деңгейлерінің саны. Сыртқы энергетикалық деңгейдегі ішкі деңгейлер саны

Натрий атомының моделі

Натрий атомының электрондық құрылымы

2-тапсырма.Натрий атомына мысал келтіре отырып, алюминий мен кальций атомдарының электрондық құрылысының сызбасын дәптерге өзіңіз құрастырыңыз.

Қорытынды: 1. Металдар сыртқы энергетикалық деңгейде 1-3 электроны, сирек 4-6 электроны бар элементтер. 2. Металдар - атомдары сыртқы (кейде сыртқы) электрондық қабатқа электрондарды беріп, оң иондарға айналатын химиялық элементтер. Металдар тотықсыздандырғыштар. Бұл сыртқы қабаттағы электрондар санының аздығына, атомдардың үлкен радиусына байланысты, нәтижесінде бұл электрондар ядромен әлсіз шектеледі.

Металлдық химиялық байланыс мыналармен сипатталады: - байланыстың делокализациясы, өйткені электрондардың салыстырмалы түрде аз саны бір мезгілде көптеген ядроларды байланыстырады; - валенттік электрондар жалпы электрлік бейтарап болатын металдың бүкіл бөлігінің үстінде еркін қозғалады; - металдық байланыстың бағыттылығы мен қанықтығы болмайды.

Металдардың кристалдық торлары

Металл кристалдары туралы бейне ақпарат

Металдардың қасиеттері олардың атомдарының құрылымымен анықталады. Металл қасиеті Меншікті қасиеті қаттылық Сынаптан басқа барлық металдар қалыпты жағдайда қатты дене болып табылады. Ең жұмсақ натрий, калий. Оларды пышақпен кесуге болады; ең қатты хром - шыны сызаттар. тығыздығы Металдар жеңіл (тығыздығы 5г/см) және ауыр (тығыздығы 5г/см-ден жоғары) болып бөлінеді. балқитындығы Металдар төмен балқитын және отқа төзімді электр өткізгіштікке, жылу өткізгіштікке бөлінеді. Электр кернеуінің әсерінен хаотикалық қозғалатын электрондар бағытталған қозғалысқа ие болып, нәтижесінде электр тогы пайда болады. металл жылтырлығы Атомаралық кеңістікті толтыратын электрондар жарық сәулелерін шағылыстырады және шыны сияқты пластиканы өткізбейді. Металл торы бар кристалға механикалық әсер тек атомдық қабаттардың ығысуын тудырады және байланыстың үзілуімен қатар жүрмейді, сондықтан металл жоғары пластикалық қасиетімен сипатталады.

Сабақта білімнің игерілгенін тестілеу арқылы тексеру 1) Кальцийдің электронды формуласы. А) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 1 B) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 C) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 3S 6 4S 1 D) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S2 3 R 6 4 S 2

2 және 3 тест тапсырмалары 2) Электрондық формула 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 атомы бар: а) Na b) Ca c) Cu d) Zn 3) Электр өткізгіштік, металл жылтырлығы, пластикалық, тығыздық металдар анықталады: а ) атомдардың массасы б) металдардың балқу температурасы б) металл атомдарының құрылымы г) жұптаспаған электрондардың болуы

4 және 5 сынақ тапсырмалары 4) Бейметалдармен әрекеттесетін металдар а) тотықтырғыш; б) қалпына келтіретін; в) тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш; г) тотығу-тотықсыздану реакцияларына қатыспайды; 5) Периодтық жүйеде типтік металдар: а) жоғарғы бөлігінде; б) төменгі бөлігі; жоғарғы оң жақ бұрышында; г) төменгі сол жақ бұрыш;

Дұрыс жауаптар Тапсырма нөмірі Дұрыс жауап нұсқасы 1 D 2 B 3 C 4 B 5 D

Алдын ала қарау:

Сабақтың мақсаты мен міндеттері:

1. Металдардың ОБСЕ-дегі орны негізінде студенттерді олардың атомдары мен кристалдарының құрылымдық ерекшеліктерін (металлдық химиялық байланыстар және кристалдық металл торлары) түсінуге, металдардың жалпы физикалық қасиеттерін зерттеуге бағыттау. Химиялық байланыс және металл кристалдық торы туралы білімдерін қайталау және қорытындылау.
2. Металдардың ПҚЕО-дағы орнын негізге ала отырып, атомдардың құрылысы туралы қорытынды жасау, талдау қабілеттерін дамыту.
3. Химиялық терминологияны меңгеру, өз ойларын нақты тұжырымдап, жеткізу қабілеттерін дамыту.
4. Оқу іс-әрекеті барысында өз бетінше ойлауға тәрбиелеу.
5. Болашақ мамандығына деген қызығушылықтарын арттыру.

Сабақтың формасы:

презентациямен біріктірілген сабақ

Әдістері мен тәсілдері:

Әңгіме, әңгімелесу, металдардың кристалдық торларының түрлерін бейне көрсету, сынау, атомдардың электрондық құрылымының сызбаларын құрастыру, металдар мен қорытпалар үлгілерінің коллекциясын көрсету.

Жабдық:

1. Кесте «Химиялық элементтердің периодтық кестесі Д.И. Менделеев «;
2. Электронды тасымалдағышта сабақтың презентациясы.
3. Металдар мен қорытпалардың үлгілерін жинау.
4. Проектор.
5. «Атом құрылымының ОБСЕ-дегі орны бойынша сипаттамасы» кестесі бар карточкалар
   

САБАҚ КЕЗІНДЕ

I. Сабақтың ұйымдастырушылық сәті.

II. Сабақтың тақырыбын, оның мақсаты мен міндеттерін айту және хабарлау.

Слайд 1-2

III. Жаңа материалды меңгерту.

Мұғалім: Адам ерте заманнан металдарды пайдаланып келеді. Металдардың қолданылу тарихы туралы қысқаша.

1 студенттік хабарлама.Слайд 3

Басында мыс дәуірі болды.

Тас дәуірінің соңына қарай адам еңбек құралдарын жасау үшін металдарды пайдалану мүмкіндігін ашты. Мұндай алғашқы металл мыс болды.

Мыс аспаптарының таралу кезеңі деп аталадыХальколит немесе хальколит , ол грек тілінен аударғанда «мыс» дегенді білдіреді. Мысты салқын соғу әдісімен тас құралдармен өңдеген. Мыс кесектері балғаның ауыр соққыларынан өнімге айналды. Мыс дәуірінің басында мыстан тек жұмсақ еңбек құралдары, зергерлік бұйымдар, тұрмыстық заттар жасалған. Дәл мыс және басқа да металдардың ашылуымен ұсталық кәсіп пайда бола бастады.

Кейінірек құю пайда болды, содан кейін адамдар мысқа қалайы немесе сурьма қосып, қола, неғұрлым берік, берік, балқитын болады.

Студенттік хабарлама 2.Слайд 3

Қола - мыс пен қалайының қорытпасы. Қола дәуірінің хронологиялық шекаралары біздің дәуірімізге дейінгі 3 мыңжылдықтың басына жатады. 1 мыңжылдықтың басына дейін

Студенттік хабарлама 3.Слайд 4

Алғашқы дәуірдің үшінші және соңғы кезеңі темір металлургиясы мен темір құралдардың таралуымен сипатталады және темір дәуірін белгілейді. Қазіргі мағынасында бұл терминді 9 ғасырдың ортасында дат археологы К.Ю.Томсон енгізіп, көп ұзамай әдебиетте «тас ғасыры» және «қола дәуірі» терминдерімен бірге тарады.

Басқа металдардан айырмашылығы, темір, метеориттен басқа, оның таза түрінде ешқашан кездеспейді. Ғалымдар адамның қолына түскен алғашқы темір метеориттен шыққан деп есептейді және темірді «аспан тасы» деп бекер атамаған. Африкада табылған ең үлкен метеорит, оның салмағы шамамен алпыс тонна болды. Ал Гренландияның мұзынан олар салмағы отыз үш тонна болатын темір метеоритті тапты.

Ал қазір темір дәуірі жалғасуда. Шынында да, қазіргі уақытта темір қорытпалары барлық металдар мен металл қорытпаларының 90% дерлік құрайды.

Мұғалім.

Алтын және күміс – бағалы металдар қазіргі уақытта зергерлік бұйымдарды, сондай-ақ электроникада, аэроғарыш өнеркәсібінде және кеме жасауда бөлшектерді жасау үшін қолданылады. Бұл металдарды тасымалдауда қайда қолдануға болады? Металдардың қоғам дамуы үшін ерекше маңыздылығы, әрине, олардың бірегей қасиеттеріне байланысты. Осы қасиеттерді атаңыз.

Оқушыларға металл үлгілерінің коллекциясын көрсету.

Студенттер металдардың электр өткізгіштік және жылу өткізгіштік, металға тән жылтырлығы, пластикалық, қаттылық (сынаптан басқа) сияқты қасиеттерін атайды.

Мұғалім оқушыларға негізгі сұрақ қояды: бұл қасиеттердің себебі неде?

Күтілетін жауап:заттардың қасиеттері осы заттардың молекулалары мен атомдарының құрылымына байланысты.

Слайд 5. Сонымен, металдар - ортақ қасиеттері бар заттар тобы.

Презентацияны көрсету.

Мұғалім: Металдар негізгі топшалардың 1-3 тобының элементтері, ал екінші топшаның 4-8 тобының элементтері.

Слайд 6. 1-тапсырма ... ОБСЕ арқылы өз беттерінше дәптерге металдар болып табылатын топтардың өкілдерін қосыңыз.

							VIII

Оқушылардың жауаптарын таңдап тыңдау.

Мұғалім: металдар PSCE төменгі сол жақ бұрышында орналасқан элементтер болады.

Мұғалім В - Диагоналынан төмен орналасқан барлық элементтер, тіпті сыртқы қабатында 4 электрон (Ge, Sn, Pb), 5 электрон (Sb, Bi), 6 электрон (Po) бар элементтердің де ПСЕО-да металдар болатынын атап көрсетеді. , өйткені олардың үлкен радиусы бар.

Сонымен, PSChE 109 элементінің 85-і металдар.№7 слайд

Мұғалім: PSCE-дегі элементтің орны элементтің атомдық құрылымын көрсетеді. Сабақтың басында алған кестелерді пайдалана отырып, біз натрий атомының құрылымын оның ОБСЕ-дегі орнымен сипаттаймыз.
8-слайдты көрсету.

Натрий атомы дегеніміз не? Натрий атомының шамамен алынған моделін қараңыз, онда ядро ​​мен электрондардың орбиталарда қозғалатынын көруге болады.

9-слайдты көрсету.Натрий атомының моделі.

Элемент атомының электрондық құрылымының диаграммасы қалай салынғанын еске сала кетейін.

10-слайдты көрсету.Сізде натрий атомының электрондық құрылымының келесі диаграммасы болуы керек.

Слайд 11. 2-тапсырма. Натрий атомына мысал келтіре отырып, өз бетіңізше дәптерге кальций мен алюминий атомының электрондық құрылымының сызбасын жасаңыз.

Мұғалім дәптердегі жұмысты тексереді.

Металл атомдарының электрондық құрылымы туралы қандай қорытынды жасауға болады?

Сыртқы энергетикалық деңгейде 1-3 электрон. Химиялық қосылыстарға енген атомдар сыртқы энергетикалық деңгейдің толық 8-электронды қабығын қалпына келтіруге ұмтылатыны есімізде. Ол үшін металл атомдары сыртқы деңгейден оңай 1-3 электрон беріп, оң зарядталған иондарға айналады. Сонымен бірге олар қалпына келтіретін қасиеттерді көрсетеді.

12-слайдты көрсету.Металдар - бұл химиялық элементтер, олардың атомдары оң иондарға айналатын сыртқы (және кейде алдын ала) электрондық қабаттың электрондарын береді. Металдар тотықсыздандырғыштар. Бұл сыртқы қабаттағы электрондар санының аздығына, атомдардың үлкен радиусына байланысты, нәтижесінде бұл электрондар ядромен әлсіз шектеледі.

Қарапайым заттарды – металдарды қарастырайық.

13-слайдты көрсету.

Біріншіден, біз металл атомдары түзетін химиялық байланыстың түрі және кристалдық тордың құрылымы туралы ақпаратты қорытындылаймыз.

1. салыстырмалы аз электрондар бір мезгілде көптеген ядроларды байланыстырады, байланыс делокализацияланады;
2. валенттік электрондар жалпы электрлік бейтарап болатын металдың бүкіл бөлігінің үстінде еркін қозғалады;
3. металдық байланыстың бағыттылығы мен қанықтығы болмайды.

Демонстрация

Слайд 14" Металдардың кристалдық торларының түрлері»

Слайд 15 Металдардың кристалдық торы туралы бейнеролик.

Оқушылар осы ерекше құрылымға сәйкес металдар жалпы физикалық қасиеттермен сипатталады деген қорытындыға келеді.

Мұғалім металдардың физикалық қасиеттері олардың құрылымымен нақты анықталатынын атап көрсетеді.

Слайд 16 Металдардың қасиеттері олардың атомдарының құрылымымен анықталады.

а) қаттылық - сынаптан басқа барлық металдар, қалыпты жағдайда қатты заттар. Ең жұмсақ натрий, калий. Оларды пышақпен кесуге болады; ең қиын хром - сызаттар шыны (демо).

б) тығыздық металдар жеңіл (5г/см) және ауыр (5г/см-ден жоғары) болып бөлінеді (демонстрация).

в) балқығыштық - металдар балқитын және отқа төзімді (демонстрациялық) болып бөлінеді.

G) электр өткізгіштік, жылу өткізгіштікқұрылымына байланысты металдар. Электр кернеуінің әсерінен хаотикалық қозғалатын электрондар бағытталған қозғалысқа ие болады, нәтижесінде электр тогы пайда болады.

Температура көтерілген сайын кристалдық тордың түйіндерінде орналасқан атомдар мен иондардың қозғалысының амплитудасы күрт артады және бұл электрондардың қозғалысына кедергі келтіреді, ал металдардың электр өткізгіштігі төмендейді.

Айта кету керек, кейбір бейметалдарда температураның жоғарылауымен электр өткізгіштік жоғарылайды, мысалы, графитте, ал температура жоғарылағанда кейбір коваленттік байланыстар жойылып, еркін қозғалатын электрондар саны артады.

д) металл жылтырлығы- атомаралық кеңістікті толтыратын электрондар жарық сәулелерін шағылыстырады және шыны сияқты өткізбейді.

Сондықтан кристалдық күйдегі барлық металдар металдық жылтырға ие болады. Көптеген металдар үшін спектрдің көрінетін бөлігінің барлық сәулелері бірдей шашыраңқы, сондықтан олар күміс-ақ түсті болады. Тек алтын мен мыс ғана қысқа толқын ұзындығын үлкен дәрежеде сіңіреді және жарық спектрінің ұзын толқын ұзындығын көрсетеді, сондықтан оларда сары жарық болады. Ең тамаша металдар - сынап, күміс, палладий. Ұнтақта АИ мен Mg-ден басқа барлық металдар жылтырлығын жоғалтады және қара немесе қою сұр түсті болады.

f) пластикалық ... Металл торы бар кристалға механикалық әсер тек атомдық қабаттардың ығысуын тудырады және байланыстың үзілуімен қатар жүрмейді, сондықтан металл жоғары пластикалық қасиетімен сипатталады.

IV. Оқыған материалды бекіту.

Мұғалім: біз металдардың құрылымы мен физикалық қасиеттерін, олардың Д.И. химиялық элементтерінің периодтық жүйесіндегі орнын зерттедік. Менделеев. Енді біріктіру үшін сынақты орындауды ұсынамыз.

Слайдтар 15-16-17.

1) Кальцийдің электрондық формуласы.

1. а) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1
2. ә) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2
3. в) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3S 6 4S 1
4. г) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2

2) Электрондық формула 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 атомы бар:

1. а) Na
2. б) Ca
3. в) Сu
4. г) Zn

3) Металдардың электрөткізгіштігі, металдық жылтырлығы, пластикасы, тығыздығы мыналармен анықталады:

1. а) металдың массасы
2. б) металдардың балқу температурасы
3. в) металл атомдарының құрылысы
4. г) жұпталмаған электрондардың болуы

4) Металдар бейметалдармен әрекеттескенде қасиет көрсетеді

1. а) тотықтырғыш;
2. б) қалпына келтіретін;
3. в) тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш;
4. г) тотығу-тотықсыздану реакцияларына қатыспайды;

5) Периодтық жүйеде типтік металдар орналасқан:

1. а) жоғарғы бөлігі;
Vi. Үй тапсырмасы.

Металл атомдарының құрылысы, олардың физикалық қасиеттері




Кіріспе




Металдар қалыпты жағдайда өзіне тән қасиеттері бар қарапайым заттар: жоғары электр өткізгіштігі мен жылу өткізгіштігі, жарықты жақсы шағылыстыру қабілеті (олардың жылтырлығы мен мөлдірлігін анықтайды), сыртқы күштердің әсерінен қажетті пішінді алу қабілеті (икемділік). Металдардың тағы бір анықтамасы бар - бұл сыртқы (валенттік) электрондарды беру қабілетімен сипатталатын химиялық элементтер.

Барлық белгілі химиялық элементтердің 90-ға жуығы металдар. Бейорганикалық қосылыстардың көпшілігі металл қосылыстары болып табылады.

Металл классификациясының бірнеше түрлері бар. Ең айқыны металдардың химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі орнына сәйкес жіктелуі – химиялық классификация.

Егер периодтық жүйенің «ұзын» нұсқасында бор және астатин элементтері арқылы түзу жүргізетін болса, онда металдар осы сызықтың сол жағында, ал бейметалдар оның оң жағында орналасады.

Атом құрылысы жағынан металдар өтпелі және өтпелі болып екіге бөлінеді. Өтпелі емес металдар периодтық жүйенің негізгі топшаларында орналасады және олардың атомдарында s және p электрондық деңгейлерінің ретімен толтырылуымен сипатталады. Өтпелі металдарға а негізгі топшаларының 22 элементі кіреді: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, Sb. , Би, По.

Өтпелі металдар бүйірлік топшаларда орналасады және d - немесе f-электрондық деңгейлерді толтырумен сипатталады. d-элементтерге б бүйір топшаларының 37 металдары кіреді: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Sc, Y, La, Ac, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo , W, Sg, Mn, Tc, Re, Bh, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Hs, Mt.

f-элементтерге 14 лантанид (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Du, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) және 14 актинидтер (Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr).

Өтпелі металдардың ішінде сирек жер металдары (Sc, Y, La және лантанидтер), платина металдары (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), трансурандық металдар (Np және атомдық массасы жоғары элементтер).

Химиялық заттардан басқа, жалпы қабылданбағанымен, металдардың бұрыннан қалыптасқан техникалық классификациясы бар. Бұл химиялық сияқты қисынды емес - ол металдың сол немесе басқа практикалық маңызды ерекшелігіне негізделген. Темір және оның негізінде жасалған қорытпалар қара металдарға, қалған металдардың барлығы түсті металдарға жатады. Жеңіл (Li, Be, Mg, Ti және т.б.) және ауыр металдарды (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb және т.б.), сондай-ақ отқа төзімді (Li, Be, Mg, Ti және т.б.) топтарын ажыратыңыз. Ti, Zr , Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Re), асыл (Ag, Au, платина металдары) және радиоактивті (U, Th, Np, Ru, т.б.) металдар. Геохимияда шашыранды (Ga, Ge, Hf, Re, т.б.) және сирек (Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, Re, т.б.) металдар да ажыратылады. Көріп отырғаныңыздай, топтар арасында нақты шекаралар жоқ.

Тарих анықтамасы




Адамзат қоғамының металдарсыз өмірі мүмкін емес екеніне қарамастан, адам оны алғаш рет қашан және қалай пайдалана бастағанын ешкім білмейді. Бізге жеткен ең көне жазбаларда металл балқытылып, одан бұйымдар жасалған қарабайыр цехтар туралы айтылады. Бұл адамның металдарды жазудан ерте игергенін білдіреді. Археологтар көне қоныстарды қазып, сол заманда адамдар пайдаланған еңбек және аңшылық құралдарын – пышақтар, балталар, жебе ұштары, инелер, балық ілмектері және т.б. табады. Елді мекендер неғұрлым көне болса, адам қолынан жасалған бұйымдар соғұрлым дөрекі және қарабайыр болған. Ең көне металл бұйымдары шамамен 8 мың жыл бұрын болған қоныстарды қазу кезінде табылған. Бұлар негізінен алтын мен күмістен жасалған зергерлік бұйымдар және жебе ұштары мен найзаның ұштары болды.

Гректің «металлон» сөзі бастапқыда шахталар, шахталар дегенді білдіреді, осыдан «металл» термині пайда болды. Ежелгі уақытта тек 7 метал бар деп есептелді: алтын, күміс, мыс, қалайы, қорғасын, темір және сынап. Бұл сан сол кездегі белгілі планеталардың санымен корреляцияланған - Күн (алтын), Ай (күміс), Венера (мыс), Юпитер (қалайы), Сатурн (қорғасын), Марс (темір), Меркурий (сынап) (суретті қараңыз). ). Алхимиялық концепциялар бойынша металдар планеталардың сәулелерінің әсерінен жер қойнауында пайда болып, бірте-бірте жетілдіріліп, алтынға айналады.

Адам алғаш рет туған металдарды – алтынды, күмісті, сынапты игерді. Алғашқы жасанды жолмен алынған металл мыс болды, содан кейін тұзды ерітіндісі бар мыс қорытпасын - қола және кейінірек - темір өндіруді игеру мүмкін болды. 1556 жылы Германияда неміс металлургы Г.Агриколаның «Тау-кен және металлургия туралы» атты кітабы жарық көрді – металдарды өндірудің бізге дейін жеткен алғашқы толық нұсқауы. Рас, ол кезде қорғасын, қалайы және висмут бірдей металдың сорттары болып саналды. 1789 жылы француз химигі А.Лавуазье өзінің химия бойынша нұсқаулығында қарапайым заттардың тізімін келтіріп, оған сол кезде белгілі барлық металдар – сурьма, күміс, висмут, кобальт, қалайы, темір, марганец, никель, алтын, платина кіреді. , қорғасын, вольфрам және мырыш. Химиялық зерттеу әдістерінің дамуымен белгілі металдардың саны тез өсе бастады. 18 ғасырда. 14 металл ашылды, 19 ғ. - 38, 20 ғасырда. - 25 металл. 19 ғасырдың бірінші жартысында. платинаның серіктері ашылды, электролиз арқылы сілтілі және сілтілі жер металдары алынды. Ғасырдың ортасында спектрлік талдау арқылы цезий, рубидий, таллий және индий ашылды. Д.И.Менделеев өзінің периодтық заңы негізінде болжаған металдардың (бұл галий, скандий және германий) бар екендігі тамаша дәлелденді. 19 ғасырдың аяғында радиоактивтіліктің ашылуы. радиоактивті металдарды іздеуге әкелді. Ақырында, ядролық қайта құру әдісімен 20 ғасырдың ортасында. табиғатта жоқ радиоактивті металдар, атап айтқанда трансуран элементтері алынды.




Металдардың физикалық және химиялық қасиеттері.




Барлық металдар қатты денелер болып табылады (қалыпты жағдайда сұйық болып табылатын сынаптан басқа), олар бейметалдардан байланыстың ерекше түрімен (металлдық байланыс) ерекшеленеді. Валенттік электрондар белгілі бір атоммен әлсіз байланысқан және әрбір металдың ішінде электронды газ деп аталатын зат бар. Металдардың көпшілігінің кристалдық құрылымы бар және металды оң иондардың (катиондардың) «қатты» кристалдық торы ретінде қарастыруға болады. Бұл электрондар металдың айналасында азды-көпті қозғала алады. Олар катиондар арасындағы кері итеруші күштердің орнын толтырады және осылайша оларды жинақы денеге біріктіреді.

Барлық металдар жоғары электр өткізгіштікке ие (яғни, олар металл емес диэлектриктерге қарағанда өткізгіштер), әсіресе мыс, күміс, алтын, сынап және алюминий; металдардың жылу өткізгіштігі де жоғары. Көптеген металдардың айырықша қасиеті олардың икемділігі (иілгіштігі) болып табылады, нәтижесінде оларды жұқа парақтарға (фольга) айналдыруға және сымға (қаңылтыр, алюминий және т.б.) тартуға болады, алайда өте морт металдар да бар. (мырыш, сурьма, висмут).

Өнеркәсіпте көбінесе таза металдар емес, олардың қоспалары қорытпалар деп аталады. Қорытпада әдетте бір компоненттің қасиеттері екіншісінің қасиеттерін толықтырады. Сонымен, мыс қаттылығы төмен және машина бөлшектерін жасау үшін аз қолданылады, ал жез деп аталатын мыс-мырыш қорытпалары қазірдің өзінде өте қатты және машина жасауда кеңінен қолданылады. Алюминий жақсы икемділікке және жеткілікті жеңілдікке ие (тығыздығы төмен), бірақ тым жұмсақ. Оның негізінде мыс, магний және марганец бар аюралюминий қорытпасы (дюралюминий) дайындалады. Дуралюминий өзінің алюминийінің қасиеттерін жоғалтпай, жоғары қаттылыққа ие болады, сондықтан авиациялық техникада қолданылады. Темірдің көміртегімен қорытпалары (және басқа металдардың қоспалары) белгілі шойын мен болат болып табылады.

Металдар тығыздығы жағынан өте ерекшеленеді: литий үшін ол судың жартысына жуығы (0,53 г/см3), ал осмий үшін 20 еседен астам (22,61 г/см3). Металдар қаттылығы бойынша да ерекшеленеді. Ең жұмсақ - сілтілі металдар, олар пышақпен оңай кесіледі; ең қатты металл - хром - шыны кеседі. Металдардың балқу температураларының айырмашылығы үлкен: сынап қалыпты жағдайда сұйық күйде, цезий мен галлий адам денесінің температурасында балқиды, ал ең отқа төзімді металл вольфрамның балқу температурасы 3380°С. Балқу температурасы 1000°С жоғары металдар балқитын металдарға, төмен балқитын металдарға жатады. Жоғары температурада металдар электрондарды шығаруға қабілетті, олар электроникада және жылу электр генераторларында жылу энергиясын электр энергиясына тікелей түрлендіру үшін қолданылады. Темір, кобальт, никель және гадолиний оларды магнит өрісіне орналастырғаннан кейін магниттелу күйін үнемі ұстап тұруға қабілетті.

Металдардың кейбір химиялық қасиеттері де бар. Металл атомдары салыстырмалы түрде оңай валенттік электрондарды береді және оң зарядталған иондарға айналады. Сондықтан металдар тотықсыздандырғыштар болып табылады. Бұл, шын мәнінде, олардың негізгі және ең жалпы химиялық қасиеті.

Тотықсыздандырғыш ретінде металдар әртүрлі тотықтырғыштармен әрекеттесетіні анық, олардың арасында қарапайым заттар, қышқылдар, активтілігі аз металдардың тұздары және кейбір басқа қосылыстар болуы мүмкін. Металдардың галогендермен қосылыстарын галогенидтер, күкіртпен – сульфидтер, азотпен – нитридтер, фосформен – фосфидтер, көміртегімен – карбидтер, кремниймен – силицидтермен, бормен – боридтер, сутегімен – гидридтер және т.б. деп аталады.Осы қосылыстардың көпшілігі жаңа технологиядағы маңызды қолданбаларды тапты. Мысалы, металл боридтер радиоэлектроникада, сондай-ақ ядролық технологияда нейтрондық сәулеленуді реттейтін және одан қорғайтын материалдар ретінде қолданылады.

Концентрлі тотықтырғыш қышқылдардың әсерінен кейбір металдарда тұрақты оксидті қабықша пайда болады. Бұл құбылыс пассивация деп аталады. Сонымен, концентрлі күкірт қышқылында Be, Bi, Co, Fe, Mg және Nb сияқты металдар пассивтенеді (және онымен әрекеттеспейді), ал концентрлі азот қышқылында - Al, Be, Bi, Co, Cr, Fe металдары. , Nb, Ni, Pb, Th және U.

Бұл қатарда металл неғұрлым солға қарай орналасса, соғұрлым тотықсыздандырғыш қасиетке ие болады, яғни ол оңайырақ тотығады және катион түрінде ерітіндіге өтеді, бірақ катионнан қалпына келтіру қиынырақ. еркін мемлекет.

Бір бейметалл, сутегі, кернеулер қатарында орналастырылған, өйткені бұл берілген металдың сулы ерітіндідегі қышқылдармен - тотықтырмайтын агенттермен әрекеттесетінін анықтауға мүмкіндік береді (дәлірек, ол сутегі катиондарымен тотығады) H +). Мысалы, мырыш тұз қышқылымен әрекеттеседі, өйткені кернеулер қатарында ол сутегінің сол жағында (дейін) тұрады. Керісінше, күміс ерітіндіге тұз қышқылымен ауыспайды, өйткені ол сутегінің оң жағында (кейін) кернеулер қатарында тұрады. Сұйылтылған күкірт қышқылында металдар бірдей әрекет етеді. Сутектен кейінгі кернеу қатарындағы металдар асыл металдар (Ag, Pt, Au, т.б.) деп аталады.

Металдардың жағымсыз химиялық қасиеті олардың электрохимиялық коррозиясы, яғни сумен жанасқанда және онда еріген оттегінің әсерінен металдың белсенді бұзылуы (тотығуы) (оттегі коррозиясы). Мысалы, темір өнімдерінің судағы коррозиясы кеңінен белгілі.

Әсіресе коррозиялық екі түрлі металдардың жанасу орны болуы мүмкін - контактілі коррозия. Гальваникалық жұп Fe сияқты бір металл мен суға орналастырылған Sn немесе Cu сияқты басқа металдың арасында пайда болады. Электрондар ағыны кернеу қатарында (Fe) солға қарай орналасқан белсендірек металдан активтілігі азырақ металға (Sn, Cu) өтеді, ал активтілігі жоғары метал бұзылады (тот басады).

Ылғалды атмосферада сақтаған және абайсыз ұстаған кезде консервілердің (қаңылтырмен қапталған темір) консервіленген беті тот басады (темірдің ылғалмен жанасуына мүмкіндік беретін, кем дегенде, кішкене сызат пайда болғаннан кейін темір тез құлап кетеді. ). Керісінше, темір шелектің мырышталған беті ұзақ уақыт тот баспайды, өйткені сызаттар болған кезде де темір емес, мырыш (темірден белсендірек металл) коррозияға ұшыратады.

Берілген металдың коррозияға төзімділігі оны белсендірек металмен қапталғанда немесе оларды балқытқанда артады; мысалы, темірді хроммен қаптау немесе темір-хром қорытпаларын жасау темірдің коррозиясын жояды. Хромдалған шойын және құрамында хром бар болаттар (тот баспайтын болаттар) коррозияға төзімділігі жоғары.

Металдарды алудың жалпы әдістері:

Электрометаллургия, яғни балқымаларды (ең белсенді металдар үшін) немесе олардың тұздарының ерітінділерін электролиздеу арқылы металдарды өндіру;

Пирометаллургия, яғни жоғары температурада олардың кендерінен металдарды тотықсыздандыру (мысалы, домна пеші арқылы темір өндіру);

Гидрометаллургия, яғни металдарды олардың тұздарының ерітінділерінен белсендірек металдармен бөлу (мысалы, мырыш, темірді ығыстыру арқылы CuSO4 ерітіндісінен мысты алу)

немесе алюминий).

Табиғатта металдар кейде бос күйінде кездеседі, мысалы, табиғи сынап, күміс және алтын, көбінесе қосылыстар түрінде (металл кендері). Ең белсенді металдар, әрине, жер қыртысында тек байланысқан күйінде болады.





Литий (грек тілінен. Lithos - тас), Li, периодтық жүйенің Ia топшасының химиялық элементі; атомдық нөмірі 3, атомдық массасы 6, 941; сілтілік металдарға жатады.

Жер қыртысындағы литий мөлшері салмағы бойынша 6,5-10-3% құрайды. Ол 150-ден астам минералдарда табылған, оның 30-ға жуығы шын мәнінде литий.Негізгі минералдар: сподумен LiAl, лепидолит KLi1.5 Al1.5 (F, 0H) 2 және петалит (LiNa). Бұл минералдардың құрамы күрделі, олардың көпшілігі жер қыртысында өте кең таралған алюмосиликаттар класына жатады. Литий өндірісі үшін шикізаттың перспективалық көздері тұзды шөгінділердің тұзды ерітінділері (тұзды) және жер асты сулары болып табылады. Литий қосылыстарының ең ірі кен орындары Канада, АҚШ, Чили, Зимбабве, Бразилия, Намибия және Ресейде орналасқан.

Бір қызығы, сподумен минералы табиғи түрде салмағы бірнеше тонна болатын ірі кристалдар түрінде кездеседі. Америка Құрама Штаттарындағы Этта шахтасында олар ұзындығы 16 м және салмағы 100 тонна болатын ине тәрізді кристалды тапты.

Литий туралы алғашқы мәлімет 1817 жылдан басталады.Швед химигі А.Арфведсон минералды петалитке талдау жасай отырып, одан белгісіз сілтіні тапты. Арфведсонның мұғалімі Дж.Берцелиус оған «литион» (грекше liteo-тас) деген атау берді, өйткені өсімдік күлінен алынған калий мен натрий гидроксидтерінен айырмашылығы, минералда жаңа сілті табылды. Осы сілтінің «негізі» болып табылатын металды ол литий деп те атады. 1818 жылы ағылшын химигі және физигі Г.Дэви литийді LiOH гидроксидінің электролизі арқылы алды.

Қасиеттер. Литий – күмістей ақ металл; т. п. 180,54 ° C, bp 1340 «С; барлық металдардың ішіндегі ең жеңілі, оның тығыздығы 0,534 г/см, ол алюминийден 5 есе жеңіл және судан екі есе дерлік жеңіл. Литий жұмсақ және икемді. Литий қосылыстары жалынды әдемі кармин қызыл түске бояйды. Бұл өте сезімтал әдіс литийді анықтау үшін сапалы талдауда қолданылады.

Литий атомының сыртқы электрондық қабатының конфигурациясы 2s1 (s-элемент). Қосылыстарда ол +1 тотығу дәрежесін көрсетеді.

Литий кернеулердің электрохимиялық қатарында бірінші болып табылады және сутекті тек қышқылдардан ғана емес, судан да ығыстырады. Дегенмен, литийдегі көптеген химиялық реакциялар басқа сілтілік металдарға қарағанда күшті емес.

Литий бөлме температурасында ылғал болмаған кезде ауа компоненттерімен іс жүзінде әрекеттеспейді. 200 ° C жоғары ауада қыздырғанда, негізгі өнім Li2O оксидін құрайды (тек Li2O2 пероксидінің іздері бар). Ылғалды ауада ол негізінен Li3N нитриді береді, ауа ылғалдылығы 80%-дан жоғары – LiOH гидроксиді және Li2CO3 карбонаты. Литий нитридін металды азот ағынында қыздыру арқылы да алуға болады (литий азотпен тікелей қосылатын бірнеше элементтердің бірі): 6Li + N2 = 2Li3N

Литий барлық дерлік металдармен оңай балқытады және сынапта оңай ериді. Ол галогендермен (қыздыру кезінде йодпен) тікелей қосылады. 500°С температурада сутекпен әрекеттеседі, гидрид LiH түзеді, сумен әрекеттескенде – LiOH гидроксидімен, сұйылтылған қышқылдармен – литий тұздарымен, аммиакпен – LiNH2 амидімен әрекеттеседі, мысалы:

2Li + H2 = 2LiH

2Li + 2H2O = 2LiOH + H2

2Li + 2HF = 2LiF + H2

2Li + 2NH3 = 2LiNH2 + H2

LiH гидриді - түссіз кристалдар; тотықсыздандырғыш ретінде химияның әртүрлі салаларында қолданылады. Сумен әрекеттескенде көп мөлшерде сутегі бөлінеді (1 кг LiH, 2820 литр Н2 алынады):

LiH + H2O = LiOH + H2

Бұл LiH-ті әуе шарлары мен құтқару құралдарын (үрлемелі қайықтар, белдіктер және т.б.) толтыру үшін сутегі көзі ретінде, сондай-ақ жанғыш сутегін сақтауға және тасымалдауға арналған өзіндік «қойма» ретінде пайдалануға мүмкіндік береді (бұл кезде LiH қорғау қажет болса). ылғалдың шамалы ізінен).

Аралас литий гидридтері органикалық синтезде кеңінен қолданылады, мысалы, литий алюминий гидриді LiAlH4, селективті тотықсыздандырғыш. Ол LiН-ның алюминий хлориді А1С1з-мен әрекеттесуінен алынады

LiOH гидроксиді күшті негіз (сілті), оның сулы ерітінділері шыны мен фарфорды бұзады; Оған никель, күміс және алтын төзімді. LiOH сілтілі аккумуляторлардың электролитіне қосымша ретінде пайдаланылады, бұл олардың қызмет ету мерзімін 2-3 есеге және олардың сыйымдылығын 20% арттырады. LiOH және органикалық қышқылдар (әсіресе стеарин және пальмитин қышқылдары) негізінде металдарды -40 пен +130 «С температура диапазонында коррозиядан қорғау үшін аязға және ыстыққа төзімді майлар (литолдар) шығарылады.

Литий гидроксиді противогаздарда, суасты қайықтарында, ұшақтарда және ғарыш кемелерінде көмірқышқыл газын тазартқыш ретінде де қолданылады.

Қабылдау және өтініш беру. Литийді алудың шикізаты оның минералдардан алынатын тұздары болып табылады. Құрамына байланысты минералдар күкірт қышқылымен H2SO4 (қышқылдық әдіс) немесе кальций оксидімен және оның CaCO3 карбонатымен (сілтілі әдіс), калий сульфаты K2SO4 (тұз әдісі), кальций карбонаты және оның хлоридімен CaCl (сілтілі-) күйдіріледі. тұз әдісі) ... Қышқылдық әдіспен Li2SO4 сульфатының ерітіндісі алынады [соңғысы кальций гидроксиді Са (ОН) 2 және натрий Na2Co3 ерітіндісімен өңдеу арқылы қоспалардан тазартылады]. Минералды заттардың ыдырауының басқа әдістерімен түзілген торт сумен шайылады; бұл жағдайда сілтілі әдіспен LiOH ерітіндіге, тұз әдісімен - Li 2SO4, сілтілі-тұзды әдіспен - LiCl өтеді. Бұл әдістердің барлығы, сілтіліден басқа, Li2CO3 карбонаты түріндегі дайын өнімді алуды қарастырады. ол тікелей немесе басқа литий қосылыстарын синтездеу көзі ретінде пайдаланылады.

Литий металы LiCl мен калий хлориді KCl немесе барий хлориді BaCl2 балқытылған қоспасын қоспалардан ары қарай тазарта отырып электролиздеу арқылы алынады.

Литийге деген қызығушылық өте зор. Бұл, ең алдымен, оның сутегі бомбасының негізгі құрамдас бөлігі және термоядролық реакторлардың негізгі отыны болып табылатын тритийді (ауыр сутегі нуклиді) өнеркәсіптік өндіру көзі болып табылатындығына байланысты. 6Li нуклиді мен нейтрондар (массалық саны 1 болатын бейтарап бөлшектер) арасында термоядролық реакция жүреді; реакция өнімдері – тритий 3Н және гелий 4He:

63Li + 10n = 31 H + 42He

Литийдің көп мөлшері металлургияда қолданылады. 10% литийі бар магний қорытпасы магнийдің өзінен күшті және жеңіл. Алюминий және литий қорытпалары – құрамында 0,1% литий бар склерон және аэрон, жеңіл болуымен қатар, беріктігі, иілгіштігі, коррозияға төзімділігі жоғары; олар авиацияда қолданылады. Құрамында қорғасын-кальций бар қорытпаларға 0,04% литий қосу олардың қаттылығын арттырады және үйкеліс коэффициентін төмендетеді.

Литий галогенидтері мен карбонат оптикалық, қышқылға төзімді және басқа да арнайы шынылар, сонымен қатар ыстыққа төзімді фарфор мен керамика, әртүрлі глазурь және эмальдар өндірісінде қолданылады.

Кішкентай литий үгінділері дымқыл тері мен көзге химиялық күйік әкеледі. Литий тұздары теріні тітіркендіреді. Литий гидроксидімен жұмыс істегенде, натрий және калий гидроксидтерімен жұмыс істегендегідей сақтық шараларын сақтаңыз.





Натрий (араб, натрун, грек тілінен. Нитрон – табиғи сода, периодтық жүйенің Іа топшасының химиялық элементі; атомдық нөмірі 11, атомдық массасы 22,98977; сілтілі металдарға жатады. Табиғатта бір тұрақты нуклид түрінде кездеседі 23 На.

Ежелгі дәуірде де натрий қосылыстары белгілі болды - ас тұзы (натрий хлориді) NaCl, күйдіргіш сілті (натрий гидроксиді) NaOH және сода (натрий карбонаты) Na2CO3. Ежелгі гректер «нитрон» деп атаған соңғы зат; сондықтан металдың қазіргі атауы – «натрий». Дегенмен, Ұлыбританияда, АҚШ-та, Италияда, Францияда натрий сөзі сақталған (орыс тіліндегідей мағынасы бар испанша «сода» сөзінен).

Алғаш рет натрийді (және калийді) алу туралы ағылшын химигі және физигі Х.Дэви 1807 жылы Лондондағы Корольдік қоғамының мәжілісінде баяндады. Ол электр тоғының әсерінен күйдіргіш сілтілерді KOH және NaOH ыдырай алды. ағымдағы және ерекше қасиеттері бар бұрын белгісіз металдарды оқшаулау. Бұл металдар ауада өте тез тотығады және судың бетінде қалқып, одан сутегін бөлді.

Табиғатта таралуы. Натрий - табиғатта ең көп таралған элементтердің бірі. Оның жер қыртысындағы мөлшері салмағы бойынша 2,64% құрайды. Гидросферада ол шамамен 2,9% мөлшерде еритін тұздар түрінде болады (теңіз суындағы тұздың жалпы концентрациясы 3,5-3,7%). Күн атмосферасында және жұлдызаралық кеңістікте натрийдің болуы анықталды. табиғатта натрий тек тұздар түрінде кездеседі. Ең маңызды минералдар: галит (тас тұзы) NaCl, мирабилит (Глаубер тұзы) Na2SO4 * 10H2O, тенардит Na2SO4, челян нитраты NaNO3, альбит Na, нефелин Na сияқты табиғи силикаттар.

Ресей тас тұзының кен орындарына (мысалы, Соликамск, Усолье-Сибирское және т.б.), Сібірдегі трона минералының ірі кен орындарына өте бай.

Қасиеттер. Натрий – күмістей ақ түсті, төмен балқитын металл, м.п. 97,86 ° C, bp. 883,15 ° C. Бұл ең жеңіл металдардың бірі - ол судан жеңіл (тығыздығы 0,99 г / см3 19,7 ° C). Натрий және оның қосылыстары оттық жалынын сары түске бояйды. Бұл реакцияның сезімталдығы сонша, ол барлық жерде (мысалы, бөлмеде немесе көше шаңында) натрийдің шамалы ізін ашады.

Натрий - периодтық жүйедегі ең белсенді элементтердің бірі. Натрий атомының сыртқы электронды қабатында бір электрон бар (конфигурациясы 3s1, натрий – s-элемент). Натрий өзінің жалғыз валенттік электронын оңай береді, сондықтан оның қосылыстарында әрқашан +1 тотығу дәрежесін көрсетеді.

Ауада натрий белсенді түрде тотығады, жағдайға байланысты Na2O оксиді немесе Na2O2 асқын тотығы түзіледі. Сондықтан натрий керосин немесе минералды май қабатының астында сақталады. Сутекті ығыстырып, сумен қарқынды әрекеттеседі:

2Na + H20 = 2NaOH + H2

Мұндай реакция тіпті мұзда -80 ° C температурада болады, ал жылы сумен немесе жанасу бетінде ол жарылыспен жүреді (олар: «Егер сіз ақымақ болғыңыз келмесе , натрийді суға тастамаңыз»).

Натрий барлық бейметалдармен тікелей әрекеттеседі: 200 ° C-та ол сутегін сіңіре бастайды, өте гигроскопиялық гидрид NaH түзеді; азотпен электр разрядында нитриді Na3N немесе азид NaN3 береді; фторлы атмосферада тұтанады; температурада хлор күйген кезде; қыздырғанда ғана броммен әрекеттеседі:

2Na + H2 = 2NaH

6Na + N2 = 2Na3N немесе 2Na + 3Na2 = 2NaN3

2Na + С12 = 2NaСl




800-900°С-та натрий көміртекпен қосылып, Na2C2 карбиді түзеді; күкіртпен ысқылағанда Na2S сульфиді және полисульфидтер қоспасы (Na2S3 және Na2S4) береді.

Натрий сұйық аммиакта оңай ериді, алынған көк ерітінді металдық өткізгіштікке ие, газ тәріздес аммиакпен 300-400 «С немесе катализатордың қатысуымен -30 С дейін салқындатқанда амид NaNH2 береді.

Натрий басқа металдармен (металл аралық қосылыстармен), мысалы, күміспен, алтынмен, кадмиймен, қорғасынмен, калиймен және басқаларымен қосылыстар түзеді. Сынаппен ол NaHg2, NaHg4 т.б амальгамалар береді.Ең маңыздылары керосин немесе минералды май қабатының астында жатқан сынапқа натрийді біртіндеп енгізу арқылы түзілетін сұйық амальгамалар.

Натрий сұйылтылған қышқылдармен тұздар түзеді.

Қабылдау және өтініш беру. Натрий алудың негізгі әдісі - балқытылған ас тұзының электролизі. Бұл жағдайда анодта хлор, ал катодта натрий бөлінеді. Электролиттің балқу температурасын төмендету үшін ас тұзына басқа тұздар қосады: KCl, NaF, CaCl2. Электролиз диафрагмасы бар электролизерлерде жүргізіледі; анодтар графиттен, катодтар мыстан немесе темірден жасалған.

Натрийді NaOH гидроксиді балқымасының электролизі арқылы, ал аз мөлшерін NaN3 азидінің ыдырауы арқылы алуға болады.

Металл натрий олардың қосылыстарынан таза металдарды тотықсыздандыру үшін қолданылады - калий (KOH-дан), титан (TiCl4-тен) және т. уран ядроларының ыдырауы. Ашық сары жарқырауы бар натрий буы магистральдарды, теңіз айдындарын, вокзалдарды және т.б. жарықтандыру үшін қолданылатын газ разрядты лампаларды толтыру үшін қолданылады. Натрий медицинада қолданылады: жасанды түрде алынған 24Na нуклиді белгілі бір формаларды радиологиялық өңдеу үшін қолданылады. лейкоз және диагностикалық мақсатта.

Натрий қосылыстарын қолдану әлдеқайда кең.

Na2O2 пероксиді – түссіз кристалдар, сары техникалық өнім. 311-400°С-қа дейін қыздырғанда оттегін бөле бастайды, ал 540°С-та тез ыдырайды. Күшті тотықтырғыш, бұл оны маталарды және басқа материалдарды ағарту үшін қолайлы етеді. Ол ауадағы СО2 сіңіреді ”, оттегін бөліп, карбонат 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2Co3 + O2 түзеді). Бұл қасиет жабық кеңістіктерде және оқшаулағыш типтегі тыныс алу аппараттарында (сүңгуір қайықтар, оқшаулағыш противогаздар және т.б.) ауаны қалпына келтіру үшін Na2O2 қолдануға негізделген.

NaOH гидроксиді; ескірген атауы - каустикалық сода, техникалық атауы - каустикалық сода (латын тілінен каустик - күйдіргіш, күйдіргіш); берік негіздерінің бірі. Техникалық өнімде NaOH-дан басқа қоспалар (3% Na2CO3 және 1,5% NaCl дейін) бар. NaOH көп мөлшері сілтілі аккумуляторлар үшін электролиттерді дайындауға, қағаз, сабын, бояу, целлюлоза алу үшін пайдаланылады және мұнай мен майларды өңдеуге қолданылады.

Натрий тұздарынан Na2CrO4 хроматы – бояғыштар өндірісінде, маталарды бояу үшін мордант ретінде және илеу өнеркәсібінде илеу агенті ретінде қолданылады; сульфит Na2SO3 -фотографиядағы фиксаторлар мен әзірлеушілердің құрамдас бөлігі; гидросульфит NaHSO3 – маталарды, табиғи талшықтарды ағартқыш, жемістерді, көкөністерді және көкөніс жемдерін консервілеу үшін қолданылады; тиосульфат Na2S2O3 - матаны ағарту кезінде хлорды кетіру үшін, фотографияда фиксатор ретінде, сынап, мышьяк және т.б. қосылыстармен улану үшін антидот, қабынуға қарсы агент; хлорат NaClO3 - әртүрлі пиротехникалық құрамдағы тотықтырғыш; трифосфат Na5P3O10 -суды жұмсартуға арналған синтетикалық жуғыш заттарға қосымша.

Натрий, NaOH және оның ерітінділері тері мен шырышты қабаттарды қатты күйдіреді.





Сыртқы түрі мен қасиеттері бойынша калий натрийге ұқсас, бірақ реактивті. Сумен қарқынды әрекеттеседі және сутекті тұтандырады. Ауада күйіп, сарғыш супероксид KO2 түзеді. Бөлме температурасында галогендермен, орташа қыздырумен - сутегімен, күкіртпен әрекеттеседі. Ылғалды ауада ол тез KOH қабатымен жабылады. Калийді бензин немесе керосин қабатының астында сақтаңыз.

Ең үлкен практикалық қолдану калий қосылыстары үшін табылған - KOH гидроксиді, KNO3 нитраты және K2CO3 карбонаты.

Калий гидроксиді KOH (техникалық атауы - күйдіргіш калий) - ылғалды ауада таралатын және көмірқышқыл газын сіңіретін ақ кристалдар (K2CO3 және KHCO3 түзіледі). Ол жоғары экзоэффектпен суда өте жақсы ериді. Су ерітіндісі жоғары сілтілі.

Калий гидроксиді KCl ерітіндісінің электролизі арқылы алынады (NaOH өндірісіне ұқсас). Бастапқы калий хлориді KCl табиғи шикізаттан (сильвин KCl минералдары және KMgC13 6H20 карналлит) алынады. KOH әртүрлі калий тұздарын, сұйық сабын, бояғыштарды синтездеу үшін, батареяларда электролит ретінде қолданылады.

Калий нитраты KNO3 (калий нитраты минералы) - ақ кристалдар, дәмі өте ащы, балқу температурасы төмен (балқу температурасы = 339 ° С). Суда жақсы ерітейік (гидролизсіз). Балқу температурасынан жоғары қыздырғанда, ол калий нитриті KNO2 және оттегі O2 ыдырайды, күшті тотықтырғыштық қасиет көрсетеді. Күкірт пен көмір KNO3 балқымасымен жанасқанда тұтанады және C+S қоспасы жарылады («қара ұнтақтың» жануы):

2КNO3 + ЗС (көмір) + S = N2 + 3CO2 + K2S

Калий нитраты шыны және минералды тыңайтқыштар өндірісінде қолданылады.

Калий карбонаты K2CO3 (техникалық атауы – калий) – ақ гигроскопиялық ұнтақ. Ол суда өте жақсы ериді, анионмен күшті гидролизденеді және ерітіндіде сілтілі орта жасайды. Шыны және сабын өндірісінде қолданылады.

K2CO3 алу реакцияларға негізделген:

K2SO4 + Ca (OH) 2 + 2CO = 2K (HCOO) + CaSO4

2K (НСОО) + O2 = К2С03 + Н20 + С02

Табиғи шикізаттан алынған калий сульфаты (минералдар KMg (SO4) Cl 3H20 кайнит және K2Mg (SO4) 2 * 6H20 шонит) калий алу үшін СО атмосферасында (15 атм қысымда) Са (ОН) 2 сөндірілген әкпен қыздырылады. форматы K (HCOO) , ол ауа ағынында күйдіріледі.

Калий - өсімдіктер мен жануарлар үшін маңызды элемент. Калий тыңайтқыштары табиғи және оларды өңдеу өнімдері (KCl, K2SO4, KNO3) калий тұздары болып табылады; өсімдік күлінде калий тұздарының жоғары мөлшері.

Калий - жер қыртысындағы тоғызыншы элемент. Ол тек қана байланған күйде минералдарда, теңіз суында (1 л-де 0,38 г К+ ионына дейін), өсімдіктерде және тірі ағзаларда (клетка ішінде) болады. Адам ағзасында = 175 г калий бар, тәуліктік қажеттілік ~ 4 г жетеді. Радиоактивті изотоп 40К (басты тұрақты 39К изотопының қоспасы) өте баяу ыдырайды (жартылай ыдырау периоды 1109 жыл), ол 238U және 232Тh изотоптарымен бірге үлкен үлес қосады.

Басты> Құжат

Периодтық жүйедегі металдар. Металл атомдарының құрылысы. Металдардың жалпы сипаттамасы.

Металдардың периодтық жүйедегі орныЕгер Д.И кестесінде бордан астатинге дейін диагональ жүргізсек. Диагональға жақын орналасқан элементтер қос қасиетке ие: олардың кейбір қосылыстарында олар металдар сияқты әрекет етеді; кейбіреулерінде – бейметалдар ретінде. Металл атомдарының құрылысыПериодтар мен негізгі топшаларда металдық қасиеттердің өзгеру заңдылықтары болады.Көптеген металдардың атомдарында 1,2 немесе 3 валенттілік электрондары болады, мысалы:

Na (+ 11): 1S 2 2S 2 2p 6 3S 1

Ca (+ 20): 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 6 3d 0 4S 2

Сілтілік металдар (1-топ, негізгі топша): ... nS 1. Сілтілік жер металдар (2-топ, негізгі топша): ... nS 2. Металл атомдарының қасиеттері олардың Д.И.Менделеев кестесіндегі орналасуына периодты түрде тәуелді. . НЕГІЗГІ КІШІ ТОПТА:

өзгермейді.

Атом радиусы артады

Электртерістігі төмендейді.

Қалпына келтіру қасиеттері күшейту.

Металлдық қасиеттер күшейту.

КЕЗЕҢДЕ:
Атомдардың ядролық зарядтары өсу.

Атомдардың радиустары төмендеуі.

Сыртқы қабаттағы электрондар саны артады.

Электртерістігі артады.

Қалпына келтіру қасиеттері төмендеуі.

Металлдық қасиеттер әлсірету.

Металлдың кристалдық құрылымыҚатты денелердің көпшілігі кристалдық түрде болады: олардың бөлшектері қатаң ретпен орналасып, бірқалыпты кеңістіктік құрылымды – кристалдық торды құрайды.Кристал – бөлшектері (атомдары, молекулалары, иондары) белгілі, периодты түрде қайталанатын ретпен орналасқан қатты дене. (түйіндерінде). Түйіндерді сызықтармен ойша байланыстырғанда, кеңістіктік қаңқа қалыптасады - кристалдық тор. Сфералық қаптамалар түріндегі металдардың кристалдық құрылымдары



а - мыс; б - магний; с - темірдің α-модификациясы

Металл атомдары сыртқы электрондарын беруге бейім. Металл, құйма немесе металл бұйым бөлігінде металл атомдары сыртқы электрондардан бас тартып, оларды осы бөлікке, құймаға немесе өнімге жібереді, осылайша иондарға айналады. «Үзілген» электрондар бір ионнан екінші ионға ауысып, олармен уақытша атомдарға қосылып, қайтадан үзіліп, бұл процесс үздіксіз жүреді. Металдарда кристалдық тор болады, оның түйіндерінде атомдар немесе иондар (+) болады; олардың арасында бос электрондар (электрондық газ) болады. Металлдағы байланыс схемасын келесідей көрсетуге болады:

M 0 ↔ nē + M n +,

атом – ион

қайда nБайланысқа қатысатын сыртқы электрондар саны (y Na - 1 ē, сағ Ca - 2 ē, сағ Al - 3 ēБайланыстың бұл түрі металдарда – жай заттар-металдарда және қорытпаларда байқалады.Металлдық байланыс – металдардың кристалдық торындағы оң зарядталған металл иондары мен бос электрондар арасындағы байланыс.Металл байланысының ковалентпен біршама ұқсастығы бар, сонымен қатар кейбір айырмашылығы, металл байланыс электрондардың әлеуметтенуіне (ұқсастық) негізделгендіктен, осы электрондардың әлеуметтенуіне барлық атомдар қатысады (айырмашылық). Сондықтан металдық байланысы бар кристалдар иілгіш, электр өткізгіш және металдық жылтыр болады. Бірақ бу күйінде металл атомдары коваленттік байланыс арқылы байланысады, металл жұптары жеке молекулалардан (моноатомды және екі атомды) тұрады. Металдардың жалпы сипаттамасы

Атомдардың электрондарды беру қабілеті (тотықтыру)	← Көбеюде
Атмосфералық оттегімен әрекеттесу	Қоршаған орта температурасында тез тотығады	Қалыпты температурада немесе қыздырғанда баяу тотықтырыңыз	Тотықтырмаңыз
Сумен әрекеттесу	Қалыпты температурада H 2 бөлініп, гидроксид түзіледі	Қыздырған кезде Н 2 бөлінеді	H 2 судан ығыстырылмайды
5Қышқылдармен әрекеттесу	Сұйылтылған қышқылдардан Н 2 ығыстырыңыз	Н 2 сұйылтылған қышқылдардан ығыстырмайды
		Конц. және декомпозиция. HNO 3 және конс. H 2 SO 4 қыздырғанда		Қышқылдармен әрекеттесуге болмайды
Табиғатта болу	Тек байланыстарда	Байланыстарда және еркін түрде		Көбінесе бос
Алу әдістері	Балқымалардың электролизі	Көмірмен, көміртегі тотығымен (2), аломаттермиямен немесе тұздардың судағы ерітінділерін электролизбен қалпына келтіру
Иондардың электрондарды қосу қабілеті (қалпына келтіру)	Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
	Көбейту →

Металл кернеулерінің электрохимиялық қатары. Металдардың физикалық және химиялық қасиеттері

Металдардың жалпы физикалық қасиеттеріМеталдардың жалпы физикалық қасиеттері металлдық байланыс пен металлдық кристалдық тормен анықталады. Иілгіштік, иілгіштікМеталл кристалына механикалық әсер атомдар қабаттарының ығысуын тудырады. Металлдағы электрондар кристалдың бойымен қозғалатындықтан, байланыс үзілмейді. Икемділік қатарынан төмендейді Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe... Мысалы, алтынды қалыңдығы 0,001 мм-ден аспайтын парақтарға айналдыруға болады, олар әртүрлі заттарды алтын жалатуға арналған. Алюминий фольгасы салыстырмалы түрде жақында және ертерек шай пайда болды, шоколад қалайы фольгаға соғылды, ол станиол деп аталды. Бірақ Mn және Bi икемділікке ие емес: бұл сынғыш металдар. Металл жылтырлығыМеталл жылтырлығы, ол ұнтақтағы барлық металдармен жоғалады, қоспағанда Әлжәне Mg... Ең жарқын металдар Hg(Әйгілі «Венециандық айналар» одан орта ғасырларда жасалған), Аг(қазір одан «күміс айна» реакциясының көмегімен заманауи айналар жасалады). Түсі бойынша (шартты түрде) қара және түсті металдар бөлінеді. Соңғыларының ішінен біз бағалыларды бөліп аламыз - Au, Ag, Pt. Алтын - зергерлердің металлы. Оның негізінде керемет Пасха жұмыртқалары Faberge жасалды. ҚоңырауМеталдар шырылдап, бұл қасиет қоңыраулар жасау үшін қолданылады (Мәскеу Кремліндегі патша қоңырауын есте сақтаңыз). Ең дыбысты металдар Au, Ag, Ci. Жуан, ызылдаған сақинасы бар мыс сақиналар - қызыл сақина. Бұл таңқурай жидектерінің құрметіне емес, алғашқы шіркеу қоңыраулары еріген голландиялық Малина қаласының құрметіне арналған бейнелі өрнек. Кейінірек Ресейде орыс шеберлері одан да сапалы қоңыраулар құйып, қалалар мен елді мекендердің тұрғындары шіркеулер үшін құйылған қоңырау жақсы дыбысталуы үшін алтын және күміс зергерлік бұйымдарды сыйға тартты. Кейбір ресейлік ломбардтарда комиссияға қабылданған алтын сақиналардың түпнұсқалығы әйелдің шашына ілінген алтын сақинаның шырылдауымен анықталды (өте ұзын және анық қатты дыбыс естіледі). Қалыпты жағдайда сынаптан басқа барлық металдар Hg қатты күйде болады. Ең қатты металл - шыны сызататын хром Cr. Ең жұмсақ сілтілі металдар, олар пышақпен кесіледі. Сілтілік металдарды үлкен сақтықпен сақтайды - Na - керосинде, ал Li - жеңіл болғандықтан вазелинде, керосин - шыны ыдыста, банка - асбест чиптерінде, асбест - қаңылтыр банкада сақталады. Электр өткізгіштікМеталдардың жақсы электр өткізгіштігі оларда аз ғана потенциалдар айырмасының әсерінен теріс полюстен оң полюске бағытталған бағытталған қозғалысқа ие болатын бос электрондардың болуымен түсіндіріледі. Температура көтерілген сайын атомдардың (иондардың) тербелісі күшейеді, бұл электрондардың бағытталған қозғалысын қиындатады және сол арқылы электр өткізгіштігінің төмендеуіне әкеледі. Төмен температурада тербеліс қозғалысы, керісінше, айтарлықтай төмендейді және электр өткізгіштігі күрт артады. Металдар абсолютті нөлге жақын асқын өткізгіштік көрсетеді. Ag, Cu, Au, Al, Fe ең жоғары электр өткізгіштікке ие; ең нашар өткізгіштер - Hg, Pb, W. Жылу өткізгіштікҚалыпты жағдайда металдардың жылу өткізгіштігі негізінен олардың электр өткізгіштігімен бірдей реттілікпен өзгереді. Жылу өткізгіштік еркін электрондардың жоғары қозғалғыштығына және атомдардың тербеліс қозғалысына байланысты, соның арқасында металдың массасында температураның тез теңестірілуі жүреді. Ең жоғары жылу өткізгіштік күміс пен мыста, ең төменгісі висмут пен сынапта. ТығыздығыМеталдардың тығыздығы әртүрлі. Бұл металл элементінің атомдық массасы неғұрлым аз болса, соғұрлым оның атомының радиусы үлкен болады. Ең жеңіл металл литий (тығыздығы 0,53 г/см3), ең ауыры – осмий (тығыздығы 22,6 г/см3). Тығыздығы 5 г/см 3-тен аз металдар жеңіл, қалғандары ауыр деп аталады. Металдардың балқу және қайнау температуралары әртүрлі. Ең төмен балқитын металл – сынап (бума = -38,9°С), цезий және галлий – сәйкесінше 29 және 29,8°С балқиды. Вольфрам - ең отқа төзімді металл (бале t = 3390 ° C). Қалайы мысалында металдардың аллотропиясы туралы түсінікКейбір металдардың аллотропты модификациясы болады. Мысалы, қалайы бөлінеді:
α-қаңылтыр, немесе сұр қалайы («қалайы оба» - қарапайым β-қалайдың төмен температурада α-қалайыға айналуы Р. Скотттың Оңтүстік полюске экспедициясының өліміне әкелді, ол барлық отыннан айырылды, өйткені ол сақталғандықтан барлық отыннан айырылды. қаңылтырмен жабылған цистерналар ), т үшін тұрақты<14°С, серый порошок. β-олово, или белое олово (t = 14 ― 161°С) очень мягкий металл, но тверже свинца, поддается литью и пайке. Используется в сплавах, например, для изготовления белой жести (луженого железа).
Металдардың кернеулерінің электрохимиялық қатары және оның екі ережесіАтомдардың реактивтілігіне қарай бір қатарда орналасуын былай көрсетуге болады: Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb,Н 2 , Сu, Hg, Ag, Pt, Au... Элементтің электрохимиялық қатардағы орны оның сулы ерітіндідегі иондарды қаншалықты оңай түзетінін, яғни реактивтілігін көрсетеді. Элементтердің реактивтілігі байланыс түзуге қатысатын электрондарды қабылдау немесе беру қабілетіне байланысты. Кернеу қатарының 1-ші ережесіЕгер метал осы қатарда сутектен бұрын болса, оны қышқыл ерітінділерінен ығыстыруға қабілетті, егер сутектен кейін болса, онда олай емес. Мысалы, Zn, Mg, Alқышқылдармен алмастыру реакциясын берді (олар кернеу қатарында Х), а Cuжоқ (ол кейін Х). Кернеу қатарының 2-ші ережесіЕгер метал тұздың металына дейінгі кернеулер қатарында болса, онда ол бұл металды өз тұзының ерітіндісінен ығыстырып шығаруға қабілетті. Мысалы, CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu. Мұндай жағдайларда металдың алдындағы немесе кейінгі позиция сутегімаңызды емес болуы мүмкін, әрекеттесетін металдың тұз түзетін металдан бұрын болуы маңызды: Cu + 2AgNO 3 = 2Ag + Cu (NO 3) 2. Металдардың жалпы химиялық қасиеттеріХимиялық реакцияларда металдар тотықсыздандырғыш болып табылады (олар электрондарды береді). Қарапайым заттармен әрекеттесу.
Галогендермен металдар тұздар – галогенидтер түзеді:
Mg + Cl 2 = MgCl 2; Zn + Br 2 = ZnBr 2.
Металдар оттегімен оксидтер түзеді:
4Na + O 2 = 2 Na 2 O; 2Cu + O 2 = 2CuO.
Күкіртпен металдар сульфидтер түзеді:
Fe + S = FeS.
Сутегімен ең белсенді металдар гидридтер түзеді, мысалы:
Ca + H 2 = CaH 2.
көміртекпен көптеген металдар карбидтер түзеді:
Са + 2С = СаС 2. Күрделі заттармен әрекеттесу
Кернеу қатарының басында металдар (литийден натрийге дейін) қалыпты жағдайда сутегін судан ығыстырып, сілтілер түзеді, мысалы:
2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2.
Сутегіге дейінгі кернеу қатарында орналасқан металдар сұйылтылған қышқылдармен (НCl, Н 2 SO 4 және т.б.) әрекеттеседі, нәтижесінде тұздар түзіліп, сутегі бөлінеді, мысалы:
2Al + 6НCl = 2AlCl 3 + 3H 2.
Металдар азырақ активті металдардың тұздарының ерітінділерімен әрекеттеседі, нәтижесінде белсендірек металдың тұзы түзіледі, ал аз белсенді металл бос күйде бөлінеді, мысалы:
CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu.

Табиғаттағы металдар.

Табиғаттағы металдарды табу.Көптеген металдар табиғатта әртүрлі қосылыстар түрінде кездеседі: белсенді металдар тек қосылыстар түрінде кездеседі; белсенділігі төмен металдар – қосылыстар түрінде және бос күйінде; асыл металдар (Ag, Pt, Au ...) бос күйде.Туған металдар әдетте тау жыныстарында түйіршіктер немесе қосындылар түрінде аз мөлшерде кездеседі. Сирек, сондай-ақ жеткілікті үлкен металл бөліктері бар - кесек. Табиғатта көптеген металдар химиялық табиғи қосылыстар түрінде байланысқан күйде болады - минералдар... Көбінесе бұл оксидтер, мысалы, темір минералдары: қызыл темір рудасы Fe 2 O 3, қоңыр темір рудасы 2Fe 2 O 3 ∙ 3H 2 O, магнитті темір рудасы Fe 3 O 4. Пайдалы қазбалар тау жыныстары мен кендердің құрамына кіреді. Кендерметалдар өнеркәсіпте металл алу үшін технологиялық және экономикалық жағынан қолайлы мөлшерде болатын, құрамында минералдары бар табиғи түзілімдер деп аталады.Кенге кіретін минералдың химиялық құрамы бойынша оксид, сульфид және басқа кендер бөлінеді.Әдетте, алу алдында. рудадан металдар, ол алдын ала байытылады - бөлек бос жыныстар, қоспалар, нәтижесінде металлургиялық өндіріс үшін шикізат қызметін атқаратын концентрат түзіледі. Металдарды алу әдістері.Олардың қосындыларынан металдар алу металлургияның міндеті болып табылады. Кез келген металлургиялық процесс әртүрлі тотықсыздандырғыштардың көмегімен метал иондарын тотықсыздандыру процесі, нәтижесінде металдар еркін күйде алынады. Металлургиялық процесті жүргізу әдісіне қарай пирометаллургия, гидрометаллургия және электрометаллургия бөлінеді. ПирометаллургияӘртүрлі тотықсыздандырғыштарды: көміртек, көміртек оксиді (II), сутек, металдар (алюминий, магний) және т.б. қолдану арқылы жоғары температурада олардың қосылыстарынан металдарды алу болып табылады. Металды қалпына келтіру мысалдары.
көмір:
ZnO + C → Zn + CO 2;
көміртегі тотығы:
Fe 2 O 3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2;
сутегі:
WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O; CoO + H 2 → Co + H 2 O;
алюминий (алумтермия):
4Al + 3MnO 2 → 2Al 2 O 3 + 3Mn; Cr 2 O 3 + 2Al = 2Al 2 O 3 + 2Cr;
магний:
TiCl 4 + 2Mg = Ti + 2MgCl 2. Гидрометаллургия- Бұл екі процесстен тұратын металдарды алу: 1) металдың табиғи қосылысы қышқылда ериді, нәтижесінде металл тұзының ерітіндісі пайда болады; 2) алынған ерітіндіден бұл металл белсендірек металмен ығыстырылады. Мысалы:
2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2.
CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O.
CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu.
Электрометаллургия- Бұл ерітінділерді немесе олардың қосылыстарының балқымаларын электролиздеу арқылы металдарды алу. Электр тогы электролиз процесінде тотықсыздандырғыш рөлін атқарады.

IA тобының металдарының жалпы сипаттамасы.

Бірінші топтың (IA-топ) негізгі топшасының металдарына литий (Li), натрий (Na), калий (К), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr) жатады. Бұл металдар сілтілі металдар деп аталады, өйткені олар және олардың оксидтері сумен әрекеттескенде сілтілер түзеді.Сілтілік металдар s-элементтер. Сыртқы электрон қабатында металл атомдарының бір s-электроны болады (ns 1). Калий, натрий – жай заттар



Ампулалардағы сілтілі металдар:
а - цезий; b - рубидий; c - калий; g - натрий ИА тобының элементтері туралы негізгі мәліметтер

Элемент	Ли литий	Натрий	K калий	Rb рубидий	Cs цезий	Франция фр
Атомдық сан	3	11	19	37	55	87
Атомдардың сыртқы электрондық қабаттарының құрылысы	ns 1 np 0, мұндағы n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, n - период саны
Тотығу күйі	+1	+1	+1	+1	+1	+1
Негізгі табиғи қосылыстар	Li 2 O · Al 2 O 3 · 4SiO 2 (сподумен); LiAl (PO 4) F, LiAl (PO 4) OH (амблигонит)	NaCl (ас тұзы); Na 2 SO 4 · 10H 2 O (Глаубер тұзы, мирабилит); КCl NaCl (сильвит)	KCl (сильвинит), KCl NaCl (сильвинит); K (калий дала шпаты, ортогональды); KCl MgCl 2 6H 2 O (карналлит) – өсімдіктерде кездеседі	Изоаморфты қоспа ретінде калий минералдары – сильвинит және карналлит	4Cs 2 O · 4Al 2 O 3 · 18 SiO 2 · 2H 2 O (жартылай цит); калий минералдарының серіктесі	Α-актинийдің ыдырау өнімі

Физикалық қасиеттеріКалий мен натрий жұмсақ күміс металдар (пышақпен кесілген); ρ (K) = 860 кг / м 3, Tm (K) = 63,7 ° C, ρ (Na) = 970 кг / м 3, Tm (Na) = 97,8 ° C. Олар жоғары жылу және электр өткізгіштікке ие, жалынды өзіне тән түстермен бояйды: K - ақшыл күлгін түсте, Na - сары түспен.