Πού βρίσκονται τα αμέταλλα στον περιοδικό πίνακα; Αμέταλλα

1. Θέση των μετάλλων στον πίνακα των στοιχείων

Τα μέταλλα βρίσκονται κυρίως στο αριστερό και κάτω μέρος του PSHE. Αυτά περιλαμβάνουν:

2. Δομή ατόμων μετάλλου

Τα άτομα μετάλλου έχουν συνήθως 1-3 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό ενεργειακό τους επίπεδο. Τα άτομα τους έχουν μεγάλη ακτίνα και εγκαταλείπουν εύκολα ηλεκτρόνια σθένους, δηλ. προβολή αποκαταστατικές ιδιότητες.

3. Φυσικές ιδιότητεςμέταλλα

Αλλαγές στην ηλεκτρική αγωγιμότητα ενός μετάλλου όταν θερμαίνεται και ψύχεται

Μεταλλική σύνδεση - αυτή είναι η σύνδεση που γίνεται ελεύθερα ηλεκτρόνιαμεταξύ κατιόντων σε μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα.

4. Λήψη μετάλλων

1. Αναγωγή μετάλλων από οξείδια με άνθρακα ή μονοξείδιο του άνθρακα

Me x O y + C = CO 2 + Me or Me x O y + CO = CO 2 + Me

2. Καβούρδισμα των σουλφιδίων ακολουθούμενη από αναγωγή

Στάδιο 1 – Me x S y +O 2 =Me x O y +SO 2

Στάδιο 2 -Me x O y + C = CO 2 + Me or Me x O y + CO = CO 2 + Me

3 Αλουμινοθερμία (ανάρρωση περισσότερο ενεργό μέταλλο)

Me x O y + Al = Al 2 O 3 + Me

4. Υδροθερμία -για την παραγωγή μετάλλων υψηλής καθαρότητας

Me x O y + H 2 = H 2 O + Me

5. Αναγωγή μετάλλων με ηλεκτρικό ρεύμα (ηλεκτρόλυση)

1) Μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών που λαμβάνεται στη βιομηχανία με ηλεκτρόλυση λιωμένα άλατα (χλωρίδια):

2NaCl – τήκω, εκλέγω. ρεύμα. → 2 Na + Cl 2

CaCl 2 – τήξη, εκλεκτ. ρεύμα.→ Ca+Cl2

υδροξείδιο τήκεται:

4NaOH – τήκω, εκλέγω. ρεύμα.→ 4 Na + O 2 + 2 H 2 O

2) Αλουμίνιο στη βιομηχανία λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση τήγμα οξειδίου του αλουμινίου Εγώ σε κρυόλιθο Na 3 AlF 6 (από βωξίτη):

2Al 2 O 3 – τήξη σε κρυόλιθο, ηλεκτρ. ρεύμα.→ 4 Al + 3 O 2

3) Ηλεκτρόλυση υδατικά διαλύματαάλατα χρήση για τη λήψη μετάλλων ενδιάμεσης δραστικότητας και ανενεργών:

2CuSO 4 +2H 2 O – διάλυμα, εκλεκτ. ρεύμα.→ 2 Cu + O 2 + 2 H 2 SO 4

5. Εύρεση μετάλλων στη φύση

Το πιο συνηθισμένο σε φλοιός της γηςμέταλλο - αλουμίνιο. Τα μέταλλα βρίσκονται τόσο σε ενώσεις όσο και σε ελεύθερη μορφή.

1. Ενεργό – με τη μορφή αλάτων (θειικά, νιτρικά, χλωριούχα, ανθρακικά)

2. Μέτρια δραστηριότητα – με τη μορφή οξειδίων, σουλφιδίων ( Fe 3 O 4 , FeS 2 )

3. Ευγενής – σε ελεύθερη μορφή ( Au, Pt, Ag)

ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ

Οι γενικές χημικές ιδιότητες των μετάλλων παρουσιάζονται στον πίνακα:

ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΝΑΘΕΣΗ

Νο. 1. Τελειώστε τις εξισώσεις εφαρμόσιμοςαντιδράσεις, ονομάστε τα προϊόντα αντίδρασης

Li+ H2O =

Cu + H2O =

Al + H2O =

Ba + H 2 O =

Mg + H2O =

Ca+HCl=

Na + H2SO4 (K) =

Al+H2S=

Ca + H3PO4 =

HCl + Zn =

H2SO4 (k)+ Cu=

H2S + Mg =

HCl + Cu =

HNO 3 (K)+ С u =

H2S+Pt=

H3PO4 + Fe =

HNO 3 (p)+ Na=

Fe + Pb(NO 3) 2 =

Νο 2. Συμπληρώστε το CRM, τακτοποιήστε τους συντελεστές χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ηλεκτρονικής ισορροπίας, υποδεικνύετε τον οξειδωτικό παράγοντα (αναγωγικός παράγοντας):

Al + O 2 =

Li + H2O =

Na + HNO 3 (k) =

Mg + Pb(NO 3) 2 =

Ni + HCl =

Ag + H 2 SO 4 (k) =

Νο 3. Εισαγάγετε χαρακτήρες που λείπουν αντί για τελείες (<, >ή =)

Βασική χρέωση	Li…Rb	Να…Αλ	Ca…K
Αριθμός επιπέδων ενέργειας	Li…Rb	Να…Αλ	Ca…K
Αριθμός εξωτερικών ηλεκτρονίων	Li…Rb	Να…Αλ	Ca…K
Ατομική ακτίνα	Li…Rb	Να…Αλ	Ca…K
Αποκαταστατικές ιδιότητες	Li…Rb	Να…Αλ	Ca…K

Νο 4. Συμπληρώστε το CRM, τακτοποιήστε τους συντελεστές χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ηλεκτρονικής ισορροπίας, υποδεικνύετε τον οξειδωτικό παράγοντα (αναγωγικός παράγοντας):

K+ O 2 =

Mg+ H2O =

Pb+ HNO 3 (p) =

Fe+ CuCl 2 =

Zn + H 2 SO 4 (ρ) =

Zn + H 2 SO 4 (k) =

Νο 5. Επίλυση δοκιμαστικών προβλημάτων

1.Επιλέξτε μια ομάδα στοιχείων που περιέχει μόνο μέταλλα: Α) Al, As, P; Β) Mg, Ca, Si; Β) Κ, Ca, Pb 2. Επιλέξτε μια ομάδα που περιέχει μόνο απλές ουσίες– μη μέταλλα: Α) K 2 O, SO 2, SiO 2; Β) H2, Cl2, I2; Β) Ca, Ba, HCl; 3. Υποδείξτε τα κοινά χαρακτηριστικά στη δομή των ατόμων K και Li: Α) 2 ηλεκτρόνια στο τελευταίο στρώμα ηλεκτρονίων. Β) 1 ηλεκτρόνιο στην τελευταία στιβάδα ηλεκτρονίων. ΣΕ) τον ίδιο αριθμόηλεκτρονικά στρώματα. 4. Το μέταλλο ασβεστίου παρουσιάζει τις ακόλουθες ιδιότητες: Α) οξειδωτικός παράγοντας. Β) αναγωγικός παράγοντας. Γ) έναν οξειδωτικό ή έναν αναγωγικό παράγοντα, ανάλογα με τις συνθήκες. 5. Οι μεταλλικές ιδιότητες του νατρίου είναι πιο αδύναμες από αυτές του - Α) μαγνήσιο, Β) κάλιο, Γ) λίθιο. 6. Στα ανενεργά μέταλλα περιλαμβάνονται: Α) αλουμίνιο, χαλκός, ψευδάργυρος, Β) υδράργυρος, ασήμι, χαλκός. Γ) ασβέστιο, βηρύλλιο, άργυρος. 7. Ποια είναι η φυσική ιδιότητα δεν είναικοινό για όλα τα μέταλλα: Α) ηλεκτρική αγωγιμότητα, Β) θερμική αγωγιμότητα, Β) στερεά κατάσταση συσσωμάτωσης στο φυσιολογικές συνθήκες, Δ) μεταλλική λάμψη

Μέρος Β. Η απάντηση στις εργασίες σε αυτό το μέρος είναι ένα σύνολο γραμμάτων που πρέπει να γραφτούν Αγώνας. Με αύξηση σειριακός αριθμόςστοιχείο σε κύρια υποομάδαΗ ομάδα II του Περιοδικού Συστήματος, οι ιδιότητες των στοιχείων και των ουσιών που σχηματίζουν αλλάζουν ως εξής:

Ως αποτέλεσμα της μελέτης αυτού του κεφαλαίου, ο μαθητής θα πρέπει: ξέρω

• θέση των μη μετάλλων σε Περιοδικός Πίνακας;
• βιολογικό ρόλοαμέταλλα;
• χρήση μη μετάλλων στην ιατρική και τη φαρμακευτική· έχω την δυνατότητα να
• χαρακτηρίζουν τα δομικά χαρακτηριστικά των ατόμων μη μεταλλικά στοιχεία;
• περιγράφω τους πιο σημαντικούς τρόπουςαπόκτηση μη μετάλλων·
• διεξαγωγή αντιδράσεων για την ανίχνευση βασικών μη μεταλλικών ενώσεων. τα δικά
• δεξιότητες στη σύνταξη ηλεκτρονικών διαμορφώσεων και ηλεκτρονικών δομών ατόμων μη μετάλλων·
• δεξιότητες στη σύνταξη εξισώσεων αντίδρασης που χαρακτηρίζουν τις χημικές ιδιότητες των μη μετάλλων, καθώς και τις ενώσεις υδρογόνου και οξυγόνου τους.

Κατά τη μελέτη της δομής του περιοδικού πίνακα και της θέσης σε αυτόν χημικά στοιχείαΕίναι εύκολο να παρατηρήσετε ότι τα μεταλλικά στοιχεία διαχωρίζονται από τα αμέταλλα με μια συμβατική διαγώνια γραμμή που εκτείνεται από το βόριο έως την αστατίνη. Τα πιο τυπικά αμέταλλα καταλαμβάνουν την κορυφή σωστη πλευραοι πίνακες και οι περίοδοι κατανέμονται ως εξής: στην πρώτη περίοδο - δύο (N, He). στο δεύτερο - έξι (B, C, N, O, F, Ne). στο τρίτο - πέντε (Si, P, S, C1, Ar). στο τέταρτο - τέσσερα (As, Se, Br, Kg). στο πέμπτο - τρία (Te, I, He); στο έκτο - δύο (At, Rn).

Πειραματικές μελέτες που ελήφθησαν στο Κοινό Ινστιτούτο Πυρηνικής Έρευνας (Dubna) δείχνουν ότι το 118ο στοιχείο έχει ένα εξωτερικό κέλυφος οκτώ ηλεκτρονίων, αλλά διαφέρει από ευγενή αέριαγιατί είναι μέταλλο.

Τα αμέταλλα βρίσκονται στις ομάδες 13-18 και ηλεκτρονικές διαμορφώσειςτα εξωτερικά τους κελύφη από το B στο Ne αλλάζουν σε σειρά ns 2 np ] -» ns 2 np 6, δηλ. αμέταλλα των ομάδων 13-18 ανήκουν στα στοιχεία R-οικογένειες (Εικ. 12.1).

Όσο πιο δεξιά βρίσκεται το αμέταλλο, όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια ιονισμού, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγγένεια ηλεκτρονίων. Επομένως, τείνουν να σχηματίζονται άτομα μη μετάλλων νέφος ηλεκτρονίωνμε τη διαμόρφωση ενός ευγενούς αερίου, που πραγματοποιείται με την αυξανόμενη ικανότητα από αριστερά προς τα δεξιά να προσθέτουν ηλεκτρόνια. Μέσα σε ομάδες, αυτά τα μοτίβα εκδηλώνονται από κάτω προς τα πάνω, επομένως το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο είναι το φθόριο.

Ρύζι. 12.1.

Για τα μη μέταλλα, η κατάσταση οξείδωσης στις ενώσεις υδρογόνου μπορεί να προσδιοριστεί από τη διαφορά (G - 18), όπου G είναι ο αριθμός της ομάδας στην οποία βρίσκεται το αμέταλλο. Κατά συνέπεια, κάθε άτομο μη μετάλλου μπορεί να συνδυαστεί με (18 - G) άτομα υδρογόνου. Έτσι, ένα άτομο άνθρακα (ομάδα 14) μπορεί να συνδυαστεί με τέσσερα άτομα υδρογόνου, αφού η κατάσταση οξείδωσης του άνθρακα είναι (14 - 18) = - 4. Η υψηλότερη θετική κατάσταση οξείδωσης των μη μετάλλων είναι συνήθως + (G - 10). Για παράδειγμα, η κατάσταση οξείδωσης του χλωρίου στο HCI 4 είναι +7.

Επτά μη μεταλλικά στοιχεία υπάρχουν ως διατομικά μόρια: πέντε από αυτά είναι αέρια υπό κανονικές συνθήκες - υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο, φθόριο και χλώριο. το βρώμιο είναι υγρό και το ιώδιο είναι κρυσταλλική ουσία, ικανό να εξαχνώνεται χωρίς να λιώνει.

Τα υπόλοιπα αμέταλλα υπό κανονικές συνθήκες σχηματίζουν κρυστάλλους με διαφορετικές δομές (για παράδειγμα, άνθρακας σε μορφή διαμαντιού) ή είναι αέρια (ευγενή αέρια).

Τα μη μεταλλικά στοιχεία στη φύση βρίσκονται κυρίως με τη μορφή ενώσεων, γεγονός που εξηγείται από την υψηλή χημική τους αντιδραστικότητα. Το οξυγόνο, το άζωτο, το θείο, ο άνθρακας και τα ευγενή αέρια εμφανίζονται ως απλές ουσίες.

Συνοψίζοντας τις φυσικές ιδιότητες των μη μετάλλων, πρέπει να σημειωθεί ότι δεν έχουν χαρακτηριστική λάμψη και έχουν διαφορετικό χρώμα. V κρυσταλλική κατάστασηδιαφέρουν ως προς τη δομή και τη δύναμη των κρυστάλλων. κακή αγωγιμότητα θερμότητας και ηλεκτρισμού.

Τα οξείδια των περισσότερων αμετάλλων είναι ομοιοπολικές ενώσεις και, ως προς τις χημικές τους ιδιότητες, ανήκουν σε αυτές οξείδια οξέος.

Όταν λαμβάνουμε μη μεταλλικά στοιχεία με τη μορφή απλών ουσιών, προχωράμε κυρίως από τη χημική τους δράση. Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των μεθόδων είναι ότι στις περισσότερες περιπτώσεις βασίζονται σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.

Η χημική δραστηριότητα των μη μετάλλων ποικίλλει ευρέως.

Με εξαίρεση τα ευγενή αέρια, τα αμέταλλα σχηματίζουν πτητικές ενώσεις υδρογόνου, οι οποίες λαμβάνονται είτε με άμεση αλληλεπίδραση απλών ουσιών είτε έμμεσα:

Βιωσιμότητα ενώσεις υδρογόνουεντός των ομάδων από πάνω προς τα κάτω αποδυναμώνεται. Σε περιόδους από αριστερά προς τα δεξιά εντείνονται όξινες ιδιότητεςενώσεις υδρογόνου: εδώ οι πιο έντονες όξινες ιδιότητες είναι χαρακτηριστικές του αντίστοιχου υδραλογόνου.

Τα αμέταλλα σχηματίζουν ενώσεις με το οξυγόνο, η συντριπτική πλειοψηφία των οποίων (εκτός από 2) είναι όξινα οξείδια. Τα οξείδια στα οποία το μη μεταλλικό στοιχείο βρίσκεται σε χαμηλότερη θετική οξείδωση εμφανίζουν τόσο οξειδωτικές όσο και αναγωγικές ιδιότητες:

Εάν στα οξείδια ένα μη μεταλλικό στοιχείο βρίσκεται στην υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης, τότε εμφανίζει μόνο (!) οξειδωτικές ιδιότητες:

Τα οξείδια των μη μετάλλων αντιστοιχούν σε οξοξέα, οι ιδιότητες των οποίων εξαρτώνται από τον βαθμό οξείδωσης των χαρακτηριστικών ατόμων.

Εάν το χαρακτηριστικό άτομο βρίσκεται στη χαμηλότερη θετική κατάσταση οξείδωσης, τότε τέτοια οξέα είναι ασθενείς ηλεκτρολύτες; χαρακτηρίζονται τόσο από οξειδωτικές όσο και από αναγωγικές ιδιότητες (για παράδειγμα: HN0 2, H 2 S0 3, H 3 P0 3, NSyu 2). Εάν το χαρακτηριστικό άτομο βρίσκεται στην κατάσταση της υψηλότερης κατάστασης οξείδωσης, τότε τέτοια οξέα είναι

οξειδωτικά μέσα (για παράδειγμα: HN03, H2S04, NSyu 4).

Τα αμέταλλα της ίδιας ομάδας, που βρίσκονται στην ίδια κατάσταση οξείδωσης, σχηματίζουν οξοξέα, η ισχύς των οποίων μειώνεται όσο αυξάνεται το φορτίο του πυρήνα. Έτσι, στην ομάδα αλογόνων της σειράς PSYu 3 - NVgO e ​​- NU 3 τα περισσότερα ασθενές οξύείναι NU 3, το ισχυρότερο είναι NU 3.

Παρόμοια εξάρτηση μπορεί να παρατηρηθεί και για τα αμέταλλα των ομάδων 14-16.

Μέσα σε περιόδους, από αριστερά προς τα δεξιά, η ισχύς των οξοξέων αυξάνεται:

Έτσι, τα αμέταλλα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, με μέταλλα, οξέα και αλκάλια. Οι μαθητές καλούνται να αναλύσουν αυτές τις αλληλεπιδράσεις ως ανεξάρτητη εργασία.

Υπάρχουν 22 μη μεταλλικά στοιχεία στον περιοδικό πίνακα και βρίσκονται στις ομάδες 13-18.

Στο εξωτερικό ενεργειακό επίπεδο, αυτά τα στοιχεία περιέχουν 4-8 ηλεκτρόνια (η εξαίρεση είναι το βόριο, το οποίο έχει τρία ηλεκτρόνια).

Χαρακτηρίζονται από διαφορετικά καταστάσεις συνάθροισης- από αέριο σε κρυσταλλικό. Ορισμένα (άνθρακας, φώσφορος, οξυγόνο, θείο κ.λπ.) χαρακτηρίζονται από το φαινόμενο της αλλοτροπίας. Τα μη μεταλλικά στοιχεία που βρίσκονται στη στερεά κατάσταση είναι κυρίως άμορφα. Τα περισσότερα από αυτά χαρακτηρίζονται από χαμηλές τιμές θερμικής αγωγιμότητας και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Με εξαίρεση το ήλιο και το νέον, άλλα αμέταλλα σχηματίζουν οξείδια και υδροξείδια, τα περισσότερα από τα οποία παρουσιάζουν όξινες ιδιότητες.

Κατά κανόνα, χαρακτηρίζονται από υψηλή ηλεκτραρνητικότητα και είναι ενεργοί οξειδωτικοί παράγοντες.

Ερωτήσεις και εργασίες

• 1. Να αναφέρετε τα μη μεταλλικά στοιχεία, να αναφέρετε τη θέση τους στον περιοδικό πίνακα στοιχείων του D.I Mendeleev.
• 2. Γιατί μειώνεται ο αριθμός των μη μεταλλικών στοιχείων όσο αυξάνεται ο αριθμός της περιόδου; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας σύμφωνα με τη δομή του ατόμου.
• 3. Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των μη μετάλλων της δεύτερης περιόδου, εξηγήστε τα μοτίβα των αλλαγών στη δομή των εξωτερικών φλοιών ηλεκτρονίων.
• 4. Ποια μοτίβα παρατηρούνται στις αλλαγές στις ιδιότητες των αμετάλλων που ανήκουν στην τρίτη περίοδο;
• 5. Πώς αλλάζουν οι οξειδωτικές ιδιότητες των μη μετάλλων μέσα σε μια περίοδο και μέσα σε μια ομάδα; Υποστηρίξτε την απάντησή σας με συγκεκριμένα παραδείγματα.
• 6. Είναι γνωστό ότι μέσα σε μια περίοδο, με την αύξηση του πυρηνικού φορτίου, η υψηλοτερος ΒΑΘΜΟΣοξείδωση. Με βάση αυτό, σημειώστε τους τύπους των ανώτερων οξέα οξυγόνουαμέταλλα της τρίτης περιόδου και συγκρίνετε τις οξειδωτικές τους ιδιότητες.
• 7. Για τα αμέταλλα της δεύτερης περιόδου να γράψετε τύπους πιθανά οξείδιακαι χαρακτηρίζουν τις ιδιότητές τους στη μορφή αντίστοιχες εξισώσειςαντιδράσεις.
• 8. Να αναφέρετε τα αμέταλλα που αναπαρίστανται ως διατομικά μόρια με τη μορφή απλών ουσιών. Εξηγήστε τη δομή τους και χαρακτηρίστε την αντιδραστικότητα τους.
• 9. Γράψτε τους τύπους καθεμιάς από τις ενώσεις που αναφέρονται παρακάτω και υποδείξτε την κατάσταση οξείδωσης των μη μετάλλων - χαρακτηριστικών ατόμων: νιτρώδες οξύ, θειούχος σίδηρος, χλωρικό κάλιο, υπεριωδικό νάτριο, φωσφορικό ασβέστιο, διττανθρακικό νάτριο.
• 10. Υπάρχει σχέση μεταξύ της ηλεκτραρνητικότητας ενός στοιχείου και της κατάστασης οξείδωσής του; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με συγκεκριμένα παραδείγματα.

Στον περιοδικό πίνακα καταλαμβάνονται περισσότερα από τα 3/4 των θέσεων: βρίσκονται στα I, II, III ομάδες, σε δευτερεύουσες υποομάδες όλων των ομάδων. Επιπλέον, τα μέταλλα είναι τα περισσότερα βαριά στοιχεία IV, V, VI και VII ομάδες. Θα πρέπει να σημειωθεί, ωστόσο, ότι πολλά έχουν αμφοτερικές ιδιότητες και μερικές φορές μπορεί να συμπεριφέρονται σαν αμέταλλα.
Ένα χαρακτηριστικό της δομής των ατόμων μετάλλου είναι ο μικρός αριθμός ηλεκτρονίων στο εξωτερικό ηλεκτρονικό στρώμα, που δεν υπερβαίνει τα τρία.
Τα άτομα μετάλλου, κατά κανόνα, έχουν μεγάλες ατομικές ακτίνες. Στις περιόδους οι μεγαλύτερες ατομικές ακτίνες είναι αλκαλιμέταλλα. Εξ ου και η υψηλότερη χημική τους δράση, δηλαδή τα άτομα μετάλλου εγκαταλείπουν εύκολα ηλεκτρόνια και είναι καλοί αναγωγικοί παράγοντες. Οι καλύτεροι αναγωγικοί παράγοντες είναι οι ομάδες I και II των κύριων υποομάδων.
Στις ενώσεις, τα μέταλλα παρουσιάζουν πάντα θετικό βαθμόοξείδωση, συνήθως από +1 έως +4.

Εικόνα 70. Σχέδιο εκπαίδευσης μεταλλική σύνδεσησε ένα κομμάτι μέταλλο

Σε ενώσεις με αμέταλλα, τα τυπικά μέταλλα σχηματίζουν έναν χημικό δεσμό ιοντικής φύσης. Σε απλή μορφή, τα άτομα μετάλλου συνδέονται μεταξύ τους με τον λεγόμενο μεταλλικό δεσμό.

Σημειώστε αυτόν τον όρο στο σημειωματάριό σας.

Ο μεταλλικός δεσμός είναι ένας ειδικός τύπος δεσμού μοναδικό στα μέταλλα. Η ουσία του είναι ότι τα ηλεκτρόνια αποσπώνται συνεχώς από άτομα μετάλλου, τα οποία κινούνται σε όλη τη μάζα ενός κομματιού μετάλλου (Εικ. 70). Τα άτομα μετάλλου, που στερούνται ηλεκτρόνια, μετατρέπονται σε θετικά ιόντα, τα οποία τείνουν να προσελκύουν και πάλι ελεύθερα κινούμενα ηλεκτρόνια. Την ίδια στιγμή, άλλα άτομα μετάλλων δίνουν ηλεκτρόνια. Έτσι, το λεγόμενο αέριο ηλεκτρονίων κυκλοφορεί συνεχώς μέσα σε ένα κομμάτι μετάλλου, το οποίο δεσμεύει σταθερά όλα τα άτομα μετάλλου μεταξύ τους. Τα ηλεκτρόνια αποδεικνύεται ότι μοιράζονται, σαν να λέγαμε, ταυτόχρονα όλα τα άτομα του μετάλλου. Τέτοιος ειδικού τύπου χημικός δεσμόςμεταξύ ατόμων μετάλλου καθορίζει τόσο τις φυσικές όσο και τις χημικές ιδιότητες των μετάλλων.

■ 1. Πώς εξηγείται η χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα των μετάλλων;
2. Πώς προκύπτει ένας μεταλλικός δεσμός;
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός μεταλλικού δεσμού και ενός ομοιοπολικού δεσμού;

Ρύζι. 71. Σύγκριση σημείων τήξης διαφορετικών μετάλλων

Τα μέταλλα έχουν μια σειρά από παρόμοιες φυσικές ιδιότητες που τα διακρίνουν από τα μη μέταλλα. Όσο περισσότερα ηλεκτρόνια σθένους έχει ένα μέταλλο, τόσο ισχυρότερος είναι ο μεταλλικός δεσμός, τόσο ισχυρότερο είναι το κρυσταλλικό πλέγμα, τόσο ισχυρότερο και σκληρότερο είναι το μέταλλο, τόσο υψηλότερο είναι το σημείο τήξης και βρασμού του κ.λπ. Τα χαρακτηριστικά των φυσικών ιδιοτήτων των μετάλλων συζητούνται παρακάτω.
Όλα τους έχουν μια περισσότερο ή λιγότερο έντονη λάμψη, η οποία συνήθως ονομάζεται μεταλλική. Η μεταλλική γυαλάδα είναι χαρακτηριστική για ένα κομμάτι μετάλλου στο σύνολό του. Η σκόνη περιέχει σκουρόχρωμα μέταλλα, με εξαίρεση το μαγνήσιο και το αλουμίνιο, τα οποία διατηρούν ένα ασημί-λευκό χρώμα, και ως εκ τούτου η σκόνη αλουμινίου χρησιμοποιείται για την κατασκευή «ασημί» βαφής. Πολλά αμέταλλα έχουν λιπαρή ή υαλώδη λάμψη.
Το χρώμα των μετάλλων είναι αρκετά ομοιόμορφο: είναι είτε ασημί-λευκό (,) είτε ασημί-γκρι (,). Μόνο κίτρινο χρώμα, α - κόκκινο. Τα μη μέταλλα έχουν πολύ διαφορετικό χρώμα: - κίτρινο λεμονιού, - κόκκινο-καφέ, - κόκκινο ή λευκό, - μαύρο.

Έτσι, ανάλογα με το χρώμα, τα μέταλλα χωρίζονται συμβατικά σε σιδηρούχα και μη σιδηρούχα. Τα σιδηρούχα μέταλλα το περιλαμβάνουν επίσης. Όλα τα άλλα μέταλλα ονομάζονται μη σιδηρούχα.

Στο φυσιολογικές συνθήκεςτα μέταλλα είναι σκληρά κρυσταλλική δομή. Μεταξύ των μη μετάλλων υπάρχουν και στερεά (,) και υγρά () και αέρια (,).
Όλα τα μέταλλα, με εξαίρεση τον υδράργυρο, είναι στερεά, επομένως το σημείο τήξης τους είναι πάνω από το μηδέν, μόνο το σημείο τήξης του υδραργύρου είναι -39°. Το πιο πυρίμαχο μέταλλο είναι το , του οποίου το σημείο τήξης είναι 3370°. Το σημείο τήξης άλλων μετάλλων βρίσκεται εντός αυτών των ορίων (Εικ. 71).
Τα σημεία τήξης των μη μετάλλων είναι πολύ χαμηλότερα από εκείνα των μετάλλων, για παράδειγμα οξυγόνο -219°, υδρογόνο -259,4°, φθόριο -218°, χλώριο -101°, βρώμιο -5,7°.

Ρύζι. 72. Σύγκριση της σκληρότητας των μετάλλων με τη σκληρότητα του διαμαντιού.

Τα μέταλλα έχουν διαφορετική σκληρότητα, η οποία συγκρίνεται με τη σκληρότητα του διαμαντιού. Η σκληρότητα ενός μετάλλου προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή - έναν ελεγκτή σκληρότητας. Σε αυτή την περίπτωση, μια χαλύβδινη σφαίρα ή, σε περίπτωση μεγαλύτερης σκληρότητας του μετάλλου, ένας κώνος διαμαντιού πιέζεται στη μεταλλική μάζα. Η σκληρότητα του μετάλλου καθορίζεται από τη δύναμη της πίεσης και το βάθος της οπής που σχηματίζεται.
Το πιο σκληρό μέταλλο είναι . Τα μαλακά μέταλλα - , - κόβονται εύκολα με ένα μαχαίρι. Η σκληρότητα μεμονωμένων μετάλλων στη γενικά αποδεκτή κλίμακα σκληρότητας δέκα σημείων φαίνεται στο Σχ. 72.

Τα μέταλλα, σε μικρό ή μεγαλύτερο βαθμό, έχουν πλαστικότητα (ελατότητα). Τα μη μέταλλα δεν έχουν αυτή την ιδιότητα. Το πιο ελατό μέταλλο είναι. Μπορεί να σφυρηλατηθεί σε φύλλο χρυσού πάχους 0,0001 mm - 500 φορές πιο λεπτό από ανθρώπινη τρίχα. Ταυτόχρονα, είναι πολύ εύθραυστο. Μπορείτε ακόμη και να το αλέσετε σε σκόνη σε ένα γουδί.
Η πλαστικότητα είναι η ικανότητα να υφίσταται ισχυρή παραμόρφωση χωρίς να διακυβεύεται η μηχανική αντοχή. Η πλαστικότητα των μετάλλων χρησιμοποιείται κατά την έλασή τους, όταν περνούν τεράστιες θερμές μεταλλικές ράβδοι μεταξύ των αξόνων πτύχωσης, προετοιμάζοντας φύλλα από αυτούς, κατά το τράβηγμα, όταν τραβιέται σύρμα από αυτά, κατά το πάτημα, το σφράγισμα, όταν υπό την επίδραση

Ρύζι. 73. Σύγκριση μετάλλων κατά πυκνότητα.

ασκείται πίεση στο θερμαινόμενο μέταλλο μια ορισμένη μορφή, το οποίο διατηρεί όταν κρυώσει. Η πλαστικότητα εξαρτάται από τη δομή κρυσταλλικού πλέγματοςμέταλλα
Όλα τα μέταλλα είναι αδιάλυτα στο νερό, αλλά διαλυτά μεταξύ τους στα τήγματα. Στερεό διάλυμαΤο ένα μέταλλο σε ένα άλλο ονομάζεται κράμα.

Με βάση την πυκνότητά τους, τα μέταλλα χωρίζονται σε βαριά και ελαφριά. Όσα η πυκνότητα τους είναι μεγαλύτερη από 3 g/cm3 θεωρούνται βαριά (Εικ. 73). Το περισσότερο βαρέων μετάλλωνείναι . Τα ελαφρύτερα μέταλλα - , .- έχουν πυκνότητα ακόμη μικρότερη από μία. Τα ελαφρά μέταλλα - και - χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία.
Τα μέταλλα χαρακτηρίζονται από υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα (Εικ. 74), ενώ τα αμέταλλα έχουν αυτές τις ιδιότητες σε αδύναμος βαθμός. Έχει τη μεγαλύτερη ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, και βρίσκεται στη δεύτερη θέση. Αυτές οι ιδιότητες του αλουμινίου είναι αρκετά υψηλές.

Ρύζι. 74. Σύγκριση ηλεκτρικής αγωγιμότητας και θερμικής αγωγιμότητας διαφορετικών μετάλλων

Πρέπει να σημειωθεί ότι τα μέταλλα με υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα έχουν επίσης υψηλή θερμική αγωγιμότητα.
Τα μέταλλα παρουσιάζουν μαγνητικές ιδιότητες. Εάν, κατά την επαφή με έναν μαγνήτη, ένα μέταλλο έλκεται από αυτό και στη συνέχεια γίνεται το ίδιο μαγνήτης, λέμε ότι το μέταλλο μαγνητίζεται. Μαγνητίζονται επίσης καλά. Τέτοια μέταλλα ονομάζονται σιδηρομαγνητικά. Αμέταλλα μαγνητικές ιδιότητεςδεν κατέχουν.

■ 4. Δημιουργήστε και συμπληρώστε τον παρακάτω πίνακα:

Χημικές ιδιότητες των μετάλλων. Διάβρωση

Οι χημικές και φυσικές ιδιότητες των μετάλλων καθορίζονται από την ατομική δομή και τα χαρακτηριστικά του μεταλλικού δεσμού. Όλα τα μέταλλα διακρίνονται από την ικανότητά τους να εγκαταλείπουν εύκολα τα ηλεκτρόνια σθένους. Από αυτή την άποψη, παρουσιάζουν έντονες αποκαταστατικές ιδιότητες. Ο βαθμός αναγωγικής δραστηριότητας των μετάλλων αντανακλά την ηλεκτροχημική σειρά τάσεων (βλ. Παράρτημα III, παράγραφος 6).
Γνωρίζοντας τη θέση του μετάλλου σε αυτή τη σειρά, μπορούμε να βγάλουμε ένα συμπέρασμα σχετικά με τη συγκριτική ποσότητα ενέργειας που δαπανάται για την αφαίρεση των ηλεκτρονίων σθένους από το άτομο. Όσο πιο κοντά στην αρχή της σειράς, τόσο πιο εύκολα οξειδώνεται το μέταλλο. Τα πιο ενεργά μέταλλα εκτοπίζονται από το νερό υπό κανονικές συνθήκες για να σχηματίσουν ένα αλκάλιο:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Λιγότερο ενεργά μέταλλα εκτοπίζονται από το νερό με τη μορφή υπέρθερμου ατμού και σχηματίζονται
2Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
αντιδρούν με αραιά και χωρίς οξυγόνο οξέα, εκτοπίζοντας το υδρογόνο από αυτά:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Τα μέταλλα που έρχονται μετά το υδρογόνο δεν μπορούν να το εκτοπίσουν από το νερό και τα οξέα, αλλά εισέρχονται σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής με οξέα χωρίς να εκτοπίζουν το υδρογόνο:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + H2O
Όλα τα προηγούμενα μέταλλα εκτοπίζουν τα επόμενα μέταλλα από τα άλατά τους:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

Fe0 + Cu2+ = Fe2+ + Cu0
Σε όλες τις περιπτώσεις, τα μέταλλα που αντιδρούν οξειδώνονται. Οξείδωση μετάλλων παρατηρείται επίσης στην άμεση αλληλεπίδραση μετάλλων με αμέταλλα:
2Na + S = Na2S
2Fe + 3Сl2 = 2FeCl3
Τα περισσότερα μέταλλα αντιδρούν ενεργά με το οξυγόνο, σχηματίζοντας διαφορετικές συνθέσεις (βλ. σελίδα 38).

■ 5. Πώς μπορεί να χαρακτηριστεί η αναγωγική δραστηριότητα ενός μετάλλου χρησιμοποιώντας μια σειρά τάσεων;

6. Δώστε παραδείγματα μετάλλων που αντιδρούν με το νερό όπως το νάτριο και ο σίδηρος. Υποστηρίξτε την απάντησή σας με εξισώσεις αντίδρασης.

7. Συγκρίνετε την αλληλεπίδραση ενεργών μετάλλων και ενεργών αμετάλλων με το νερό.
8. Να αναφέρετε τις χημικές ιδιότητες των μετάλλων, υποστηρίζοντας την απάντησή σας με εξισώσεις αντίδρασης.
9. Με ποια από τις παρακάτω ουσίες θα αντιδράσει ο σίδηρος: α) β) σβησμένο ασβέστη γ) ανθρακικό χαλκό δ) ε) θειικό ψευδάργυρο στ);
10. Τι αέριο και σε ποιο όγκο μπορεί να ληφθεί με την επεξεργασία 5 kg μίγματος χαλκού και οξειδίου του χαλκού με πυκνό νιτρικό οξύ, εάν το οξείδιο του χαλκού στο μείγμα είναι 20%;

Η οξείδωση των μετάλλων συχνά οδηγεί στην καταστροφή τους. Καταστροφή μετάλλων υπό την επίδραση περιβάλλονπου ονομάζεται διάβρωση.

Σημειώστε τον ορισμό της διάβρωσης στο σημειωματάριό σας.

Εμφανίζεται υπό την επίδραση του οξυγόνου, της υγρασίας και του διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και των οξειδίων του αζώτου κ.λπ. Η διάβρωση που προκαλείται από την άμεση αλληλεπίδραση ενός μετάλλου με την ουσία του περιβάλλοντός του ονομάζεται χημική ή αέρια διάβρωση. Για παράδειγμα, στις χημική παραγωγήΤο μέταλλο μερικές φορές έρχεται σε επαφή με οξυγόνο, χλώριο, οξείδια του αζώτου κ.λπ., με αποτέλεσμα το σχηματισμό μεταλλικών αλάτων:
2Сu + О2 = 2СuО
Εκτός από την αέρια ή τη χημική διάβρωση, υπάρχει και η ηλεκτροχημική διάβρωση, η οποία είναι πολύ πιο συχνή. Για να κατανοήσετε το σχήμα της ηλεκτροχημικής διάβρωσης, σκεφτείτε ένα γαλβανικό ζευγάρι -.

Ας πάρουμε πλάκες ψευδάργυρου και χαλκού (Εικ. 75) και τις χαμηλώσουμε σε διάλυμα θειικού οξέος, το οποίο, όπως γνωρίζουμε, περιέχεται στο διάλυμα με τη μορφή ιόντων:
H2SO4 = 2H+ + SO 2 4 —
Συνδέοντας πλάκες ψευδαργύρου και χαλκού μέσω ενός γαλβανόμετρου, θα ανιχνεύσουμε την παρουσία ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι τα άτομα ψευδαργύρου, δίνοντας ηλεκτρόνια, περνούν σε διάλυμα με τη μορφή ιόντων:
Zn 0 - 2 μι— → Zn +2
Τα ηλεκτρόνια περνούν μέσω του αγωγού στον χαλκό και από τον χαλκό στα ιόντα υδρογόνου:
Ν + + μι— → Н 0

Το υδρογόνο με τη μορφή ουδέτερων ατόμων απελευθερώνεται στη χάλκινη πλάκα και σταδιακά διαλύεται. Έτσι, ο χαλκός, σαν να αντλεί ηλεκτρόνια από τον ψευδάργυρο, προκαλεί ταχύτερη διάλυση του τελευταίου, δηλ. προωθεί την οξείδωση. Ταυτόχρονα, μια εντελώς καθαρή ουσία μπορεί να παραμείνει σε οξύ για κάποιο χρονικό διάστημα χωρίς να επηρεαστεί καθόλου από αυτό.

Ρύζι. 75. Σχήμα σχηματισμού γαλβανικού ζεύγους κατά την ηλεκτροχημική διάβρωση. 1 - ψευδάργυρος; 2 - χαλκός; 3 - φυσαλίδες υδρογόνου στο ηλεκτρόδιο χαλκού. 4 - γαλβανόμετρο

Σύμφωνα με το ίδιο σχήμα, εμφανίζεται διάβρωση ενός μετάλλου όπως ο σίδηρος, υπάρχει μόνο ο ηλεκτρολύτης στον αέρα και οι ακαθαρσίες στο σίδερο παίζουν το ρόλο του δεύτερου ηλεκτροδίου του γαλβανικού ζεύγους. Αυτοί οι ατμοί είναι μικροσκοπικοί, επομένως η καταστροφή του μετάλλου είναι πολύ πιο αργή. Το πιο ενεργό μέταλλο συνήθως καταστρέφεται. Έτσι, ηλεκτροχημική διάβρωση είναι η οξείδωση ενός μετάλλου, που συνοδεύεται από το σχηματισμό γαλβανικών ζευγαριών. προκαλεί μεγάλη ζημιά στην εθνική οικονομία.

12. Ορίστε τη διάβρωση.
11. Μπορεί κάτι που οξειδώνεται γρήγορα στον αέρα να θεωρηθεί διάβρωση, η αλληλεπίδραση ψευδαργύρου με υδροχλωρικό οξύ, η αλληλεπίδραση αλουμινίου με οξείδιο του σιδήρου κατά τη συγκόλληση με θερμίτη, η παραγωγή υδρογόνου από την αλληλεπίδραση σιδήρου με υπερθερμασμένους υδρατμούς.

13. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ χημικής και ηλεκτροχημικής διάβρωσης;
Υπάρχουν πολλοί τρόποι για την καταπολέμηση της διάβρωσης. Τα μέταλλα (ιδιαίτερα ο σίδηρος) επικαλύπτονται με λαδομπογιά, η οποία σχηματίζει μια πυκνή μεμβράνη στη μεταλλική επιφάνεια που δεν επιτρέπει τη διέλευση υδρατμών. Μπορεί να επικαλύψει μέταλλα, π.χ. χάλκινο σύρμα, ένα βερνίκι που προστατεύει ταυτόχρονα το μέταλλο από τη διάβρωση και λειτουργεί ως μονωτικό.

Η καύση είναι μια διαδικασία κατά την οποία ο σίδηρος εκτίθεται σε ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες, με αποτέλεσμα το μέταλλο να καλύπτεται με ένα φιλμ οξειδίων αδιαπέραστων στα αέρια, προστατεύοντάς το από την έκθεση εξωτερικό περιβάλλον. Τις περισσότερες φορές αυτό είναι το μαγνητικό οξείδιο Fe304, το οποίο διεισδύει βαθιά στο μεταλλικό στρώμα και το προστατεύει από την οξείδωση καλύτερα από οποιοδήποτε χρώμα. Το σίδερο στέγης Ural, μπλε, άντεξε στην οροφή χωρίς να σκουριάσει για περισσότερα από 100 χρόνια. Όσο καλύτερα γυαλίζεται το μέταλλο, τόσο πιο πυκνό και ισχυρό είναι το φιλμ οξειδίου που σχηματίζεται στην επιφάνειά του.

Η επισμάλτωση είναι πολύ καλή θέαπροστασία από τη διάβρωση διαφόρων σκευών. Το σμάλτο είναι ανθεκτικό όχι μόνο στο οξυγόνο και το νερό, αλλά ακόμη και σε ισχυρά οξέα και αλκάλια. Δυστυχώς, το σμάλτο είναι πολύ εύθραυστο και ραγίζει πολύ εύκολα κατά την πρόσκρουση και τις γρήγορες αλλαγές θερμοκρασίας.
Πολύ ενδιαφέροντες τρόποι για την προστασία των μετάλλων από τη διάβρωση είναι η επινικελίωση και η επικασσιτέρωση.
- Πρόκειται για μια επίστρωση μετάλλου με μια στρώση ψευδαργύρου (έτσι προστατεύεται κυρίως ο σίδηρος). Με μια τέτοια επίστρωση, σε περίπτωση παραβίασης της επιφανειακής μεμβράνης ψευδαργύρου, ο ψευδάργυρος, ως πιο ενεργό μέταλλο, εκτίθεται πρώτα στη διάβρωση, αλλά ο ψευδάργυρος αντιστέκεται καλά στη διάβρωση, καθώς η επιφάνειά του καλύπτεται με προστατευτική μεμβράνη οξειδίου, αδιαπέραστο από νερό και οξυγόνο.
Με την επινικελίωση (επινικελίωση) και την επικασσιτέρωση (επικασσιτέρωση), η σκουριά του σιδήρου δεν συμβαίνει έως ότου καταστραφεί το στρώμα του μετάλλου που το καλύπτει. Μόλις σπάσει, αρχίζει η διάβρωση του σιδήρου ως το πιο ενεργό μέταλλο. Αλλά είναι ένα μέταλλο που υπόκειται σχετικά λίγο σε διάβρωση, επομένως το φιλμ του παραμένει στην επιφάνεια για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα χάλκινα αντικείμενα συνήθως επικασσιτερώνονται και στη συνέχεια το γαλβανικό ζεύγος χαλκού οδηγεί πάντα σε διάβρωση του κασσίτερου, όχι του χαλκού, ο οποίος είναι λιγότερο ενεργός ως μέταλλο. Με την επικασσιτέρωση του σιδήρου, λαμβάνεται "λευκοσιδηρόπλακα" για τη βιομηχανία κονσερβοποίησης.

Για προστασία από τη διάβρωση, μπορείτε να επηρεάσετε όχι μόνο το μέταλλο, αλλά και το περιβάλλον που το περιβάλλει. Εάν μια ορισμένη ποσότητα χρωμικού νατρίου προστεθεί στο υδροχλωρικό οξύ, η αντίδραση του υδροχλωρικού οξέοςμε το σίδηρο θα επιβραδύνει τόσο πολύ που πρακτικά το οξύ μπορεί να μεταφερθεί σε σιδερένιες δεξαμενές, ενώ αυτό είναι συνήθως αδύνατο. Οι ουσίες που επιβραδύνουν τη διάβρωση, και μερικές φορές σχεδόν την σταματούν εντελώς, ονομάζονται αναστολείς - επιβραδυντές (από Λατινική λέξη inhibere - επιβραδύνω).

Η φύση της δράσης των αναστολέων είναι διαφορετική. Είτε δημιουργούν ένα προστατευτικό φιλμ στην επιφάνεια των μετάλλων είτε μειώνουν την επιθετικότητα του περιβάλλοντος. Ο πρώτος τύπος περιλαμβάνει, για παράδειγμα, NaNO2, το οποίο επιβραδύνει τη διάβρωση του χάλυβα σε νερό και διαλύματα αλατιού, το οποίο επιβραδύνει τη διάβρωση του αλουμινίου σε θειικό οξύ, το δεύτερο - οργανική ένωσηΤο CO(NH2)2 είναι η ουρία, η οποία επιβραδύνει σημαντικά τη διάλυση του χαλκού και άλλων μετάλλων στο νιτρικό οξύ. Οι ζωικές πρωτεΐνες, ορισμένα αποξηραμένα φυτά - φελαντίνη, νεραγκούλα κ.λπ. έχουν ανασταλτικές ιδιότητες.
Μερικές φορές, για να αυξηθεί η αντίσταση ενός μετάλλου στη διάβρωση, καθώς και για να του δοθούν κάποιες πιο πολύτιμες ιδιότητες, κατασκευάζονται από αυτό κράματα με άλλα μέταλλα.

■ 14. Σημειώστε στο σημειωματάριό σας τις αναγραφόμενες μεθόδους προστασίας του μετάλλου από τη διάβρωση.
15. Τι καθορίζει την επιλογή της μεθόδου προστασίας του μετάλλου από τη διάβρωση;
16. Τι είναι ο αναστολέας; Σε τι διαφέρει ένας αναστολέας από έναν καταλύτη;

Μέθοδοι τήξης μετάλλων από μεταλλεύματα

Τα μέταλλα μπορούν να εμφανιστούν στη φύση σε φυσική κατάσταση. Αυτό είναι βασικά π.χ. Εξάγεται με μηχανική πλύση από γύρω πετρώματα. Ωστόσο, η συντριπτική πλειοψηφία των μετάλλων απαντάται στη φύση με τη μορφή ενώσεων. Ταυτόχρονα, δεν είναι κάθε φυσικό ορυκτό κατάλληλο για την απόκτηση του μετάλλου που περιέχει. Κατά συνέπεια, δεν μπορεί να ονομαστεί κάθε ορυκτό μετάλλευμα.
Ένα πέτρωμα ή ορυκτό που περιέχει ένα συγκεκριμένο μέταλλο σε ποσότητα που το καθιστά οικονομικά βιώσιμο εργοστασιακή παραγωγή, ονομάζονται μεταλλεύματα αυτού του μετάλλου.

Καταγράψτε τον ορισμό των μεταλλευμάτων.

Τα μέταλλα λαμβάνονται από τα μεταλλεύματα με διάφορους τρόπους.
1. Εάν το μετάλλευμα είναι οξείδιο, τότε ανάγεται με κάποιο αναγωγικό παράγοντα - πιο συχνά άνθρακα ή μονοξείδιο του άνθρακα CO, λιγότερο συχνά - υδρογόνο, για παράδειγμα:
FesO4 + 4СО = 3Fe + 4CO2
2. Εάν το μετάλλευμα είναι θειούχο ένωση, τότε πρώτα ψήνεται:
2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2
τότε το προκύπτον οξείδιο ανάγεται με άνθρακα:
РbО + С = РbО + CO
Τα μέταλλα διαχωρίζονται από τα χλωρίδια με ηλεκτρόλυση από τα τήγματα. Για παράδειγμα, όταν λιώνει επιτραπέζιο αλάτι NaCl, λαμβάνει χώρα θερμική διάσταση της ουσίας.
NaCl ⇄ Na + + Cl —
Όταν ένα συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από αυτό το τήγμα, συμβαίνουν οι ακόλουθες διεργασίες:
α) στην κάθοδο:
Na++ μι— → Na 0
β) στην άνοδο
Сl — - μι— → Cl 0
Τα μέταλλα μπορούν επίσης να ληφθούν από άλλα άλατα χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο.
4. Μερικές φορές τα μέταλλα μπορούν να αναχθούν από οξείδια με μετατόπιση στο υψηλή θερμοκρασίαένα άλλο, πιο ενεργό μέταλλο. Αυτή η μέθοδος έλαβε ιδιαίτερα ευρεία χρήσηκατά τη διάρκεια της αναγωγής των μετάλλων με το αλουμίνιο και γι' αυτό ονομάστηκε για πρώτη φορά αλουμινοθερμία:
2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe.
Η αλουμινοθερμία θα συζητηθεί λεπτομερέστερα παρακάτω.
Σε πολλές περιπτώσεις, το μετάλλευμα μπορεί να αναμιχθεί με μεγάλο ποσόαπόβλητα πετρώματα, για την απομάκρυνση των οποίων, δηλαδή για τον «εμπλουτισμό» μεταλλεύματος, υπάρχουν διάφορες μεθόδους, ιδίως τη μέθοδο επίπλευσης αφρού. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ορυκτέλαια που έχουν την ιδιότητα της επιλεκτικής προσρόφησης. Αυτό σημαίνει ότι απορροφούν σωματίδια μεταλλεύματος, αλλά όχι απόβλητα πετρώματα. Το μετάλλευμα και το ορυκτέλαιο συνθλίβονται μαζί με άχρηστα πετρώματα τοποθετούνται σε τεράστιες δεξαμενές με νερό. Μετά από αυτό, το νερό αφρίζει έντονα με αέρα. Το λάδι περιβάλλει τις φυσαλίδες αέρα, σχηματίζοντας μια μεμβράνη πάνω τους. Το αποτέλεσμα είναι ένας σταθερός αφρός. Τα σωματίδια και τα μεταλλεύματα απορροφώνται και, μαζί με τις φυσαλίδες αέρα, ανεβαίνουν στην κορυφή. Ο αφρός μαζί με το μετάλλευμα στραγγίζεται και το απόβλητο βράχο παραμένει στον πάτο της δεξαμενής. Στη συνέχεια, το μετάλλευμα απελευθερώνεται εύκολα από το πετρέλαιο, το οποίο χρησιμοποιείται και πάλι για επίπλευση.

■ 17. Τι είναι ο αφρός;
18. Ποιες ιδιότητες πρέπει να έχει ένα μέταλλο για να βρίσκεται σε φυσική κατάσταση στη φύση;
19. Μπορεί οποιοδήποτε ορυκτό ή βράχοςπου περιέχει αυτό ή εκείνο το μέταλλο;
20. Καταγράψτε ποιους τύπους μεταλλευμάτων γνωρίζετε.
21. Ο ψευδάργυρος εμφανίζεται φυσικά ως μείγμα ορυκτού ψευδαργύρου, το οποίο περιέχει θειούχο ψευδάργυρο. Προτείνετε μια μέθοδο για τη λήψη ψευδαργύρου από μείγμα ψευδαργύρου.
22. Από 2 τ μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα, που περιείχε 80% μαγνητικό οξείδιο σιδήρου Fe3O4, ελήφθησαν 1.008 τόνοι σιδήρου. Υπολογίστε την πρακτική απόδοση του σιδήρου.
23. Ποια μέταλλα μπορούν να ληφθούν με ηλεκτρόλυση διαλυμάτων αλάτων;
24. Ένα κράμα που περιείχε 4% άνθρακα παρασκευάστηκε από σίδηρο που ελήφθη με αναγωγή 5 τόνων μαγνητικού σιδηρομεταλλεύματος που περιείχε 13% ακαθαρσίες. Πόσο κράμα μπορέσατε να αποκτήσετε;
25. Ποια ποσότητα ψευδαργύρου και θειικού οξέος μπορεί να ληφθεί από 242,5 τόνους μίγματος ψευδαργύρου ZnS που περιέχει 20% απόβλητα πετρώματα;

31

Το σκεπτικό για τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο βρίσκονται σε διαφορετικά ενεργειακά επίπεδακαι σχηματίζουν κβαντικά στρώματα, είναι λογικό να υποθέσουμε ότι...

Πρώτη ομάδα του περιοδικού πίνακα

ΠΡΩΤΗ ΟΜΑΔΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Τα στοιχεία της πρώτης ομάδας του περιοδικού πίνακα χαρακτηρίζονται κυρίως από την ίδια δομή του εξωτερικού ηλεκτρονικού στρώματος των ατόμων, στο οποίο...

Μέρος Ι

1. Θέση των μη μετάλλων (NM) στον Περιοδικό Πίνακα.

Κατά μήκος της διαγωνίου B-At και πάνω από αυτήν, τα αμέταλλα βρίσκονται σε 6 ομάδες. Συνολικά, από τα 114 στοιχεία, τα 22 ταξινομούνται ως NM.

2. Χαρακτηριστικά της δομής των ατόμων NM:
1) μικρή ατομική ακτίνα
2) αριθμός ηλεκτρονίων ανά εξωτερικό επίπεδο 4-8.

3. Τα ΝΜ έχουν την ιδιότητα της αλλοτροπίας- το φαινόμενο της ύπαρξης μιας χημικής ουσίας. στοιχείο με τη μορφή 2 ή πολλών απλών ουσιών.

4. Συμπληρώστε τον πίνακα «Αιτίες αλλοτροπίας».

5. NM – απλές ουσίες και ελεύθερα άτομα,παρουσιάζουν τόσο οξειδωτικές όσο και αναγωγικές ιδιότητες.

Γεμίστε τον πίνακα" Χημικές ιδιότητεςαμέταλλα."

Καταγράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης και θεωρήστε τις υπό το πρίσμα των διεργασιών οξείδωσης-αναγωγής.

6. Συμπληρώστε τον πίνακα «Σύνθεση αέρα».

Μέρος II

1. Γράψτε τη σειρά με την οποία τα κύρια συστατικά του «βράζουν» μακριά από τον υγρό αέρα.
1) άζωτο N2 (tk)=-196 ⁰С
2) αργόν Ar (tк)=-186 ⁰С
3) οξυγόνο O2 (tk)=-183 ⁰С

2. Μοριακός όγκοςΟ αέρας έχει μάζα 29 g Η τιμή που δείχνει πόσες φορές η μοριακή μάζα οποιουδήποτε αερίου είναι βαρύτερη από τον αέρα M ονομάζεται σχετική πυκνότητατου αερίου αυτού μέσω του αέρα και ονομάζεται Dair.
Βρείτε Dair για:

3. Ποιος όγκος καθενός από τα τρία κύρια συστατικά του αέρα μπορεί να ληφθεί από 500 m3 αέρα;

4. Συμπληρώστε το διάγραμμα «Ο ρόλος του αέρα στη φύση και την ανθρώπινη ζωή».

5. Συσχετίστε το αέριο που συλλέγεται από τη μετατόπιση του αέρα με τη θέση του δοχείου.

6. Επιλέξτε τα φαινόμενα που προκαλούνται από την παρουσία του στον αέρα συστατικά: 1) τυχαία; 2) μεταβλητές. Από τα γράμματα που αντιστοιχούν στις σωστές απαντήσεις, θα σχηματίσετε τα ονόματα των χημικών στοιχείων - αμέταλλων:
1) άζωτο; 2) θείο.
α) θα μπορούσε – 1
σι) Το φαινόμενο του θερμοκηπίου – 2
γ) γρίπη – 1
ΣΟΛ) τρύπες του όζοντος – 2
ε) αλλεργία σε ανθοφόρα φυτά – 1
ε) ομίχλη – 2
και) όξινη βροχή – 1
η) καθαρός αέρας πευκοδάση – 2