Химические свойства металлов в таблице, общее применение (9 класс, химия)

Металлы – активные восстановители с положительной степенью окисления. Благодаря химическим свойствам металлы широко используются в промышленности, металлургии, медицине, строительстве.

Химические свойства металлов в таблице, общее применение (9 класс, химия)

Активность металлов

В реакциях атомы металлов отдают валентные электроны и окисляются. Чем больше энергетических уровней и меньше электронов имеет атом металла, тем легче ему отдавать электроны и вступать в реакции. Поэтому металлические свойства увеличиваются сверху вниз и справа налево в таблице Менделеева.

Химические свойства металлов в таблице, общее применение (9 класс, химия)

Рис. 1. Изменение металлических свойств в таблице Менделеева.

Активность простых веществ показана в электрохимическом ряду напряжений металлов. Слева от водорода находятся активные металлы (активность увеличивается к левому краю), справа – неактивные.

Наибольшую активность проявляют щелочные металлы, находящиеся в I группе периодической таблицы и стоящие левее водорода в электрохимическом ряду напряжений. Они вступают в реакцию со многими веществами уже при комнатной температуре. За ними идут щелочноземельные металлы, входящие во II группу. Они реагируют с большинством веществ при нагревании. Металлы, находящиеся в электрохимическом ряду от алюминия до водорода (средней активности) требуют дополнительных условий для вступления в реакции.

Химические свойства металлов в таблице, общее применение (9 класс, химия)

Рис. 2. Электрохимический ряд напряжений металлов.

Некоторые металлы проявляют амфотерные свойства или двойственность. Металлы, их оксиды и гидроксиды реагируют с кислотами и основаниями. Большинство металлов реагирует только с некоторыми кислотами, замещая водород и образуя соль. Наиболее ярко выраженные двойственные свойства проявляют:

  • алюминий;
  • свинец;
  • цинк;
  • железо;
  • медь;
  • бериллий;
  • хром.

Каждый металл способен вытеснять стоящий правее него в электрохимическом ряду другой металл из солей. Металлы, находящиеся слева от водорода, вытесняют его из разбавленных кислот.

Свойства

Особенности взаимодействия металлов с разными веществами представлены в таблице химических свойств металлов.

Реакция

Особенности

Уравнение

С кислородом

Большинство металлов образует оксидные плёнки. Щелочные металлы самовоспламеняются в присутствии кислорода. При этом натрий образует пероксид (Na2O2), остальные металлы I группы – надпероксиды (RO2). При нагревании щелочноземельные металлы самовоспламеняются, металлы средней активности – окисляются. Во взаимодействие с кислородом не вступают золото и платина

– 4Li + O2 → 2Li2O;

– 2Na + O2 → Na2O2;

– K + O2 → KO2;

– 4Al + 3O2 → 2Al2O3;

– 2Cu + O2 → 2CuO

С водородом

При комнатной температуре реагируют щелочные, при нагревании – щелочноземельные. Бериллий не вступает в реакцию. Магнию дополнительно необходимо высокое давление

– Sr + H2 → SrH2;

– 2Na + H2 → 2NaH;

– Mg + H2 → MgH2

С азотом

Только активные металлы. Литий вступает в реакцию при комнатной температуре. Остальные металлы – при нагревании

– 6Li + N2 → 2Li3N;

– 3Ca + N2 → Ca3N2

С углеродом

Литий и натрий, остальные – при нагревании

– 4Al + 3C → Al3C4;

– 2Li+2C → Li2C2

С серой

Не взаимодействуют золото и платина

– 2K + S → K2S;

– Fe + S → FeS;

– Zn + S → ZnS

С фосфором

При нагревании

3Ca + 2P → Ca3P2

С галогенами

Не реагируют только малоактивные металлы, медь – при нагревании

Cu + Cl2 → CuCl2

С водой

Щелочные и некоторые щелочноземельные металлы. При нагревании, в условиях кислой или щелочной среды реагируют металлы средней активности

– 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑;

– Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2;

– Pb + H2O → PbO + H2↑

С кислотами

Металлы слева от водорода. Медь растворяется в концентрированных кислотах

– Zn + 2HCl → ZnCl2 + 2H2↑;

– Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑;

– Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ +2H2O

Со щелочами

Только амфотерные металлы

2Al + 2KOH + 6H2O → 2K[Al(OH)4] + 3H2↑

С солями

Активные замещают менее активные металлы

3Na + AlCl3 → 3NaCl + Al

Металлы взаимодействуют между собой и образуют интерметаллические соединения – 3Cu + Au → Cu3Au, 2Na + Sb → Na2Sb.

Применение

Общие химические свойства металлов используются для создания сплавов, моющих средств, применяются в каталитических реакциях. Металлы присутствуют в аккумуляторах, электронике, в несущих конструкциях.

Основные отрасли применения указаны в таблице.

Отрасль

Производство

Металлы

Химическая промышленность

Катализаторы, соли, щёлочи

Pt, Fe, Ni, K

Пищевая промышленность

Поваренная соль (NaCl), сода (Na2CO3, NaHCO3)

Na, Ca, Ag

Металлургия

Сплавы, покрытия, детали разной формы, проволока, облицовка, строительные материалы и инструменты

Fe, Cr, Ni, W, Mo

Приборостроение

Микросхемы, фотоэлементы, датчики

Cs, Co, Ni, Cu

Ювелирная промышленность

Украшения

Au, Pt, Ag

Медицина

Протезы

Ti, Ni, Au

Химические свойства металлов в таблице, общее применение (9 класс, химия)

Рис. 3. Висмут.

Что мы узнали?

Из урока 9 класса химии узнали об основных химических свойствах металлов. Возможность взаимодействовать с простыми и сложными веществами определяет активность металлов. Чем активнее металл, тем легче он вступает в реакцию при обычных условиях. Активные металлы реагируют с галогенами, неметаллами, водой, кислотами, солями. Амфотерные металлы взаимодействуют со щелочами. Малоактивные металлы не реагируют с водой, галогенами, большинством неметаллов. Кратко рассмотрели отрасли применения. Металлы используются в медицине, промышленности, металлургии, электронике.

Беликова Ирина

Учитель физики, информатики и вычислительной техники. Победитель конкурса лучших учителей Российской Федерации в рамках Приоритетного Национального Проекта "Образование".

Оцените автора
Добавить комментарий

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Adblock
detector