Бинарное соединение таблица
Бинарное соединение таблицаСкачать файл - Бинарное соединение таблица
В расплавах некоторых металлов обнаружены соединения типа металлметалл интерметаллиды. Состав их не удовлетворяет привычному пред-. Многие металлы образуют друг с другом несколько металлидов, например AgZn, AgZn 3 Ag 5 Zn 8. Это металлоподобные вещества с преимущественно металлическим типом связи. Среди интерметаллических соединений открыто большое количество соединений со специфическими, очень ценными свойствами. Ni 3 Fe и Ni 3 Al обладают жаропрочностью, а Nb 3 Sn при 18,5 К и V 3 Ga при 16,5 К — сверхпроводимостью. Эти соединения используются для получения сильных магнитных полей. Магнит такого рода с массой, равной одному килограмму, создает магнитное поле, приблизительно равное полю двадцатитонного магнита с железным сердечником. Металлы обладают выраженными восстановительными свойствами, с неметаллами — типичными окислителями они образуют бинарные соедине-. Многие из них можно рассматривать как соли очень слабых кислот, которые в водных растворах полностью гидролизуются:. Наиболее характерны для металлов соединения с кислородом. Не окисляются лишь немногие металлы — золото, серебро и платиновые. Оксиды их получают косвенным путем:. Оксиды могут служить классическим примером зависимости состава и свойств соединений от положения элемента в Периодической системе — его электронной структуры. В пределах одного периода свойства оксидов и гидроксидов могут изменяться от основных к кислотным через амфотерные, а химическая связь от преимущественно ионной, в соединениях с минимальной степенью окисления металла, к типично ковалентной — с максимальной. Аналогичное изменение свойств наблюдается у одного и того же металла по мере повышения степени окисления его атома. При увеличении степени окисления металла убывает радиус иона и увеличивается его поляризующее действие. В связи с этим диссоциация гидроксидов переходит от основного типа к амфотерному и далее к кислотному. Среди соединений металлов с неметаллами особое место занимают металлоподобные вещества, не подчиняющиеся классическим представ-. Относительная доля той или иной связи в разных бертоллидах может меняться в широких пределах. Образовавшиеся бертоллиды сохраняют, как правило, многие свойства исходного металла, в частности, непрозрачность, довольно высокую электропроводность и металлический блеск. Но, по сравнению с исходным металлом, у них обычно увеличивается твердость, тугоплавкость и снижается активность. В химической практике наиболее часто используются соляная, серная и азотная кислоты. Состав продуктов взаимодействия с ними в значительной степени зависит от концентрации кислоты, активности металла, температуры. Однако в большинстве случаев некоторые общие закономерности легко прослеживаются. Скорость взаимодействия HCl с металлами, образующими нерастворимые соли PbCl 2 , с течением времени замедляется. Металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода, с указанными кислотами не взаимодействуют. Разбавленная серная кислота реагирует с металлами различной активности аналогично соляной:. В случае малорастворимых и нерастворимых сульфатов PbSO 4 снижается площадь контакта кислоты с поверхностью металла и взаимодействие практически прекращается. Концентрированная серная кислота служит окислителем особенно при нагревании. Окислителем в этом случае является сульфат-ион SO 4 2- , поэтому с ней взаимодействуют и некоторые металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода Cu, Ag и др. Приближенно взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами различной активности можно представить схемой. Каждая из рассмотренных реакций не исключает возможности частичного образования продуктов другого состава, здесь речь идет здесь о преимущественном протекании того или иного процесса. В ряде случаев вообще трудно отдать предпочтение одному из них. Например, по мере разогревания раствора в ходе взаимодействия цинка с серной кислотой состав продуктов меняется:. Некоторые металлы средней активности Fe, Co, Ni, Cr и др. Взаимодействие разбавленной азотной кислоты с металлами различ-. Чем более разбавлена кислота и активнее металл, тем глубже идет процесс восстановления иона NO 3 -. HNO 3 концентрированная является одним из самых сильных окислителей. Основным продуктом восстановления в случае концентрированной HNO 3 будет NO 2 и только при взаимодействии с наиболее активными металлами щелочными и щелочноземельными образуется N2O. Если металл при этом проявляет низкую степень окисления один — три , то он входит в состав нитрата, служа катионом: KNO3, Ba NO3 2, Fe NO3 3; при более высокой степени окисления он образует собственную кислородсодержащую кислоту или оксид:. Концентрированная азотная кислота аналогично серной пассивирует на холоде некоторые довольно активные металлы Al, Cr, Fe , например, для железа предложена следующая схема образования пассивирующей пленки:. Азотная кислота является единственной кислотой, вcе соли которой растворимы в воде. Азотная кислота в этих соединениях окисляет металл до максимальной степени окисления, восстанавливаясь при этом до NO; Cl - или F - образуют устойчивые комплексы с металлами. При избытке кислот равновесие в системе смещается в сторону продуктов реакции. Причем, взаимодействие протекает с высокой скоростью, если образующийся гидроксид растворим в воде:. При образовании малорастворимых гидроксидов процесс постепенно замедляется, а некоторые сравнительно активные металлы Zn, Al практически не взаимодействуют с водой, так как в первый момент на поверхности их образуется тонкий слой нерастворимого оксида или гидроксида, препятствующий дальнейшему окислению металла. В присутствии щелочей малорастворимые амфотерные оксиды и гидроксиды переходят в раствор в виде гидроксокомплексов, что способствует дальнейшему взаимодействию металлов с водой, например:. При сплавлении амфотерных металлов со щелочами образуются соли кислородсодержащих кислот металлов. Электродный потенциал многих металлов преимущественно d-элемен- тов за счет наличия на их поверхности оксидных пленок значительно смещается в сторону положительных значений, в связи c этим металлы не могут вытеснять водород и взаимодействуют со щелочами в присутствии сильных окислителей и, как правило, при нагревании. При рассмотрении химических свойств следует помнить, что со щелочами взаимодействуют только те металлы, соединения которых обладают амфотерными или преимущественно кислотными свойствами. Вследствие высокой активности большинство металлов находится в природе в виде соединений. Лишь немногие встречаются в самородном состоянии: Au, Ag, Pt, Hg, Cu в песчаных россыпях, в жильных образованиях горных пород и т. Состав руд чрезвычайно разнообразен, часто металлы представлены в них в видеоксидныхилисульфидныхминералов. CaCO 3 — кальцит мел, мрамор, известняк ; SrCO 3 — стронцианит;. FeTiO 3 — ильменит титанат ; CaWO 4 — шеелит вольфрамат ; PbCrO 4 — кроксит хромат и др. Некоторые металлы не образуют рудных залежей. Их принято называть рассеянными — Ga, In, Tl и др. Получением металлов занимается металлургия — одна из наиболее древних отраслей химической технологии. Несмотря на то, что реальные процессы получения большинства металлов сложны, многостадийны и включают различные методы, в развитии современной металлургии легко прослеживаются основные направления: Пирометаллургическими считаются методы высокотемпературного извлечения металлов из различных соединений. Чаще всего это процессы восстановления: В том случае, если не предъявляются особые требования к чистоте получаемого металла, восстановителем может быть углерод или CO карботермия. Углерод применяется при восстановлении железа из Fe 2 O 3 или Fe 3 O 4 доменный процесс , олова из касситерита, меди из куприта:. Не все металлы можно получить восстановлением углеродом или СО. Металлотермия используется обычно при восстановлении наиболее устойчивых соединений. Некоторые металлы например, марганец с углеродом образуют карбиды, поэтому в ряде случаев более экономичным методом является силикатотермия. Восстановление водородом проводится, как правило, тогда, когда необходимо получить сравнительно чистый металл. Водород используется, например, для получения чистого железа; вольфрама из WO 3 ; рения из. Полученные оксиды затем восстанавливают: К пирометаллургии относят обычно и хлорную металлургию. Ее развитие по настоящему началось в е годы прошлого столетия. Сущность метода заключается в хлорировании сырья в присутствии восстановителя или без него и дальнейшей переработке хлоридов. Преимуществами метода хлорирования являются: Гидрометаллургия связана с низкотемпературными процессами получения металлов, протекающими в растворах преимущественно в водных. В гидрометаллургических процессах обычно подбирается растворитель, который переводитврастворметаллиоставляетнераствореннойпустуюпороду. Медь из раствора может быть выделена восстановлением более активным металлом или электролизом. Гидрометаллургическим методом отделяют Ag, Au, Pb и другие металлы от пустой породы. Для перевода золота в раствор используют цианиды. Затем его восстанавливают из раствораболееактивным металлом. Особое место в гидрометаллургии занимает экстракция — извлечение ценного компонента раствора с помощью растворителя, не смешивающегося с раствором. Часто в экстракции используют не чистый растворитель, а его раствор, содержащий подходящий реагент. В настоящее время создана целая отрасль металлургии, использующая различные химические экстрагенты для выделения металлов из смесей. Электрометаллургия включает процессы получения металлов с применением электрического тока — это электротермия и электролиз. В первом случае электрический ток служит источником создания высоких температур например, выплавка стали в электропечах ; во втором — используется для непосредственного выделения металлов из соединений. Электролиз в настоящее время успешно применяется в промышленном получении щелочных и щелочноземельных металлов электролиз. Высокочистые металлы обладают улучшенными химическими, физическими, механическими, а в ряде случаев просто уникальными, свойствами. Например, хрупкие титан, цирконий, ниобий после очистки от следов кислорода, азота, водорода имеют высокую пластичность. Монокристаллы тугоплавких металлов не разрушаются в плазме, а высокочистое железо по устойчивости к коррозии не уступает 'благородным' металлам. В последние годы разработаны и успешно применяются методы полу-. Такая глубокая очистка достигается обычно сочетанием нескольких методов. Рассмотрим некоторые из них. Большая часть их сводится к выделению в чистом виде какого-либо соединения металла с последующим его разложением. Например, тонкий порошок железа пирофорное железо может быть получен в результате термической диссоциации оксалата железа:. Титан, цирконий и некоторые другие металлы можно очистить йодидным способом. Металлический титан образует с парообразным йодом легколетучий TiJ 4 , который разлагается на раскаленных титановых нитях на чистый титан и свободный йод. Эти методы основаны на различной летучести металла и примесей. Наиболее эффективным среди этих способов считается перегонка в вакууме. Она может быть многократной. Таким образом производится очистка Ca, Sr, Ba, Mg и др. Сущностью данного метода является различное распределение примесей в твердой и жидкой фазах металла. Широкое применение в практике получила зонная плавка зонная кристаллизация. Образец очищаемого металла помещают в печь специальной конструкции, в которой нагревают до плавления лишь небольшой участок зону металла. При медленном передвижении этой печи вдоль образца перемещается и его расплавленная зона. Участок металла, который более не нагревается, начинает кристаллизоваться. Примеси растворимы в расплаве и переходят в соседнюю расплавленную зону. В результате по мере перемещения расплавленной зоны вдоль образца металла примеси также перемещаются по образцу и накапливаются в его конце. Этот конец обрезают и получают хорошо очищенный слиток металла. Какие продукты образуются при горении магния на воздухе? Напишите уравнения реакций их взаимодействия с водой. Металлическая ртуть часто содержит примеси металлов — цинка, олова, свинца. Для их удаления ртуть обрабатывают раствором Hg NO 3 2. На чем основан такой способ очистки ртути? Почему алюминий вытесняет водород из воды только при добавлении щелочи? Напишите уравнение соответствующей реакции. Чем объясняется близость атомных радиусов ниобия и тантала, молибдена и вольфрама, технеция и рения? Напишите уравнение взаимодействия Pt с окислительной смесью. Напишите электронную конфигурацию атома ванадия. Распределите валентные электроны по орбиталям. Определите возможные степени окисления. При переработке 7 т золотоносной руды было израсходовано 45,8 кг цинка. Рассчитайте процентное содержание золота в руде. Сколько граммов золота извлечено из руды, если было получено г Na\\\\\\\\\\\\\\\[Au CN 2 \\\\\\\\\\\\\\\]? При обработке 80 г сплава алюминия с никелем раствором едкого натрия выделилось 28 л водорода н. Определите процентный состав сплава. Необратимому гидролизу подвергаются соединения: Напишите уравнения соответствующих реакций. Металлический алюминий можно перевести в ионы \\\\\\\\\\\\\\\[Al OH 6 \\\\\\\\\\\\\\\] 3- , AlO 2 -. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций. Укажите условия образования того и другого иона. Цинк получают электролизом сульфатных растворов. Серебро получают цианидным способом. Напишите соответствующие молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций. S-металлы составляют IА- и IIА-подгруппы Периодической системы элементов Д. Шесть металлов Li, Na, K, Rb, Cs, Fr называют щелочными, так как их гидроксиды хорошо растворимы в воде и полностью диссоциируют на ионы. Подгруппу IIА образуют элементы: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. Ввиду большого сходства Ca, Sr и Ba со щелочными металлами IА-подгруппы их часто называют щелочно-земельными металлами. Франций, завершающий IА-группу, и радий, завершающий IIАгруппу, являются радиоактивными. На предпоследнем уровне у атомов Li и Be два электрона, а у остальных элементов — восемь, что является причиной заметного отличия свойств лития от остальных щелочных металлов, а бериллия — от магния и щелочноземельных металлов. Атомы s-металлов — сильные восстановители. В пределах подгруппы от Li к Fr и от Be к Ra происходит увеличение радиусов атомов, уменьшение энергии ионизации и, следовательно, повышение их восстановительной активности. Сравнивая значения потенциалов ионизации, радиусов атомов s-металлов можно сделать следующие выводы:. Поэтому щелочные металлы являются очень сильными восстановителями, легко отдавая электрон при химическом взаимодействии;. Восстановительные свойства металлов IIА группы хотя и велики, но все же менее выражены, чем у элементов I группы. Самым распространённым элементом в земной коре среди щелочных металлов является Na 2,5 мас. Франций радиоактивен и малодоступен, период полураспада его наиболее долгоживущего изотопа Fr составляет всего 21,8 мин. Рубидий принадлежит к рассеянным элементам, своих минералов он не образует. Источником для получения Rb и Cs могут быть природные минерализованные воды. В промышленности s- металлы получают электролизом расплава хлоридов Li, Na, Be, Mg, Ca или гидроксидов K, Na , а также восстановлением в вакууме кальцием из хлоридов Rb, Cs или алюминия из ок-. Металлотермическое восстановление протекает по уравнениям. В связи с высокой химической активностью s-металлов их хранят в герметичной таре под слоем керосина или масла за исключением Be, Mg. Все s-металлы серебристо-белого цвета, за исключением Cs, имеющего золотисто-жёлтую окраску. В кубической гранецентрированной решётке этих металлов наиболее прочная металлическая связь проявляется у атомов Li, что обусловливает его более высокую температуру плавления и низкую электропроводность по сравнению с другими щелочными металлами. Бериллий, магний и щелочноземельные металлы имеют большие температуры плавления и плотность по сравнению со щелочными металлами. Так как рассматриваемые металлы при кристаллизации образуют различные типы кристаллических решёток Ве, Mg — гексагональную; Ca, Sr — в гранецентрированную кубическую; Ва — в объемно-центрированную кубическую , то температуры их плавления и плотности изменяются немонотонно. Их твёрдость значительно выше, чем щелочных металлов например, бериллий имеет твёрдость стали, но хрупок табл. При обычных условиях s-металлы окисляются кислородом воздуха. При этом Rb и Cs воспламеняются при обычных условиях, Na и К — при нагревании, а на поверхности Be и Mg образуются прочные оксидные плёнки ВеО и MgO, которые предохраняют их от дальнейшего окисления. Сгорая в кислороде, литий образует оксид — Li 2 O, натрий. Все s-металлы при нагревании взаимодействуют с неметаллами: Известны карбиды стехиометрического Nа 4 С, Ве 2 С и нестехиометрического состава ВеС 2 , Li 2 С 2 , СаС 2 , ВаС 2. С азотом взаимодействуют Li, Be, Mg и щелочноземельные металлы с образованием нитридов Li 3 N, Ca 3 N 2. В целом, взаимодействие s-металлов с простыми веществами можно отразить схемами рис. В электрохимическом ряду напряжений s- металлы стоят далеко слева от водорода и имеют стандартные электродные потенциалы от —3,05В Li до —1,85В Be. Из положения в ряду напряжений следует, что все металлы восстанавливают воду. В то же время на поверхности бериллия и магния образуется защитная оксидная плёнка, которая предохраняет их от взаимодействия с водой. Однако магний с кипящей водой реагирует, так как в этих условиях оксидная плёнка, состоящая из Mg OH 2 , растворяется. Все металлы взаимодействуют с разбавленными и концентрированными кислотами. Исключение составляют HF, H 3 PO 4 и те металлы, фториды и фосфаты которых малорастворимы в воде LiF, MgF 2 , CaF 2 , Li 3 PO 4 , Ca 3 PO 4 2. Бериллий пассивируется в холодных концентрированных растворах азотной и серной кислот но, являясь амфотерным металлом, взаимодействует и со щелочами, образуя бериллаты. Гидриды — бесцветные твёрдые вещества, имеющие ионную кристаллическую решётку. Исключение составляют BeH 2 и MgH 2 , которые занимают промежуточное положение между ионными и ковалентными соединениями и являются полимерами BeH 2 n , MgH 2 n за счет образования водородной связи между мономерами. Термическая устойчивость гидридов щелочных металлов уменьшается от LiH к CsH, а среди гидридов щелочноземельных металлов самым устойчивым является CaH 2. Гидриды содержат анион Н - , определяющий их восстановительные свойства. Восстановительная активность ионных гидридов возрастает с увеличением относительной атомной массы металла, т. Все ионные гидриды получают при прямом взаимодействии металла с водородом. Являясь восстановителями, гидриды легко окисляются кислородом, водой, галогенами и др. Оксиды — твёрдые, термически устойчивые вещества, с ионной кристаллической решёткой, с очень высокими и сравнительно близкими по величине температурам плавления. Для Be, Mg и щелочно-земельных элементов они составляют 0 C для MgO и 0 C для SrO. Все оксиды за исключением BeO и MgO энергично взаимодействуют с водой, а также с кислотами. Пероксиды — твёрдые кристаллические вещества, являющиеся солями пероксида водорода H 2 O 2. Пероксиды являются сильными окислителями, так как содержат диамагнитный ион \\\\\\\\\\\\\\\[O 2 \\\\\\\\\\\\\\\] 2- , менее устойчивый, чем молекула О 2. В то же время пероксиды могут проявлять восстановительные свойства. При растворении в воде эти соединения подвергаются практически полному гидролизу, так как кислотные свойства H 2 O 2 выражены очень слабо. Надпероксиды супероксиды щелочных металлов — твердые вещества, являются сильными окислителями и разлагаются под действием воды, влажного воздуха, разбавленных кислот с выделением кислорода:. Гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов — сильные основания, кроме Mg OH 2 и Be OH 2 , т. Все гидроксиды — твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, за исключением LiOH, Be OH 2 и Mg OH 2. Они взаимодействуют с кислотами. Следует отметить, что гидроксид магния растворяется в воде в присутствии солей аммония, вследствие образования более слабого основания — гидроксида аммония:. Соли щелочных металлов хорошо растворимы в воде, а многие соли металлов IIА-подгруппы малорастворимы в воде. Соли бериллия и магния в водном растворе подвергаются гидролизу. Присутствие в воде ионов магния и кальция в виде гидрокарбонатов обуславливает её жёсткость , устраняемую, например химическим путём:. Соли лития и бериллия существенно отличаются по свойствам от солей других s-металлов. Так, нитратные соли лития при нагревании разлагаются с образованием оксида, а соли остальных щелочных металлов с образованием солей, например:. Галогениды бериллия, в отличие от галогенидов магния и щелочноземельных металлов, могут образовывать комплексы. Окислительно-восстановительные свойства соединений s-металлов проявляются в реакциях с участием сильных восстановителей — гидридов и сильных окислителей — пероксидов и надпероксидов. Пероксиды и надпероксиды проявляют окислительные свойства, но при действии сильных окислителей сами окисляются, могут диспропорционировать. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Соседние файлы в папке лекции биологам ЭН 2 кроме Be.
Бинарное соединение
Бинарные соединения это:
Бинарные соединения металлов
Современные средства эвм и телекоммуникации мфюа тест
Христианские стихи поздравления с днем рождения
Цифровая фоторамка rekam l 170