Лекция №18. I a группа металлов - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Лекция 1 курс бакалавры вечер второй семестр группа 1б-эф103 > группа... 1 63.66kb.
Конкурс «А ну-ка, сварщик!» 1 53.43kb.
Лекция №1 2 Лекция №2 8 Лекция №3. 13 Лекция №4 14 Лекция №24 Лекция... 1 316.74kb.
Металлы Общая характеристика металлов Вопросы и задания 1 56.45kb.
«Металлы» 9 класс 1 59.05kb.
Соединения тяжелых металлов 1 77.43kb.
Свойства, сырьевая база, производство и применение благородных металлов. 1 142.75kb.
Лекция сп(1) вечер 2 семестр группа фб-мн104> 25. 02. 2013 Понедельник... 1 97.12kb.
Рабочий лист (группа 1) Тема урока: свойства некоторых металлов 1 33.69kb.
Вопрос 33. Химические и физико-химические процессы, лежащие в основе... 1 37.21kb.
234 группа (21 чел.) 1 54.27kb.
Формирование структуры литейной ледяной модели и методы его моделирования 1 164.75kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Лекция №18. I a группа металлов - страница №1/1

ЛЕКЦИЯ №18.

I A группа металлов

Слабые поляризаторы. Сильные восстановители. Получение. Физические и химические свойства металлов. Основные соединения: оксиды, гидроксиды, соли. Применение металлов и их соединений Комплексные соединения Cu, Ag, и Au.

Характерные степени окисления и важнейшие соединения: Элементы IA группы – щелочные Me. Степень окисления всегда +1. Важнейшие соединения и др.

Природные ресурсы: соединения в земной коре составляют:



Na и K очень распространены, Li, Rb, Cs – относятся к редким. Франция в природе ничтожно мало. В свободном виде щелочные металлы не встречаются. Находятся в природе главным образом в виде алюмосиликатов.



Na и K находятся в морской воде (Na – 2,5%)

NaCl – галит или каменная соль

Na2SO4·10H2O – мирабилит

KCl – сильвит

KCl – сильвин

KCl + NaCl – сильвинит

KCl·MgCl2·6H2O – карналлит

Иногда встречаются Зола растений содержит , зола водорослей

Из литиевых минералов важны: сподумен , амблигонит .

Rb содержится в лепидолите – это алюмосиликат. Na и K + F, OH.

Cs в поллуците:

Получение:

Li

Поскольку соединение Li в рудах мало, их сначала обогащают (флотацией) и осаждают затем HCl.



1) Металлический литий получают электролизом расплава LiCl и KCl (или CaCl2).



(–) K Fe

A (+) графит





2)

3) эвтектическая смесь, Li получают электролизом.

Na

1) Электролиз соли NaCl (катод – Fe, анод – графит)





(–) K

A (+)





2) Электролиз расплава

(–) K железо

A (+) никель





но калий так не получают, так как он очень реакциоспособен.

K

1)



2) электролиз сплав разделяют перегонкой.

3) восстановление KCl при в вакууме .





Na – получают сотни тысяч тонн в год

Rb и Cs получают t° их хлоридов в вакууме с кальцием





Свойства

Li, Na, K, Rb, Cs – легкоплавкие металлы легко окисляться на воздухе (при влаге процесс ускоряется). Обладают высокой сжимаемостью, электро и теплопроводностью.

Li – самый легкий из твердых веществ. Работа с этими металлами требует осторожности.

Строение внешних электронных оболочек атомов щелочных металлов ns1. Поэтому у них низкие энергии ионизации, ослабление связи с ядром объясняется ростом радиуса атома. (увеличением главного квантового числа n).

Легко образуют катионы, имеющие конфигурацию атомов благородного газа. Щелочные Me не проявляют других степеней окисления, кроме +1, т.к. переход электрона из оболочки атома благородного газа ns на более высокий энергетический уровень требует большой затраты энергии. Очень сильные восстановители, их стандартные электронные потенциалы φ° отрицательные.

Связь большинства молекул соединений щелочных металлов близка к ионной. Расплавы проводят электрический ток. Комплексообразование для них не характерно из-за большого радиуса, малого заряда и отсутствия d-электронов во внешнем слое.

Соединения:

1) Реагируют с сухим водородом, при t° образуя гидриды ЭН.



гидриды сильные восстановители



увеличивается реакционная способность

2) реагируют с кислородом





Пероксиды и надпероксиды являются сильными окислителями.



3) Оксиды щелочных металлов реагируют с водой (энергично)



4) Ещё более активно реагируют с H2O сами металлы





увеличивается Cs реагирует со взрывом. LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH – легкоплавки, хорошо растворимы в воде (кроме LiOH) – Это щелочи. Щелочи жадно поглощают влагу из воздуха и СО2, образуя кристаллогидраты NaOH·H2O.

Нельзя долго хранить в закрытой посуде, пробки прилипают к стеклу, т.к. щелочь взаимодействует со стеклом.

Выдерживают > 1000°C (кроме LiOH).

Наибольшее практическое значение имеет NaOH (млн тонн в год.)

NaOH

Получение:

1) электролизом NaCl (Fe катоды и аноды)

2) метод алхимиков с извест. молоком



Химические свойства (продолжение)

5) Реакции с кислотами



6) с галогенами



7) с серой при t°



(сульфиды и полисульфиды Э2Sn)

8) с азотом щелочные металлы за исключением Li не реагируют.



нитрид реагирует с водой



Для многоосновных кислот известны средние соли ( и т.д.)

кислые и т.д.

Соли (кроме Li) хорошо растворимы в воде и их растворимость увеличивается с температурой.

координационные числа в кристаллогидратах:

4, 6 – Li

6 – Na, K

8 – Rb, Cs

Из солей Na2CO3 (сода)– имеет широкое применение.

Получают:

из NaCl по методу Сольве (1863 г.)







отделяют и





если суммировать, то можно получить



Li – резко отличается по свойствам от остальных, он ближе к Mg. Диагональное свойство.

Применение

Наиболее широкое применение имеет Na, его используют для получения пероксида Na, в органических синтезах для металлотермического получения (Ti, Zr, Ta, Nb) как теплоноситель в ядерных реакторах, для осушки органических растворителей.

K мет. применяют также в металлотермии и в органических синтезах. Из калия получают KO2, используемый в подводных лодках и космических кораблях для поглощения CO2 и регенерации кислорода:

для этих же целей применяется и Na2O2.

Li – добавка к некоторым сплавам, используется в химических источниках тока, для получения алюмогидрата LiAlH4 сильного восстановителя во многих реакциях органического синтеза.

Изотоп лития служит для промышленного получения трития



Cs – применяется в фотоэлементах.

Очень используются соли щелочных металлов.

NaCl → для получения Na2CO3, NaOH, Cl2 и др. веществ.

NaCl → пища

NaCl → для борьбы со льдом на дорогах

KCl → удобрение

Na2CO3 → для производства Al, получения стекла, мыловарения

NaOH → промышленность искусственного волокна, красителей, очистка нефтепродуктов и др.

Na2O2 → (отбелка, декзинфекция)

Na2SO4 и K2SO4 → производство стекла

KNO3 → удобрение

LiOH → добавка к электролиту в аккумуляторах

Li2O → входит в состав стекла с низкой плавления

Подгруппа 1 Б (Cu, Ag, Au)

Cu – характерны степень окисления +1 и +2

Ag – характерна степень окисления +1

Au – характерна степень окисления +3 – AuCl3; H[AuCl4]

Получение:

I

1) переработка руды ≈ 1% Cu



2) пирометаллургический способ – очистка от FeS2 и FeS

3) очистка электролизом

II гидрометаллургическим методом

Комплексные соединения Cu, Ag, Au



Cu2(OH)2CO3 – малахит

Na[Au(Cu)2] – цианид Na из которого затем извлекают Au (действуя Zn)

Cu – млн тонн в год

Ag – десятки тонн в год

Au – более тысячи тонн в год

Химическая активность металлов Cu, Ag, Au невелика. С О2 реагирует только Cu. При комнатной t° Cu практически не реагирует с Fe. При нагревании Cu и Ag реагируют с серой, образуя Cu2S и Ag2S.

Хлориды образуются при взаимодействии Ме с Cl2 при t°.







Ионы Au+ в водных растворах диспропорционируют на Au° и Au3+ в водной среде. Au+ существует в виде прочных комплексов [Au(CN)2].

Для Cu, Ag, Au весьма характерно комплексообразование. Связь металл – лиганд ковалентная.



M2+[Cu(OH)4] – гидроксокупраты

K2[CuCl4]; K[CuCl2] – хлорокупраты

[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ при действии избытка NH3 образуются

[Cu(NH3)4]SO4·H2O – темно-синие кристаллы

[Ag(NH3)2]Cl – аммиакаты



Na3[Ag(S2O3)2] – тиосульфаты образуются при растворении галогенидов серебра в Na2S2O3.

Гидроксид золота амфотерное соединение со щелочами образует гидроксоураты



Соединения золота являются окислителями и восстановителями, известно очень много компл. Au



Комплексные соединения






Владею русским со словарем, французским, хинди, испанским, банту и другими с переводчиком. Владимир Колечицкий
ещё >>