ev Sağlık

Metaller pshe'de nerede bulunur? L.p.vanova, Novinsky ortaokulunda (Astrakhan bölgesi) kimya öğretmeni

B hakkında bilinenlerin çoğu kimyasal elementler formlar basit maddeler metaller.

Metaller, ikincil (B) alt grupların tüm elementlerini ve ayrıca "berilyum - astatin" diyagonalinin altında bulunan ana alt grupların elemanlarını içerir (Şekil 1). Ek olarak, metallerin kimyasal elementleri, lantanitler ve aktinitler grupları oluşturur.

Pirinç. 1. A alt gruplarının elementleri arasında metallerin yeri (mavi renkle vurgulanmıştır)

Metal olmayan atomlarla karşılaştırıldığında, metal atomları b hakkında Daha büyük boyutlar ve daha az dış elektron, genellikle 1-2. Sonuç olarak, metal atomlarının dış elektronları çekirdeğe zayıf bir şekilde bağlıdır; metaller kimyasal reaksiyonlarda indirgeyici özellikler sergileyerek onları kolayca verir.

Metallerin bazı özelliklerindeki değişim kalıplarını gruplar ve periyotlar halinde düşünün.

dönemlerdeİle birlikteÇekirdek yükü arttıkça atom yarıçapı azalır. Atomların çekirdekleri dış elektronları gittikçe daha fazla çeker, bu nedenle atomların elektronegatifliği artar, metalik özellikleri azalır. Pirinç. 2.

Pirinç. 2. Dönemlere göre metalik özelliklerin değişimi

Ana alt gruplarda metal atomlarında yukarıdan aşağıya doğru elektron katmanlarının sayısı artar, dolayısıyla atomların yarıçapı artar. Daha sonra dış elektronlar çekirdeğe daha zayıf çekilecek, bu nedenle atomların elektronegatifliğinde bir azalma ve metalik özelliklerde bir artış olacak. Pirinç. 3.

Pirinç. 3. Alt gruplarda metalik özelliklerde değişiklik

Bu düzenlilikler, nadir istisnalar dışında, ikincil alt grupların öğelerinin de karakteristiğidir.

Metal elementlerin atomları elektron bağışlama eğilimindedir. Kimyasal reaksiyonlarda metaller sadece indirgeyici ajanlar olarak hareket ederler, elektron verirler ve oksidasyon durumlarını arttırırlar.

Elektronlar, metal atomlarından basit maddeleri, metal olmayanları oluşturan atomlar ve ayrıca oksidasyon durumlarını azaltabilen karmaşık maddelerin bir parçası olan atomlar tarafından alınabilir. Örneğin:

2Na 0 + S 0 = Na +1 2 S -2

Zn 0 + 2H +1 Cl \u003d Zn +2 Cl 2 + H 0 2

Tüm metaller aynı kimyasal aktiviteye sahip değildir. Bazı metaller normal şartlar altında pratik olarak içine girmezler. kimyasal reaksiyonlar Soy metaller olarak adlandırılırlar. Asil metaller şunları içerir: altın, gümüş, platin, osmiyum, iridyum, paladyum, rutenyum, rodyum.

Soy metaller doğada çok nadirdir ve neredeyse her zaman doğal hallerinde bulunurlar (Şekil 4). Korozyon-oksidasyona karşı yüksek dirence rağmen, bu metaller hala oksitler ve diğer kimyasal bileşikler oluşturur, örneğin gümüş klorür ve nitrat tuzları herkes tarafından bilinir.

Pirinç. 4. Altın külçesi

dersi özetlemek

Bu dersimizde metallerin kimyasal elementlerinin Periyodik Tablodaki konumlarını ve bu elementlerin basit ve karmaşık maddelerin özelliklerini belirleyen atomlarının yapısal özelliklerini incelediniz. Metallerin neden ametallerden çok daha fazla kimyasal elementi olduğunu öğrendiniz.

Kaynakça

Orzhekovsky P.A. Kimya: 9. sınıf: genel eğitim ders kitabı. inst. / PA Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Şalaşova. - M.: Astrel, 2013. (§28)
Rudzitis G.E. Kimya: inorganik. kimya. Organ. kimya: ders kitabı. 9 hücre için. / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Aydınlanma, JSC "Moskova ders kitapları", 2009. (§34)
Khomchenko kimliği Kimyada görev ve alıştırmaların toplanması lise. - M.: RIA "Yeni Dalga": Yayıncı Umerenkov, 2008. (s. 86-87)
Çocuklar için ansiklopedi. Cilt 17. Kimya / Bölüm. ed. V.A. Volodin, lider. ilmi ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Tek bir dijital eğitim kaynakları koleksiyonu (konuyla ilgili video deneyimleri) ().
"Kimya ve Yaşam" () dergisinin elektronik versiyonu.

Ev ödevi

İle birlikte. 195-196 No. 7, A1-A4 ders kitabından P.A. Orzhekovsky "Kimya: 9. sınıf" / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Şalaşova. - M.: Astrel, 2013.
Bir Fe 3+ iyonunun hangi özellikleri (oksitleyici veya indirgeyici) olabilir? Cevabınızı reaksiyon denklemleriyle gösterin.
Sodyum ve magnezyumun atom yarıçapını, elektronegatifliğini ve indirgeyici özelliklerini karşılaştırın.

Periyodik sistemde yerlerin 3/4'ünden fazlası işgal edilmiştir: bunlar tüm grupların ikincil alt gruplarında I, II, III gruplarındadır. Ayrıca metaller IV, V, VI ve VII gruplarının en ağır elementleridir. Bununla birlikte, birçoğunun amfoterik olduğu ve bazen metal olmayanlar gibi davranabileceği belirtilmelidir.
Metal atomlarının yapısının bir özelliği, dış elektron tabakasında üçü geçmeyen az sayıda elektrondur.
Metal atomları genellikle büyük atomik yarıçaplara sahiptir. Periyotlarda, alkali metaller en büyük atomik yarıçaplara sahiptir. Bu nedenle, en yüksek kimyasal aktiviteleri, yani metal atomları kolayca elektron verir, iyi indirgeyici maddelerdir. En iyi indirgeyici ajanlar, ana alt grupların I. ve II. gruplarıdır.
Bileşiklerde, metaller her zaman, genellikle +1 ila +4 arasında, pozitif bir oksidasyon durumu gösterir.

Şekil 70. Bir metal parçasında metalik bir bağın oluşum şeması,

Metal olmayan bileşiklerde, tipik metaller iyonik bir kimyasal bağ oluşturur. Basit bir metal şeklinde atomlar, sözde metalik bağ ile birbirine bağlanır.

Bu terimi defterinize yazın.

Metalik bağ, metallere özgü özel bir bağ türüdür. Özü, elektronların, bir metal parçasının kütlesi boyunca hareket eden metal atomlarından sürekli olarak ayrılmasıdır (Şekil 70). Elektron içermeyen metal atomları, serbestçe hareket eden elektronları tekrar kendilerine çekme eğiliminde olan pozitif iyonlara dönüşür. Eşzamanlı olarak, diğer metal atomları elektron verir. Böylece, bir metal parçasının içinde, metalin tüm atomlarını sıkıca birbirine bağlayan sözde elektron gazı sürekli olarak dolaşır. Elektronların, metalin tüm atomları tarafından aynı anda sosyalleştiği ortaya çıktı. Metal atomları arasındaki bu özel kimyasal bağ türü, hem fiziksel hem de Kimyasal özellikler metaller.

■ 1. Metallerin düşük elektronegatifliği nasıl açıklanır?
2. Metalik bağ nasıl oluşur?
3. Metalik bağ ile kovalent bağ arasındaki fark nedir?

Pirinç. 71. Farklı metallerin erime noktalarının karşılaştırılması

Metaller, onları ametallerden ayıran bir takım benzer fiziksel özelliklere sahiptir. Bir metal ne kadar değerlik elektronuna sahipse, metalik bağ o kadar güçlü, kristal kafes o kadar güçlü, metal o kadar güçlü ve sert, erime ve kaynama noktası o kadar yüksek vb. Metallerin fiziksel özelliklerinin özellikleri aşağıda ele alınmıştır.
Hepsinin, genellikle metalik olarak adlandırılan, az ya da çok belirgin bir parlaklığı vardır. Metalik parlaklık, bir bütün olarak metal parçasının karakteristiğidir. Toz, gümüşi beyaz rengi koruyan magnezyum ve alüminyum dışında koyu renkli metaller içerir ve bu nedenle "gümüş benzeri" boya yapmak için alüminyum tozu kullanılır. Birçok ametal, yağlı veya camsı bir parlaklığa sahiptir.
Metallerin rengi oldukça tek tiptir: ya gümüşi beyaz ( , ) ya da gümüş grisidir ( , ). Sadece sarı renk, ve kırmızı. Ametallerin çok çeşitli renkleri vardır: - limon sarısı, - kırmızı-kahverengi, - kırmızı veya beyaz, - siyah.

Böylece, renge göre metaller şartlı olarak demirli ve demirsiz olarak ayrılır. Demirli metaller de onu içerir. Diğer tüm metallere demir dışı denir.

Normal koşullar altında, metaller kristal yapıya sahip katıdır. Metal olmayanlar arasında hem katı ( , ) hem de sıvı ( ) ve gaz ( , ) vardır.
Cıva hariç tüm metaller katıdır, bu nedenle erime noktaları sıfırın üzerindedir, yalnızca cıvanın erime noktası -39 ° 'dir. En dayanıklı metal, erime noktası 3370 ° olan metaldir. Diğer metallerin erime noktası bu sınırlar içindedir (Şekil 71).
Metal olmayanların erime noktaları metallerinkinden çok daha düşüktür, örneğin oksijen -219°, hidrojen -259.4°, flor -218°, klor -101°, brom -5.7°.

Pirinç. 72. Metallerin sertliği ile elmasın sertliğinin karşılaştırılması.

Metaller, elmasın sertliğine kıyasla farklı sertliğe sahiptir. Metalin sertlik indeksi, özel bir cihaz - bir sertlik test cihazı ile belirlenir. Bu durumda, metal kütlesine bir çelik bilye veya daha yüksek metal sertliği durumunda bir elmas koni bastırılır. Metalin sertliği, basınç kuvveti ve oluşan deliğin derinliği ile belirlenir.
En sert metaldir. Yumuşak metaller -, - bıçakla kolayca kesilir. Genel kabul görmüş on puanlık ölçeğe göre tek tek metallerin sertliği, sertlik Şek. 72.

Metaller az ya da çok plastisiteye (sünekliğe) sahiptir. Metal olmayanların bu özelliği yoktur. En yumuşak metaldir. Ondan, insan saçından 500 kat daha ince olan 0,0001 mm kalınlığında altın folyoyu dövebilirsiniz. Aynı zamanda çok kırılgandır; hatta bir havanda toz haline getirilebilir.
Plastisite, mekanik mukavemeti bozmadan güçlü bir şekilde deforme olma yeteneğidir. Metallerin plastisitesi, haddeleme sırasında, kıvırma milleri arasından büyük sıcak metal külçeler geçirildiğinde, bunlardan levhalar hazırlanırken, çekme sırasında, bunlardan bir tel çekildiğinde, presleme, damgalama sırasında, etkisi altındayken kullanılır.

Pirinç. 73. Metallerin yoğunluğa göre karşılaştırılması.

Basınç, ısıtılmış metale, soğutulduğunda koruduğu belirli bir şekil verilir. Plastisite, metallerin kristal kafesinin yapısına bağlıdır.
Tüm metaller suda çözünmez, ancak eriyiklerde birbiri içinde çözünür. Bir metalin diğerinde katı bir çözeltiye alaşım denir.

Yoğunluğa göre metaller ağır ve hafif olarak ayrılır. Ağır kabul edilenler, yoğunluğu 3 g/cm3'ten fazla olanlardır (Şek. 73). En ağır metaldir. En hafif metaller - , .- birden daha az yoğunluğa sahiptir. Hafif metaller - ve endüstride büyük kullanım alanı bulmuştur.
Metaller, yüksek elektriksel ve termal iletkenlik ile karakterize edilir (Şekil 74), metal olmayanlar ise bu özelliklere zayıf bir ölçüde sahiptir. En yüksek elektriksel ve termal iletkenliğe sahiptir, ikinci sıradadır. Bu özellikler alüminyumda oldukça yüksektir.

Pirinç. 74. Farklı metallerin elektriksel iletkenliği ile termal iletkenliğinin karşılaştırılması

Elektriksel iletkenliği yüksek olan metallerin ısıl iletkenliğinin de yüksek olduğu unutulmamalıdır.
Metaller manyetik özellikler sergiler. Metal bir mıknatısla temas ettiğinde ona çekilirse ve bundan sonra kendisi bir mıknatıs haline gelirse, metalin mıknatıslandığını söyleriz. İyi mıknatıslanmış ve onlar. Bu tür metallere ferromanyetik denir. Metal olmayanların manyetik özelliği yoktur.

■ 4. Aşağıdaki tabloyu yapın ve tamamlayın:

Metallerin kimyasal özellikleri. Aşınma

Metallerin kimyasal ve fiziksel özellikleri, atomik yapı ve metalik bağın özellikleri tarafından belirlenir. Tüm metaller, değerlik elektronlarını kolayca bağışlama yeteneği ile ayırt edilir. Bu bağlamda, belirgin onarıcı özellikler sergilerler. Metallerin indirgeme aktivitesinin derecesi, elektrokimyasal voltaj serilerini yansıtır (bkz. Ek III, paragraf 6).
Metalin bu dizideki konumu bilinerek, değerlik elektronlarının atomdan ayrılması için harcanan enerjinin karşılaştırmalı değeri hakkında bir sonuca varılabilir. Sıranın başına ne kadar yakınsa, metal o kadar kolay oksitlenir. En aktif metaller, normal koşullar altında alkali oluşumu ile sudan uzaklaştırılır:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Daha az aktif metaller, aşırı ısıtılmış buhar ve form şeklinde sudan uzaklaştırılır.
2Fe + 4Н2О = Fe3О4 + 4H2
seyreltik ve anoksik asitlerle reaksiyona girerek onlardan hidrojeni değiştirir:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Hidrojenden sonra gelen metaller onu sudan ve asitlerden uzaklaştıramazlar, ancak hidrojeni değiştirmeden asitlerle redoks reaksiyonlarına girerler:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + H2O
Önceki tüm metaller, sonraki metalleri tuzlarından uzaklaştırır:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Сu

Fe0 + Сu2+ = Fe2+ + Сu0
Her durumda, reaksiyona giren metaller oksitlenir. Metallerin metal olmayanlarla doğrudan etkileşiminde metallerin oksidasyonu da gözlenir:
2Na + S = Na2S
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
Çoğu metal oksijenle aktif olarak reaksiyona girerek farklı bileşimler oluşturur (bkz. s. 38).

■ 5. Bir metalin indirgeme aktivitesi, bir dizi gerilim kullanılarak nasıl karakterize edilebilir?

6. Sodyum, demir gibi suyla reaksiyona giren metallere örnekler veriniz. Cevabınızı reaksiyon denklemleriyle destekleyin.

7. Aktif metallerin ve aktif metal olmayanların su ile etkileşimini karşılaştırın.
8. Cevabınızı reaksiyon denklemleriyle destekleyerek metallerin kimyasal özelliklerini listeleyin.
9. Demir aşağıdaki maddelerden hangisi ile reaksiyona girer: a), b) sönmüş kireç, c) bakır karbonat, d), e) çinko sülfat, e)?
10. Bakır oksit% 20'lik bir karışımda ise, 5 kg bakır ve bakır oksit karışımının konsantre nitrik asit ile etkisiyle hangi gaz ve hangi hacimde elde edilebilir?

Metallerin oksidasyonu genellikle yok olmalarına yol açar. Eylem altında metallerin imhası çevre korozyon denir.

Korozyonun tanımını defterinize yazınız.

Oksijen, nem ve karbondioksitin yanı sıra nitrojen oksitler vb. Örneğin, kimya endüstrilerinde metal bazen oksijen, klor, nitrojen oksitler vb. ile temasa geçerek tuzların ve metallerin oluşmasına neden olur:
2Сu + О2 = 2СuО
Gaz veya kimyasal korozyona ek olarak, çok daha yaygın olan elektrokimyasal korozyon da vardır. Elektrokimyasal korozyon şemasını anlamak için galvanik bir çift düşünün -.

Çinko ve bakır plakaları alın (Şek. 75) ve bunları, bildiğimiz gibi çözeltide iyon şeklinde bulunan bir sülfürik asit çözeltisine indirin:
H2SO4 \u003d 2H + + SO 2 4 -
Çinko ve bakır plakaları bir galvanometre aracılığıyla bağlayarak devrede elektrik akımının varlığını tespit edeceğiz. Bu, elektron veren çinko atomlarının iyonlar halinde çözeltiye geçmesiyle açıklanır:
çinko 0 - 2 e— → Zn+2
Elektronlar iletkenden bakıra ve bakırdan hidrojen iyonlarına geçer:
H++ e— → H 0

Nötr atomlar halindeki hidrojen, bakır bir plaka üzerinde salınır ve yavaş yavaş çözünür. Böylece bakır, sanki çinkodan elektron çekiyormuş gibi, çinkonun daha hızlı çözünmesine neden olur, yani oksidasyonu destekler. Aynı zamanda, tamamen saf, eyleminden tamamen etkilenmeden bir süre asit içinde olabilir.

Pirinç. 75. Elektrokimyasal korozyon sırasında bir galvanik çiftin oluşum şeması. 1 - çinko; 2 - bakır; 3 - bakır elektrot üzerindeki hidrojen kabarcıkları; 4 - galvanometre

Aynı şemaya göre, demir gibi bir metalin korozyonu meydana gelir, yalnızca havadaki bir elektrolittir ve demirin safsızlıkları, bir galvanik çiftin ikinci elektrotunun rolünü oynar. Bu buharlar mikroskobiktir, bu nedenle metalin yok edilmesi çok daha yavaştır. Daha aktif olan metal genellikle yok edilir. Bu nedenle, elektrokimyasal korozyon, galvanik çiftlerin ortaya çıkmasıyla birlikte bir metalin oksidasyonudur. ülke ekonomisine büyük zararlar vermektedir.

12. Korozyonu tanımlayın.
11. Havada hızla oksitlenen, çinkonun hidroklorik asit ile etkileşimi, termit kaynağı sırasında alüminyumun demir oksit ile etkileşimi, demirin aşırı ısıtılmış su buharı ile etkileşimi ile hidrojen üretimini korozyon olarak düşünmek mümkün müdür?

13. Kimyasal ve elektrokimyasal korozyon arasındaki fark nedir?
Korozyonla mücadele etmenin birçok yolu vardır. Metaller (özellikle demir), metal yüzeyinde su buharının geçmesine izin vermeyen yoğun bir film oluşturan yağlı boya ile kaplanır. Bakır tel gibi metalleri hem metali korozyondan koruyan hem de yalıtkan görevi gören vernikle kaplamak mümkündür.

Parlatma, demirin güçlü oksitleyici ajanların etkisine tabi tutulduğu, bunun sonucunda metalin gazları geçirmeyen ve onu maruz kalmaya karşı koruyan bir oksit filmi ile kaplandığı bir işlemdir. dış ortam. Çoğu zaman bu, metal tabakaya derinlemesine gömülü olan ve onu oksidasyondan herhangi bir boyadan daha iyi koruyan manyetik oksit Fe304'tür. Mavileştirme işlemine tabi tutulan Ural çatı kaplama demiri 100 yıldan fazla paslanmadan çatıda dayandı. Metal ne kadar iyi parlatılırsa, yüzeyinde oluşan oksit film o kadar yoğun ve güçlü olur.

emaye - çok iyi manzaraçeşitli mutfak eşyalarının korozyon koruması. Emaye, yalnızca oksijen ve suyun etkisine değil, aynı zamanda güçlü asitlere ve alkalilere de karşı koyar. Ne yazık ki, emaye çok kırılgandır ve darbe ve hızlı sıcaklık değişimlerinde kolayca çatlar.
Büyük ölçüde ilginç yollar metallerin korozyondan korunması, nikel kaplama ve kalay kaplamanın yanı sıra.
- bu, çinko tabakası olan bir metal kaplamadır (demir esas olarak bu şekilde korunur). Böyle bir kaplama ile, çinkonun yüzey filminin ihlali durumunda, çinko önce daha aktif bir metal olarak korozyona uğrar, ancak çinko, yüzeyi su ve oksijeni geçirmeyen koruyucu bir oksit film ile kaplandığından korozyona iyi direnç gösterir.
Nikel kaplama (nikel kaplama) ve kalay kaplamada (teneke kaplama) demirin paslanması, onu kaplayan metal tabakası kırılmadıkça gerçekleşmez. En aktif metal olan demir, bozulduğu anda paslanmaya başlar. Ancak - nispeten az paslanan bir metal, bu nedenle filmi yüzeyde çok uzun süre kalır. Çoğu zaman bakır nesneler kalaylanır ve daha sonra galvanik bakır çifti, metal olarak daha az aktif olan bakırın değil, her zaman kalay korozyonuna yol açar. Demir kalaylandığında, konserve endüstrisi için "teneke" elde edilir.

Korozyona karşı korunmak için sadece metale değil, onu çevreleyen çevreye de etki etmek mümkündür. Belirli bir miktarda sodyum kromat, hidroklorik asit ile karıştırılırsa, hidroklorik asidin demir ile reaksiyonu o kadar yavaşlar ki, pratikte asit demir tanklarında taşınabilir, ancak bu genellikle imkansızdır. Korozyonu yavaşlatan ve bazen neredeyse tamamen durduran maddelere inhibitörler - geciktiriciler (Latince inhibere - yavaşlatmak kelimesinden) denir.

İnhibitörlerin etkisinin doğası farklıdır. Ya metal yüzeyde koruyucu bir film oluştururlar ya da ortamın agresifliğini azaltırlar. İlk tip, örneğin, çeliğin su ve tuz çözeltilerinde korozyonunu yavaşlatan, alüminyumun sülfürik asitte korozyonunu yavaşlatan NaNO2'yi, ikincisi - büyük ölçüde yavaşlatan organik bileşik CO (NH2) 2 - üreyi içerir. bakır ve diğer metallerin nitrik asitte çözünmesini azaltır. Hayvansal proteinler engelleyici özelliklere sahiptir, bazı kurutulmuş bitkiler - kırlangıçotu, düğün çiçeği vb.
Bazen, metalin korozyona karşı direncini arttırmak ve ona biraz daha vermek için. değerli mülkler, diğer metallerle alaşımlar ondan yapılır.

■ 14. Metali korozyondan korumak için listelenen yöntemleri bir deftere yazın.
15. Metali korozyondan korumak için bir yöntem seçimini ne belirler?
16. İnhibitör nedir? Bir inhibitör bir katalizörden nasıl farklıdır?

Cevherlerden metal eritme yöntemleri

Doğadaki metaller doğal halde bulunabilir. Temelde örn. Çevredeki kayalardan mekanik yıkama ile çıkarılır. Bununla birlikte, metallerin büyük çoğunluğu doğada bileşikler halinde bulunur. Ancak her doğal mineral, içerdiği metali elde etmeye uygun değildir. Sonuç olarak, her mineral bir metal cevheri olarak adlandırılamaz.
Endüstriyel üretimini ekonomik olarak avantajlı hale getirecek miktarda bir veya daha fazla metal içeren bir kaya veya mineral, bu metalin cevherleri olarak adlandırılır.

Cevherin tanımını yazınız.

Metaller cevherlerden çeşitli şekillerde elde edilir.
1. Cevher bir oksit ise, o zaman bir tür indirgeyici madde ile indirgenir - çoğunlukla karbon veya karbon monoksit CO, daha az sıklıkla hidrojen, örneğin:
FesO4 + 4СО = 3Fe + 4CO2
2. Cevher bir kükürt bileşiği ise, önce yakılır:
2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2
daha sonra elde edilen oksit, odun kömürü ile indirgenir:
РbО + С = РbО + CO
Metaller, eriyiklerden elektroliz yoluyla klorürlerden izole edilir. Örneğin sodyum klorür NaCl eritildiğinde, maddenin termal ayrışması meydana gelir.
NaCl ⇄ Na + + Cl -
Bu eriyikten bir doğru elektrik akımı geçtiğinde, aşağıdaki işlemler gerçekleşir:
a) katot üzerinde:
Na + + e— → Hayır 0
b) anotta
Cl - - e— → Сl 0
Bu yöntem diğer tuzlardan metal elde etmek için de kullanılabilir.
4. Bazen metaller oksitlerden yer değiştirme ile geri kazanılabilir. Yüksek sıcaklık başka, daha aktif bir metal. Bu yöntem özellikle metallerin alüminyum ile indirgenmesinde yaygındır ve bu nedenle ilk olarak aluminotermi olarak adlandırılmıştır:
2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe.
Alüminotermi aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.
Birçok durumda, cevher, çıkarılması için, yani cevherin "zenginleştirilmesi" için, büyük miktarda atık kaya ile karıştırılabilir. çeşitli metodlar, özellikle köpük yüzdürme yöntemi. Bu amaçla seçici adsorpsiyon özelliğine sahip mineral yağlar kullanılır. Bu, cevher parçacıklarını emdikleri, ancak atık kayayı emmedikleri anlamına gelir. Devasa su fıçılarına, atık kaya ile birlikte ezilmiş cevher ve madeni yağ yerleştirilir. Bundan sonra su, hava ile kuvvetli bir şekilde köpürtülür. Yağ, hava kabarcıklarını çevreleyerek üzerlerinde bir film oluşturur. Kararlı köpük çıkıyor. Parçacıklar, cevherler emilir ve hava kabarcıkları ile birlikte tepeye çıkar. Köpük cevherle birleşir ve atık kaya teknenin dibinde kalır. Daha sonra cevher, tekrar flotasyon için kullanılan yağdan kolaylıkla arındırılır.

■ 17. Köpük nedir?
18. Bir metalin doğal haliyle doğada olabilmesi için hangi özelliklere sahip olması gerekir?
19. Herhangi bir mineral veya kaynak, bileşiminde bir veya başka bir metal içeren?
20. Bildiğiniz metal cevheri türlerini listeleyin.
21. Çinko, doğal olarak çinko sülfit içeren çinkoblend minerali olarak bulunur. Çinko harmanından çinko elde etmek için bir yöntem önerin.
22. %80 oranında manyetik demir oksit Fe3O4 içeren 2 ton manyetik demir cevherinden 1.008 ton demir elde edilmiştir. Pratik demir verimini hesaplayın.
23. Tuz çözeltilerinin elektrolizi ile hangi metaller elde edilebilir?
24. %13 safsızlık içeren 5 ton manyetik demir cevherinin indirgenmesiyle elde edilen demirden %4 karbon içeren bir alaşım hazırlandı. Ne kadar alaşım aldınız?
25. %20 atık kayaç içeren 242,5 ton çinko blende ZnS'den ne kadar çinko ve sülfürik asit elde edilebilir?

Periyodik element sisteminin gerekçesi Atomdaki elektronlar farklı enerji seviyelerinde bulunduğundan ve kuantum katmanları oluşturduğundan, şunu varsaymak mantıklıdır ...

Periyodik sistemin ikinci grubu

Metallerin periyodik sistemdeki konumu. Fiziksel özellikler

D. I. Mendeleev'in periyodik sisteminde 110 elementten 87'si metaldir. Tüm grupların ikincil alt gruplarında I, II, III gruplarında bulunurlar. Ayrıca metaller IV, V, VI ve VII gruplarının en ağır elementleridir. Bununla birlikte, birçok metal amfoteriktir ve bazen metal olmayanlar gibi davranabilir. Metal atomlarının yapısının bir özelliği, dış enerji seviyesinde üçü geçmeyen az sayıda elektrondur. Metal atomları genellikle büyük atomik yarıçaplara sahiptir. Periyotlarda, alkali metaller en büyük atomik yarıçaplara sahiptir. Kimyasal olarak en aktif olanlardır, yani. metal atomları kolayca elektron verir ve iyi indirgeyici maddelerdir. En iyi indirgeyici ajanlar, ana alt grupların grup I ve II'deki metallerdir. Bileşiklerde, metaller her zaman pozitif bir oksidasyon durumu sergiler, genellikle +1 ila +4. Metal olmayan bileşiklerde, tipik metaller iyonik bir kimyasal bağ oluşturur. Basit bir madde biçiminde, metal atomları sözde metalik bağ ile birbirine bağlanır.

Metalik bağ, metallere özgü özel bir bağ türüdür. Özü, elektronların, bir metal parçasının kütlesi boyunca hareket eden metal atomlarından sürekli olarak ayrılmasıdır.

Elektron içermeyen metal atomları, yine hareketli elektronları kendilerine çeken pozitif iyonlara dönüşür. Eşzamanlı olarak, diğer metal atomları elektron verir. Böylece, bir metal parçasının içinde, metalin tüm atomlarını sıkıca birbirine bağlayan sözde elektron gazı sürekli olarak dolaşır. Elektronlar, olduğu gibi, metalin tüm atomları tarafından sosyalleştirildi. Metal atomları arasındaki bu özel kimyasal bağ türü, metallerin hem fiziksel hem de kimyasal özelliklerini belirler.

Metaller, onları ametallerden ayıran bir takım benzer fiziksel özelliklere sahiptir. Bir metal ne kadar değerlik elektronuna sahipse, kristal kafes o kadar güçlü, metal o kadar güçlü ve sert, erime ve kaynama noktası o kadar yüksek vb.

Tüm metaller, yaygın olarak metalik olarak adlandırılan az ya da çok belirgin bir parlaklığa ve serbest elektronların metal üzerine gelen ışık kuantasıyla etkileşimi ile ilişkili olan opaklığa sahiptir. Metalik parlaklık, bir bütün olarak metal parçasının karakteristiğidir. Toz halinde, gümüş-beyaz magnezyum ve alüminyum hariç koyu renkli metaller. Gümüş boya yapmak için alüminyum tozu kullanılır. Birçok metalin yağlı veya camsı bir parlaklığı vardır.

Metallerin rengi oldukça eşittir: gümüşi beyaz (alüminyum, gümüş, nikel) veya gümüşi gridir (demir, kurşun). Sadece altın sarıdır ve bakır kırmızıdır. Teknik sınıflandırmaya göre, metaller şartlı olarak demirli ve demirsiz olarak ayrılır. Siyah, demir ve alaşımlarını içerir. Diğer tüm metallere demir dışı denir.

Cıva dışındaki tüm metaller kristal yapıya sahip katı maddelerdir, bu nedenle erime noktaları sıfırın üzerindedir, yalnızca cıvanın erime noktası - 39°C . En dirençli metal tungstendir (3380°C). 1000 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda eriyen metallere refrakter, aşağıda - eriyebilir denir.

Metaller farklı sertliklere sahiptir. En sert metal kromdur (camı keser) ve en yumuşak olanlar potasyum, rubidyum, sezyumdur. Bıçakla kolayca kesilirler.

Metaller az ya da çok sünektir (dövülebilirliğe sahiptir). En yumuşak metal altındır. İnsan saçından 500 kat daha ince - 0.0001 mm kalınlığında folyo dövmek için kullanılabilir. Bununla birlikte, Mn ve Bi'nin plastisitesi yoktur - bunlar kırılgan metallerdir.

Plastisite, mekanik mukavemeti bozmadan güçlü bir şekilde deforme olma yeteneğidir. Vücut parçacıklarının iyonik veya atomik bir kafesle yer değiştirmesine maruz kaldığında, yönlü bağlar kırılır ve vücut yok edilir. Metallerde bağlar elektron gazı nedeniyle oluşur. Yönleri yok. Bu nedenle, şekil değiştiğinde metal parçanın bütünlüğü korunur. Metallerin sünekliği haddelemelerinde kullanılır.

Yoğunluğa göre metaller ağır ve hafif olarak ayrılır. Yoğunluğu 5 g/cm3'ten fazla olanlar ağırdır. En ağır metal osmiyumdur (22,61 g/cm). En hafif metaller lityum, sodyum, potasyumdur (yoğunluk birden azdır). Metalin yoğunluğu ne kadar küçükse, metal elementin atomik kütlesi o kadar küçük ve atomunun yarıçapı o kadar büyüktür. Magnezyum ve alüminyum gibi hafif metaller endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.

Metaller, yüksek elektriksel ve termal iletkenlik ile karakterize edilir. Gümüş, elektriksel ve termal olarak en iletkendir, ardından alüminyum gelir. Elektrik iletkenliği yüksek olan metaller aynı zamanda yüksek ısı iletkenliğine de sahiptir. Termal iletkenlik, vücut kütlesinde hızlı bir sıcaklık eşitlemesi olduğu için serbest elektronların yüksek hareketliliğinden ve atomların salınım hareketinden kaynaklanır. Metallerin iyi elektriksel iletkenliği, içlerinde küçük bir potansiyel farkın bile etkisi altında negatif kutuptan pozitife yönlendirilmiş bir hareket elde eden serbest elektronların varlığıyla açıklanır.

Metaller manyetik özellikler sergiler. Demir, kobalt, nikel ve bunların alaşımları iyi mıknatıslanır. Bu tür metaller ve alaşımlara ferromanyetik denir.

B hakkında Bilinen kimyasal elementlerin çoğu basit maddeler, metaller oluşturur.

Pirinç. 1. A alt gruplarının elementleri arasında metallerin yeri (mavi renkle vurgulanmıştır)

Metallerin bazı özelliklerindeki değişim kalıplarını gruplar ve periyotlar halinde düşünün.

Pirinç. 2. Dönemlere göre metalik özelliklerin değişimi

Pirinç. 3. Alt gruplarda metalik özelliklerde değişiklik

Bu düzenlilikler, nadir istisnalar dışında, ikincil alt grupların öğelerinin de karakteristiğidir.

2Na 0 + S 0 = Na +1 2 S -2

Zn 0 + 2H +1 Cl \u003d Zn +2 Cl 2 + H 0 2

Tüm metaller aynı kimyasal aktiviteye sahip değildir. Bazı metaller normal şartlar altında pratik olarak kimyasal reaksiyonlara girmezler, bunlara soy metaller denir. Asil metaller şunları içerir: altın, gümüş, platin, osmiyum, iridyum, paladyum, rutenyum, rodyum.

Pirinç. 4. Altın külçesi

dersi özetlemek

Kaynakça

Orzhekovsky P.A. Kimya: 9. sınıf: genel eğitim ders kitabı. inst. / PA Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Şalaşova. - M.: Astrel, 2013. (§28)
Rudzitis G.E. Kimya: inorganik. kimya. Organ. kimya: ders kitabı. 9 hücre için. / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Aydınlanma, JSC "Moskova ders kitapları", 2009. (§34)
Khomchenko kimliği Lise için kimyada problemler ve alıştırmalar koleksiyonu. - M.: RIA "Yeni Dalga": Yayıncı Umerenkov, 2008. (s. 86-87)
Çocuklar için ansiklopedi. Cilt 17. Kimya / Bölüm. ed. V.A. Volodin, lider. ilmi ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Tek bir dijital eğitim kaynakları koleksiyonu (konuyla ilgili video deneyimleri) ().
"Kimya ve Yaşam" () dergisinin elektronik versiyonu.

Ev ödevi

İle birlikte. 195-196 No. 7, A1-A4 ders kitabından P.A. Orzhekovsky "Kimya: 9. sınıf" / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Şalaşova. - M.: Astrel, 2013.
Bir Fe 3+ iyonunun hangi özellikleri (oksitleyici veya indirgeyici) olabilir? Cevabınızı reaksiyon denklemleriyle gösterin.
Sodyum ve magnezyumun atom yarıçapını, elektronegatifliğini ve indirgeyici özelliklerini karşılaştırın.

Bölüm I

1. D. I. Mendeleev'in Periyodik sistemindeki metallerin (M) konumu.

A gruplarının elemanları aracılığıyla B'den At'a koşullu köşegen: IV → V → VI. Köşegen üzerinde ve üstünde metal olmayanlar ve altında metaller var.
Gruplar sadece M'den oluşur. Toplamda 110 elementten 88 element metal olarak sınıflandırılır.
Grup IA alkali metallerdir.
Grup IIA toprak alkali metallerdir.

2. M atomlarının yapısal özellikleri:

1) 1-3 atomunun dış katmanındaki e sayısı;
2) R atomları - büyük boyutlar.

3. Elemanları M ve HM'ye ayırmanın göreliliği (örnek veriniz):

1) gri kalay - NM, beyaz kalay - M.
2) grafit - NM, ancak elektriksel olarak iletken.
3) Cr, Zn, Al - M, ancak amfoterik.

4. Metal kimyasal bağ metallerde ve alaşımlarda atom-iyonlar arasındaki iletişim sosyalleştirilmiş e.

Metalik bir bağın oluşumu için genel şema:

5. "Metallerin yapısı ve özellikleri" tablosunu doldurun.

6. Yapılan plakaları ayırt edebileceğiniz işaretleri yazın:

a) alüminyum ve bakırdan - renk, yoğunluk, elektriksel ve termal iletkenlik
b) kurşun ve alüminyumdan - renk, yoğunluk, erime noktası
c) gümüş ve grafitten - renk, şekil, elektriksel iletkenlik.

7. Sıralamayı elde etmek için resimleri kullanarak boşlukları doldurun: metalin adı(lar), özellikleri (o), uygulama alanı(ları).

a) dökme demir pil - dökme demir, ısıl iletkenlik, güç, aşınma direnci. Ekonomide, günlük yaşamda, metalurjide.
b) alüminyum folyo - alüminyum, kolay yuvarlanır, plastisite, yüksek elektrik ve termal iletkenlik, korozyon direnci. Gıda endüstrisinde, alaşımların üretiminde.
c) çelik düğmeler ve ataşlar - çelik, "yumuşak" çelik, elastik, bükülmesi kolay, paslanmaz, güçlü ve sert. Ulusal ekonominin tüm sektörlerinde.
d) metal destek - demir (çelik), dayanıklı, sağlam, çevreye maruz kalmayan. Ulusal ekonominin tüm sektörlerinde.
e) kubbeler - altın, atıl, dış görünüş. İnşaatta - haddelemede, kuyumculukta kullanılır.
f) termometre - cıva (sıvı metal), tıbbi termometrelerde ısıtıldığında genleşir. Altın madenciliği için alaşımların elde edilmesi. Lambalar.

8. "Metallerin sınıflandırılması" tablosunu doldurun.

9. Alaşım metalik bileşenlerin baskın olduğu iki veya daha fazla kimyasal elementin karışımından oluşan homojen bir metalik malzemedir.

10. Demirli alaşımlar:

11. "Alaşımlar ve bileşenleri" tablosunu doldurun.

12. Şekillerde gösterilen nesnelerin yapılabileceği alaşımların adlarını imzalayın.

çelik
b) bakır nikel
c) duralümin
d) bronz
e) bronz
e) dökme demir

Bölüm II

1. Dış katmanda bulunan metal atomları:

a) 5e - Sb (antimon), Bi (bizmut)
b) 6f - Po (polonyum)

Neden? Niye?
Sırasıyla 5 ve 6 grupta yer alırlar.

2. Dış katmanında 3e bulunan bir metal atomu, - bor.
Neden? Niye?
3. grupta yer almaktadır.

3. "Atomun yapısı ve kimyasal bağ" tablosunu doldurun.

4. "Ekstra öğeyi" ortadan kaldırın.
4) Si

5. Aşağıdaki element gruplarından hangisi sadece metal içerir?
doğru cevap yok

6. Hangi fiziksel özellik tüm metallerde ortak değildir?
3) standart koşullar altında katı toplama durumu

7. Hangi ifade doğrudur?
4) metal atomları ve metaller - basit maddeler yalnızca indirgeyici özellikler sergiler.

8. Ana alt grupların tüm elementleri, Periyodik Tabloda köşegenin altında yer alıyorlarsa metaldir:
3) bor - astatin

9. Ana alt gruptaki bir metal atomunun dış elektronik seviyesindeki elektron sayısı periyodik sistem, şuna eşit olamaz: