Презентація на тему «Метали» (варіант 1)

Метали
Місце елементів-металів у Періодичній системі Д.І. Менделєєва, будова їх атомів
І, ІІ, ІІІ групи, головні підгрупи, побічні підгрупи, лантаноїди, актиноїди
На зовнішньому рівні один – три електрони (s- або p-), в утворенні зв'язку беруть участь d- електрони передзовнішнього підрівня

        Me° - ne⁻ = Meⁿ⁺
Металічна кристалічна гратка
Металевий зв’язок і кристалічна гратка 
+
+




+
+




  У вузлах ґраток – атоми й 
катіони металу, між вузлами –
відносно вільні електрони.

Металевий зв’язок – це хімічний зв’язок, утворений за рахунок усуспільнення валентних електронів усіх атомів металевого кристала, 
що зв'язуються. У результаті утворюється єдина електронна хмарина кристала, що легко зміщається під дією електричної напруги.
Металевий зв’язок не має спрямованості й насичуваності. Він зберігається й у розплавах металів.

+



+
Агрегатний стан: тверді, за винятком Hg, Ga.
Колір: усі відтінки від сірого до чорного (винятки Cu, Au).
Тепло – й електропровідність (за рахунок вільних електронів) збільшуються в ряді Hg, Pb, Fe, Zn, Mg, Al, Au, Cu, Ag.
Ковкість і пластичність (йони безпосередньо один з одним не зв'язані, тому окремі їх шари можуть зміщатися один відносно одного). Найбільш пластичний метал – золото, найбільш крихкий – хром, манган, стибій.
Густина: легкі – ρ < 5 г/см ³ (ρ (Li) = 0,53 г/см ³); важкі – ρ > 5 г/см ³ (ρ (Os) = 22,48 г/см ³).
Твердість: м'які (лужні метали); тверді (хром).
Температура плавлення: легкоплавкі – Tпл (Hg) = 38,87 С; тугоплавкі – Тпл (W)=3370 С.
Температура кипіння в металів висока.
Загальні фізичні властивості металів
Благородних у вільному вигляді
Ag, Pt, Au
Середньої активності у вигляді оксидів і сульфідів
Активних у вигляді солей
Сульфідні руди: PbS, FeS2, MoS2, ZnS
Хлоридні руди: NaCl,  KCl, KCl∙NaCl∙MgCl2, KCl∙MgCl2∙6H2O
Оксидні руди: 
Fe3O4, Al2O3, NiO, MoO3
Карбонатні руди:  CaCO3, CaCO3∙MgCO3, FeCO3, Ca(HCO3)2
Знаходження   металів у природі

Якісні реакції
Na⁺ - дає жовте полум'я;
К⁺ - дає фіолетове полум'я;
Са²⁺ - дає яскраво-червоне полум'я;
Al³⁺ - з лугами дає білий осад, що   
          розчиняється в надлишку лугу;
Fe²⁺ - з лугами дає зеленуватий осад, який
          на повітрі буріє;
Fe³⁺ - у лужному середовищі дає бурий осад.




Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (H)  Bi Cu Hg Ag Pt Au
РЯД АКТИВНОСТІ МЕТАЛІВ / ЕЛЕКТРОХІМІЧНИЙ РЯД НАПРУГ



активні
СреднЬОЇ активностІ
благородні
Хімічні властивості металів
 Ме 
+ Cl₂ 
+ S                
 + HCl       
 + НОН                        
МеО + Н₂  (магній, залізо)
 + Н₂            
+ солі 
 + О₂               
 МеCl (хлориди)  
 Ме₂S (сульфіди)
МеCl + Н₂
 МеОН + Н₂    (лужні , Са)                  
МеН  (гідриди)
сіль більш активного металу
Ме + 
Ме₂О  (K, Na      K₂O₂; Na₂O₂)
Взаємодія лужного металу з водою
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Взаємодія лужноземельного металу з водою
Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + H2
Горіння магнію
               0           0             +2   -2
2Мg + O2 = 2MgO
Реакція горіння кальцію в повітрі(реакція протікає бурхливо)
2Ca + O₂  =  2CaO
Реакція горіння літію

Li + O₂ = Li₂O
Каталітична реакція взаємодії алюмінію з йодом
4Al + 3I2   2AlI3
Оксиди металів



Li₂O;  Na₂O;  K₂O;  CaO;  MgO;  FeO –  
                           основні;

Al₂O₃; Fe₂O₃  - амфотерні;

Основи:   LiOH
                    KOH
                  NaOH               + кислота       сіль + вода                   
                  Ca(OH)₂
                  Fe(OH)₂

Амфотерні:
Al(OH)₃,   Fe(OH)₃
Ме(ОН)₃ + кислота             сіль + вода
Ме(ОН)₃ + луг                       сіль                                                                         
Гідроксиди


Загальні способи одержання металів
1. Найактивніші (K, Ca, Mg, Na) відновлюють електролізом.
Електроліз – окисно-відновна реакція під дією постійного електричного струму.
                        
                         2NaCl = 2Na + Cl₂
На катоді: Na⁺ + e⁻ = Na° - відновлення катіонів.

На аноді:    Cl⁻ - e⁻ = Cl° - окиснення аніонів.


2. Менш активні метали відновлюють з оксидів або сульфідів (після попереднього випалу):
а) коксом за високих температур:
SnO₂ + C = CO₂ + Sn
б) карбон (ІІ) оксидом:
Fe₂O₃ + 3CO = 3CO₂ + 2Fe
в) воднем:
Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O
г) іншими більш активними металами, наприклад алюмінієм (алюмінотермія):
 3MnO₂ + 4Al = 2Al₂O₃ + 3MnO
д) силіцієм (силікотермія):
2Al₂O₃ + 3Si = 4Al + 3SiO₂