Metalet zënë tabelë periodike këndi i poshtëm i majtë. Metalet i përkasin familjeve të elementeve s, d-elementeve, f-elementeve dhe pjesërisht p-elementeve.
Vetia më tipike e metaleve është aftësia e tyre për të hequr dorë nga elektronet dhe për t'u bërë jone të ngarkuar pozitivisht. Për më tepër, metalet mund të shfaqin vetëm një gjendje oksidimi pozitiv.
Me - ne = Me n +
1. Ndërveprimi i metaleve me jometalet.
A ) Ndërveprimi i metaleve me hidrogjenin.
Metalet alkaline dhe alkaline tokësore reagojnë drejtpërdrejt me hidrogjenin, duke formuar hidride.
Për shembull:
Ca + H 2 = CaH 2
Formohen komponime jo stoikiometrike me strukturë kristalore jonike.
b) Ndërveprimi i metaleve me oksigjenin.
Të gjitha metalet përveç Au, Ag, Pt oksidohen nga oksigjeni atmosferik.
Shembull:
2Na + O 2 = Na 2 O 2 (peroksid)
4K + O 2 = 2K 2 O
2Mg + O2 = 2MgO
2Cu + O 2 = 2CuO
c) Ndërveprimi i metaleve me halogjenet.
Të gjitha metalet reagojnë me halogjenet për të formuar halogjene.
Shembull:
2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3
Këto janë kryesisht komponime jonike: MeHal n
d) Ndërveprimi i metaleve me azotin.
Metalet alkali dhe alkaline tokësore ndërveprojnë me azotin.
Shembull:
3Ca + N2 = Ca3N2
Mg + N 2 = Mg 3 N 2 - nitrid.
e) Ndërveprimi i metaleve me karbonin.
Komponimet e metaleve dhe karbon - karbidet. Ato formohen nga bashkëveprimi i shkrirjeve me karbonin. Metalet aktive formojnë komponime stoikiometrike me karbonin:
4Al + 3C = Al 4 C 3
Metalet - d-elementet formojnë komponime me përbërje jo stoikiometrike si tretësirat e ngurta: WC, ZnC, TiC - përdoren për prodhimin e çeliqeve super të fortë.
2. Ndërveprimi i metaleve me ujin.
Metalet që kanë një potencial më negativ sesa potenciali redoks i ujit reagojnë me ujin.
Metalet aktive reagojnë në mënyrë më aktive me ujin, duke dekompozuar ujin dhe duke lëshuar hidrogjen.
Na + 2H2O = H2 + 2NaOH
Metalet më pak aktive e zbërthejnë ujin ngadalë dhe procesi ngadalësohet për shkak të formimit të substancave të patretshme.
3. Ndërveprimi i metaleve me tretësirat e kripës.
Ky reagim është i mundur nëse metali që reagon është më aktiv se ai në kripë:
Zn + CuSO 4 = Cu 0 ↓ + ZnSO 4
0,76 V., = + 0,34 V.
Një metal me një potencial elektrodë standard më shumë negativ ose më pak pozitiv zhvendos një metal tjetër nga tretësira e kripës së tij.
4. Ndërveprimi i metaleve me tretësirat alkaline.
Metalet që prodhojnë hidrokside amfoterike ose kanë gjendje të lartë oksidimi në prani të agjentëve të fortë oksidues mund të reagojnë me alkalet. Kur metalet ndërveprojnë me tretësirat alkaline, agjenti oksidues është uji.
Shembull:
Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2
1 Zn 0 + 4OH - - 2e = 2- oksidim
Zn 0 - agjent reduktues
1 2H 2 O + 2e = H 2 + 2OH - reduktim
H 2 O - agjent oksidues
Zn + 4OH - + 2H 2 O = 2- + 2OH - + H 2
Metalet me gjendje të lartë oksidimi mund të ndërveprojnë me alkalet gjatë shkrirjes:
4Nb +5O 2 +12KOH = 4K 3 NbO 4 + 6H 2 O
5. Ndërveprimi i metaleve me acidet.
Kjo reaksione komplekse, produktet e reaksionit varen nga aktiviteti i metalit, nga lloji dhe përqendrimi i acidit dhe nga temperatura.
Në bazë të aktivitetit, metalet ndahen në mënyrë konvencionale në aktivitet aktiv, mesatar dhe aktivitet të ulët.
Acidet ndahen në mënyrë konvencionale në 2 grupe:
Grupi I - acide me aftësi të ulët oksiduese: HCl, HI, HBr, H 2 SO 4 (i holluar), H 3 PO 4, H 2 S, agjenti oksidues këtu është H +. Gjatë bashkëveprimit me metalet, oksigjeni (H 2 ) lirohet. Metalet me potencial elektrodë negative reagojnë me acidet e grupit të parë.
Grupi II - acide me aftësi të lartë oksiduese: H 2 SO 4 (konc.), HNO 3 (i holluar), HNO 3 (konc.). Në këto acide, agjentë oksidues janë anionet acide: . Produktet e reduktimit të anionit mund të jenë shumë të ndryshme dhe varen nga aktiviteti i metalit.
H 2 S - me metale aktive
H 2 SO 4 +6е S 0 ↓ - me metale me aktivitet mesatar
SO 2 - me metale me aktivitet të ulët
NH 3 (NH 4 NO 3) - me metale aktive
HNO 3 +4.5e N 2 O, N 2 - me metale me aktivitet mesatar
JO - me metale me aktivitet të ulët
HNO 3 (konc.) - NO 2 - me metale të çdo aktiviteti.
Nëse metalet kanë valencë të ndryshueshme, atëherë me acidet e grupit I metalet fitojnë një gjendje oksidimi më të ulët pozitiv: Fe → Fe 2+, Cr → Cr 2+. Kur bashkëveproni me acidet e grupit II, gjendja e oksidimit është +3: Fe → Fe 3+, Cr → Cr 3+ dhe hidrogjeni nuk lëshohet kurrë.
Disa metale (Fe, Cr, Al, Ti, Ni, etj.) në tretësirë acide të forta Kur oksidohen, ato mbulohen me një film të dendur oksidi, i cili mbron metalin nga shpërbërja e mëtejshme (pasivimi), por kur nxehet, filmi i oksidit shpërndahet dhe ndodh reaksioni.
Metalet pak të tretshëm me një potencial elektrodë pozitiv mund të treten në acidet e grupit I në prani të agjentëve të fortë oksidues.
1. Metalet reagojnë me jometalet.
2 Unë + n Hal 2 → 2 MeHal n
4Li + O2 = 2Li2O
Metalet alkali, me përjashtim të litiumit, formojnë perokside:
2Na + O 2 = Na 2 O 2
2. Metalet që i paraprijnë hidrogjenit reagojnë me acidet (me përjashtim të acideve nitrik dhe sulfurik) për të lëshuar hidrogjen
Me + HCl → kripë + H2
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2
Pb + 2 HCl → PbCl2↓ + H2
3. Metalet aktive reagojnë me ujin për të formuar alkali dhe lëshojnë hidrogjen.
2Me+ 2n H 2 O → 2Me(OH) n + n H 2
Produkti i oksidimit të metalit është hidroksidi i tij – Me(OH) n (ku n është gjendja e oksidimit të metalit).
Për shembull:
Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2
4. Metalet me aktivitet mesatar reagojnë me ujin kur nxehen për të formuar oksid metali dhe hidrogjen.
2Me + nH 2 O → Me 2 O n + nH 2
Produkti i oksidimit në reaksione të tilla është oksidi i metalit Me 2 O n (ku n është gjendja e oksidimit të metalit).
3Fe + 4H 2 O → Fe 2 O 3 FeO + 4H 2
5. Metalet pas hidrogjenit nuk reagojnë me ujë dhe tretësirë acide (përveç përqendrimeve nitrik dhe squfurit)
6. Metalet më aktive i zhvendosin ato më pak aktive nga tretësirat e kripërave të tyre.
CuSO 4 + Zn = Zn SO 4 + Cu
CuSO 4 + Fe = Fe SO 4 + Cu
Metalet aktive - zinku dhe hekuri - zëvendësuan bakrin në sulfat dhe formuan kripëra. Zinku dhe hekuri u oksiduan dhe bakri u reduktua.
7. Halogjenet reagojnë me ujë dhe tretësirë alkali.
Fluori, ndryshe nga halogjenët e tjerë, oksidon ujin:
2H 2 O+2F 2 = 4HF + O 2 .
ne te ftohte: formohen Cl2+2KOH=KClO+KCl+H2OCl2+2KOH=KClO+KCl+H2O klorur dhe hipoklorit.
kur nxehet: formohen 3Cl2+6KOH−→KClO3+5KCl+3H2O3Cl2+6KOH→t,∘CKClO3+5KCl+3H2O loride dhe klorate.
8 Halogjenët aktivë (përveç fluorit) zhvendosin halogjenët më pak aktivë nga tretësirat e kripërave të tyre.
9. Halogjenet nuk reagojnë me oksigjen.
10. Metalet amfoterike (Al, Be, Zn) reagojnë me tretësirat e alkaleve dhe acideve.
3Zn+4H2SO4= 3 ZnSO4+S+4H2O
11. Magnezi reagon me dioksid karboni dhe oksid silikoni.
2Mg + CO2 = C + 2MgO
SiO2+2Mg=Si+2MgO
12. Metalet alkaline (përveç litiumit) formojnë perokside me oksigjen.
2Na + O 2 = Na 2 O 2
3. Klasifikimi i përbërjeve inorganike
Substanca të thjeshta – substanca molekulat e të cilave përbëhen nga atome të të njëjtit lloj (atome të të njëjtit element). NË reaksionet kimike nuk mund të dekompozohet për të formuar substanca të tjera.
Substancat komplekse (ose komponimet kimike) – substanca molekulat e të cilave përbëhen nga atome të llojeve të ndryshme (atome të elementeve të ndryshme kimike). Në reaksionet kimike ato dekompozohen për të formuar disa substanca të tjera.
Substancat e thjeshta ndahen në dy grupe të mëdha: metale dhe jometale.
Metalet - një grup elementësh me veti karakteristike metalike: substancat e ngurta (me përjashtim të merkurit) kanë një shkëlqim metalik dhe janë udhërrëfyes të mirë ngrohjes dhe energjisë elektrike, i lakueshëm (hekur (Fe), bakër (Cu), alumin (Al), merkur (Hg), ari (Au), argjend (Ag), etj.).
jometalet – grup elementesh: të ngurtë, të lëngët (bromi) dhe substanca të gazta, të cilat nuk kanë shkëlqim metalik, janë izolues, të brishtë.
A substanca komplekse nga ana e tyre ndahen në katër grupe, ose klasa: oksidet, bazat, acidet dhe kripërat.
Oksidet - këto janë substanca komplekse, molekulat e të cilave përfshijnë atome të oksigjenit dhe ndonjë substancë tjetër.
Bazat - këto janë substanca komplekse në të cilat atomet metalike janë të lidhura me një ose më shumë grupe hidroksil.
Nga pikëpamja e teorisë së shpërbërjes elektrolitike, bazat janë substanca komplekse, shpërbërja e të cilave në një tretësirë ujore prodhon katione metalike (ose NH4+) dhe anione hidroksid OH-.
Acidet - këto janë substanca komplekse, molekulat e të cilave përfshijnë atome hidrogjeni që mund të zëvendësohen ose shkëmbehen me atome metalike.
Kripërat - këto janë substanca komplekse, molekulat e të cilave përbëhen nga atome metalike dhe mbetje acide. Një kripë është produkt i zëvendësimit të pjesshëm ose të plotë të atomeve të hidrogjenit të një acidi me një metal.
Atomet e metaleve heqin dorë relativisht lehtë nga elektronet e valencës dhe bëhen jone të ngarkuar pozitivisht. Prandaj, metalet janë agjentë reduktues. Metalet reagojnë me substanca të thjeshta: Ca + C12 - CaC12 Metalet aktive reagojnë me ujin: 2Na + 2H20 = 2NaOH + H2f. Metalet që qëndrojnë në serinë e potencialeve standarde të elektrodës deri në hidrogjen, bashkëveprojnë me tretësirat e holluara të acideve (përveç HN03) me çlirimin e hidrogjenit: Zn + 2HC1 = ZnCl2 + H2f. Metalet reagojnë me tretësirat ujore të kripërave të metaleve më pak aktive: Ni + CuS04 = NiS04 + Cu J. Metalet reagojnë me acidet oksiduese: C. Metodat për prodhimin e metaleve Metalurgjia moderne prodhon më shumë se 75 metale dhe lidhje të shumta në bazë të tyre. Në varësi të metodave të përftimit të metaleve, dallohen pirohidro- dhe elektrometalurgjia. GG) Pirometalurgjia mbulon metodat e përftimit të metaleve nga xehet duke përdorur reaksionet e reduktimit, kryer në temperaturat e larta. Qymyri, metalet aktive, monoksidi i karbonit (II), hidrogjeni dhe metani përdoren si agjentë reduktues. Cu20 + C - 2Cu + CO, t° Cu20 + CO - 2Cu + C02, t° Cr203 + 2A1 - 2Cg + A1203, (aluminotermi) t° TiCl2 + 2Mg - Ti + 2MgCl2, (magneziumtermi) t°H203 + W+3H20. (hidrogjenotermia) |C Hidrometalurgjia është prodhimi i metaleve nga tretësirat e kripërave të tyre. Për shembull, kur minerali i bakrit që përmban oksid bakri (I) trajtohet me acid sulfurik të holluar, bakri kalon në tretësirë në formën e sulfatit: CuO + H2S04 = CuS04 + H20. Bakri më pas hiqet nga tretësira ose me elektrolizë ose me zhvendosje duke përdorur pluhur hekuri: CuS04 + Fe = FeS04 + Cu. [h] Elektrometalurgjia është metoda për prodhimin e metaleve nga oksidet ose kripërat e tyre të shkrira duke përdorur elektrolizë: elektroliza 2NaCl - 2Na + Cl2. Pyetje dhe detyra për zgjidhje të pavarur 1. Tregoni pozicionin e metaleve në tabelë periodike D. I. Mendeleev. 2. Të tregojë vetitë fizike dhe kimike të metaleve. 3. Shpjegoni arsyen e vetive të përbashkëta të metaleve. 4. Tregoni ndryshimin e aktivitetit kimik të metaleve të nëngrupeve kryesore të grupeve I dhe II të tabelës periodike. 5. Si ndryshojnë vetitë metalike të elementeve të periudhave II dhe III? Emërtoni metalet më zjarrduruese dhe më të shkrirë. 7. Tregoni se cilat metale gjenden në natyrë në gjendje amtare dhe cilat gjenden vetëm në formën e përbërjeve. Si mund të shpjegohet kjo? 8. Cila është natyra e lidhjeve? Si ndikon përbërja e një aliazhi në vetitë e tij. Trego me shembuj specifik. Specifikoni mënyrat më të rëndësishme marrja e metaleve nga xehet. 10l Emërtoni llojet e pirometalurgjisë. Cilët agjentë reduktues përdoren në secilën metodë specifike? Pse? 11. Emërtoni metalet që përftohen duke përdorur hidrometalurgjinë. Cili është thelbi dhe cilat janë avantazhet këtë metodë përballë të tjerëve? 12. Jepni shembuj të prodhimit të metaleve duke përdorur elektrometalurgjinë. Në cilin rast përdoret kjo metodë? 13. Çfarë janë metoda moderne marrjen e metaleve shkallë të lartë pastërti? 14. Çfarë është “potenciali i elektrodës”? Cili metal ka potencialin më të madh të elektrodës dhe cili më të ulëtin në një tretësirë ujore? 15. Përshkruani një numër potencialesh standarde të elektrodës? 16. A është e mundur të zhvendoset hekuri metalik nga një tretësirë ujore e sulfatit të tij duke përdorur zink metalik, nikel dhe natrium? Pse? 17. Cili është parimi i funksionimit të qelizave galvanike? Cilat metale mund të përdoren në to? 18. Cilat procese klasifikohen si korrozioni? Cilat lloje të korrozionit dini? 19. Çka quhet korrozioni elektrokimik? Cilat metoda të mbrojtjes ndaj tij dini? 20. Si ndikon kontakti i tij me metale të tjera në korrozionin e hekurit? Cili metal do të shkatërrohet së pari në një sipërfaqe të dëmtuar prej hekuri të konservuar, të galvanizuar dhe të nikeluar? 21. Cili proces quhet elektrolizë? Shkruani reaksionet që pasqyrojnë proceset që ndodhin në katodë dhe anodë gjatë elektrolizës së një shkrirjeje të klorurit të natriumit, tretësirat ujore klorur natriumi, sulfat bakri, sulfat natriumi, acid sulfurik. 22. Çfarë roli luan materiali i elektrodës gjatë proceseve të elektrolizës? Jepni shembuj të proceseve të elektrolizës që ndodhin me elektroda të tretshme dhe të patretshme. 23. Lidhja e përdorur për përgatitjen e monedhave të bakrit përmban 95% bakër. Përcaktoni metalin e dytë të përfshirë në aliazh nëse, kur përpunoni një monedhë me një kopeck, ka një tepricë të acidit klorhidrik U lëshuan 62.2 ml hidrogjen (n.u.). alumini. 24. Një mostër e karabit metalik me peshë 6 g u dogj në oksigjen. Në këtë rast u formuan 2,24 litra monoksid karboni (IV) (nr.). Përcaktoni se çfarë metali ishte përfshirë në karabit. 25. Tregoni se çfarë produktesh do të lirohen gjatë elektrolizës së tretësirës ujore të sulfatit të nikelit nëse procesi vazhdon: a) me qymyr; b) me elektroda nikeli? 26. Gjatë elektrolizës së tretësirës ujore sulfat bakri Në anodë u lëshuan 2.8 litra gaz (n.o.). Çfarë gazi është ky? Çfarë dhe në çfarë sasie u lëshua në katodë? 27. Hartoni një diagram të elektrolizës së tretësirës ujore të nitratit të kaliumit që rrjedh mbi elektroda. Sa është sasia e energjisë elektrike të kaluar nëse në anodë lirohen 280 ml gaz (n.o.)? Çfarë dhe në çfarë sasie u lëshua në katodë?
Struktura e atomeve metalike përcakton jo vetëm karakteristikën vetitë fizike substanca të thjeshta– metalet, por edhe vetitë e tyre të përgjithshme kimike.
Me një diversitet të madh, të gjitha reaksionet kimike të metaleve janë redoks dhe mund të jenë vetëm dy llojesh: kombinim dhe zëvendësues. Metalet janë të afta të dhurojnë elektrone gjatë reaksioneve kimike, domethënë të jenë agjentë reduktues dhe të shfaqin vetëm një gjendje oksidimi pozitiv në përbërjet që rezultojnë.
NË pamje e përgjithshme kjo mund të shprehet me diagramin:
Me 0 – ne → Me +n,
ku Me është një metal - një substancë e thjeshtë, dhe Me 0+n është një metal element kimik ne lidhje.
Metalet janë të afta të dhurojnë elektronet e tyre të valencës tek atomet jometale, jonet e hidrogjenit dhe jonet e metaleve të tjera, dhe për këtë arsye do të reagojnë me jometalet - substanca të thjeshta, ujë, acide, kripëra. Megjithatë, aftësia reduktuese e metaleve ndryshon. Përbërja e produkteve të reaksionit të metaleve me substanca të ndryshme varet nga aftësia oksiduese e substancave dhe kushtet në të cilat ndodh reaksioni.
Në temperatura të larta, shumica e metaleve digjen në oksigjen:
2Mg + O2 = 2MgO
Vetëm ari, argjendi, platini dhe disa metale të tjera nuk oksidohen në këto kushte.
Shumë metale reagojnë me halogjenet pa u ngrohur. Për shembull, pluhuri i aluminit, kur përzihet me bromin, ndizet:
2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3
Kur metalet ndërveprojnë me ujin, në disa raste formohen hidrokside. Në kushte normale, metalet alkaline, si dhe kalciumi, stronciumi dhe bariumi, ndërveprojnë në mënyrë shumë aktive me ujin. Skema e përgjithshme e këtij reagimi duket si kjo:
Me + HOH → Me(OH) n + H 2
Metalet e tjera reagojnë me ujin kur nxehen: magnezi kur vlon, hekuri në avujt e ujit kur zien me ngjyrë të kuqe. Në këto raste fitohen oksidet e metaleve.
Nëse një metal reagon me një acid, ai është pjesë e kripës që rezulton. Kur një metal ndërvepron me tretësirat e acidit, ai mund të oksidohet nga jonet e hidrogjenit të pranishëm në tretësirë. Shkurtuar ekuacioni jonik në formë të përgjithshme mund të shkruhet si më poshtë:
Me + nH + → Me n + + H 2
Anionet e acideve që përmbajnë oksigjen, të tilla si sulfurik dhe nitrik i koncentruar, kanë veti oksiduese më të forta se jonet e hidrogjenit. Prandaj, ato metale që nuk janë në gjendje të oksidohen nga jonet e hidrogjenit, për shembull, bakri dhe argjendi, reagojnë me këto acide.
Kur metalet ndërveprojnë me kripërat, ndodh një reaksion zëvendësimi: elektronet nga atomet e metalit zëvendësues - më aktiv - kalojnë në jonet e metalit të zëvendësuar - më pak aktiv. Pastaj rrjeti zëvendëson metalin me metal në kripëra. Këto reaksione nuk janë të kthyeshme: nëse metali A e zhvendos metalin B nga tretësira e kripës, atëherë metali B nuk do të zhvendosë metalin A nga tretësira e kripës.
Në rend zbritës të aktivitetit kimik të manifestuar në reaksionet e zhvendosjes së metaleve nga njëri-tjetri nga tretësirat ujore të kripërave të tyre, metalet janë të vendosura në serinë elektrokimike të tensioneve (aktiviteteve) të metaleve:
Li → Rb → K → Ba → Sr → Ca → Na→ Mg → Al → Mn → Zn → Cr → → Fe → Cd→ Co → Ni → Sn → Pb → H → Sb → Bi → Cu → → Ag → Pd → Pt → Au
Metalet e vendosura në të majtë në këtë rresht janë më aktivë dhe janë në gjendje të zhvendosin metalet e mëposhtme nga tretësirat e kripës.
Hidrogjeni përfshihet në serinë e tensionit elektrokimik të metaleve si i vetmi jometal që ndan me metalet pronë e përgjithshme- formojnë jone të ngarkuar pozitivisht. Prandaj, hidrogjeni zëvendëson disa metale në kripërat e tyre dhe vetë mund të zëvendësohet nga shumë metale në acide, për shembull:
Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 + Q
Metalet që vijnë para hidrogjenit në serinë e tensionit elektrokimik, e zhvendosin atë nga tretësirat e shumë acideve (klorhidrik, sulfurik, etj.), por të gjithë ata që e ndjekin, për shembull, bakri, nuk e zhvendosin atë.
blog.site, kur kopjoni materialin plotësisht ose pjesërisht, kërkohet një lidhje me burimin origjinal.
Për shkak të pranisë së elektroneve të lira ("gaz elektronik") në rrjetën kristalore, të gjitha metalet shfaqin karakteristikat e mëposhtme të përgjithshme:
1) Plastike– aftësia për të ndryshuar lehtësisht formën, shtrirjen në tel dhe rrokullisje në fletë të holla.
2) Shkëlqim metalik dhe turbullira. Kjo është për shkak të ndërveprimit të elektroneve të lira me dritën që përplaset në metal.
3) Përçueshmëria elektrike. Shpjegohet me lëvizjen e drejtuar të elektroneve të lira nga poli negativ në atë pozitiv nën ndikimin e një ndryshimi të vogël potencial. Kur nxehet, përçueshmëria elektrike zvogëlohet, sepse me rritjen e temperaturës rriten dridhjet e atomeve dhe joneve në nyje rrjetë kristali, gjë që vështirëson lëvizjen e drejtuar të “gazit elektronik”.
4) Përçueshmëri termike. Shkaktohet nga lëvizshmëria e lartë e elektroneve të lira, për shkak të së cilës temperatura barazohet shpejt mbi masën e metalit. Përçueshmëria më e lartë termike gjendet në bismut dhe merkur.
5) Fortësia. Më i vështiri është kromi (pret xhamin); metalet alkali më të buta - kaliumi, natriumi, rubidiumi dhe ceziumi - priten me thikë.
6) Dendësia. Sa më e vogël të jetë masa atomike e metalit dhe sa më e madhe rrezja e atomit, aq më e vogël është. Më i lehtë është litiumi (ρ=0,53 g/cm3); më i rëndë është osmiumi (ρ=22,6 g/cm3). Metalet me densitet më të vogël se 5 g/cm3 konsiderohen "metale të lehta".
7) Pikat e shkrirjes dhe vlimit. Metali më i shkrirë është mërkuri (pika e shkrirjes = -39°C), më së shumti metal zjarrdurues– tungsten (temperatura = 3390°C). Metalet me temperaturë shkrirjeje mbi 1000°C konsiderohen refraktare, më poshtë - me shkrirje të ulët.
Vetitë e përgjithshme kimike të metaleve
Agjentë të fortë reduktues: Me 0 – nē → Me n +
Një numër tensionesh karakterizojnë aktivitetin krahasues të metaleve në reaksionet redoks në tretësirat ujore.
1. Reaksionet e metaleve me jometalet
1) Me oksigjen:
2Mg + O 2 → 2MgO
2) Me squfur:
Hg + S → HgS
3) Me halogjene:
Ni + Cl 2 – t° → NiCl 2
4) Me azot:
3Ca + N 2 – t° → Ca 3 N 2
5) Me fosfor:
3Ca + 2P – t° → Ca 3 P 2
6) Me hidrogjen (reagojnë vetëm metalet alkaline dhe alkaline tokësore):
2Li + H 2 → 2LiH
Ca + H 2 → CaH 2
2. Reaksionet e metaleve me acidet
1) Metalet në serinë e tensionit elektrokimik deri në H reduktojnë acidet jooksiduese në hidrogjen:
Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2
2Al+ 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2
6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2
2) Me acide oksiduese:
Kur acidi nitrik i çdo përqendrimi dhe acidi sulfurik i përqendruar ndërveprojnë me metalet Hidrogjeni nuk lirohet kurrë!
Zn + 2H 2 SO 4(K) → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
4Zn + 5H 2 SO 4(K) → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
3Zn + 4H 2 SO 4(K) → 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O
2H 2 SO 4 (k) + Cu → Cu SO 4 + SO 2 + 2H 2 O
10HNO 3 + 4Mg → 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
4HNO 3 (k) + Cu → Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
3. Ndërveprimi i metaleve me ujin
1) Aktive (metalet alkali dhe alkaline tokësore) formojnë një bazë të tretshme (alkali) dhe hidrogjen:
2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2
Ca+ 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2
2) Metalet me aktivitet mesatar oksidohen nga uji kur nxehen në një oksid:
Zn + H 2 O – t° → ZnO + H 2
3) Joaktiv (Au, Ag, Pt) - mos reagon.
4. Zhvendosja e metaleve më pak aktive me metale më aktive nga tretësirat e kripërave të tyre:
Cu + HgCl 2 → Hg + CuCl 2
Fe+ CuSO 4 → Cu+ FeSO 4
Në industri, ata shpesh përdorin jo metale të pastra, por përzierje të tyre - lidhjeve, në të cilën vetitë e dobishme të një metali plotësohen nga vetitë e dobishme të një tjetri. Kështu, bakri ka fortësi të ulët dhe është i papërshtatshëm për prodhimin e pjesëve të makinerive, ndërsa lidhjet e bakrit dhe zinkut ( tunxh) janë tashmë mjaft të forta dhe përdoren gjerësisht në inxhinierinë mekanike. Alumini ka duktilitet të lartë dhe lehtësi të mjaftueshme (densitet të ulët), por është shumë i butë. Në bazë të tij, përgatitet një aliazh me magnez, bakër dhe mangan - duralumin (duralumin), i cili, pa humbur veti të dobishme alumini, fiton fortësi të lartë dhe bëhet i përshtatshëm për ndërtimin e avionëve. Lidhjet e hekurit me karbon (dhe aditivët e metaleve të tjera) janë të njohura gjerësisht hekur model Dhe çeliku.
Metalet e lira janë restaurues. Megjithatë, disa metale kanë reaktivitet të ulët për shkak të faktit se ato janë të veshura film oksid sipërfaqësor, V në shkallë të ndryshme rezistente ndaj reagentëve kimikë si uji, tretësirat e acideve dhe alkaleve.
Për shembull, plumbi është gjithmonë i mbuluar me një film oksid, kalimi i tij në tretësirë kërkon jo vetëm ekspozim ndaj një reagenti (për shembull, acidi nitrik i holluar), por edhe ngrohje. Filmi oksid në alumin parandalon reagimin e tij me ujë, por shkatërrohet nga acidet dhe alkalet. Film i lirshëm oksid (ndryshk), i formuar në sipërfaqen e hekurit në ajër të lagësht, nuk ndërhyn në oksidimin e mëtejshëm të hekurit.
Nën ndikimin të përqendruara acidet formohen në metale të qëndrueshme film oksid. Ky fenomen quhet pasivizimi. Pra, e përqendruar acid sulfurik metalet si Be, Bi, Co, Fe, Mg dhe Nb pasivohen (dhe pastaj nuk reagojnë me acid), dhe në acidin nitrik të koncentruar - metalet A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb. , Th dhe U.
Kur ndërveprojnë me agjentët oksidues në tretësirat acidike, shumica e metaleve shndërrohen në katione, ngarkesa e të cilave përcaktohet nga gjendja e qëndrueshme e oksidimit. të këtij elementi në komponimet (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ dhe Fe 3+)
Aktiviteti reduktues i metaleve në një tretësirë acide transmetohet nga një sërë stresesh. Shumica e metaleve transferohen në tretësirë me acide sulfurik klorhidrik dhe të holluar, por Cu, Ag dhe Hg - vetëm me sulfurik (të koncentruar) dhe acidet nitrik, dhe Pt dhe Ai - "vodka mbretërore".
Korrozioni i metaleve
Një veti kimike e padëshirueshme e metaleve është korrozioni i tyre, d.m.th., shkatërrimi (oksidimi) aktiv në kontakt me ujin dhe nën ndikimin e oksigjenit të tretur në të. (korrozioni i oksigjenit). Për shembull, korrozioni i produkteve të hekurit në ujë është i njohur gjerësisht, si rezultat i të cilit formohet ndryshku dhe produktet shkërmoqen në pluhur.
Korrozioni i metaleve ndodh edhe në ujë për shkak të pranisë së gazeve të tretur CO 2 dhe SO 2; krijohet një mjedis acid, dhe kationet H + zhvendosen nga metalet aktive në formën e hidrogjenit H 2 ( korrozioni me hidrogjen).
Zona e kontaktit midis dy metaleve të ndryshme mund të jetë veçanërisht gërryese ( korrozioni i kontaktit). Një çift galvanik ndodh midis një metali, për shembull Fe, dhe një metali tjetër, për shembull Sn ose Cu, të vendosur në ujë. Rrjedha e elektroneve shkon nga metali më aktiv, i cili është në të majtë në serinë e tensionit (Re), në metalin më pak aktiv (Sn, Cu), dhe metali më aktiv shkatërrohet (korrodohet).
Kjo është ajo që shkakton ndryshkjen e sipërfaqes së konservuar. kanaçe prej kallaji(hekuri i veshur me kallaj) kur ruhet në një atmosferë të lagësht dhe trajtohet pa kujdes (hekuri përkeqësohet shpejt pasi shfaqet edhe një gërvishtje e vogël, duke lejuar që hekuri të bie në kontakt me lagështinë). Përkundrazi, sipërfaqja e galvanizuar e një kovë hekuri nuk ndryshket për një kohë të gjatë, pasi edhe nëse ka gërvishtje, nuk gërryhet hekuri, por zinku (metal më aktiv se hekuri).
Rezistenca ndaj korrozionit për një metal të caktuar rritet kur është i veshur me një metal më aktiv ose kur ato shkrihen; Kështu, veshja e hekurit me krom ose krijimi i një lidhjeje hekuri dhe kromi eliminon korrozionin e hekurit. Hekur dhe çelik i kromuar që përmban krom ( çelik inox ), kanë rezistencë të lartë korrozioni.
