Tärkeimmät metallien ja ei-metallien yhdisteet. Yksinkertaiset aineet

Aihe: Metallit. Epämetallit

ESITTELY

Kaikki ympäröivä luonnon monimuotoisuus koostuu suhteellisen pienen määrän kemiallisten alkuaineiden yhdistelmistä.

Monissa historiallisissa aikakausissa elementti-käsitteelle on annettu erilainen merkitys. Muinaiskreikkalaiset filosofit pitivät neljää "alkuaineen" "alkuaineena" - lämpöä, kylmää, kuivuutta ja kosteutta. Yhdistämällä pareittain, ne muodostivat kaiken neljä "alkua" - tulen, ilman, veden ja maan. Keskiajalla suolaa, rikkiä ja elohopeaa lisättiin näihin periaatteisiin. R. Boyle huomautti XVII vuosisadalla, että kaikki elementit ovat luonteeltaan materiaalisia ja niiden lukumäärä voi olla melko suuri.

Vuonna 1787 ranskalainen kemisti A. Lavoisier loi "Yksinkertaisten vartalojen taulukon". Se sisälsi kaikki siihen mennessä tunnetut elementit. Jälkimmäinen tarkoitti yksinkertaisia \u200b\u200bkappaleita, joita ei voida hajottaa kemiallisilla menetelmillä entistä yksinkertaisemmiksi. Myöhemmin kävi ilmi, että taulukossa oli myös joitain monimutkaisia \u200b\u200baineita.

Tällä hetkellä "kemiallisen alkuaineen" käsite on vakiintunut oikein.

Kemiallinen elementti on atomien piikkimuoto, jolla on sama positiivinen ydinvaraus. (Jälkimmäinen on yhtä suuri kuin jaksotaulukon elementin järjestysnumero.)

Tällä hetkellä tunnetaan 107 elementtiä. Noin 90 heistä on luonnossa. Loput saadaan keinotekoisesti ydinreaktioilla. Dubnan kaupungin ydintutkimuslaitoksen fyysikot syntetisoivat 104-107 elementtiä. Tällä hetkellä työ jatkuu kemiallisten alkuaineiden keinotekoisessa tuotannossa, jolla on korkeammat ordinaariset elementit.

Kaikki elementit on jaettu metalleihin ja ei-metalleihin. 107 elementistä 85 ovat metalleja. Ei-metalleihin sisältyvät seuraavat alkuaineet: helium, neoni, argon, kryptoni, ksenoni, radoni, fluori, kloori, bromi, jodi, astatiini, happi, rikki, seleeni, telluuri, typpi, fosfori, arseeni, hiili, pii, boori, vety. Tämä jako on kuitenkin ehdollinen. Tietyissä olosuhteissa joillakin metalleilla voi olla ei-metallisia ominaisuuksia, ja joillakin ei-metalleilla voi olla metallisia ominaisuuksia.

Epämetallit

Ei-metallisten elementtien sijainti kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä. Oleminen luonnossa. Yleiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

Ei-metallisia elementtejä on suhteellisen vähän metallielementeihin verrattuna. Niiden sijoittaminen kemiallisten alkuaineiden jaksoittaiseen järjestelmään Mendeleev on esitetty taulukossa 1.

	Ei-metallisten elementtien sijoittaminen kausijärjestelmään aihe ryhmittäin
								VIII (jalokaasut)

Taulukon numero 1.

Kuten taulukosta 1 voidaan nähdä, ei-metalliset elementit sijaitsevat pääasiassa jaksollisen järjestelmän oikeassa yläosassa. Koska ajanjaksoina vasemmalta oikealle, atomien varaukset kasvavat ja atomien säteet pienenevät atomielementeissä, ja myös atomien säteet kasvavat ryhmissä ylhäältä alas, on selvää, miksi ei-metalliatomit houkuttelevat ulkoisia elektroneja, jotka ovat voimakkaampia kuin metalliatomit. Tässä suhteessa hapettavat ominaisuudet ovat pääosin ei-metalleissa. Erityisen vahvat hapettavat ominaisuudet, ts. kyky kiinnittää elektroneja ilmenee ei-metalleina, jotka sijaitsevat ryhmien VI-VII 2. ja 3. jaksossa. Vahvin hapetin on fluori. Suhteellisten elektronegatiivisuuksien numeeristen arvojen mukaisesti ei-metallien hapettumiskyky kasvaa seuraavassa järjestyksessä: Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl, O, F. Siksi se vuorovaikuttaa energisimmin vety- ja fluorimetallien kanssa:

Happi reagoi vähemmän voimakkaasti:

2H2 + O2 a 2H20

Fluori on tyypillisin ei-metalli, joka ei ole ominaista pelkistäville ominaisuuksille, ts. kyky antaa elektroneja kemiallisissa reaktioissa.

Happi voi päätellä yhdisteidensä kanssa fluorin kanssa myös osoittaa positiivista hapetustilaa, ts. olla pelkistävä aine.

Kaikilla muilla ei-metalleilla on pelkistäviä ominaisuuksia. Lisäksi nämä ominaisuudet kasvavat vähitellen happeesta piin: O, Cl, N, I, S, C, P, H, B, Si. Esimerkiksi kloori ei yhdisty suoraan happeen, mutta sen oksidit (Cl2O, ClO2, Cl2O2) voidaan saada epäsuorasti, jolloin kloorilla on positiivinen hapetustila. Typpi korkeassa lämpötilassa yhdistyy suoraan hapen kanssa ja siksi sillä on pelkistäviä ominaisuuksia. Rikki reagoi vielä helpommin hapen kanssa: sillä on myös hapettavia ominaisuuksia.

Jatkamme harkitsemaan ei-metalli-molekyylien rakennetta. Ei-metallit muodostavat sekä monatomisia että piimaan mukaisia \u200b\u200bmolekyylejä.

Inertit kaasut, jotka käytännössä eivät reagoi edes aktiivisimpien aineiden kanssa, kuuluvat monatomisiin ei-metalleihin. Inertit kaasut sijaitsevat jaksollisen järjestelmän ryhmässä VIII, ja vastaavien yksinkertaisten aineiden kemialliset kaavat ovat He, Ne, Ar, Kr, Xe ja Rn.

Jotkut ei-metallit muodostavat piimaan mukaisia \u200b\u200bmolekyylejä. Näitä ovat H2, F2, Cl2, Br2, I2 (jaksollisen järjestelmän ryhmän VII elementit), samoin kuin happi O2 ja typpi N2. Otsonikaasu (O3) koostuu triatomisista molekyyleistä.

Kiinteissä olosuhteissa oleville ei-metallisille aineille on melko vaikea muotoilla kemiallinen kaava. Grafiitin hiiliatomit on kytketty toisiinsa eri tavoin. Yhden molekyylin eristäminen yllä olevista rakenteista on vaikeaa. Kun kirjoitetaan tällaisten aineiden kemiallisia kaavoja, kuten metallien tapauksessa, oletetaan, että tällaiset aineet koostuvat vain atomeista. Kemialliset kaavat, tässä tapauksessa, kirjoitetaan ilman indeksejä - C, Si, S jne.

Sellaisilla yksinkertaisilla aineilla kuin otsoni ja happi, joilla on sama laadullinen koostumus (molemmat koostuvat samasta alkuaineesta - hapesta), mutta jotka eroavat molekyylin atomien lukumäärästä, on erilaiset ominaisuudet. Joten hapnolla ei ole hajua, kun taas otsonilla on pistävä haju, jonka havaitsemme ukonilman aikana. Kiinteiden ei-metallien, grafiitin ja timantin, joilla on myös sama laadullinen koostumus, mutta erilaiset rakenteet, ominaisuudet eroavat toisistaan \u200b\u200bvoimakkaasti (grafiitti on hauras, timantti on kovaa). Täten aineen ominaisuudet määräytyvät paitsi sen laadullisen koostumuksen lisäksi myös sen perusteella, kuinka monta atomia sisältyy aineen molekyyliin ja kuinka ne liittyvät toisiinsa.

Ei-metallit yksinkertaisten kappaleiden muodossa ovat kiinteässä tai kaasumaisessa tilassa (pois lukien bromi - nestemäinen). Niillä ei ole metalleille ominaisia \u200b\u200bfysikaalisia ominaisuuksia. Kiinteillä ei-metalleilla ei ole metallille tyypillistä kiiltoa, ne ovat yleensä hauraita, johtavat huonosti sähkövirtaa ja lämpöä (grafiittia lukuun ottamatta).

Ei-metallien yleiset kemialliset ominaisuudet.

Ei-metallioksidit luokitellaan happoksideiksi, joita hapot vastaavat. Ei-metallit muodostavat vetyyhdisteitä vedyn kanssa (esimerkiksi HCI, H2S, NH3). Joidenkin niistä (esimerkiksi vetyhalogenidit) vesiliuokset ovat vahvoja happoja. Metallien kanssa tyypilliset ei-metallit antavat yhdisteitä, joilla on ioninen sidos (esimerkiksi NaCl). Ei-metallit voivat tietyissä olosuhteissa reagoida keskenään, muodostaen yhdisteitä kovalenttisten polaaristen (H2O, HCl) ja ei-polaaristen sidosten (CO2) kanssa.

Ei-metallit vedyn kanssa muodostavat haihtuvia yhdisteitä, kuten vetyfluoridi HF, rikkivety H2S, ammoniakki NH3, metaani CH4. Veteen liuotettuina halogeenien, rikki-, seleeni- ja telluuriyhdisteiden vetyyhdisteet muodostavat happoja, joilla on sama kaava kuin itse vetyyhdisteillä: HF, HCl, HCI, HBr, HI, H2S, H2Se, H2Te.

Kun ammoniakki liuotetaan veteen, muodostuu ammoniakkivettä, jota yleensä merkitään kaavalla NH4OH ja jota kutsutaan ammoniumhydroksidiksi. Sitä merkitään myös kaavalla NH3H2O \u200b\u200bja sitä kutsutaan ammoniakkihydraatiksi.

Ei-metallit muodostavat hapen kanssa happooksideja. Joissakin oksidissa niiden maksimaalinen hapetustila on yhtä suuri kuin ryhmänumero (esimerkiksi S02, N2O5), kun taas toisissa oksidaatiotila on alhaisempi (esimerkiksi S02, N2O3). Happoksidit vastaavat happoja, ja yhden ei-metallin kahdesta happohaposta on vahvempi se, jossa hapettumisaste on korkeampi. Esimerkiksi typpihappo HNO3 on vahvempi kuin typpipitoinen HNO2 ja rikkihappo H2SO4 on vahvempi kuin rikkidioksidi H2SO3.

Yksinkertaisten aineiden - ei-metallien - rakenne ja ominaisuudet

Tyypillisimmillä ei-metalleilla on molekyylirakenne, kun taas vähemmän tyypillisillä ei-metalleilla on ei-molekyylirakenne. Tämä selittää niiden ominaisuuksien eron. Tämä heijastuu selvästi kaaviossa 2.

Taulukon numero 2

Kiteisellä boorilla B (kuten kiteisessä piissä) on erittäin korkea sulamispiste (2075 ° C) ja suuri kovuus. Boorin sähkönjohtavuus kasvaa merkittävästi lämpötilan noustessa, mikä mahdollistaa sen laajan käytön puolijohdeteknologiassa. Boorin lisääminen teräkseen ja alumiinin, kuparin, nikkelin jne. Seoksiin parantaa niiden mekaanisia ominaisuuksia.

Boridit (booriyhdisteet joidenkin metallien kanssa, esimerkiksi titaanin kanssa: TiB, TiB2) ovat välttämättömiä suihkumoottorien osien, kaasuturbiinien siipien valmistuksessa.

Kuten kaaviosta 2 voidaan nähdä, hiilellä C, piillä Si, boorilla B on samanlainen rakenne ja niillä on joitain yhteisiä ominaisuuksia. Yksinkertaisina aineina niitä esiintyy kahdessa modifikaatiossa - kiteinen ja amorfinen. Näiden elementtien kiteiset muunnelmat ovat erittäin kiinteitä, joilla on korkeat sulamispisteet. Kiteisellä piillä on puolijohdeominaisuuksia.

Jos vertaamme elektronien järjestelyä orbitaalien suuntaan fluorin, kloorin ja muiden halogeenien atomeissa, niin voimme arvioida myös niiden erottuvista ominaisuuksista. Fluoriatomilla ei ole vapaita kiertoratoja. Siksi fluoriatomit voivat osoittaa vain valenssia I ja hapetustilaa 1. Muiden halogeenien atomeissa, esimerkiksi klooriatomissa, on vapaita d-kiertoratoja samalla energiatasolla. Tästä johtuen elektronien pariliitokset voivat tapahtua kolmella eri tavalla.

Ensimmäisessä tapauksessa kloori voi osoittaa hapetustilan +3 ja muodostaa suolahappoa HClO2, joka vastaa kloriittisuoloja, esimerkiksi kaliumkloriitti KClO2.

Toisessa tapauksessa kloori voi muodostaa yhdisteitä, joissa kloorin hapetustila on +5. Tällaisia \u200b\u200byhdisteitä ovat kloorihappo HClO3 ja sen suolat, kloraatit, esimerkiksi kaliumkloraatti KClO3 (Bertoletova-suola).

Kolmannessa tapauksessa kloorilla on hapetustila +7, esimerkiksi perkloorihapon HClO4: ssä ja sen suoloissa, perkloraateissa, esimerkiksi kaliumperkloraatissa KClO4.

Ei-metallien happi- ja vetyyhdisteet. Lyhyt kuvaus niiden ominaisuuksista.

Ei-metallit muodostavat hapen kanssa happooksideja. Joissakin oksideissa niillä on maksimaalinen hapetustila, joka on yhtä suuri kuin ryhmänumero (esimerkiksi S02, N2O5), kun taas toisilla oksidaatiotila on alhaisempi (esimerkiksi S02, N2O3). Happoksidit vastaavat happoja, ja yhden ei-metallin kahdesta happohaposta on vahvempi se, jossa hapettumisaste on korkeampi. Esimerkiksi typpihappo HNO3 on vahvempi kuin typpipitoinen HNO2 ja rikkihappo H2SO4 on vahvempi kuin rikkidioksidi H2SO3.

Ei-metallien happiyhdisteiden ominaisuudet:

1. Korkeampien oksidien (ts. Oksidien, joihin sisältyy tämän ryhmän alkuaine, jolla on korkeampi hapettumisaste) ominaisuudet muuttuvat asteittain vasemmalta oikealle emäksisestä happamaksi.

2. Ryhmissä ylhäältä alaspäin korkeampien oksidien happominaisuudet heikkenevät vähitellen. Tämä voidaan arvioida näitä oksideja vastaavien happojen ominaisuuksien perusteella.

3. Vastaavien alkuaineiden korkeampien oksidien happamien ominaisuuksien lisääntyminen jaksoista vasemmalta oikealle selitetään asteittaisella näiden elementtien ionien positiivisen varauksen lisääntymisellä.

4. Kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän pääryhmissä ylhäältä alaspäin korkeampien ei-metallioksidien happamat ominaisuudet vähenevät.

Vetyyhdisteiden yleiset kaavat kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmille on annettu taulukossa 3.

Taulukon numero 3.

Metallien kanssa vety muodostaa (joitain poikkeuksia lukuun ottamatta) haihtumattomia yhdisteitä, jotka ovat kiinteitä aineita, joilla on ei-molekyyliset rakenteet. Siksi niiden sulamispisteet ovat suhteellisen korkeat.

Ei-metallien kanssa vety muodostaa haihtuvia yhdisteitä, joilla on molekyylirakenne. Normaalitilanteessa nämä ovat kaasuja tai haihtuvia nesteitä.

Vasemmalta oikealle vesiliuoksissa olevien ei-metallien haihtuvien vetyyhdisteiden happamat ominaisuudet paranevat. Tämä johtuu tosiasiasta, että happi-ioneissa on vapaita elektroni pareja ja vetyioneissa on vapaa kiertorata, tapahtuu prosessi, joka näyttää tältä:

H2O + HF a H3O + F

Vesifluoridi vesiliuoksessa hajottaa positiiviset vetyionit, ts. osoittaa happamia ominaisuuksia. Toinen seikka myötävaikuttaa tähän prosessiin: happea-ionilla on yksinäinen elektronipari ja vetyionilla on vapaa kiertorata, jonka seurauksena muodostuu luovuttaja-vastaanottaja-sidos.

Kun ammoniakki liuotetaan veteen, tapahtuu päinvastainen prosessi. Ja koska typpi-ioneilla on yksinäinen elektronipari ja vetyioneilla on vapaa kiertorata, syntyy lisäsidos ja muodostuu ammoniumioneja NH4 + ja hydroksidi-ioneja OH-. Seurauksena on, että ratkaisu saavuttaa perusominaisuudet. Tämä prosessi voidaan ilmaista kaavalla:

H20 + NH3 a NH4 + OH

Vesiliuoksessa olevat ammoniakkimolekyylit lisäävät positiivisia vetyioneja, ts. ammoniakilla on perusominaisuuksia.

Tutkitaan nyt, miksi vetyfluoridiyhdiste - fluorifluoridi HF - vesiliuoksessa on happoa, mutta heikompaa kuin vetykloridi. Tämä johtuu siitä, että fluori-ionien säteet ovat paljon pienempiä kuin kloori-ioneja. Siksi fluori-ionit houkuttelevat vetyioneja paljon voimakkaammin kuin kloori-ionit. Tässä suhteessa fluorivetyhapon dissosiaatioaste on paljon pienempi kuin suolahapon, ts. fluorivetyhappo on heikompi kuin suolahappo.

Edellä olevista esimerkeistä voidaan tehdä seuraavat yleiset johtopäätökset:

1. Aikajaksoina vasemmalta oikealle elementti-ioneille positiivinen varaus kasvaa. Tässä suhteessa elementtien haihtuvien vetyyhdisteiden happamat ominaisuudet vesiliuoksissa paranevat.

2. Ryhmissä ylhäältä alas negatiivisesti varautuneet anionit houkuttelevat yhä heikommin positiivisesti varautuneita vetyioneja H +. Tässä suhteessa vetyionien H + eliminointiprosessia helpotetaan ja vetyyhdisteiden happominaisuudet paranevat.

3. Ei-metallien vetyyhdisteet, joilla on happamat ominaisuudet vesiliuoksissa, reagoivat alkalien kanssa. Ei-metallien vetyyhdisteet, joilla on emäksisiä ominaisuuksia vesiliuoksissa, reagoivat happojen kanssa.

4. Ei-metallien vetyyhdisteiden hapetusaktiivisuus lisääntyy huomattavasti ryhmistä ylhäältä alas. Esimerkiksi on mahdotonta hapettaa fluoria kemiallisesti vetyyhdisteestä HF, kun taas kloori voidaan hapettaa vetyyhdisteestä HCl erilaisilla hapettimilla. Tämä selitetään sillä, että atomisäteet kasvavat jyrkästi ryhmissä ylhäältä alas ja siksi elektronien palautuminen helpottuu.

Tällä hetkellä tunnetaan 105 kemiallista alkuainetta, joista suurin osa on metalleja. Viimeksi mainitut ovat luonteeltaan hyvin yleisiä ja niitä esiintyy useiden yhdisteiden muodossa maan suolistossa, jokien, järvien, merien, valtamerten vesissä, eläinten, kasvien ja jopa ilmakehän koostumuksissa.

Ominaisuuksiensa mukaan metallit eroavat jyrkästi ei-metalleista. Ensimmäisen kerran tämän eron metallien ja ei-metallien välillä määritteli M. V. Lomonosov. "Metallit", hän kirjoitti, "ovat kiinteitä, muovattavia, kiiltäviä."

Nimeämällä tämä tai se elementti metalliluokkaan, tarkoitamme, että siinä on tietty ominaisuuskompleksi:

1. Tiheä kiteinen rakenne.

2. Ominainen metallinen kiilto.

3.Korkea lämmönjohtavuus ja sähkönjohtavuus.

4. Sähkönjohtavuuden lasku lämpötilan noustessa.

5. Jonisaatiopotentiaalin alhaiset arvot, ts. kyky antaa helposti elektronia.

6. Kestävyys ja taipuisuus.

7. Kyky muodostaa seoksia.

Kaikki tekniikassa tällä hetkellä käytetyt metallit ja seokset voidaan jakaa kahteen pääryhmään. Ensimmäinen niistä sisältää rautametalleja - rautaa ja kaikkia sen seoksia, joissa se muodostaa suurimman osan. Nämä seokset ovat valurautaa ja terästä. Teknologiassa käytetään usein ns. Seosteräksiä. Niihin kuuluvat teräkset, jotka sisältävät kromia, nikkeliä, volframia, molybdeeniä, vanadiinia, kobolttia, titaania ja muita metalleja. Joskus seosteräkset sisältävät 5-6 eri metallia. Seostamalla saadaan erilaisia \u200b\u200barvokkaita teräksiä, joilla on joissain tapauksissa lisääntynyt lujuus, toisissa niillä on korkea kulutuskestävyys ja toisissa korroosionkestävät, ts. kyky olla romahtamatta ulkoisen ympäristön vaikutuksesta.

Toinen ryhmä sisältää ei-rautametallit ja niiden seokset. He saivat tämän nimen, koska heillä on erilainen väri. Esimerkiksi kupari on vaaleanpunaista, nikkeli, tina, hopea on valkoinen, lyijy on sinertävänvalkoinen, kulta on keltaista. Käytännössä seoksista on löytynyt suuri käyttö: pronssi - kupariseos tinan ja muiden metallien kanssa, messinki - kupariseos sinkillä, babbitt - tinalejeeringi antimonin ja kuparin kanssa jne.

Tämä jakautuminen rautametalliksi ja ei-rautametalliksi on ehdollista. Rautametallien ja ei-rautametallien ohella erotellaan toinen jalometallien ryhmä: hopea, kulta, platina, rutenium ja jotkut muut. Niille on annettu nimitys, koska ne eivät käytännössä hapetu ilmassa edes korotetuissa lämpötiloissa, eivätkä ne romahta, kun ne altistetaan happojen ja emästen liuoksille.

II. Metallien fysikaaliset ominaisuudet.

Ulkopuolelta metallien tiedetään karakterisoivan ensisijaisesti erityisellä ”metallisella” kiilto, joka johtuu niiden kyvystä heijastaa voimakkaasti valonsäteitä. Tätä kiiltoa havaitaan yleensä vain silloin, kun metalli muodostaa jatkuvan tiiviin massan. Totta, magnesium ja alumiini säilyttävät kiillonsa myös muuttuessa jauheeksi, mutta useimmissa hienojakoisessa muodossa olevilla metalleilla on musta tai tummanharmaa väri. Sitten tyypillisillä metalleilla on korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus, ja kykynsä johtaa lämmön ja virran suhteen ne on järjestetty samassa järjestyksessä: parhaat johtimet ovat hopea ja kupari, pahimmat ovat lyijyä ja elohopeaa. Lämpötilan noustessa sähkönjohtavuus vähenee, kun taas lämpötilan aleneminen päinvastoin kasvaa.

Metallien erittäin tärkeä ominaisuus on niiden suhteellisen helppo mekaaninen muodonmuutos. Metallit ovat muovia, ne takomoivat hyvin, vedetään lankaksi, rullataan levyiksi jne.

Metalleille ominaiset fysikaaliset ominaisuudet liittyvät niiden sisäisen rakenteen ominaisuuksiin. Nykyaikaisten näkemysten mukaan metallikiteet koostuvat positiivisesti varautuneista ioneista ja vapaiista elektroneista, jotka on hajotettu vastaavista atomista. Koko kide voidaan kuvitella avaruushilaksi, jonka solmut ovat ionien varassa, ja helposti liikkuvat elektronit sijaitsevat ionien välisissä rakoissa. Nämä elektronit liikkuvat jatkuvasti atomista toiseen ja pyörivät yhden tai toisen atomin ytimen ympäri. Koska elektronit eivät ole sitoutuneet tiettyihin ioneihin, alkavat jo pienen potentiaalieron vaikutuksesta liikkua tiettyyn suuntaan, ts. tapahtuu sähkövirta.

Tiheyden mukaan metallit jaetaan tavanomaisesti kahteen suureen ryhmään: kevytmetallit, joiden tiheys on enintään 5 g / cm3, ja raskasmetallit - kaikki loput.

Kiinteässä ja nestemäisessä tilassa olevat metallihiukkaset yhdistetään erityyppisellä kemiallisella sidoksella - ns. Metallisidolla. Sen määrää tavallisten kovalenttisten sidosten samanaikainen läsnäolo neutraalien atomien välillä ja Coulomb-vetovoima ionien ja vapaiden elektronien välillä. Siten metallisidos ei ole yksittäisten hiukkasten ominaisuus, vaan niiden aggregaatti.

III. Metallien kemialliset ominaisuudet.

Metallien tärkein kemiallinen ominaisuus on atomien kyky luovuttaa valenssielektronejaan helposti ja siirtyä positiivisesti varautuneisiin ioneihin. Tyypilliset metallit eivät koskaan kiinnitä elektroneja; heidän ionit ovat aina positiivisesti varautuneita.

Tyypilliset metallit, jotka antavat helposti valenssielektronejaan kemiallisissa reaktioissa, ovat energisiä pelkistäviä aineita. Kyky luovuttaa elektroneja ilmenee yksittäisissä metalleissa ei ole sama aste. Mitä helpommin metalli antaa elektroneilleen, sitä aktiivisempi se on, sitä energisemmin vuorovaikutuksessa muiden aineiden kanssa. Upota pala sinkkiä jonkin lyijysuolan liuokseen. Sinkki alkaa liueta ja lyijy vapautuu liuoksesta. Reaktio ilmaistaan \u200b\u200byhtälöllä:

Zn + Pb (NO3) 2 \u003d Pb + Zn (NO3) 2

Yhtälöstä seuraa, että tämä reaktio on tyypillinen hapettumisen-pelkistysreaktio. Sen olemus laskee tosiasiasta, että sinkkiatomit antavat valenssielektroninsa kaksiarvoisiksi lyijy-ioneiksi, muuttaen siten sinkki-ioneiksi, ja lyijyionit pelkistyvät ja vapautuvat metallisen lyijyn muodossa. Jos teet päinvastoin eli upotat pala lyijyä sinkkisuolaliuokseen, reaktiota ei tapahdu. Tämä osoittaa, että sinkki on aktiivisempi kuin lyijy, että sen atomit vapautuvat helpommin ja ionit vaikeammin kiinnittää elektroneja kuin lyijyn atomit ja ionit.

Venäläinen tutkija Beketov tutki ensin yksityiskohtaisesti tiettyjen metallien syrjäytymistä niiden yhdisteistä muilla metalleilla, joka järjesti metallit vähentyvän kemiallisen aktiivisuuden mukaan ns. Tällä hetkellä Beketovin siirtosarjaa kutsutaan jännitesarjaksi.

Metallit standardinsa nousevassa järjestyksessä

elektrodipotentiaalit ja muodostavat sähkökemiallisen sarjan metallijännitteitä: Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb,

H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.

Metallien kemiallisille ominaisuuksille on ominaista useita stressiä:

Mitä alhaisempi metallin elektrodipotentiaali on, sitä suurempi sen pelkistyskyky on.
Jokainen metalli pystyy syrjäyttämään (palauttamaan) ne metallit, jotka ovat sen jälkeisissä jännityssarjoissa suolaliuoksista.
Kaikki metallit, joilla on negatiivinen vakioelektrodipotentiaali, ts., Jotka sijaitsevat jännitesarjassa vedyn vasemmalla puolella, kykenevät syrjäyttämään sen happoliuoksista.

On huomattava, että esitetyt sarjat kuvaavat metallien ja niiden suolojen käyttäytymistä vain vesiliuoksissa ja huoneenlämpötilassa.

Lisäksi on pidettävä mielessä, että metallien korkea sähkökemiallinen aktiivisuus ei aina tarkoita niiden korkeaa kemiallista aktiivisuutta. Esimerkiksi jännityssarja alkaa litiumilla, kun taas kemiallisesti aktiivisemmat rubidium ja kalium ovat litiumin oikealla puolella. Tämä johtuu litium-ionien hydraation erittäin korkeasta energiasta verrattuna muiden alkalimetallien ioneihin.

IV. Metallien korroosio.

Lähes kaikki metallit, jotka joutuvat kosketuksiin ympäröivän kaasumaisen tai nestemäisen väliaineen kanssa, tuhoutuvat pintaan enemmän tai vähemmän nopeasti. Syy on metallien kemiallinen vuorovaikutus ilmassa olevien kaasujen, samoin kuin veteen ja siihen liuenneiden aineiden kanssa.

Jokaista metallien kemiallisen tuhoamisen prosessia ympäristön vaikutuksesta kutsutaan korroosioksi.

Helpoin tapa on korroosio, kun metallit ovat kosketuksissa kaasujen kanssa. Metallipinnalle muodostuu vastaavia yhdisteitä: oksideja, rikkiyhdisteitä, hiilihapon emäksisiä suoloja, jotka peittävät pinnan usein tiheällä kerroksella, joka suojaa metallia edelleen altistumiselta samoille kaasuille.

Tilanne on erilainen, kun metalli joutuu kosketuksiin nestemäisen väliaineen - veden ja siihen liuenneiden aineiden kanssa.

Tämän prosessin aikana muodostuneet yhdisteet voivat liueta, minkä seurauksena korroosio leviää syvemmälle metalliin. Lisäksi vesi, joka sisältää liuenneita aineita, on sähkövirran johtaja, jonka seurauksena tapahtuu jatkuvasti sähkökemiallisia prosesseja, jotka ovat yksi päätekijöitä, jotka määräävät ja kiihdyttävät korroosiota.

Puhtaat metallit useimmissa tapauksissa eivät syöpää. Jopa metalli, kuten rauta, puhtaimmassa muodossaan ei juuri ruostu. Mutta tavalliset tekniset metallit sisältävät aina erilaisia \u200b\u200bepäpuhtauksia, mikä luo suotuisat olosuhteet korroosiolle.

jne .................

Hyvän työn lähettäminen tietokantaan on helppoa. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Lähetetty http://www.allbest.ru/

Ukrainan opetus- ja tiedeministeriö

Metallit ja muut kuin metallit

Hän noudattaa:

Odessa, 2014

Metallit ovat elementtejä, joilla on vain positiivisia hapetustiloja yhdisteissään ja yksinkertaisissa aineissa, joissa on metallisidoksia. Metallikidehila on hila, jonka muodostavat neutraalit atomit ja metalli-ionit, jotka on sidottu toisiinsa vapaiden elektronien avulla. Metalleissa atomit ja positiiviset ionit sijaitsevat kidehilan solmuissa.

Atomien luovuttamat elektronit ovat atomien ja positiivisten ionien yhteisessä hallussa. Tällaista liitosta kutsutaan metalliseksi. Metallien kohdalla seuraavat fysikaaliset ominaisuudet ovat tyypillisimpiä: metallinen kiilto, kovuus, sitkeys, sitkeys ja lämmön ja sähkön hyvä johtavuus. Lämmönjohtavuus ja sähkönjohtavuus vähenevät monissa metalleissa: Ag Сu Аu Аl Мg Zn Фе РЬ Hg.

Monet metallit ovat luonnossa laajalle levinneitä. Joten joidenkin metallien pitoisuus maankuoressa on seuraava:

Alumiini - 8,2%;

Rauta - 4,1%;

Kalsium - 4,1%;

Natrium - 2,3%;

Magnesium - 2,3%;

Kalium - 2,1%;

Titaani - 0,56%.

Ulkopuolelta metallien tiedetään karakterisoituvan ensisijaisesti erityisellä ”metallisella” kiillolla, joka johtuu niiden kyvystä heijastaa voimakkaasti valonsäteitä.

Tätä kiiltoa havaitaan yleensä vain silloin, kun metalli muodostaa jatkuvan tiiviin massan.

Totta, magnesium ja alumiini säilyttävät kiillonsa myös muuttuessa jauheeksi, mutta useimmissa hienojakoisessa muodossa olevilla metalleilla on musta tai tummanharmaa väri. Sitten tyypillisillä metalleilla on korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus, ja kykynsä johtaa lämmön ja virran suhteen ne on järjestetty samassa järjestyksessä: parhaat johtimet ovat hopea ja kupari, pahimmat ovat lyijyä ja elohopeaa. Lämpötilan noustessa sähkönjohtavuus vähenee, kun taas lämpötilan aleneminen päinvastoin kasvaa.

Kuva 1:

Metallien erittäin tärkeä ominaisuus on niiden suhteellisen helppo mekaaninen muodonmuutos. Metallit ovat muovia, ne on taottu hyvin, vedetty lankaksi, valssattu levyiksi jne.

Metalleille ominaiset fysikaaliset ominaisuudet liittyvät niiden sisäisen rakenteen ominaisuuksiin. Nykyaikaisten näkemysten mukaan metallikiteet koostuvat positiivisesti varautuneista ioneista ja vapaiista elektroneista, jotka on hajotettu vastaavista atomista. Koko kide voidaan kuvitella avaruushilaksi, jonka solmut ovat ionien varassa, ja helposti liikkuvat elektronit sijaitsevat ionien välisissä rakoissa. Nämä elektronit liikkuvat jatkuvasti atomista toiseen ja pyörivät yhden tai toisen atomin ytimen ympäri. Koska elektronit eivät ole sitoutuneet tiettyihin ioneihin, alkavat jo pienen potentiaaliero vaikutuksen alaisena liikkua tiettyyn suuntaan, ts. Syntyy sähkövirta.

Vapaiden elektronien läsnäolo määrää myös metallien korkean lämmönjohtavuuden. Jatkuvassa liikkeessä elektronit törmäävät jatkuvasti ioneihin ja vaihtavat energiaa niiden kanssa. Siksi ionin värähtelyt, jotka vahvistetaan tässä metallin osassa kuumennuksen vuoksi, siirretään välittömästi vierekkäisiin ioneihin, niistä seuraavasta jne., Ja metallin lämpötila tasaantuu nopeasti, metallin koko massa ottaa saman lämpötilan. Tiheyden mukaan metallit jaetaan tavanomaisesti kahteen suureen ryhmään: kevytmetallit, joiden tiheys on enintään 5 g / cm. kuutiometriä, ja raskasmetallit - kaikki muu. Kiinteässä ja nestemäisessä tilassa olevat metallihiukkaset yhdistetään erityyppisellä kemiallisella sidoksella - ns. Metallisidolla. Sen määrää tavallisten kovalenttisten sidosten samanaikainen läsnäolo neutraalien atomien välillä ja Coulomb-vetovoima ionien ja vapaiden elektronien välillä. Siten metallisidos ei ole yksittäisten hiukkasten, vaan niiden aggregaattien ominaisuus.

Pääryhmien aktiivisimmat metallit ovat vahvoja pelkistäviä aineita, joten ne pelkistävät vedyn hapetustilaan -1 ja muodostavat hydridejä.

Seosten käsite.

Metallien ominaispiirre on niiden kyky muodostaa seoksia toistensa tai muiden kuin metallien kanssa.

Seoksen saamiseksi metallien seos sulatetaan yleensä ja jäähdytetään sitten eri nopeudella, joka määräytyy komponenttien luonteen ja niiden vuorovaikutuksen luonteen muutoksen mukaan lämpötilasta riippuen.

Kuva 2:

Joskus seokset saadaan sintraamalla hienoja metallijauheita turvautumatta sulamiseen (jauhemetallurgia). Joten seokset ovat metallien kemiallisen vuorovaikutuksen tuotteita.

Seosten kiderakenne on monin tavoin samanlainen kuin puhtaat metallit, jotka muodostavat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa sulamisen ja sitä seuraavan kiteytymisen aikana:

a) kemialliset yhdisteet, joita kutsutaan metalliyhdisteiksi;

b) kiinteät liuokset;

c) komponenttien kiteiden mekaaninen seos.

Tämän tai toisen tyyppinen vuorovaikutus määräytyy järjestelmän heterogeenisten ja homogeenisten hiukkasten vuorovaikutusenergian suhteen, toisin sanoen puhtaiden metallien ja seosten atomien vuorovaikutusenergioiden suhteen.

Nykyaikainen tekniikka käyttää valtavaa määrää seoksia, ja valtaosassa tapauksissa ne eivät koostu kahdesta, vaan kolmesta, neljästä tai useammasta metallista. Mielenkiintoista on, että seosten ominaisuudet eroavat usein jyrkästi niiden yksittäisten metallien ominaisuuksista, joiden kanssa ne muodostuvat. Siten seos, joka sisältää 50% vismuttia, 25% lyijyä, 12,5% tinaa ja 12,5% kadmiumia, sulaa vain 60,5 celsiusasteessa, kun taas seoskomponenttien sulamispisteet ovat 271, 327, 232 ja 321 celsiusastetta. Tinapronssin (90% kuparia ja 10% tinaa) kovuus on kolme kertaa suurempi kuin puhtaan kuparin, ja raudan ja nikkeliseosten lineaarinen paisumiskerroin on 10 kertaa pienempi kuin puhtaiden komponenttien. Jotkut epäpuhtaudet heikentävät kuitenkin metallien ja seosten laatua. Tiedetään esimerkiksi, että valuraudalla (raudan ja hiilen seoksella) ei ole teräkselle ominaista lujuutta ja kovuutta. Hiilen lisäksi teräksen ominaisuuksiin vaikuttavat rikin ja fosforin lisäaineet, jotka lisäävät sen haurautta.

Seosten ominaisuuksista tärkeimmät käytännön sovelluksissa ovat lämmönkestävyys, korroosionkestävyys, mekaaninen lujuus jne.

Ilmailualalla magnesiumiin, titaaniin tai alumiiniin perustuvilla kevytseoksilla on suuri merkitys, metallintyöstölle erikoislejeeringit, jotka sisältävät volframia, kobolttia ja nikkeliä. Elektroniikkateknologiassa käytetään seoksia, joiden pääkomponentti on kupari. Suuritehoisia magneetteja oli mahdollista saada käyttämällä koboltin, samariumin ja muiden harvinaisten maametallien välisten vuorovaikutustuotteita ja suprajohtavia seoksia alhaisissa lämpötiloissa, jotka perustuvat niobiumin ja tinan muodostamiin metalliyhdisteisiin.

Kaikki ympäröivä luonnon monimuotoisuus koostuu suhteellisen pienen määrän kemiallisten alkuaineiden yhdistelmistä.

Tällä hetkellä "kemiallisen alkuaineen" käsite on vakiintunut oikein.

Kemiallinen elementti on atomien piikkimuoto, jolla on sama positiivinen ydinvaraus. Jälkimmäinen on yhtä suuri kuin jaksotaulukon elementin järjestysnumero. Tällä hetkellä tunnetaan 107 elementtiä. Noin 90 heistä on luonnossa. Loput saadaan keinotekoisesti ydinreaktioilla. Dubnan kaupungin ydintutkimuslaitoksen fyysikot syntetisoivat 104-107 elementtiä. Tällä hetkellä työ jatkuu kemiallisten alkuaineiden keinotekoisessa tuotannossa, jolla on korkeammat ordinaariset elementit. Kaikki elementit on jaettu metalleihin ja ei-metalleihin. 107 elementistä 85 ovat metalleja. Ei-metalleihin sisältyvät seuraavat alkuaineet: helium, neoni, argon, kryptoni, ksenoni, radoni, fluori, kloori, bromi, jodi, astatiini, happi, rikki, seleeni, telluuri, typpi, fosfori, arseeni, hiili, pii, boori, vety. Tämä jako on kuitenkin ehdollinen. Tietyissä olosuhteissa joillakin metalleilla voi olla ei-metallisia ominaisuuksia, ja joillakin ei-metalleilla voi olla metallisia ominaisuuksia.

Ei-metallisia elementtejä on suhteellisen vähän metallielementeihin verrattuna.

Ei-metallit muodostavat sekä monatomisia että piimaan mukaisia \u200b\u200bmolekyylejä.

Ei-metallioksidit luokitellaan happoksideiksi, joita hapot vastaavat. Ei-metallit muodostavat vetyyhdisteitä vedyn kanssa (esimerkiksi HCI, H2S, NH3). Joidenkin niistä (esimerkiksi vetyhalogenidit) vesiliuokset ovat vahvoja happoja. Metallien kanssa tyypilliset ei-metallit antavat yhdisteitä, joilla on ioninen sidos (esimerkiksi NaCl). Ei-metallit voivat tietyissä olosuhteissa reagoida toistensa kanssa muodostaen yhdisteitä kovalenttisten polaaristen (H2O, HCl) ja ei-polaaristen sidosten (CO2) kanssa.

Kun ammoniakki liuotetaan veteen, muodostuu ammoniakkivettä, jota yleensä merkitään kaavalla NH4OH ja jota kutsutaan ammoniumhydroksidiksi. Sitä kutsutaan myös NH3H2O: ksi ja sitä kutsutaan ammoniakkihydraatiksi.

Tyypillisimmillä ei-metalleilla on molekyylirakenne, kun taas vähemmän tyypillisillä ei-metalleilla on ei-molekyylirakenne. Tämä selittää niiden ominaisuuksien eron.

Boridit (booriyhdisteet joidenkin metallien kanssa, esimerkiksi titaanin kanssa: TiB, TiB2) ovat välttämättömiä suihkumoottorien osien, kaasuturbiinien siipien valmistuksessa.

Kaikki nämä elementit muodostavat yhdisteitä metallien kanssa - karbidit, silidit ja boridit (CaC2, Al4C3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2). Joillakin niistä on suurempi kovuus, esimerkiksi Fe3C, TiB. Kalsiumkarbidia käytetään asetyleenin valmistukseen. Jos verrataan elektronien järjestelyä fluorin, kloorin ja muiden halogeenien atomien kiertoratalle, voidaan arvioida myös niiden erottuvat ominaisuudet. Fluoriatomilla ei ole vapaita kiertoratoja. Siksi fluoriatomit voivat osoittaa vain valenssia I ja hapetustilaa 1. Muiden halogeenien atomeissa, esimerkiksi klooriatomissa, on vapaita d-kiertoratoja samalla energiatasolla. Tästä johtuen elektronien pariliitokset voivat tapahtua kolmella eri tavalla.

Ensimmäisessä tapauksessa kloori voi osoittaa hapetustilan +3 ja muodostaa suolahappoa HClO2, joka vastaa kloriittisuoloja, esimerkiksi kaliumkloriitti KClO2.

Toisessa tapauksessa kloori voi muodostaa yhdisteitä, joissa kloorin hapetustila on +5. Tällaisia \u200b\u200byhdisteitä ovat kloorihappo HClO3 ja sen suolat - kloraatit, esimerkiksi kaliumkloraatti KClO3 (Bertoletova-suola).

Kolmannessa tapauksessa kloorin hapetustila on +7, esimerkiksi perkloorihapon HClO4: ssä ja sen suoloissa, perkloraateissa, esimerkiksi kaliumperkloraatissa KClO4.

Ei-metallien happi- ja vetyyhdisteet. Lyhyt kuvaus niiden ominaisuuksista.

Ei-metallien happiyhdisteiden ominaisuudet:

1. Korkeampien oksidien (ts. Oksidien, joihin sisältyy tämän ryhmän alkuaine, jolla on korkea hapettumisaste) ominaisuudet muuttuvat asteittain vasemmalta oikealle emäksisestä happamaksi;

2. Ryhmissä ylhäältä alaspäin korkeampien oksidien happominaisuudet heikkenevät vähitellen. Tämä voidaan arvioida näitä oksideja vastaavien happojen ominaisuuksien perusteella;

4. Kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän pääryhmissä ylhäältä alaspäin korkeampien ei-metallioksidien happamat ominaisuudet vähenevät.

Ei-metallien kanssa vety muodostaa haihtuvia yhdisteitä, joilla on molekyylirakenne. Normaalitilanteessa nämä ovat kaasuja tai haihtuvia nesteitä.

H2O + HF\u003e H3O + F

Vesifluoridi vesiliuoksessa poistaa positiiviset vetyionit, ts. Sillä on happamia ominaisuuksia. Toinen seikka myötävaikuttaa tähän prosessiin: happea-ionilla on yksinäinen elektronipari ja vetyionilla on vapaa kiertorata, jonka seurauksena muodostuu luovuttaja-vastaanottaja-sidos.

molekyylimetallien hapettuminen

H20 + NH3\u003e NH4 + OH

Vesiliuoksessa olevat ammoniakkimolekyylit kiinnittävät positiivisia vetyioneja, ts. Ammoniakilla on emäksisiä ominaisuuksia.

Siksi fluori-ionit houkuttelevat vetyioneja paljon voimakkaammin kuin kloori-ionit. Tässä suhteessa fluorivetyhapon dissosiaatioaste on paljon vähemmän kuin suolahappo, ts. Fluorivetyhappo on heikompi kuin suolahappo.

Lähetetty Allbest.ru

...

Samankaltaiset asiakirjat

Metallien ja seosten fysikaaliset ominaisuudet. Metallien ja seosten kemialliset ominaisuudet. Seoksia. Vaatimukset seoksille ja lejeeritystyypeille. Testausmenetelmät seosten tulostamiseen. Painatuksessa käytetyt metallit ja seokset.

tiivistelmä, lisätty 6. syyskuuta 2006

Atomien pääpiirteet. Oksidin happamien ja emäksisten ominaisuuksien suhde elektronegatiivisuuteen. Elementtien erottaminen metalleiksi ja ei-metalleiksi. Kemiallisten sidosten tyypit. Kaaviot yksinkertaisten aineiden, hiilidioksidimolekyylien muodostumisesta. Valenssin yleinen käsite.

luento lisätty 22.4.2013

Niobiumin, kullan ja niiden seosten kristallirakenne; internojen lukumäärä ja sijainti. Nb-V-järjestelmän kaavio; graafi kidehilan ajanjakson riippuvuudesta seoksen koostumuksesta; stereografiset projektiot; kristallografiset laskelmat.

lukupaperi lisätty 05.05.2013

Elementtien hapettumisasteen käsite epäorgaanisessa kemiassa. SiO2-kalvojen valmistus lämpöhapetuksella. Analyysi teknisten parametrien vaikutuksesta piin hapettumiseen. SiO2-kalvojen tuotantosuhteeseen ja laatuun vaikuttavat tekijät.

tiivistelmä, lisätty 03.12.2014

Yleistä tietoa d-elementtien ominaisuuksista. Hapetustila. Kompleksointi, metalloporfyriinit. Yleistä tietoa d-elementtien biologisesta merkityksestä: rauta, kupari, koboltti, mangaani, molybdeeni. Tärinäreaktiot. Briggs-Rauscher-reaktiomenetelmä.

lukupaperi, lisätty 23.11.2015

Kootaan redox-reaktioiden yhtälöt sähköisen tasapainomenetelmän avulla. Hapettumisaste elementin atomin ehdollisena varauksena. Yleiset pelkistimet. Vapaat metallit, jotka muuttuvat negatiivisiksi ioneiksi. Keskittymisen vaikutus.

esitys, lisätty 05.17.2014

Atomien pääominaisuudet, niiden säteen ja energiaindikaattorien laskeminen. Ionisointienergia tai ionisaatiopotentiaali. Atomin affiniteetti elektroniin. Elektronegatiivisuus ja Pauling-asteikko. Elementtien erottelun metalleiksi ja ei-metalleiksi.

esitys lisätty 22.4.2013

Ammoniakin käsite, niiden käyttö kemiallisissa analyyseissä. Typen karakterisointi ja ominaisuudet, molekyylin rakenne. Typen hapetustila yhdisteissä. Ammoniakkimolekyylin muoto. Koe ammoniakin, kuparin, nikkelin ominaisuuksien tutkimiseksi.

lukupaperi, lisätty 02.10.2013

Metallit ovat yksinkertaisia \u200b\u200baineita, joilla on ominaispiirteitä tavallisissa olosuhteissa. Metallit ovat kemiallisia alkuaineita, joille on tunnusomaista kyky luovuttaa ulkoisia elektroneja. Metallien luokitustyypit. Metallien erottaminen transpersiivisiksi ja siirtymävaiheiksi.

tiivistelmä, lisätty 15. maaliskuuta 2009

Mahdollisen menetelmän pääasialliset arviot. Kovalenttisten kiteiden ominaisuudet ja rakenne. Metallien kiderakenne. Nykyaikaiset metallifysiikan käsitteet. Vapaan elektronimallin päähaitat. Arvio metallien sitomisenergiasta.

EI-METALLIT, kemialliset alkuaineet, joilla ei ole metalleille ominaisia \u200b\u200bominaisuuksia. Ei-metallit ovat yleensä huonoja lämmön ja sähkönjohtajia (ne ovat yleensä lämmön ja sähkön eristeitä). Ei-metalleja ovat hiili, ... Tieteellinen ja tekninen tietosanakirja

Kemialliset elementit, jotka muodostavat yksinkertaisia \u200b\u200bkappaleita, joilla ei ole metalleille ominaisia \u200b\u200bominaisuuksia. Ei-metallit sisältävät yleensä 22 alkuainetta: vety, typpi, happi, fluori, kloori ja jalokaasut; bromineste; kiinteät boorit, ... Suuri tietosanakirja

Epämetallit - kem. elementit, jotka muodostavat vapaassa tilassa yksinkertaisia \u200b\u200baineita, joilla ei ole fysikaalisia. ja kem. ominaisuudet (katso); vanhentuneet nimet metalloidit. N.: lle on tapana osoittaa 22 elementtiä jaksollisessa elementtitaulukossa D. I. Mendelejev (katso): vety ... Iso ammattikorkeakoulu

Epämetallit - kemialliset elementit, jotka muodostavat yksinkertaisia \u200b\u200bkappaleita, joilla ei ole metalleille ominaisia \u200b\u200bominaisuuksia. Ei-metallit sisältävät 22 alkuainetta. Näistä huoneenlämpötilassa ovat H, N, O, F, Cl kaasumaisessa tilassa ... Metallurgian tietosanakirja

Kemialliset elementit, jotka muodostavat yksinkertaisia \u200b\u200bkappaleita, joilla ei ole metalleille ominaisia \u200b\u200bominaisuuksia (katso metallit). Nimi Metalloids, jota käytetään joskus N., on vanhentunut. N.: ään kuuluu 22 elementtiä. Näistä, kun ... Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

Yksinkertainen sinussa, sillä sinulla ei ole omia metalleja. Vaikka metallien ja N: n välistä terävää rajaa ei voida piirtää, on tavallista, että jakokaasuja, vetyä, halogeeneja, happea, kalkogeenejä, typpeä, fosforia, arseenia, hiiltä, \u200b\u200bpiitä ja booria luetaan N: ään. Big Encyclopedic Polytechnical Dictionary

Chem. elementit, jotka muodostavat yksinkertaisia \u200b\u200bkappaleita, joilla ei ole metalleille ominaisia \u200b\u200bominaisuuksia. 22 alkuaineelle luokitellaan yleensä N: tä kaasut, vety, typpi, happi, fluori, kloori ja jalokaasut; bromineste; TV. kehon boori, hiili, pii, fosfori, ... Luonnontieteellinen historia. Tietosanakirja

Epämetallit - yksinkertaiset aineet, joilla ei ole metallien ominaisuuksia: niillä ei ole metallista kiiltoa, taonta, ne johtavat heikosti lämpöä ja sähköä. Ei-metallien ja metallien välillä ei ole terävää rajaa. Ei-metallit sisältävät 22 alkuainetta. Näistä normaalisti ... Metallurginen sanakirja

Epäorgaaninen kemia on kemia, joka liittyy kaikkien kemiallisten alkuaineiden ja niiden epäorgaanisten yhdisteiden rakenteen, reaktiivisuuden ja ominaisuuksien tutkimukseen. Tämä alue kattaa kaikki kemialliset yhdisteet, orgaanisia ... Wikipediaa lukuun ottamatta

kirjat

Sarja taulukoita. Kemia. Ei-metallit (18 taulukkoa) ,. Koulutuslevy 18 arkkia. Art. 5-8688-018 Halogeenit. Halogeenien kemia. Rikki. Allotropia. Rikin kemia. Rikkihappo. Typen kemia. Typpioksidit. Typpihappo on hapettava aine. Fosfori ...
Kemia. Metalleja. Epämetallit. Luokka 9. Työkirja, Koroshchenko Antonina Stepanovna. Työkirja sisältää suuren määrän tehtäviä, joita voidaan käyttää 9. luokan oppilaiden opettamisen objektiivisten, meta-aiheisten ja henkilökohtaisten tulosten saavuttamiseen. Korvaus ...
Kemialliset testit: 9 cl. : Ei-metallit. Kemian osaamisen yleistäminen peruskoulun aikana. Valmistuminen perustutkintoon. GEF, Ryabov, Mihhail Alekseevich. Tämä opas on täysin yhdenmukainen liittovaltion koulutusstandardin kanssa (toinen sukupolvi). Käsikirja sisältää testit, jotka kattavat O.S. Gabrielyanin oppikirjan kaksi aihetta ...

Jotkut yksinkertaisista aineista eroavat toisistaan \u200b\u200bmonien yhteisten piirteiden suhteen. Heillä on ominainen kiilto, muovattavuus, ne käyttävät sähköä hyvin. Tällaisia \u200b\u200byksinkertaisia \u200b\u200baineita kutsutaan metallit (Kuva 11.3), ja vastaavat kemialliset elementit - metalliosat. Kaikilla metalleilla on ei-molekyylirakenne. Yksi tärkeimmistä metalleista on rauta.

Pöytä. Jotkut metallit, niistä valmistetut tuotteet ja viitteet kirjallisuuteen

au Kultainen rintakehä (fragmentti)	Rummus rauhoittui ja hehku haalistui. Ainoastaan \u200b\u200bkulta paistaa auringon kanssa, tuuli vilkkuu sinisen stepin yli. Skytian nimi kirkastaa. Boris Mozolevsky.Scythian steppe
Al Alumiinituotteet	Eros-veistos Piccadilly Circus -kadulla Lontoossa, Iso-Britannia on yksi ensimmäisistä veistoksista, joka käytti alumiinia.
cu Kupari sää	Kupari, kuten kulta, eroaa muista metalleista tyypillisellä värillään. Kuparilaasti, punainen kupari, vain survin surmattiin ... Ivan Karpenko Kary.Satatuhatta Täällä äiti tuli Svjatoslaviin - prinsessa Olgaan. Hän piti kädessään parhaimpien seppien valmistamaa kypärää punaisesta kuparista, kullattua, koristeltua monilla jalokiviillä. Semyon Sklyarenko. Svyatoslav
hg Elohopea standardiolosuhteissa (t \u003d 25 ° C, P \u003d 1 atm) - neste	Ja muutamalla sielulla veneen ympärillä raskas turvotus, joka ei liikuttunut kuin elohopea, oli tylsää hopeointia. Chingiz Aitmatov.Pintokoira juoksee meren reunalla
Ag Hopeakolikot	Siunattu on mies, joka on saanut viisauden, ja ihminen, joka on saanut älykkyyden, koska sen saaminen on parempi kuin hopean saaminen. Ivan Ogienko. Raamattu
zn Sinkitty astiat	Voi, kuinka monta, kuinka monta toukokuun uima-allasta - sinisen sinkin romu! Vasily Kazin. Työ voi Lampi on reunattu sinkillä vuorattu ja kerran viikossa tämä sinkki poistetaan, se kuuluu keittiöön, missä se paistaa loistavan. Jerome K. Jerome. Kolme polkupyörillä / Käännös: A. Popov

Epämetallit metalleille ominaiset ominaisuudet eivät ole luontaisia. Näiden aineryhmien välillä ei kuitenkaan ole selvää rajaa. Materiaali sivustolta

Esimerkiksi pii - ei-metalli. Ulkopuolelta on kuitenkin helppo sekoittaa se metalliin. Piitä käytetään laajalti puolijohdelaitteiden, aurinkoenergiajärjestelmien levyjen valmistuksessa. Ei-metalligrafiitti, kuten metallit, johtaa sähkövirtaa.

Ei-metallit vastaavat normaali väri kemiallinen elementtejä.

Hiili, rikki, fosfori, happi, typpi, kloori, bromi ja jodi luokitellaan ei-metalleiksi. Kloori on kaasu. Bromi on haihtuva neste. Jodikiteillä on ominainen väri ja kiilto, jotka tekevät siitä jonkin verran samanlaista kuin metallit. Kuumennettaessa jodi muodostaa violettihöyryä.

Ei-metallit koostuvat pääasiassa molekyyleistä. One-to timantti (yksinkertainen hiiliaine) ja pii - atomirakenteiset aineet.

Metallien ja ei-metallien nimet ovat yleisiä, eivät niiden omistamia.

Kuinka jaksollisesta järjestelmästä voi tietää, onko kemiallinen elementti metalli vai ei-metalli? Ei-metalliset elementit ovat paljon pienempiä. Useimmiten ne sijaitsevat jaksollisen järjestelmän oikealla puolella. Heidän solut on korostettu lihavoituna.

Tällä sivulla materiaalia aiheista:

Huijauslevy kemiallisille metalleille ja ei-metalleille
Viesti metalleista ja ei-metalleista
Metallien ja muiden kuin metallien kemian raportti
Ei-metallikouluraportti
Mikä on metalli- ja ei-metalli-gdz

Kysymyksiä tästä materiaalista:

MNOU "Lyceum"

Kemian tiivistelmä aiheesta:

"Ei-metalleja"

noudatettu:

11 "A" -luokan oppilaat

Kucherenko Maria,

Shadrina Ksenia.

Tarkistin:

kemian opettaja

Shcherbakovan venesatama

Aleksandrovna.

Kemerovo - 2002

Johdanto ……………………………………………………………………… ..

§1. Ei-metallisten elementtien sijainti kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä. Oleminen luonnossa. Yleiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet ……………………………………… 4

§2. Ei-metallien yleiset kemialliset ominaisuudet ……………………… ..6

3 §. Yksinkertaisten aineiden - ei-metallien - rakenne ja ominaisuudet ..... 7

4 §. Ei-metallien happi- ja vetyyhdisteet. Lyhyt kuvaus niiden ominaisuuksista …………………………………………… 9

testi

Luettelo viitteistä

esittely .

Kaikki ympäröivä luonnon monimuotoisuus koostuu suhteellisen pienen määrän kemiallisten alkuaineiden yhdistelmistä.

Tällä hetkellä "kemiallisen alkuaineen" käsite on vakiintunut oikein.

Kemiallinen elementti on atomien piikkimuoto, jolla on sama positiivinen ydinvaraus. (Jälkimmäinen on yhtä suuri kuin jaksotaulukon elementin järjestysnumero.)

Tällä hetkellä tunnetaan 107 elementtiä. Noin 90 heistä on luonnossa. Loput saadaan keinotekoisesti ydinreaktioilla. Dubnan kaupungissa sijaitsevan Ydintutkimuksen yhteisen instituutin fyysikot syntetisoivat 104-107 elementtiä. Tällä hetkellä työ jatkuu kemiallisten alkuaineiden keinotekoisessa tuotannossa, jolla on korkeammat ordinaariset elementit.

§1. Ei-metallisten elementtien sijainti kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä. Oleminen luonnossa. Yleiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet.

Ei-metallisia elementtejä on suhteellisen vähän metallielementeihin verrattuna. Niiden sijoittaminen kemiallisten alkuaineiden jaksoittaiseen järjestelmään Mendeleev on esitetty taulukossa 1.

Taulukon numero 1.

Kuten taulukosta 1 voidaan nähdä, ei-metalliset elementit sijaitsevat pääasiassa jaksollisen järjestelmän oikeassa yläosassa. Koska vasemmalta oikealle, atomien varaukset kasvavat ja atomien säteet pienenevät atomielementtien kohdalla, ja myös atomien säteet kasvavat ryhmissä ylhäältä alas, on selvää, miksi ei-metalliset atomit houkuttelevat ulkoisia elektroneja enemmän kuin metalli-atomeja. Tässä suhteessa hapettavat ominaisuudet ovat pääosin ei-metalleissa. Erityisen vahvat hapettavat ominaisuudet, ts. kyky kiinnittää elektroneja ilmenee ei-metalleina, jotka sijaitsevat ryhmien VI-VII 2. ja 3. jaksossa. Vahvin hapetin on fluori. Suhteellisten elektronegatiivisuuksien numeeristen arvojen mukaisesti ei-metallien hapettumiskyky kasvaa seuraavassa järjestyksessä: Si, B, H, P, C, S, I, N, Cl, O, F. Siksi se vuorovaikuttaa energisimmin vety- ja fluorimetallien kanssa:

Happi reagoi vähemmän voimakkaasti:

Fluori on tyypillisin ei-metalli, joka ei ole ominaista pelkistäville ominaisuuksille, ts. kyky antaa elektroneja kemiallisissa reaktioissa.

Happi voi päätellä yhdisteidensä kanssa fluorin kanssa myös osoittaa positiivista hapetustilaa, ts. olla pelkistävä aine.

Jatkamme harkitsemaan ei-metalli-molekyylien rakennetta. Ei-metallit muodostavat sekä monatomisia että piimaan mukaisia \u200b\u200bmolekyylejä.

§2. Ei-metallien yleiset kemialliset ominaisuudet.

Ei-metallioksidit luokitellaan happoksideiksi, joita hapot vastaavat. Ei-metallit muodostavat vetyyhdisteitä vedyn kanssa (esimerkiksi HCI, H2S, NH3). Joidenkin niistä (esimerkiksi vetyhalogenidit) vesiliuokset ovat vahvoja happoja. Metallien kanssa tyypilliset ei-metallit antavat yhdisteitä, joilla on ioninen sidos (esimerkiksi NaCl). Ei-metallit voivat tietyissä olosuhteissa reagoida toistensa kanssa muodostaen yhdisteitä kovalenttisten polaaristen (H2O, HCl) ja ei-polaaristen sidosten (CO2) kanssa.

3 §. Yksinkertaisten aineiden - ei-metallien - rakenne ja ominaisuudet

Taulukon numero 2

Boridit (booriyhdisteet joidenkin metallien kanssa, esimerkiksi titaanin kanssa: TiB, TiB2) ovat välttämättömiä suihkumoottorien osien, kaasuturbiinien siipien valmistuksessa.

Jos verrataan elektronien järjestelyä fluorin, kloorin ja muiden halogeenien atomien kiertoratalle, voidaan arvioida myös niiden erottuvat ominaisuudet. Fluoriatomilla ei ole vapaita kiertoratoja. Siksi fluoriatomit voivat osoittaa vain valenssia I ja hapetustilaa 1. Muiden halogeenien atomeissa, esimerkiksi klooriatomissa, on vapaita d-kiertoratoja samalla energiatasolla. Tästä johtuen elektronien pariliitokset voivat tapahtua kolmella eri tavalla.

Ensimmäisessä tapauksessa kloori voi osoittaa hapetustilan +3 ja muodostaa suolahappoa HClO2, joka vastaa kloriittisuoloja, esimerkiksi kaliumkloriitti KClO2.

Kolmannessa tapauksessa kloorin hapetustila on +7, esimerkiksi perkloorihapon HClO4: ssä ja sen suoloissa, perkloraateissa, esimerkiksi kaliumperkloraatissa KClO4.

4 §. Ei-metallien happi- ja vetyyhdisteet. Lyhyt kuvaus niiden ominaisuuksista.

ominaisuudet ei-metallihappiyhdisteet:

1. Korkeampien oksidien (ts. Oksidien, joihin sisältyy tämän ryhmän alkuaine, jolla on korkeampi hapettumisaste) ominaisuudet muuttuvat asteittain vasemmalta oikealle emäksisestä happamaksi.

2. Ryhmissä ylhäältä alas korkeampien oksidien happominaisuudet heikentyvät vähitellen. Tämä voidaan arvioida näitä oksideja vastaavien happojen ominaisuuksien perusteella.

4. Kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän pääryhmissä ylhäältä alaspäin korkeampien ei-metallioksidien happamat ominaisuudet vähenevät.

Vetyyhdisteiden yleiset kaavat kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmille on annettu taulukossa 3.

Taulukon numero 3.

Ei-metallien kanssa vety muodostaa haihtuvia yhdisteitä, joilla on molekyylirakenne. Normaalitilanteessa nämä ovat kaasuja tai haihtuvia nesteitä.

H20 + HF - H3O + F

H20 + NH3-NH4 + OH

Vesiliuoksessa olevat ammoniakkimolekyylit lisäävät positiivisia vetyioneja, ts. ammoniakilla on perusominaisuuksia.

Edellä olevista esimerkeistä voimme tehdä seuraavat yleiset päätelmät:

1. Aikajaksoina vasemmalta oikealle elementti-ioneille positiivinen varaus kasvaa. Tässä suhteessa elementtien haihtuvien vetyyhdisteiden happamat ominaisuudet vesiliuoksissa paranevat.

Luettelo käytetystä kirjallisuudesta.

1. Rudzitis G. E., Feldman F. G. Chemistry-11 - M .: Koulutus, 1992.

2. Kremenchug M., Vasiliev S. Opiskelijan käsikirja - M .: AST, 1999.

3. Khomchenko G.P. Kemia yliopisto-opiskelijoille - M .: Ylioppilas, 1993.

Hyvän työn lähettäminen tietokantaan on helppoa. Käytä alla olevaa lomaketta

Samankaltaiset asiakirjat

kirjat

Huijauslevy kemiallisille metalleille ja ei-metalleille

Viesti metalleista ja ei-metalleista

Metallien ja muiden kuin metallien kemian raportti

Ei-metallikouluraportti

Mikä on metalli- ja ei-metalli-gdz