Mga kemikal na katangian ng mga metal mg p. Paghahanda ng kimika para sa lagnat at komprehensibong edisyon ng dpa

1. Ang mga metal ay tumutugon sa mga di-metal.

2 Ako + n Hal 2 → 2 MeHal n

4Li + O2 = 2Li2O

Ang mga alkali na metal, maliban sa lithium, ay bumubuo ng mga peroxide:

2Na + O 2 = Na 2 O 2

2. Ang mga metal na nauuna sa hydrogen ay tumutugon sa mga acid (maliban sa nitric at sulfuric acid) upang maglabas ng hydrogen

Ako + HCl → asin + H2

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2

Pb + 2 HCl → PbCl2↓ + H2

3. Ang mga aktibong metal ay tumutugon sa tubig upang bumuo ng alkali at maglalabas ng hydrogen.

2Ako+ 2n H 2 O → 2Me(OH) n + n H 2

Ang produkto ng metal oxidation ay ang hydroxide nito - Me(OH) n (kung saan ang n ay ang oxidation state ng metal).

Halimbawa:

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

4. Ang katamtamang aktibidad ng mga metal ay tumutugon sa tubig kapag pinainit upang bumuo ng metal oxide at hydrogen.

2Me + nH 2 O → Me 2 O n + nH 2

Ang produkto ng oksihenasyon sa naturang mga reaksyon ay metal oxide Me 2 O n (kung saan ang n ay ang estado ng oksihenasyon ng metal).

3Fe + 4H 2 O → Fe 2 O 3 FeO + 4H 2

5. Ang mga metal pagkatapos ng hydrogen ay hindi tumutugon sa mga solusyon sa tubig at acid (maliban sa mga konsentrasyon ng nitric at sulfur)

6. Ang mga mas aktibong metal ay nagpapalit ng mga hindi gaanong aktibo mula sa mga solusyon ng kanilang mga asin.

CuSO 4 + Zn = Zn SO 4 + Cu

CuSO 4 + Fe = Fe SO 4 + Cu

Mga aktibong metal - sink at bakal - pinalitan ang tanso sa sulfate at nabuo ang mga asing-gamot. Ang zinc at iron ay na-oxidized, at ang tanso ay nabawasan.

7. Ang mga halogens ay tumutugon sa tubig at alkali na solusyon.

Ang fluorine, hindi tulad ng iba pang mga halogen, ay nag-oxidize ng tubig:

2H 2 O+2F 2 = 4HF + O 2 .

sa lamig: Cl2+2KOH=KClO+KCl+H2OCl2+2KOH=KClO+KCl+H2O chloride at hypochlorite ay nabuo

kapag pinainit: 3Cl2+6KOH−→KClO3+5KCl+3H2O3Cl2+6KOH→t,∘CKClO3+5KCl+3H2O loride at chlorate ay nabuo

8 Ang mga aktibong halogens (maliban sa fluorine) ay humalili sa mga hindi gaanong aktibong halogen mula sa mga solusyon ng kanilang mga asin.

9. Ang mga halogen ay hindi tumutugon sa oxygen.

10. Ang mga amphoteric metal (Al, Be, Zn) ay tumutugon sa mga solusyon ng alkalis at acids.

3Zn+4H2SO4= 3 ZnSO4+S+4H2O

11. Ang Magnesium ay tumutugon sa carbon dioxide at silicon oxide.

2Mg + CO2 = C + 2MgO

SiO2+2Mg=Si+2MgO

12. Ang mga alkali metal (maliban sa lithium) ay bumubuo ng mga peroxide na may oxygen.

2Na + O 2 = Na 2 O 2

3. Pag-uuri ng mga inorganikong compound

Mga simpleng sangkap – mga sangkap na ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo ng parehong uri (mga atomo ng parehong elemento). Sa mga reaksiyong kemikal hindi sila mabulok upang bumuo ng iba pang mga sangkap.

Mga kumplikadong sangkap (o mga compound ng kemikal) ay mga sangkap na ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo ng iba't ibang uri (mga atomo ng iba't ibang elemento ng kemikal). Sa mga reaksiyong kemikal, nabubulok sila upang bumuo ng maraming iba pang mga sangkap.

Ang mga simpleng sangkap ay nahahati sa dalawang malalaking grupo: mga metal at di-metal.

Mga metal – isang pangkat ng mga elemento na may mga katangiang metal na katangian: ang mga solido (maliban sa mercury) ay may metal na kinang, mahusay na konduktor ng init at kuryente, malleable (bakal (Fe), tanso (Cu), aluminyo (Al), mercury ( Hg), ginto (Au), pilak (Ag), atbp.).

Mga hindi metal – isang pangkat ng mga elemento: solid, likido (bromine) at gas na mga sangkap na walang metal na kinang, mga insulator, at marupok.

At ang mga kumplikadong sangkap, sa turn, ay nahahati sa apat na grupo, o mga klase: mga oxide, base, acid at asin.

Mga oksido - ito ay mga kumplikadong sangkap na ang mga molekula ay kinabibilangan ng mga atomo ng oxygen at ilang iba pang sangkap.

Grounds - ito ay mga kumplikadong sangkap kung saan ang mga metal na atom ay konektado sa isa o higit pang hydroxyl group.

Mula sa punto ng view ng teorya ng electrolytic dissociation, ang mga base ay kumplikadong mga sangkap, ang dissociation kung saan sa isang may tubig na solusyon ay gumagawa ng mga metal cations (o NH4 +) at hydroxide anions OH-.

Mga asido - ito ay mga kumplikadong sangkap na ang mga molekula ay kinabibilangan ng mga atomo ng hydrogen na maaaring palitan o palitan ng mga atomo ng metal.

Mga asin - ito ay mga kumplikadong sangkap na ang mga molekula ay binubuo ng mga metal na atom at acidic na residues. Ang asin ay produkto ng bahagyang o kumpletong pagpapalit ng mga atomo ng hydrogen ng isang acid sa isang metal.

Mga katangian ng pagpapanumbalik- ito ang mga pangunahing katangian ng kemikal na katangian ng lahat ng mga metal. Ipinakikita nila ang kanilang mga sarili sa pakikipag-ugnayan sa iba't ibang uri ng mga ahente ng oxidizing, kabilang ang mga ahente ng oxidizing mula sa kapaligiran. Sa pangkalahatan, ang pakikipag-ugnayan ng isang metal sa mga ahente ng oxidizing ay maaaring ipahayag sa pamamagitan ng sumusunod na pamamaraan:

Ako + Oxidizing agent" Ako(+X),

Kung saan ang (+X) ay ang positibong estado ng oksihenasyon ng Me.

Mga halimbawa ng metal oxidation.

Fe + O 2 → Fe(+3) 4Fe + 3O 2 = 2 Fe 2 O 3

Ti + I 2 → Ti(+4) Ti + 2I 2 = TiI 4

Zn + H + → Zn(+2) Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2

  • Serye ng aktibidad ng metal

    Ang pagbabawas ng mga katangian ng mga metal ay naiiba sa bawat isa. Ang mga potensyal ng elektrod E ay ginagamit bilang isang quantitative na katangian ng mga katangian ng pagbabawas ng mga metal.

    Kung mas aktibo ang metal, mas negatibo ang karaniwang electrode potential nito E o.

    Ang mga metal ay nakaayos nang sunud-sunod habang bumababa ang kanilang oxidative activity na bumubuo ng isang serye ng aktibidad.

    Serye ng aktibidad ng metal

    Ako Li K Ca Na Mg Sinabi ni Al Mn Zn Cr Fe Ni Si Sn Pb H 2 Cu Ag Au
    Ako z+ Li+ K+ Ca2+ Na+ Mg 2+ Al 3+ Mn 2+ Zn 2+ Cr 3+ Fe 2+ Ni 2+ Sn 2+ Pb 2+ H+ Cu 2+ Ag+ Au 3+
    E o ,B -3,0 -2,9 -2,87 -2,71 -2,36 -1,66 -1,18 -0,76 -0,74 -0,44 -0,25 -0,14 -0,13 0 +0,34 +0,80 +1,50
    Ang isang metal na may mas negatibong halaga ng Eo ay may kakayahang bawasan ang isang metal cation na may mas positibong potensyal na elektrod.

    Ang pagbabawas ng isang metal mula sa isang solusyon ng asin nito sa isa pang metal na may mas mataas na aktibidad ng pagbabawas ay tinatawag na sementasyon. Ang sementasyon ay ginagamit sa mga teknolohiyang metalurhiko.

    Sa partikular, ang Cd ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas nito mula sa isang solusyon ng asin nito na may sink.

    Zn + Cd 2+ = Cd + Zn 2+

  • 3.3. 1. Pakikipag-ugnayan ng mga metal sa oxygen

    Ang oxygen ay isang malakas na ahente ng oxidizing. Maaari nitong i-oxidize ang karamihan ng mga metal maliban saAuAtPt . Ang mga metal na nakalantad sa hangin ay nakikipag-ugnayan sa oxygen, kaya kapag pinag-aaralan ang kimika ng mga metal, palaging binibigyang pansin ng isang tao ang mga kakaibang katangian ng pakikipag-ugnayan ng metal sa oxygen.

    Alam ng lahat na ang bakal sa mahalumigmig na hangin ay natatakpan ng kalawang - hydrated iron oxide. Ngunit maraming mga metal sa isang compact na estado sa hindi masyadong mataas na temperatura ay nagpapakita ng paglaban sa oksihenasyon, dahil sila ay bumubuo ng mga manipis na proteksiyon na pelikula sa kanilang ibabaw. Pinipigilan ng mga pelikulang ito ng mga produktong oksihenasyon ang ahente ng oxidizing na makipag-ugnayan sa metal. Ang kababalaghan ng pagbuo ng mga proteksiyon na layer sa ibabaw ng isang metal na pumipigil sa oksihenasyon ng metal ay tinatawag na passivation ng metal.

    Ang pagtaas ng temperatura ay nagtataguyod ng oksihenasyon ng mga metal na may oxygen. Ang aktibidad ng mga metal ay tumataas sa isang makinis na durog na estado. Karamihan sa mga metal sa anyo ng pulbos ay nasusunog sa oxygen.

  • s-metal

    Ipakita ang pinakamalaking pagbabawas ng aktibidads-mga metal. Ang mga metal na Na, K, Rb Cs ay maaaring mag-apoy sa hangin, at sila ay nakaimbak sa mga selyadong sisidlan o sa ilalim ng isang layer ng kerosene. Ang Be at Mg ay na-passivate sa mababang temperatura sa hangin. Ngunit kapag sinindihan, ang Mg tape ay nasusunog na may nakabulag na apoy.

    Mga metalIIAng mga A-subgroup at Li, kapag nakikipag-ugnayan sa oxygen, ay bumubuo ng mga oxide.

    2Ca + O2 = 2CaO

    4 Li + O 2 = 2 Li 2 O

    Mga metal na alkali, maliban saLi, kapag nakikipag-ugnayan sa oxygen, hindi sila bumubuo ng mga oxide, ngunit mga peroxideAko 2 O 2 at mga superoxideMeO 2 .

    2Na + O 2 = Na 2 O 2

    K + O 2 = KO 2

  • p-metal

    Mga metal na kabilang sap- ang bloke ay na-passivated sa hangin.

    Kapag nasusunog sa oxygen

    • ang mga metal ng IIIA subgroup ay bumubuo ng mga oxide ng uri Ako 2 O 3,
    • Ang Sn ay na-oxidized sa SnO 2 , at Pb - hanggang sa PbO
    • Pumunta si Bi Bi2O3.
  • d-metal

    Lahatd-panahon 4 na mga metal ay na-oxidized ng oxygen. Ang Sc, Mn, Fe ay pinakamadaling ma-oxidized. Partikular na lumalaban sa kaagnasan ay ang Ti, V, Cr.

    Kapag nasunog sa oxygen sa lahatd

    Kapag nasunog sa oxygen sa lahatd-sa period 4 na elemento, tanging ang scandium, titanium at vanadium ang bumubuo ng mga oxide kung saan ang Me ay nasa pinakamataas na estado ng oksihenasyon, katumbas ng bilang ng grupo. Ang natitirang panahon na 4 d-metal, kapag sinusunog sa oxygen, ay bumubuo ng mga oxide kung saan ang Me ay nasa intermediate ngunit stable na oxidation states.

    Mga uri ng mga oxide na nabuo ng panahon 4 d-metal sa pagkasunog sa oxygen:

    • MeO anyo Zn, Cu, Ni, Co. (sa T>1000°C Cu ay bumubuo ng Cu 2 O),
    • Ako 2 O 3, form Cr, Fe at Sc,
    • MeO 2 - Mn, at Ti,
    • Ang V ay bumubuo ng mas mataas na oxide - V 2 O 5 .
    d-mga metal ng mga panahon 5 at 6, maliban Y, La, mas lumalaban sa oksihenasyon kaysa sa lahat ng iba pang mga metal. Hindi tumutugon sa oxygen Au,Pt .

    Kapag nasunog sa oxygend-Ang mga metal ng mga panahon 5 at 6, bilang panuntunan, ay bumubuo ng mas mataas na mga oksido, ang mga pagbubukod ay ang mga metal na Ag, Pd, Rh, Ru.

    Mga uri ng mga oxide na nabuo ng d-metal ng mga panahon 5 at 6 sa panahon ng pagkasunog sa oxygen:

    • Ako 2 O 3- anyo Y, La; Rh;
    • MeO 2- Zr, Hf; Ir:
    • Ako 2 O 5- Nb, Ta;
    • MeO 3- Mo, W
    • Ako 2 O 7- Tc, Re
    • MeO 4 - Os
    • MeO- Cd, Hg, Pd;
    • Ako 2 O- Ag;
  • Pakikipag-ugnayan ng mga metal sa mga acid

    Sa mga solusyon sa acid, ang hydrogen cation ay isang oxidizing agent. Ang H+ cation ay maaaring mag-oxidize ng mga metal sa serye ng aktibidad hanggang sa hydrogen, ibig sabihin. pagkakaroon ng mga negatibong potensyal ng elektrod.

    Maraming mga metal, kapag na-oxidize, nagiging mga cation sa acidic aqueous solutionAko z + .

    Ang mga anion ng isang bilang ng mga acid ay may kakayahang magpakita ng mga katangian ng oxidizing na mas malakas kaysa sa H +. Ang mga naturang oxidizing agent ay kinabibilangan ng mga anion at ang pinakakaraniwang mga acid H 2 KAYA 4 AtHNO 3 .

    NO 3 - ang mga anion ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing sa anumang konsentrasyon sa solusyon, ngunit ang mga produkto ng pagbabawas ay nakasalalay sa konsentrasyon ng acid at ang likas na katangian ng metal na na-oxidized.

    Ang mga SO 4 2- anion ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing lamang sa puro H 2 SO 4.

    Mga produktong pampababa ng mga ahente ng oxidizing: H + , NO 3 - , KAYA 4 2 -

    2Н + + 2е - =H 2

    KAYA 4 2- mula sa puro H 2 SO 4 KAYA 4 2- + 2e - + 4 H + = KAYA 2 + 2 H 2 O

    (Posible rin ang pagbuo ng S, H 2 S)

    NO 3 - mula sa puro HNO 3 HINDI 3 - + e - + 2H + = HINDI 2 + H 2 O
    NO 3 - mula sa dilute HNO 3 HINDI 3 - + 3e - +4H+=HINDI+2H2O

    (Posible rin ang pagbuo ng N 2 O, N 2, NH 4 +)

    Mga halimbawa ng mga reaksyon sa pagitan ng mga metal at acid

    Zn + H 2 SO 4 (natunaw) " ZnSO 4 + H 2

    8Al + 15H 2 SO 4 (k.) " 4Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S + 12H 2 O

    3Ni + 8HNO 3 (dil.) " 3Ni(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

    Cu + 4HNO 3 (k.) " Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

  • Mga produkto ng metal na oksihenasyon sa mga acidic na solusyon

    Ang mga alkali metal ay bumubuo ng isang uri ng Me + na kation, ang mga s-metal ng pangalawang pangkat ay bumubuo ng mga kasyon 2+ ako.

    Kapag natunaw sa mga acid, ang mga p-block na metal ay bumubuo ng mga kasyon na ipinahiwatig sa talahanayan.

    Ang mga metal na Pb at Bi ay natutunaw lamang sa nitric acid.

    Ako Sinabi ni Al ga Sa Tl Si Sn Pb Bi
    Mez+ Al 3+ Ga 3+ Sa 3+ Tl+ Sn 2+ Pb 2+ Bi 3+
    Eo,B -1,68 -0,55 -0,34 -0,34 -0,14 -0,13 +0,317

    Lahat ng d-metal ng 4 na panahon, maliban sa Cu , ay maaaring ma-oxidized ng mga ionH+ sa mga acidic na solusyon.

    Mga uri ng cation na nabuo sa pamamagitan ng period 4 d-metal:

    • 2+ ako(bumubuo ng d-metal mula Mn hanggang Cu)
    • Ako 3+ ( bumuo ng Sc, Ti, V, Cr at Fe sa nitric acid).
    • Ang Ti at V ay bumubuo rin ng mga kasyon MeO 2+
    d-Ang mga elemento ng mga panahon 5 at 6 ay mas lumalaban sa oksihenasyon kaysa sa mga yugto 4d- mga metal.

    Sa mga acidic na solusyon, ang H + ay maaaring mag-oxidize: Y, La, Cd.

    Ang mga sumusunod ay maaaring matunaw sa HNO 3: Cd, Hg, Ag. Pd, Tc, Re natutunaw sa mainit na HNO 3.

    Ang mga sumusunod ay natunaw sa mainit na H 2 SO 4: Ti, Zr, V, Nb, Tc, Re, Rh, Ag, Hg.

    Mga Metal: Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W ay karaniwang natutunaw sa isang halo ng HNO 3 + HF.

    Sa aqua regia (isang halo ng HNO 3 + HCl) Zr, Hf, Mo, Tc, Rh, Ir, Pt, Au at Os ay maaaring matunaw nang may kahirapan). Ang dahilan para sa paglusaw ng mga metal sa aqua regia o sa isang halo ng HNO 3 + HF ay ang pagbuo ng mga kumplikadong compound.

    Halimbawa. Ang pagkatunaw ng ginto sa aqua regia ay nagiging posible dahil sa pagbuo ng isang kumplikadong -

    Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O

  • Pakikipag-ugnayan ng mga metal sa tubig

    Ang mga katangian ng oxidizing ng tubig ay dahil sa H(+1).

    2H 2 O + 2e -" N 2 + 2OH -

    Dahil mababa ang konsentrasyon ng H + sa tubig, mababa ang oxidizing properties nito. Ang mga metal ay maaaring matunaw sa tubig E< - 0,413 B. Число металлов, удовлетворяющих этому условию, значительно больше, чем число металлов, реально растворяющихся в воде. Причиной этого является образование на поверхности большинства металлов плотного слоя оксида, нерастворимого в воде. Если оксиды и гидроксиды металла растворимы в воде, то этого препятствия нет, поэтому щелочные и щелочноземельные металлы энергично растворяются в воде. Lahats-mga metal, maliban Maging at Mg madaling matunaw sa tubig.

    2 Na + 2 HOH = H 2 + 2 OH -

    Masiglang tumutugon ang Na sa tubig, naglalabas ng init. Ang inilabas na H2 ay maaaring mag-apoy.

    2H 2 +O 2 =2H 2 O

    Ang Mg ay natutunaw lamang sa kumukulong tubig, ang Be ay protektado mula sa oksihenasyon ng isang inert insoluble oxide

    Ang mga P-block na metal ay hindi gaanong makapangyarihang mga ahente ng pagbabawas kaysa sas.

    Sa mga p-metal, ang aktibidad ng pagbabawas ay mas mataas sa mga metal ng subgroup ng IIIA, ang Sn at Pb ay mahinang mga ahente ng pagbabawas, ang Bi ay may Eo > 0.

    Ang mga p-metal ay hindi natutunaw sa tubig sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Kapag ang proteksiyon oksido ay dissolved mula sa ibabaw sa alkaline solusyon na may tubig, Al, Ga at Sn ay oxidized.

    Sa mga d-metal, sila ay na-oxidized ng tubig kapag pinainit ang Sc at Mn, La, Y.

  • Pakikipag-ugnayan ng mga metal na may mga solusyon sa alkali

    Sa mga solusyon sa alkalina, ang tubig ay gumaganap bilang isang ahente ng oxidizing..

    2H 2 O + 2e - =H 2 + 2OH - Eo = - 0.826 B (pH = 14)

    Ang mga katangian ng oxidizing ng tubig ay bumababa sa pagtaas ng pH, dahil sa pagbaba sa konsentrasyon ng H +. gayunpaman, ilang mga metal na hindi natutunaw sa tubig ay natutunaw sa mga solusyon sa alkali, halimbawa, Al, Zn at ilang iba pa. Ang pangunahing dahilan ng pagkalusaw ng naturang mga metal sa mga alkaline na solusyon ay ang mga oxide at hydroxides ng mga metal na ito ay nagpapakita ng amphotericity at natutunaw sa alkali, na inaalis ang hadlang sa pagitan ng oxidizing agent at ng reducing agent.

    Halimbawa. Paglusaw ng Al sa solusyon ng NaOH.

    2Al + 3H 2 O + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na + 3H 2

  • Mga kemikal na katangian ng mga metal: pakikipag-ugnayan sa oxygen, halogens, sulfur at kaugnayan sa tubig, acids, salts.

    Ang mga kemikal na katangian ng mga metal ay tinutukoy ng kakayahan ng kanilang mga atomo na madaling magbigay ng mga electron mula sa isang panlabas na antas ng enerhiya, na nagiging mga positibong sisingilin na mga ion. Kaya, sa mga reaksiyong kemikal, ang mga metal ay nagpapatunay na masiglang mga ahente ng pagbabawas. Ito ang kanilang pangunahing karaniwang katangian ng kemikal.

    Ang kakayahang mag-abuloy ng mga electron ay nag-iiba-iba sa mga atomo ng mga indibidwal na elementong metal. Kung mas madaling ibigay ng metal ang mga electron nito, mas aktibo ito, at mas masigla itong tumutugon sa iba pang mga sangkap. Batay sa pananaliksik, ang lahat ng mga metal ay inayos sa pagkakasunud-sunod ng pagbaba ng aktibidad. Ang seryeng ito ay unang iminungkahi ng natitirang siyentipiko na si N. N. Beketov. Ang serye ng aktibidad ng mga metal na ito ay tinatawag ding serye ng displacement ng mga metal o ang serye ng electrochemical ng mga boltahe ng metal. Mukhang ganito:

    Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Pt, Au

    Sa tulong ng seryeng ito matutuklasan mo kung aling metal ang aktibo sa iba. Ang seryeng ito ay naglalaman ng hydrogen, na hindi isang metal. Ang mga nakikitang katangian nito ay kinuha para sa paghahambing bilang isang uri ng zero.

    Ang pagkakaroon ng mga katangian ng pagbabawas ng mga ahente, ang mga metal ay tumutugon sa iba't ibang mga ahente ng oxidizing, lalo na sa mga di-metal. Ang mga metal ay tumutugon sa oxygen sa ilalim ng normal na mga kondisyon o kapag pinainit upang bumuo ng mga oxide, halimbawa:

    2Mg0 + O02 = 2Mg+2O-2

    Sa reaksyong ito, ang mga atomo ng magnesiyo ay na-oxidized at ang mga atomo ng oxygen ay nabawasan. Ang mga marangal na metal sa dulo ng serye ay tumutugon sa oxygen. Ang mga reaksyon na may mga halogens ay aktibong nagaganap, halimbawa, ang pagkasunog ng tanso sa murang luntian:

    Cu0 + Cl02 = Cu+2Cl-2

    Ang mga reaksyon sa asupre ay kadalasang nangyayari kapag pinainit, halimbawa:

    Fe0 + S0 = Fe+2S-2

    Ang mga aktibong metal, na nasa serye ng aktibidad ng mga metal sa Mg, ay tumutugon sa tubig upang bumuo ng alkali at hydrogen:

    2Na0 + 2H+2O → 2Na+OH + H02

    Ang mga metal na katamtamang aktibidad mula sa Al hanggang H2 ay tumutugon sa tubig sa ilalim ng mas matinding mga kondisyon at bumubuo ng mga oxide at hydrogen:

    Pb0 + H+2O Mga kemikal na katangian ng mga metal: pakikipag-ugnayan sa oxygen Pb+2O + H02.

    Ang kakayahan ng isang metal na mag-react sa mga acid at salts sa solusyon ay depende rin sa posisyon nito sa displacement series ng mga metal. Ang mga metal sa lumilipat na hilera ng mga metal sa kaliwa ng hydrogen ay kadalasang nag-aalis (nagbabawas) ng hydrogen mula sa mga dilute na acid, habang ang mga metal na matatagpuan sa kanan ng hydrogen ay hindi pinapalitan ito. Kaya, ang zinc at magnesium ay tumutugon sa mga solusyon sa acid, naglalabas ng hydrogen at bumubuo ng mga asing-gamot, ngunit ang tanso ay hindi tumutugon.

    Mg0 + 2H+Cl → Mg+2Cl2 + H02

    Zn0 + H+2SO4 → Zn+2SO4 + H02.

    Ang mga atomo ng metal sa mga reaksyong ito ay mga ahente ng pagbabawas, at ang mga ion ng hydrogen ay mga ahente ng oxidizing.

    Ang mga metal ay tumutugon sa mga asin sa mga may tubig na solusyon. Inililipat ng mga aktibong metal ang hindi gaanong aktibong mga metal mula sa komposisyon ng mga asin. Maaari itong matukoy sa pamamagitan ng serye ng aktibidad ng mga metal. Ang mga produkto ng reaksyon ay isang bagong asin at isang bagong metal. Kaya, kung ang isang bakal na plato ay nahuhulog sa isang solusyon ng tanso (II) sulpate, pagkatapos ng ilang oras ang tanso ay ilalabas dito sa anyo ng isang pulang patong:

    Fe0 + Cu+2SO4 → Fe+2SO4 + Cu0.

    Ngunit kung ang isang pilak na plato ay nahuhulog sa isang solusyon ng tanso (II) sulpate, kung gayon walang reaksyon na magaganap:

    Ag + CuSO4 ≠ .

    Upang maisagawa ang mga naturang reaksyon, hindi ka maaaring gumamit ng mga metal na masyadong aktibo (mula sa lithium hanggang sodium) na maaaring tumugon sa tubig.

    Samakatuwid, ang mga metal ay may kakayahang tumugon sa mga di-metal, tubig, acid at asin. Sa lahat ng mga kasong ito, ang mga metal ay na-oxidized at nagpapababa ng mga ahente. Upang mahulaan ang kurso ng mga reaksiyong kemikal na kinasasangkutan ng mga metal, dapat gumamit ng isang serye ng displacement ng mga metal.

    Ang Group IIA ay naglalaman lamang ng mga metal - Be (beryllium), Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium), Ba (barium) at Ra (radium). Ang mga kemikal na katangian ng unang kinatawan ng pangkat na ito - beryllium - ay higit na naiiba sa mga kemikal na katangian ng iba pang mga elemento ng pangkat na ito. Ang mga kemikal na katangian nito sa maraming paraan ay mas katulad ng aluminyo kaysa sa iba pang mga metal ng Group IIA (tinatawag na "diagonal na pagkakapareho"). Magnesium, sa mga kemikal na katangian nito, ay kapansin-pansing naiiba sa Ca, Sr, Ba at Ra, ngunit mayroon pa ring mas katulad na mga katangian ng kemikal sa kanila kaysa sa beryllium. Dahil sa makabuluhang pagkakatulad sa mga kemikal na katangian ng calcium, strontium, barium at radium, sila ay pinagsama sa isang pamilya na tinatawag na alkaline earth mga metal.

    Lahat ng elemento ng pangkat IIA ay nabibilang s-mga elemento, i.e. naglalaman ng lahat ng kanilang mga valence electron sa s-sublevel Kaya, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na elektronikong layer ng lahat ng elemento ng kemikal ng pangkat na ito ay may anyo ns 2 , Saan n– bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elemento.

    Dahil sa mga kakaibang katangian ng elektronikong istraktura ng mga metal ng pangkat IIA, ang mga elementong ito, bilang karagdagan sa zero, ay maaari lamang magkaroon ng isang solong estado ng oksihenasyon na katumbas ng +2. Ang mga simpleng sangkap na nabuo ng mga elemento ng pangkat IIA, kapag nakikilahok sa anumang mga reaksiyong kemikal, ay may kakayahang oksihenasyon lamang, i.e. mag-abuloy ng mga electron:

    Ako 0 – 2e — → Ako +2

    Ang kaltsyum, strontium, barium at radium ay may napakataas na chemical reactivity. Ang mga simpleng sangkap na nabuo sa kanila ay napakalakas na mga ahente ng pagbabawas. Ang Magnesium ay isa ring malakas na ahente ng pagbabawas. Ang aktibidad ng pagbabawas ng mga metal ay sumusunod sa mga pangkalahatang batas ng pana-panahong batas ng D.I. Mendeleev at tumaas pababa sa subgroup.

    Pakikipag-ugnayan sa mga simpleng sangkap

    may oxygen

    Kung walang pag-init, ang beryllium at magnesium ay hindi tumutugon sa alinman sa atmospheric oxygen o purong oxygen dahil sa ang katunayan na sila ay natatakpan ng manipis na mga proteksiyon na pelikula na binubuo ng BeO at MgO oxides, ayon sa pagkakabanggit. Ang kanilang pag-iimbak ay hindi nangangailangan ng anumang mga espesyal na pamamaraan ng proteksyon mula sa hangin at kahalumigmigan, hindi katulad ng mga metal na alkaline earth, na nakaimbak sa ilalim ng isang layer ng likidong hindi gumagalaw sa kanila, kadalasang kerosene.

    Be, Mg, Ca, Sr, kapag sinunog sa oxygen, bumubuo ng mga oxide ng komposisyon na MeO, at Ba - isang pinaghalong barium oxide (BaO) at barium peroxide (BaO 2):

    2Mg + O2 = 2MgO

    2Ca + O2 = 2CaO

    2Ba + O 2 = 2BaO

    Ba + O 2 = BaO 2

    Dapat pansinin na kapag ang mga alkaline earth metal at magnesium ay nasusunog sa hangin, ang isang side reaction ng mga metal na ito na may air nitrogen ay nangyayari din, bilang isang resulta kung saan, bilang karagdagan sa mga compound ng mga metal na may oxygen, nitride na may pangkalahatang formula na Me 3 N 2 ay nabuo din.

    may mga halogens

    Ang Beryllium ay tumutugon sa mga halogens lamang sa mataas na temperatura, at ang natitirang bahagi ng Group IIA na mga metal - nasa temperatura ng silid:

    Mg + I 2 = MgI 2 – Magnesium iodide

    Ca + Br 2 = CaBr 2 – calcium bromide

    Ba + Cl 2 = BaCl 2 – barium chloride

    na may mga di-metal ng mga pangkat IV–VI

    Ang lahat ng mga metal ng pangkat IIA ay tumutugon kapag pinainit sa lahat ng mga nonmetals ng mga pangkat IV-VI, ngunit depende sa posisyon ng metal sa grupo, pati na rin ang aktibidad ng mga nonmetals, ang iba't ibang antas ng pag-init ay kinakailangan. Dahil ang beryllium ay ang pinaka-chemically inert sa lahat ng pangkat ng IIA na mga metal, kapag isinasagawa ang mga reaksyon nito sa mga di-metal, kinakailangan ang makabuluhang paggamit. O mas mataas na temperatura.

    Dapat pansinin na ang reaksyon ng mga metal na may carbon ay maaaring bumuo ng mga carbide ng iba't ibang kalikasan. May mga karbida na nabibilang sa methanides at karaniwang itinuturing na derivatives ng methane, kung saan ang lahat ng hydrogen atoms ay pinapalitan ng metal. Ang mga ito, tulad ng methane, ay naglalaman ng carbon sa -4 na estado ng oksihenasyon, at kapag sila ay na-hydrolyzed o nakikipag-ugnayan sa mga non-oxidizing acid, ang isa sa mga produkto ay methane. Mayroon ding isa pang uri ng carbides - acetylenides, na naglalaman ng C 2 2- ion, na talagang isang fragment ng molekula ng acetylene. Ang mga karbida tulad ng acetylenides, sa hydrolysis o pakikipag-ugnayan sa mga non-oxidizing acid, ay bumubuo ng acetylene bilang isa sa mga produkto ng reaksyon. Ang uri ng carbide - methanide o acetylenide - na nakuha kapag ang isang partikular na metal ay tumutugon sa carbon ay depende sa laki ng metal cation. Ang mga metal ions na may maliit na radius ay kadalasang bumubuo ng metanides, at ang mas malalaking ions ay bumubuo ng acetylenides. Sa kaso ng mga metal ng pangalawang pangkat, ang methanide ay nakuha sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng beryllium sa carbon:

    Ang natitirang mga metal ng pangkat II A ay bumubuo ng mga acetylenides na may carbon:

    Sa silikon, ang mga metal ng pangkat IIA ay bumubuo ng mga silicides - mga compound ng uri ng Me 2 Si, na may nitrogen - nitride (Me 3 N 2), na may phosphorus - phosphides (Me 3 P 2):

    may hydrogen

    Lahat ng alkaline earth metal ay tumutugon sa hydrogen kapag pinainit. Upang ang magnesiyo ay tumugon sa hydrogen, ang pag-init nang nag-iisa, tulad ng sa kaso ng mga alkaline na metal na lupa, ay hindi sapat bilang karagdagan sa mataas na temperatura, kinakailangan din ang pagtaas ng presyon ng hydrogen. Ang Beryllium ay hindi tumutugon sa hydrogen sa anumang kondisyon.

    Pakikipag-ugnayan sa mga kumplikadong sangkap

    may tubig

    Ang lahat ng alkaline earth metal ay aktibong tumutugon sa tubig upang bumuo ng alkalis (natutunaw na metal hydroxides) at hydrogen. Ang Magnesium ay tumutugon lamang sa tubig kapag pinakuluan dahil sa katotohanan na kapag pinainit, ang proteksiyon na oxide film na MgO ay natutunaw sa tubig. Sa kaso ng beryllium, ang protective oxide film ay masyadong lumalaban: ang tubig ay hindi tumutugon dito kapag kumukulo o kahit na sa mainit na temperatura:

    na may mga non-oxidizing acid

    Ang lahat ng mga metal ng pangunahing subgroup ng pangkat II ay tumutugon sa mga non-oxidizing acid, dahil sila ay nasa serye ng aktibidad sa kaliwa ng hydrogen. Sa kasong ito, ang isang asin ng kaukulang acid at hydrogen ay nabuo. Mga halimbawa ng reaksyon:

    Be + H 2 SO 4 (diluted) = BeSO 4 + H 2

    Mg + 2HBr = MgBr 2 + H 2

    Ca + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2

    na may mga oxidizing acid

    − diluted na nitric acid

    Ang lahat ng mga metal ng pangkat IIA ay tumutugon sa dilute na nitric acid. Sa kasong ito, ang mga produktong pagbabawas, sa halip na hydrogen (tulad ng sa kaso ng non-oxidizing acids), ay nitrogen oxides, pangunahin ang nitrogen oxide (I) (N 2 O), at sa kaso ng mataas na dilute na nitric acid, ammonium. nitrate (NH 4 NO 3):

    4Ca + 10HNO3 ( razb .) = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

    4Mg + 10HNO3 (masyadong malabo)= 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

    − puro nitric acid

    Ang puro nitric acid sa ordinaryong (o mababang) temperatura ay nagpapasibo ng beryllium, i.e. hindi tumutugon dito. Kapag kumukulo, ang reaksyon ay posible at nagpapatuloy nang nakararami alinsunod sa equation:

    Magnesium at alkaline earth metals ay tumutugon sa concentrated nitric acid upang bumuo ng malawak na hanay ng iba't ibang produkto ng nitrogen reduction.

    − puro sulfuric acid

    Ang Beryllium ay na-passivated na may puro sulfuric acid, i.e. ay hindi tumutugon dito sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ngunit ang reaksyon ay nangyayari sa kumukulo at humahantong sa pagbuo ng beryllium sulfate, sulfur dioxide at tubig:

    Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

    Ang barium ay na-passivated din ng concentrated sulfuric acid dahil sa pagbuo ng insoluble na barium sulfate, ngunit tumutugon dito kapag pinainit;

    Ang natitirang mga metal ng pangunahing pangkat IIA ay tumutugon sa puro sulfuric acid sa anumang kondisyon, kabilang ang malamig. Ang pagbabawas ng asupre ay maaaring mangyari sa SO 2, H 2 S at S depende sa aktibidad ng metal, temperatura ng reaksyon at konsentrasyon ng acid:

    Mg + H2SO4 ( conc. .) = MgSO 4 + SO 2 + H 2 O

    3Mg + 4H 2 SO 4 ( conc. .) = 3MgSO 4 + S↓ + 4H 2 O

    4Ca + 5H 2 SO 4 ( conc. .) = 4CaSO 4 +H 2 S + 4H 2 O

    may alkalis

    Ang magnesium at alkaline earth metals ay hindi nakikipag-ugnayan sa alkalis, at ang beryllium ay madaling tumutugon kapwa sa alkali solution at sa anhydrous alkalis sa panahon ng pagsasanib. Bukod dito, kapag ang isang reaksyon ay isinasagawa sa isang may tubig na solusyon, ang tubig ay nakikilahok din sa reaksyon, at ang mga produkto ay tetrahydroxoberyllates ng alkali o alkaline earth metals at hydrogen gas:

    Be + 2KOH + 2H 2 O = H 2 + K 2 - Potassium tetrahydroxoberyllate

    Kapag nagsasagawa ng isang reaksyon na may isang solidong alkali sa panahon ng pagsasanib, ang mga beryllate ng alkali o alkaline earth na mga metal at hydrogen ay nabuo.

    Be + 2KOH = H 2 + K 2 BeO 2 - potassium beryllate

    na may mga oxide

    Ang mga alkaline earth metal, gayundin ang magnesium, ay maaaring mabawasan ang mga hindi gaanong aktibong metal at ilang mga nonmetals mula sa kanilang mga oxide kapag pinainit, halimbawa:

    Ang paraan ng pagbabawas ng mga metal mula sa kanilang mga oxide na may magnesium ay tinatawag na magnesium.

    Una sa lahat, tandaan na ang mga metal ay karaniwang nahahati sa tatlong grupo:

    1) Mga reaktibong metal: Kasama sa mga metal na ito ang lahat ng alkali metal, alkaline earth metal, pati na ang magnesium at aluminum.

    2) Mga metal ng intermediate na aktibidad: kabilang dito ang mga metal na matatagpuan sa pagitan ng aluminyo at hydrogen sa serye ng aktibidad.

    3) Mga mababang-aktibong metal: mga metal na matatagpuan sa serye ng aktibidad sa kanan ng hydrogen.

    Una sa lahat, kailangan mong tandaan na ang mga mababang-aktibong metal (i.e. ang mga matatagpuan pagkatapos ng hydrogen) ay hindi tumutugon sa tubig sa ilalim ng anumang mga kondisyon.

    Ang alkali at alkaline earth na mga metal ay tumutugon sa tubig sa ilalim ng anumang mga kondisyon (kahit na sa ordinaryong temperatura at sa malamig), at ang reaksyon ay sinamahan ng paglabas ng hydrogen at pagbuo ng metal hydroxide. Halimbawa:

    2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

    Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2

    Ang magnesiyo, dahil sa ang katunayan na ito ay natatakpan ng isang proteksiyon na oxide film, ay tumutugon sa tubig lamang kapag pinakuluan. Kapag pinainit sa tubig, ang oxide film na binubuo ng MgO ay nawasak at ang magnesium sa ilalim ay nagsisimulang tumugon sa tubig. Sa kasong ito, ang reaksyon ay sinamahan din ng paglabas ng hydrogen at pagbuo ng metal hydroxide, na, gayunpaman, sa kaso ng magnesium ay hindi matutunaw:

    Mg + 2H 2 O = Mg(OH) 2 ↓ + H 2

    Ang aluminyo, tulad ng magnesiyo, ay natatakpan ng isang protective oxide film, ngunit sa kasong ito ay hindi ito masisira sa pamamagitan ng pagkulo. Upang alisin ito, alinman sa mekanikal na paglilinis (na may ilang uri ng nakasasakit) o ​​ang kemikal na pagkasira nito na may alkali, ang mga solusyon ng mercury salt o ammonium salt ay kinakailangan:

    2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

    Ang mga metal na katamtamang aktibidad ay tumutugon sa tubig kapag ito ay nasa estado ng sobrang init na singaw ng tubig. Ang metal mismo ay dapat na pinainit sa isang pulang-mainit na temperatura (mga 600-800 o C). Hindi tulad ng mga aktibong metal, ang mga metal na may intermediate na aktibidad ay tumutugon sa tubig upang bumuo ng mga metal oxide sa halip na mga hydroxides. Ang produktong pagbabawas sa kasong ito ay hydrogen.