Параграф 29 Химия 9 класс Габриелян | Конспект

🧪 Химические свойства металлов

📉 Ряд активности металлов

Активность металлов уменьшается слева направо в электрохимическом ряду, который составил Н. Н. Бекетов.

• Металлы проявляют восстановительные свойства, отдавая валентные электроны.

• Чем левее металл в ряду активности, тем он легче окисляется.

• Химическая активность зависит от способности атомов отдавать электроны и от условий реакции.

• Благородные металлы (золото, платина) практически не вступают в реакции окисления.

🔥 Взаимодействие металлов с неметаллами

Активные металлы реагируют с кислородом, образуя оксиды, например: 4Li + O2 -> 2Li2O.

• Менее активные металлы вступают в реакцию при нагревании (медь окисляется при высокой температуре).

• Металлы активно реагируют с галогенами, особенно с хлором, выделяя большое количество тепла.

• Железо, нагретое до красного каления, соединяется с хлором, образуя хлорид железа.

• Реакции с серой требуют нагревания для активации химического процесса.

💧 Взаимодействие металлов с водой

Щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с водой даже при комнатной температуре.

• В результате образуются основания (щёлочи) и выделяется водород: 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2.

• Менее активные металлы реагируют с водой только при нагревании, например железо с паром.

• В результате реакции железа с водой образуется железная окалина: 3Fe + 4H2O -> Fe3O4 + 4H2.

• Вода ускоряет коррозию металлов, взаимодействуя с их поверхностью.

🍋 Взаимодействие металлов с кислотами

Металлы вытесняют водород из кислот, реагируя с разбавленными растворами.

• Алюминий и железо взаимодействуют с серной кислотой, образуя соли и водород.

• Концентрированная серная кислота окисляет металлы с выделением оксидов серы.

• Активные металлы (магний) быстрее реагируют с кислотами, чем менее активные (медь).

• Данные реакции лежат в основе промышленного получения водорода.

🧂 Взаимодействие металлов с растворами солей

Металлы вытесняют менее активные металлы из их растворов.

• Цинк может вытеснять медь из раствора медного купороса: Zn + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu.

• Реакции замещения используют для получения чистых металлов из соединений.

• На поверхности металла могут формироваться узоры, называемые «сатурново дерево».

• Этот метод применяют в лабораториях для изучения ряда активности металлов.

⚗️ Взаимодействие металлов с оксидами

Металлы восстанавливают другие металлы из их оксидов при нагревании.

• Алюминий восстанавливает хром из оксида хрома(III), выделяя тепло: 2Al + Cr2O3 -> Al2O3 + 2Cr.

• Термитная смесь (алюминий и оксид железа) используется для сварки деталей.

• Реакция термитной смеси сопровождается высокой температурой (до 2700°C).

• Данный термический процесс применяют в строительстве и военной промышленности.

💎 База параграфа

• 🧪 Формулы и реакции:

  • 4Li + O2 = 2Li2O — окисление лития кислородом.

  • 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 — взаимодействие натрия с водой.

  • 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 — реакция железа с водяным паром.

  • Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu — вытеснение меди цинком.

  • 2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr — алюминотермия.

• ⚗️ Опыты и наблюдения:

  • Реакция Na с водой — бурное выделение газа и образование щелочной среды.

  • Термитная смесь — горение с ослепительной вспышкой и выделением расплавленного металла.

  • «Сатурново дерево» — рост кристаллов свинца или меди на поверхности более активного металла.

• 👤 Личности:

  • Н. Н. Бекетов — выдающийся ученый, составивший электрохимический ряд напряжений металлов.

📝 Подведем итоги

• Химическое поведение металлов полностью диктуется их положением в ряду активности Бекетова: наиболее активные элементы (Li, Na) реагируют даже с холодной водой.

• Металлы являются типичными восстановителями, вступая в реакции с неметаллами (кислород, хлор, сера), кислотами и оксидами других металлов.

• Способность более активных металлов вытеснять менее активные из растворов солей и оксидов (алюминотермия) широко используется в металлургии для получения чистых веществ.

• Благородные металлы (Au, Pt) занимают крайнее правое положение в ряду, что объясняет их исключительную химическую стойкость и отсутствие окисления в обычных условиях.