Позааудиторна самостійна робота № 1

Тема: Хімічні властивості s - елементів

План

1.Поняття про активність металів.

2.Взаємодія лужних та лужноземельних металів з простими та складними речовинами.

Час виконання: 2 години

Мета роботи: узагальнити знання про хімічні властивості s – елементів.

Хімічні властивості металів зумовлені здатністю їх атомів легко віддавати електрони з зовнішнього енергетичного рівня, перетворюючись на позитивно заряджені йони. Таким чином в хімічних реакціях метали проявляють себе енергійними відновниками. Це є їх головною загальною хімічною властивістю. Здатність віддавати електрони в атомів окремих металічних елементів є різною. Чим легше метал віддає свої електрони, тим він активніший, і тим енергійніше реагує з іншими речовинами. На основі досліджень всі метали були розташовані в ряд по зменшенню їх активності. Цей ряд вперше запропонував видатний вчений М. М. Бекетов. Такий ряд активності металів називають ще витискувальним рядом металів або електрохімічним рядом напруг металів. Він має наступний вигляд:

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

За допомогою цього ряду можна виявити який метал є активнішим за інший. У цьому ряді присутній водень, який не є металом. Його відновні властивості прийняті для порівняння за своєрідний нуль. Як бачимо, найактивнішими металами є метали головних підгруп І та ІІ груп, тобто s – елементи. До цих елементів належать лужні метали (І група) та лужноземельні (Магній, Кальцій, Стронцій та Барій). Маючи властивості відновників, метали реагують з різними окисниками, насамперед з неметалами. З киснем метали реагують за нормальних умов або при нагріванні з утворенням оксидів, наприклад:

2Mg⁰ + O⁰₂ = 2Mg⁺²O^-2

Активно відбуваються реакції s - елементів з галогенами, наприклад, згоряння кальцію у хлорі:

Ca⁰ + Cl⁰₂ = Ca⁺²Cl^-₂

Реакції з сіркою:

2Na⁰ + S⁰ = Na₂⁺S^-2

Активні метали, що знаходяться в ряду активності металів до Mg, реагують з водою з утворенням лугів та водню:

2Na⁰ + 2H⁺₂O → 2Na⁺OH + H⁰₂

Лужні та лужноземельні метали витісняють (відновлюють) водень із розведених кислот:

Mg⁰ + 2H⁺Cl → Mg⁺²Cl₂ + H⁰

Атоми металів у цих реакціях є відновниками, а йони Гідрогену — окисниками.

Розглянемо відношення лужних металів до кислот-окисників на прикладі натрію:

8Na + 10HNO₃ (розв) = 8NaNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O,

3Na + 4HNO₃ (конц) = 3NaNO₃ + NO + 2H₂O,

8 Na + 5H₂SO₄ (конц) = 4Na₂SO₄ + H₂S + 4H₂O.

Як видно з рівнянь реакцій натрій відновлює Нітроген (+5) у конценрованій HNO₃ до ступеня окиснення +2, а в розведеній - аж до -3. Сульфур (+6) в концентрованій H₂SO₄ теж відновлювається максимально - до найнижчого ступеня окиснення -2.

Відношення до солей. Лужні метали, які розміщуються на самому початку ряду напруг, належать до найбільш активних відновників, тому при внесенні їх у водні розчини солей малоактивних металів вступають у взаємодію не з самою сіллю, а з водою, що міститься у розчині, наприклад: