D- элементы I группы

Жесткость воды и способы ее устранения

Совокупность свойств природной воды, обусловленная присутствием в ней катионов Ca²⁺ и Mg²⁺, определяет жесткость воды.

Временная жесткость (карбонатная) – обусловлена наличием в воде растворимых гидрокарбонатов кальция и магния. Устраняется при кипячении воды:

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O (t)

Mg(HCO₃)₂ → Mg(OH)₂↓ + 2CO₂↑ (t)

Постоянная жесткость обусловлена наличием в воде сульфатов CaSO₄, MgSO₄, хлоридов CaCl₂, MgCl₂ и другими солями.

Общая жесткость = временная жесткость + постоянная жесткость.

Способы устранения общей жесткости:

1. Известково-содовый:

Ca(HCO₃)₂ + Сa(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O

Mg(HCO₃)₂ + 2Сa(OH)₂ → Mg(OH)₂↓ + 2CaCO₃↓ + 2H₂O

CaSO₄ +Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + Na₂SO₄

MgCl₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃↓ +2NaCl

2. Использование катионитов (твердых веществ, содержащих подвижные катионы, способные обмениваться на катионы внешней среды):

Ca²⁺(р-р) + Na₂R (полимер) → CaR (полимер) + 2Na⁺(p-p)

Mg²⁺(p-p) + Na₂R (полимер) → MgR (полимер) + 2Na⁺(p-p)

Где R – остаток ионообменной смолы (катионита).

Тема: D- элементы I и II группы

Ключевые слова: d-элементы, медь, серебро, золото, цинк, кадмий, ртуть, стабилизация электронной оболочки, “лантанойдное сжатие”, благородные металлы, медный купорос, “царская водка”, бактерицидное действие, комплексообразующая способность, донорно-акцепторные связи, “инертная пара”, кластеры.

Атомы d-элементов I группы так же как и атомы щелочных Ме, имеют один s-электрон на внешнем энергетическом уровне.

Cu ….. 3d¹⁰4s¹

Ag ….. 4d¹⁰5s¹

Au ….. 4f¹⁴5s²5p⁶5d¹⁰6s¹

Однако свойства элементов главной и побочной подгрупп различны. Радиусы d-элементов значительно меньше, что обуславливает более высокие значения энергии ионизации атомов, а также большие плотности и высокие температуры плавления простых веществ. У атомов d-элементов I группы валентными являются не только ns1-электроны, но один или два d-электрона предпоследнего уровня. Завершение (n-1)d-подуровня происходит за счет проскока внешнего s-электрона на d-подуровень. При этом не достигается полной стабилизации предпоследнего слоя, и при возбуждении один или два d –электрона могут участвовать в образовании химической связи. Наиболее устойчивыми степенями окисления являются: для меди +2, для золота +3. Особая устойчивость степени окисления +1 для серебра объясняется относительно большей стабилизацией электронной оболочки 4d¹⁰, которая образуется уже у палладия. Радиус атома закономерно возрастает от меди к серебру. Равенство радиусов атомов серебра и золота объясняется «лантаноидным сжатием».

Химическая активность I группы сравнительно невелика и уменьшается с возрастанием порядкового номера элемента. Из-за малой химической активности серебро и золото называют благородными металлами.

Медь, серебро и золото являются хорошими комплексообразователями. В присутствии лигандов восстановительная активность этих металлов возрастает.

Дата добавления: 2014-10-15