Пример 9. Основываясь на строении электронной оболочки атома бериллия, объясните амфотерные свойства гидроксида бериллия

Пример 8.

Основываясь на строении электронной оболочки атома бериллия, объясните амфотерные свойства гидроксида бериллия. Напишите ионно-молекулярные уравнения взаимодействия гидроксида бериллия со щелочью и кислотой.

Решение.

Электронная формула атома бериллия 1s² 2s¹.

Второй снаружи электронный слой содержит два электрона, а не восемь, как у остальных s-элементов (за исключением лития). Это приводит к значительному снижению атомного радиуса, увеличению энергии ионизации, снижению его химической активности. Бериллий среди s-элементов обладает наиболее слабыми металлическими свойствами. Связь в соединениях бериллия имеет очень сильный ковалентный характер. Отличие строения атома бериллия от строения атомов щелочноземельных элементов сказывается и на свойствах соединений. Так, гидроксид бериллия Be(OH)₂ – единственный в подгруппе гидроксид, обладающий амфотерными свойствами.

Напишем реакции взаимодействия гидроксида бериллия с кислотой и со щелочью:

Be(OH)₂ + 2HCl = BeCl₂ + H₂O,

Be(OH)₂ + 2H⁺ + 2Cl^– = Be²⁺ + 2Cl^– + H₂O,

Be(OH)₂ + 2H⁺ = Be²⁺ + H₂O,

Be(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Be(OH)₄],

Be(OH)₂ + 2Na⁺ + 2OH^– = 2Na⁺ + [Be(OH)₄]^2–,

Be(OH)₂ + 2OH^– = [Be(OH)₄]^2–.

Напишите реакции получения нитрида и гидроксида бария и разложения их водой. К окислительно-восстановительным реакциям составьте электронные уравнения.

Решение.

Уже при комнатной температуре щелочноземельные металлы медленно взаимодействуют с азотом, образуя нитриды. Для получения нитридов металлы нагревают до 900 °С в атмосфере азота. Процесс протекает по уравнению

3Ba⁰ + N₂⁰ = Ba₃⁺²N₂^-3.

3 | Ba⁰ – 2= Ba⁺²,

1 | N₂⁰ + 6= 2N^–3.

Разложение нитрида бария водой протекает по реакции

Ba₃N₂ + 6H₂O = 3Ba(OH)₂ + 2NH₃.

Щелочноземельные металлы соединяются с водородом, образуя гидриды, аналогичные гидридам щелочных металлов:

Ba⁰ + H₂⁰ = Ba⁺²H₂^-1.

H₂⁰ + 2= 2H^–1,

Ba⁰ – 2= Ba⁺².

Гидрид бария бурно реагирует с водой, выделяя водород:

BaH₂^-1 + 2H₂O = Ba(OH)₂ + 2H₂⁰.

2H^–1 – 2= H₂⁰,

2H⁺¹ + 2= H₂⁰.

Дата добавления: 2014-10-31