Отримання. 4. Найважливіші сполуки s-елементів ІІ групи та їх застосування Формула Назва

План

Вода

- м`яка – до 4 [(мг/екв)/л] солей

- середня твердість - 4-8

- тверда вода - 8-12

- морська вода > 60

- господарчо-питна > 7

4. Найважливіші сполуки s-елементів ІІ групи та їх застосування

Формула	Назва	Застосування
CaCO3	Вапняк	Виробництво будівельних матері-алів, вапнування грунтів
CaO	Негашене вапно	Будівництво
Ca(OH)2	Гашене вапно	Будівництво та сільське господар-ство
CaOCl2	Хлорне вапно	Дезінфікуючий і дегазуючий запах
CaSO4 2H2O	Гіпс	Будівництво, медицина (гіпсові пов`язки)
Ba(OH)2	Баритова вода	Як реактив в аналітичній хімії
Ca3(PO4)2	Фосфорит	Як фосфорне добриво

Питання для самоконтролю

1. Чому для лужно-земельних металів характерний постійний ступінь окиснення +2?

2. Як змінюються кислотно-основні та оксино-відновні властивості елементів від берілію до барію?

3. Як відносяться лужно-земельні метали до кислот-окисників та до неокисників?

4. Як солі елементів ІІ групи характеризують тимчасу та постійну твердість води?

5. Визначте тимчасову твердість води, в 1 л якої міститься 0,146 г гідрокарбонату магнію.

6. Скільки соди необхідно додати до 5 л води, щоб усунути загальну твердість, яка дорівнює 4,6 [(мг/екв)/л]?

7. Закінчить рівняння реакцій:

Mg + HNO_3(p) =

Be + NaOH + H₂O =

BaH₂ + H₂O =

Ca₃N₂ + H₂O =

CaO + C =

CaC₂ + H₂O =

Mg(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ =

8. Напишіть рівняння гідролізу солей в молекулярному та іонному вигляді:

Mg(NO₃)₂ + H₂O =

CaS + H₂O =

Ba(CH₃-COO)₂ + H₂O =

s-елементи І групи періодичної системи Д.І.Менделєєва

План

1. Загальна характеристика s-елементів І групи

2. Гідроген. Вода. Отримання, властивості. Застосування.

3. Лужні метали: добування, властивості, застосування. Луги.

4. Найважливіші сполуки лужних металів таїх застосування.

Рекомендована література

Основна: 1, 2, 3, 4, 5

Додаткова: 1, 3, 5, 7

Міні-лексикон: лужні метали, луги,гідриди, пероксиди

1. Загальна характеристика s-елементів І групи

До s-елементів І групи належать такі хімічні елементи:

3Li 1s²2s¹

11Na 3s¹

19K 4s¹

37Rb 5s¹

55Cs 6s¹

87Fr 7s¹

Для лужних металів характерно:

- будова останнього електронного шару ns¹

- лужні метали – сильні відновники

- їх активність зростає від літію до францію

- комплексоутворення не характерне

- з оксигеном утворюють сполуки Li –Li₂O, Na – Na₂O₂, K – K₂O₄

- з гідрогеном вони утворюють гідриди MeH – NaH, KH

2. Гідроген. Вода. Отримання, властивості, застосування

Гідроген 1Н: 1s¹ І група (H2O, HCl); VII група (KH, CaH2)

Добування водню:

1) промислові методи:

залізопаровий метод

3Fe + 4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂

2Al + 6NaOH + 6H₂O = 2Na₃[Al(OH)₆] + 3H₂

2) фізичні методи:

- із коксового газу

- із нафти

- із бутану

C₄H₁₀ = CH₂ =CH – CH = CH₂ +2H₂

3) хімічні методи – конверсійні методи:

C + H₂O = CO + H₂

CH₄ + H₂O = CO + 3H₂

Електроліз води:

2H₂O = 2H₂ + O₂

K^(-): 2H₂O + 2ē = H₂ + 2OH^-

A⁽⁺⁾: 2H₂O - 4ē = O₂ + 4H⁺

Властивості водню	Використання водню
1. Найлегший газ (1 л Н2 важить 0,092 г) 2. Горить в кисні 2H2 + O2 = 2H2O 3. відновник WO3 + 3H2 = W + 3H2O 4. C6H5-NO2 + 3H2 = C6H5NH2 + 2H2O 5. N2 + 3H2 = 2NH3 6. CH3 – COH + H2 = C2H5 – OH	Для наповнення аеростатів   Для зварювання і різання металів Для отримання металів   Для отримання аніліну   Для отримання аміаку Для отримання спиртів

Луги – MeOH (NaOH, KOH) - це розчинні у воді основи

Отримання лугів:

1) у промисловості – електролізом розчинів солей:

2NaCl = 2NaOH + H₂ + Cl₂

K^(-): 2H₂O + 2ē = H₂ + 2OH^-

A⁽⁺⁾: 2Cl^- - 2ē = Cl₂

Na⁺ + OH^- = NaOH

2) Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ = BaSO₄ +2NaOH

3) вапняковий метод:

Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaOH

4) феритний метод:

2NaFeO₂ + H₂O = Fe₂O₃ + 2NaOH

5) гідроліз солей:

Na₂CO₃ + H₂O = NaHCO₃ + NaOH

K₃N + 3H₂O = 3KOH + NH₃

Застосування лужних металів:

- Li – в органічному синтезі

- Na – в металотермії, для отримання лантаноїдів, як каталізатор при отриманні каучуку

- K, Rb, Cs – у фотоелементах, як калійні добрива, ракетне паливо

Вода М(Н₂О) = 18 г/моль О

Н Н

Н₂О – аномальна рідина. За звичайних умов – це прозора рідина, t ^о_зам = 0 ^оС, а t ^о_кип = 100 ^оС. Промерзають лише верхні шари води. Вода є досить активною речовиною.

_{Na, K}

NaOH + H₂

^Zn ZnO + H₂

H₂O _Cl2 HCl + HClO

^F2 HF + O₂

^CuSO4 CuSO₄ ^. 5H₂O

Вода виявляє і окиснювальні, і відновні властивості:

СaH₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂

Br₂ + H₂O = 2HBr + HBrO

CuSO₄ + 2H₂O (CuOH)₂SO₄ + H₂SO4

Cu²⁺ + H-OH CuOH⁺ + H⁺

3. Лужні метали: добування, властивості, застосування.

Луги.

Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

Отримують лужні метали електролізом розплаву солей або лугів:

2NaCl = 2Na + Cl₂

K^(-): Na⁺ + ē = Na⁰

A⁽⁺⁾: 2Cl^- - 2 ē = Cl₂⁰

Властивості лужних металів:

^Cl2 MeCl

^S _Me2S

_H2 MeH

Me _H2O MeOH + H₂

^O2 Me₂O

_HCl MeCl + H₂

_ROH RONa + H₂

4. Найважливіші сполуки лужних металів та їх застосування

Формула	Назва	Застосування
NaCl	Кухонна сіль	Харчова і хімічна промисло-вість, медицина,
Na2CO3	Кальцинована сода	Виробництво скла, мила, паперу
Na2SO4 10H2O	Глауберова сіль	Хімічна промисловість, медицина
NaHCO3	Питна сода	Харчова промисловість, медицина
NaOH	Їдкий натр	Виробництво скла, паперу, текстилю
KOH	Їдкий калій	Виробництво рідкого мила, поглинання СО2
K2CO3	Поташ	Виробництво скла, рідкого мила, як добриво
NaNO3	Натрієва селітра	Харчова промисловість, як добриво
KNO3	Калійна селітра	Харчова промисловість, як добриво
KCl	Калій хлорид	Для виробництва КОН, як добриво

Питання для самоконтролю

1. Чому для лужних металів характерний постійний ступінь окиснення +1?

2. Які Ви знаєте найважливіші сполуки Na і K?

3. Опишіть відношення лужних металів до кислот.

4. Перерахуйте сфери використання лугів.

5. Закінчить рівняння реакцій:

Na₂O₂ + CO₂ =

NaH + H₂O =

KMnO₄ + LiH + H₂SO₄ =

KO₂ + H₂O =

Na₂SO₄ + NH₃ + CO₂ + H₂O =

NaHCO₃ =

6. Визначте об”єм водню (н.у.), що виділиться при розчиненні у воді 3,1 г сплаву натрій-калій, вміст калію в якому 60%.

7. Газ, який виділився під час прожарювання 100 г гідрокарбонату натрію, пропустили через вапняну воду, внаслідок чого утворилося 50 г осаду. Визначте ступінь розкладу NaHCO₃

Тема 14. Елементи IV- VІ груп періодичної системи. Елементи VIII групи. Родина феруму

1. Загальна характеристика d –елементів

2. d –елементи підгрупи міді

3. d –елементи підгрупи цинку

4. d –елементи підгрупи хрому

5. d –елементи підгрупи мангану

6. Найважливіші сполуки d –елементів та їх застосування.

Рекомендована література

Основна: 1, 2, 3

Додаткова: 4, 5, 6, 7

Міні-лексикон: купрати, цинкати, хромати, дихромати, манганати, перманганати

1. Загальна характеристика d –елементів

I Б	II Б	III Б	IV Б	V Б	VI Б	VII Б	VIII Б
Cu Ag Au	Zn Cd Hg	Sc Y La Ac	Ti Zr Hf	V Nb Ta	Cr Mo W	Mn Tc Re	Fe Co Ni

21 Sc: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s²

1. Особливістю d –елементів є те, що в них відбувається заповнення ē d-орбіталей, а кількість ē на останньому енергетичному рівні 1ē або 2ē;

2. Всі вони малоактивні;

3. В d –елементах при утворенні хімічних зв”язків беруть участь не лише d –електрони, а й вільні орбіталі.

4. d –елементи хороші комплексоутворювачі.

5. У періодах із зростанням порядкового номера елемента спостерігається незначне зменшення радіуса атома, а тому зменшується потенціал іонізації і хімічна активність їх зменшується.

6. У групах зверху вниз із зростанням порядкового номера елемента зростає потенціал іонізації і зменшуються металічні властивості.

7. У вищих позитивних ступенях окиснення спостерігається подібність сполук елементів головних і побічних підгруп: СrO₃ – SO₃, Mn₂O₇ – Cl₂O₇

2. d –елементи підгрупи міді

29Cu: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹ +1, +2

47Ag: - 4d¹⁰5s¹ +1

79Au: - 5d¹⁰6s¹ +1, +3

- атоми підгрупи міді на останньому енергетичному рівні мають 1 ē

- виявляють переважно позитивний ступінь окиснення +1

- активність зростає у групі вверх

- (n – 1) d¹⁰ns¹

1. Обпалювання сульфідних руд

2Cu₂S + 3O₂ = 2Cu₂O + 2SO₂

2Cu₂O + Cu₂S = 6Cu + SO₂

2. Гідрометалургійний метод

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

3. Ціанідний метод (Ag, Au)

2K[Au(CN)₂] + Zn = 2Au + K²[Zn(CN)₄]

Метали малоактивні

_H2O

-

^HCl -

Me H2SO4 CuSO₄ + SO₂ + H₂O

Cu,Ag,Au _HNO3

AgNO₃ + NO₂ +H₂O

^NaOH -

Au + HNO₃ + 4HCl = H[AuCl₄] + NO + 2H₂O

царська горілка

Me

Cu Ag Au

Cu₂O, CuO Ag₂O Au₂O, Au₂O₃

Cu Ag Au

В авіатехніці, електро- Дорогоцінний ме- В зубопротезній техніці,

техніці, деякі сполуки, тал, в медицині - в ювелірній справі, коль-

як фунгіциди срібна вода, ювелірн. орове фото

3. d –елементи підгрупи цинку

С.О.

30Zn: 3d¹⁰4s² +2

48Cd: 4d¹⁰5s² +2

80Hg: 5d¹⁰6s² +1,+2

Дата добавления: 2014-01-04