Sva hemijska svojstva. Hemijska, fizička svojstva tvari

Grupa IIA sadrži samo metale – Be (berilij), Mg (magnezijum), Ca (kalcijum), Sr (stroncijum), Ba (barijum) i Ra (radijum). Hemijska svojstva prvog predstavnika ove grupe, berilija, najjače se razlikuju od hemijskih svojstava ostalih elemenata ove grupe. Njegova hemijska svojstva su na mnogo načina čak sličnija aluminijumu nego drugim metalima Grupe IIA (tzv. „dijagonalna sličnost“). Magnezijum se po svojim hemijskim svojstvima takođe značajno razlikuje od Ca, Sr, Ba i Ra, ali i dalje ima mnogo sličnija hemijska svojstva sa njima nego sa berilijem. Zbog značajne sličnosti u hemijskim svojstvima kalcijuma, stroncijuma, barijuma i radijuma, oni su kombinovani u jednu porodicu tzv. alkalna zemlja metali.

Svi elementi grupe IIA pripadaju s-elementi, tj. sadrže sve svoje valentne elektrone s-podnivo Dakle, elektronska konfiguracija vanjskog elektronskog sloja svih kemijskih elemenata ove grupe ima oblik ns 2 , Gdje n– broj perioda u kojem se element nalazi.

Zbog specifičnosti elektronske strukture metala grupe IIA, ovi elementi, pored nule, mogu imati samo jedno pojedinačno oksidaciono stanje jednako +2. Jednostavne supstance koje formiraju elementi grupe IIA, kada učestvuju u bilo kojoj hemijskoj reakciji, sposobne su samo za oksidaciju, tj. donirati elektrone:

Ja 0 – 2e — → Ja +2

Kalcijum, stroncijum, barijum i radijum imaju izuzetno visoku hemijsku reaktivnost. Jednostavne supstance koje se formiraju od njih su vrlo jaka redukciona sredstva. Magnezijum je takođe snažan redukcioni agens. Aktivnost redukcije metala je u skladu sa opštim zakonima periodičnog zakona D.I. Mendeljejeva i povećava se niz podgrupu.

Interakcija sa jednostavnim supstancama

sa kiseonikom

Bez zagrijavanja, berilij i magnezij ne reagiraju ni s atmosferskim kisikom ni s čistim kisikom zbog činjenice da su prekriveni tankim zaštitnim filmovima koji se sastoje od oksida BeO i MgO. Za njihovo skladištenje nisu potrebne nikakve posebne metode zaštite od zraka i vlage, za razliku od zemnoalkalnih metala koji se čuvaju ispod sloja tekućine inertne za njih, najčešće kerozina.

Be, Mg, Ca, Sr, kada se sagore u kiseoniku, formiraju okside sastava MeO, a Ba - mešavinu barijum oksida (BaO) i barijum peroksida (BaO 2):

2Mg + O2 = 2MgO

2Ca + O2 = 2CaO

2Ba + O 2 = 2BaO

Ba + O 2 = BaO 2

Treba napomenuti da kada zemnoalkalni metali i magnezijum sagorevaju na vazduhu, dolazi i do nuspojave ovih metala sa vazdušnim azotom, usled čega se, pored jedinjenja metala sa kiseonikom, pojavljuju nitridi opšte formule Me 3 N 2 se takođe formiraju.

sa halogenima

Berilijum reaguje sa halogenima samo na visokim temperaturama, a ostali metali iz grupe IIA - već na sobnoj temperaturi:

Mg + I 2 = MgI 2 – Magnezijum jodid

Ca + Br 2 = CaBr 2 – kalcijum bromid

Ba + Cl 2 = BaCl 2 – barijum hlorid

sa nemetalima IV–VI grupa

Svi metali grupe IIA reaguju kada se zagrevaju sa svim nemetalima IV-VI grupa, ali u zavisnosti od položaja metala u grupi, kao i aktivnosti nemetala, potreban je različit stepen zagrevanja. Budući da je berilij hemijski najinertniji među svim metalima grupe IIA, pri izvođenju njegovih reakcija sa nemetalima potrebna je značajna upotreba. O viša temperatura.

Treba napomenuti da reakcija metala s ugljikom može stvoriti karbide različite prirode. Postoje karbidi koji pripadaju metanidima i konvencionalno se smatraju derivatima metana, u kojima su svi atomi vodika zamijenjeni metalom. Oni, kao i metan, sadrže ugljik u -4 oksidacijskom stanju, a kada su hidrolizirani ili u interakciji s neoksidirajućim kiselinama, jedan od proizvoda je metan. Postoji i druga vrsta karbida - acetilenidi, koji sadrže C 2 2- jon, koji je zapravo fragment molekule acetilena. Karbidi kao što su acetilenidi, nakon hidrolize ili interakcije sa neoksidirajućim kiselinama, formiraju acetilen kao jedan od produkta reakcije. Vrsta karbida - metanid ili acetilenid - koji se dobija kada određeni metal reaguje sa ugljenikom zavisi od veličine metalnog kationa. Metalni joni sa malim radijusom obično formiraju metanide, a veći ioni formiraju acetilenide. U slučaju metala druge grupe, metanid se dobija interakcijom berilija sa ugljikom:

Preostali metali grupe II A formiraju acetilenide sa ugljikom:

Sa silicijumom metali IIA grupe formiraju silicide - jedinjenja tipa Me 2 Si, sa azotom - nitride (Me 3 N 2), sa fosforom - fosfide (Me 3 P 2):

sa vodonikom

Svi zemnoalkalni metali reaguju sa vodonikom kada se zagreju. Da bi magnezijum reagovao sa vodonikom, samo zagrevanje, kao u slučaju zemnoalkalnih metala, nije dovoljno, osim visoke temperature potreban je i povećani pritisak vodonika. Berilijum ne reaguje sa vodonikom ni pod kojim uslovima.

Interakcija sa složenim supstancama

sa vodom

Svi zemnoalkalni metali aktivno reaguju sa vodom i formiraju alkalije (topivi hidroksidi metala) i vodonik. Magnezijum reaguje sa vodom samo kada se prokuva zbog činjenice da se pri zagrevanju zaštitni oksidni film MgO otapa u vodi. U slučaju berilija, zaštitni oksidni film je vrlo otporan: voda s njim ne reagira ni pri ključanju, pa čak ni na vrućim temperaturama:

sa neoksidirajućim kiselinama

Svi metali glavne podgrupe grupe II reaguju sa neoksidirajućim kiselinama, budući da su u seriji aktivnosti levo od vodonika. U tom slučaju nastaju sol odgovarajuće kiseline i vodika. Primjeri reakcija:

Be + H 2 SO 4 (razrijeđen) = BeSO 4 + H 2

Mg + 2HBr = MgBr 2 + H 2

Ca + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2

sa oksidirajućim kiselinama

− razrijeđena dušična kiselina

Svi metali grupe IIA reaguju sa razblaženom azotnom kiselinom. U ovom slučaju, produkti redukcije, umjesto vodonika (kao u slučaju neoksidirajućih kiselina), su dušikovi oksidi, uglavnom dušikov oksid (I) (N 2 O), a u slučaju jako razrijeđene dušične kiseline, amonij nitrat (NH 4 NO 3):

4Ca + 10HNO3 ( razb .) = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

4Mg + 10HNO3 (veoma mutno)= 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

− koncentrovana azotna kiselina

Koncentrovana dušična kiselina na običnoj (ili niskoj) temperaturi pasivira berilij, tj. ne reaguje sa njim. Prilikom ključanja reakcija je moguća i odvija se pretežno u skladu s jednačinom:

Magnezijum i zemnoalkalni metali reaguju sa koncentrovanom azotnom kiselinom i formiraju širok spektar različitih proizvoda redukcije azota.

− koncentrovana sumporna kiselina

Berilijum se pasivira koncentrovanom sumpornom kiselinom, tj. ne reaguje sa njim u normalnim uslovima, ali reakcija se dešava pri ključanju i dovodi do stvaranja berilijum sulfata, sumpor-dioksida i vode:

Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Barij se također pasivizira koncentriranom sumpornom kiselinom zbog stvaranja nerastvorljivog barij sulfata, ali s njim reagira kada se zagrije; barij sulfat se otapa kada se zagrije u koncentriranoj sumpornoj kiselini zbog njegove konverzije u barij hidrogen sulfat.

Preostali metali glavne grupe IIA reaguju sa koncentrovanom sumpornom kiselinom pod bilo kojim uslovima, uključujući i hladnoću. Do redukcije sumpora može doći do SO 2, H 2 S i S u zavisnosti od aktivnosti metala, temperature reakcije i koncentracije kiseline:

Mg + H2SO4 ( konc. .) = MgSO 4 + SO 2 + H 2 O

3Mg + 4H 2 SO 4 ( konc. .) = 3MgSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Ca + 5H 2 SO 4 ( konc. .) = 4CaSO 4 +H 2 S + 4H 2 O

sa alkalijama

Magnezijum i zemnoalkalni metali ne stupaju u interakciju sa alkalijama, a berilijum lako reaguje i sa alkalnim rastvorima i sa bezvodnim alkalijama tokom fuzije. Štoviše, kada se reakcija odvija u vodenom rastvoru, u reakciji sudjeluje i voda, a proizvodi su tetrahidroksoberilati zemnoalkalijskih ili zemnoalkalnih metala i plinoviti vodik:

Be + 2KOH + 2H 2 O = H 2 + K 2 - kalijum tetrahidroksoberilat

Prilikom izvođenja reakcije sa čvrstom alkalijom tokom fuzije nastaju berilati zemnoalkalijskih ili zemnoalkalijskih metala i vodik

Be + 2KOH = H 2 + K 2 BeO 2 - kalijum berilat

sa oksidima

Zemnoalkalni metali, kao i magnezij, mogu smanjiti manje aktivne metale i neke nemetale iz njihovih oksida kada se zagrijavaju, na primjer:

Metoda redukcije metala iz njihovih oksida magnezijem naziva se magnezijumom.

Ako u periodnom sistemu elemenata D.I. Mendelejeva povučemo dijagonalu od berilija do astatina, tada će dolje lijevo duž dijagonale biti metalni elementi (oni također uključuju elemente bočnih podgrupa, označene plavom bojom), a u gornjem desnom - nemetalni elementi (istaknuti žutom bojom). Elementi koji se nalaze u blizini dijagonale - polumetali ili metaloidi (B, Si, Ge, Sb, itd.) imaju dvostruki karakter (istaknuti ružičastom bojom).

Kao što se može vidjeti sa slike, velika većina elemenata su metali.

Po svojoj hemijskoj prirodi, metali su hemijski elementi čiji atomi daju elektrone sa spoljašnjih ili pred-eksternih energetskih nivoa, formirajući pozitivno naelektrisane jone.

Gotovo svi metali imaju relativno velike radijuse i mali broj elektrona (od 1 do 3) na vanjskom energetskom nivou. Metale karakteriziraju niske vrijednosti elektronegativnosti i redukciona svojstva.

Najtipičniji metali se nalaze na početku perioda (počevši od drugog), zatim s lijeva na desno metalna svojstva slabe. U grupi od vrha do dna, metalna svojstva se povećavaju kako se radijus atoma povećava (zbog povećanja broja energetskih nivoa). To dovodi do smanjenja elektronegativnosti (sposobnosti privlačenja elektrona) elemenata i povećanja redukcijskih svojstava (sposobnost doniranja elektrona drugim atomima u kemijskim reakcijama).

Tipično metali su s-elementi (elementi IA grupe od Li do Fr. elementi PA grupe od Mg do Ra). Opća elektronska formula njihovih atoma je ns 1-2. Karakteriziraju ih oksidacijska stanja + I i + II, respektivno.

Mali broj elektrona (1-2) na vanjskom energetskom nivou tipičnih metalnih atoma znači da se ovi elektroni lako gube i pokazuju jaka redukciona svojstva, što se odražava u niskim vrijednostima elektronegativnosti. To implicira ograničena hemijska svojstva i metode dobijanja tipičnih metala.

Karakteristična karakteristika tipičnih metala je sklonost njihovih atoma da formiraju katione i ionske hemijske veze sa atomima nemetala. Jedinjenja tipičnih metala sa nemetalima su jonski kristali "metalaniona nemetala", na primjer K + Br -, Ca 2+ O 2-. Kationi tipičnih metala su takođe uključeni u jedinjenja sa kompleksnim anjonima - hidroksidi i soli, na primer Mg 2+ (OH -) 2, (Li +)2CO 3 2-.

Metali A-grupe koji formiraju amfoternu dijagonalu u periodnom sistemu Be-Al-Ge-Sb-Po, kao i metali koji su im susjedni (Ga, In, Tl, Sn, Pb, Bi) ne pokazuju tipične metalne svojstva. Opća elektronska formula njihovih atoma ns 2 n.p. 0-4 uključuje veću raznolikost oksidacijskih stanja, veću sposobnost zadržavanja vlastitih elektrona, postepeno smanjenje njihove redukcijske sposobnosti i pojavu oksidacijske sposobnosti, posebno u visokim oksidacijskim stanjima (tipični primjeri su spojevi Tl III, Pb IV, Bi v) . Slično hemijsko ponašanje je karakteristično za većinu (d-elemente, tj. elemente B-grupe periodnog sistema (tipični primeri su amfoterni elementi Cr i Zn).

Ova manifestacija dualnosti (amfoternih) svojstava, i metalnih (baznih) i nemetalnih, je zbog prirode hemijske veze. U čvrstom stanju, spojevi atipičnih metala sa nemetalima sadrže pretežno kovalentne veze (ali manje jake od veza između nemetala). U rastvoru se ove veze lako kidaju, a jedinjenja se disociraju na jone (u celini ili delimično). Na primjer, metalni galij se sastoji od molekula Ga 2; u čvrstom stanju, kloridi aluminija i žive (II) AlCl 3 i HgCl 2 sadrže jake kovalentne veze, ali u otopini AlCl 3 gotovo potpuno disocira, a HgCl 2 - do u vrlo maloj mjeri (a zatim u HgCl + i Cl - jone).

Opća fizička svojstva metala

Zbog prisustva slobodnih elektrona ("elektronski plin") u kristalnoj rešetki, svi metali pokazuju sljedeće karakteristične opće karakteristike:

1) Plastika- mogućnost lakog mijenjanja oblika, rastezanja u žicu i valjanja u tanke listove.

2) Metalni sjaj i neprozirnost. To je zbog interakcije slobodnih elektrona sa svjetlošću koja pada na metal.

3) Električna provodljivost. Objašnjava se usmjerenim kretanjem slobodnih elektrona od negativnog do pozitivnog pola pod utjecajem male potencijalne razlike. Kada se zagrije, električna provodljivost se smanjuje, jer Kako temperatura raste, pojačavaju se vibracije atoma i iona u čvorovima kristalne rešetke, što otežava usmjereno kretanje "elektronskog plina".

4) Toplotna provodljivost. To je uzrokovano velikom pokretljivošću slobodnih elektrona, zbog čega se temperatura brzo izjednačava u odnosu na masu metala. Najveću toplotnu provodljivost imaju bizmut i živa.

5) Tvrdoća. Najtvrđi je hrom (seče staklo); najmekši alkalni metali - kalijum, natrijum, rubidijum i cezijum - seku se nožem.

6) Gustina.Što je manja atomska masa metala i veći radijus atoma, to je manji. Najlakši je litijum (ρ=0,53 g/cm3); najteži je osmijum (ρ=22,6 g/cm3). Metali čija je gustina manja od 5 g/cm3 smatraju se „lakim metalima“.

7) Tačke topljenja i ključanja. Najtopljiviji metal je živa (mp = -39°C), najvatrostalniji metal je volfram (mp = 3390°C). Metali sa temperaturom topljenja iznad 1000°C smatraju se vatrostalnim, ispod – nisko topivim.

Opća hemijska svojstva metala

Jaki redukcioni agensi: Me 0 – nē → Me n +

Brojni naponi karakteriziraju uporednu aktivnost metala u redoks reakcijama u vodenim otopinama.

I. Reakcije metala sa nemetalima

1) Sa kiseonikom:
2Mg + O 2 → 2MgO

2) Sa sumporom:
Hg + S → HgS

3) Sa halogenima:
Ni + Cl 2 – t° → NiCl 2

4) Sa azotom:
3Ca + N 2 – t° → Ca 3 N 2

5) Sa fosforom:
3Ca + 2P – t° → Ca 3 P 2

6) Sa vodonikom (reaguju samo alkalni i zemnoalkalni metali):
2Li + H 2 → 2LiH

Ca + H 2 → CaH 2

II. Reakcije metala sa kiselinama

1) Metali u elektrohemijskom naponskom nizu do H reduciraju neoksidirajuće kiseline u vodonik:

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2

2Al+ 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2

2) Sa oksidirajućim kiselinama:

Kada dušična kiselina bilo koje koncentracije i koncentrirana sumporna kiselina stupaju u interakciju s metalima Vodonik se nikada ne oslobađa!

Zn + 2H 2 SO 4(K) → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4(K) → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4(K) → 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O

2H 2 SO 4 (k) + Cu → Cu SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 + 4Mg → 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

4HNO 3 (k) + Cu → Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

III. Interakcija metala sa vodom

1) Aktivni (alkalni i zemnoalkalni metali) formiraju rastvorljivu bazu (alkaliju) i vodonik:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca+ 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

2) Metali srednje aktivnosti oksidiraju se vodom kada se zagrije u oksid:

Zn + H 2 O – t° → ZnO + H 2

3) Neaktivan (Au, Ag, Pt) - ne reaguje.

IV. Izmjenjivanje manje aktivnih metala aktivnijim metalima iz otopina njihovih soli:

Cu + HgCl 2 → Hg+ CuCl 2

Fe+ CuSO 4 → Cu+ FeSO 4

U industriji često koriste ne čiste metale, već njihove mješavine - legure, u kojem su korisna svojstva jednog metala dopunjena korisnim svojstvima drugog. Tako bakar ima malu tvrdoću i nije pogodan za izradu mašinskih delova, dok legure bakra i cinka ( mesing) su već prilično tvrdi i naširoko se koriste u mašinstvu. Aluminijum ima visoku duktilnost i dovoljnu lakoću (mala gustina), ali je previše mekan. Na osnovu nje se priprema legura s magnezijem, bakrom i manganom - duralumin (duralumin), koja, bez gubitka korisnih svojstava aluminija, poprima visoku tvrdoću i postaje pogodna za konstrukciju aviona. Legure željeza sa ugljikom (i aditivi drugih metala) su nadaleko poznate liveno gvožde I čelika.

Slobodni metali su restauratori. Međutim, neki metali imaju nisku reaktivnost zbog činjenice da su obloženi površinski oksidni film, u različitom stepenu, otporan na hemijske reagense kao što su voda, rastvori kiselina i alkalija.

Na primjer, olovo je uvijek prekriveno oksidnim filmom; njegov prijelaz u otopinu zahtijeva ne samo izlaganje reagensu (na primjer, razrijeđenu dušičnu kiselinu), već i zagrijavanje. Oksidni film na aluminiju sprječava njegovu reakciju s vodom, ali ga uništavaju kiseline i lužine. Labav oksidni film (rđa), formiran na površini gvožđa u vlažnom vazduhu, ne ometa dalju oksidaciju gvožđa.

Pod uticajem koncentrirano na metalima nastaju kiseline održivo oksidni film. Ovaj fenomen se zove pasivizacija. Dakle, koncentrisano sumporna kiselina metali kao što su Be, Bi, Co, Fe, Mg i Nb se pasiviraju (i tada ne reaguju sa kiselinom), a u koncentrovanoj azotnoj kiselini - metali A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb , Th i U.

Kod interakcije sa oksidantima u kiselim rastvorima, većina metala se pretvara u katjone, čiji je naboj određen stabilnim oksidacionim stanjem datog elementa u jedinjenjima (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ i Fe 3 +)

Redukciona aktivnost metala u kiseloj otopini prenosi se nizom naprezanja. Većina metala prelazi u rastvor sa hlorovodoničnom i razblaženom sumpornom kiselinom, ali Cu, Ag i Hg - samo sa sumpornom (koncentrovanom) i azotnom kiselinom, a Pt i Au - sa "regia vodkom".

Korozija metala

Nepoželjno hemijsko svojstvo metala je njihovo aktivno uništavanje (oksidacija) u kontaktu sa vodom i pod uticajem kiseonika otopljenog u njoj. (kiseonička korozija). Na primjer, nadaleko je poznata korozija proizvoda od željeza u vodi, zbog čega se stvara rđa i proizvodi se raspadaju u prah.

Korozija metala se javlja iu vodi zbog prisustva rastvorenih gasova CO 2 i SO 2; stvara se kiselo okruženje, a H+ kationi se istiskuju aktivnim metalima u obliku vodonika H 2 ( vodonična korozija).

Područje kontakta između dva različita metala može biti posebno korozivno ( kontaktna korozija). Galvanski par se javlja između jednog metala, na primjer Fe, i drugog metala, na primjer Sn ili Cu, stavljenog u vodu. Protok elektrona ide od aktivnijeg metala, koji je lijevo u naponskom nizu (Re), do manje aktivnog metala (Sn, Cu), a aktivniji metal se razara (korodira).

Upravo zbog toga kalajisana površina limenki (gvožđe obložena limom) hrđa kada se skladišti u vlažnoj atmosferi i kada se njime nepažljivo rukuje (gvožđe se brzo sruši čak i nakon male ogrebotine, što omogućava da glačalo dođe u kontakt sa vlagom). Naprotiv, pocinčana površina željezne kante ne hrđa dugo, jer čak i ako ima ogrebotina, ne korodira željezo, već cink (aktivniji metal od željeza).

Otpornost na koroziju za određeni metal se povećava kada je premazan aktivnijim metalom ili kada se stapaju; Dakle, premazivanje gvožđa hromom ili pravljenje legure gvožđa i hroma eliminiše koroziju gvožđa. Kromirano željezo i čelik koji sadrže krom ( nehrđajući čelik), imaju visoku otpornost na koroziju.

elektrometalurgija, odnosno dobijanje metala elektrolizom taline (za najaktivnije metale) ili rastvora soli;

pirometalurgija, tj. izvlačenje metala iz ruda na visokim temperaturama (na primjer, proizvodnja željeza u visokoj peći);

hidrometalurgija Odvajanje metala iz rastvora njihovih soli aktivnijim metalima (na primer, proizvodnja bakra iz rastvora CuSO 4 delovanjem cinka, gvožđa ili aluminijuma).

Prirodni metali se ponekad nalaze u prirodi (tipični primjeri su Ag, Au, Pt, Hg), ali češće se metali nalaze u obliku spojeva ( metalne rude). Metali variraju u obilju u zemljinoj kori: od najčešćih - Al, Na, Ca, Fe, Mg, K, Ti) do najrjeđih - Bi, In, Ag, Au, Pt, Re.

Hemijska svojstva tvari ne ovise samo o tome od kojih se kemijskih elemenata sastoji, već i o strukturi molekula tvari (strukturna izomerija) i o prostornoj konfiguraciji molekula (konformacija, stereoizomerizam). U pravilu, tvari koje imaju isti sastav i strukturu imaju ista kemijska svojstva, izuzev reakcija sa supstancama različite prostorne konfiguracije. Ova razlika je posebno važna u biohemiji, na primjer, sposobnost proteina da reagira s drugim biološki aktivnim supstancama može ovisiti o načinu na koji se savija.

Primjeri hemijskih svojstava

vidi takođe

Bilješke

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte koja su "hemijska svojstva" u drugim rječnicima:

Hemijska svojstva- - utvrđivanje sposobnosti materijala da se podvrgne hemijskim transformacijama u kontaktu sa supstancama u spoljašnjoj sredini (uključujući i agresivne), da održi svoj sastav i strukturu u inertnoj sredini, hemijskoj interakciji komponenti... ...

Hemijska svojstva- — EN hemijska svojstva Svojstva supstance u zavisnosti od rasporeda atoma u molekulu, npr. biološka dostupnost, razgradivost, postojanost, itd. (Izvor: RRDA)… …

Hemijska svojstva- – skup elektromagnetnih interakcija između hemijskih elemenata koji dovode do formiranja ravnotežnih stabilnih sistema (molekula, jona, radikala). Rječnik analitičke hemije... Hemijski termini

Hemijska svojstva- cheminės savybės statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. hemijska svojstva vok. chemische Eigenschaften, f rus. hemijska svojstva, n pranc. proprietés chimiques, f … Automatikos terminų žodynas

Hemijska svojstva alkohola su hemijske reakcije alkohola u interakciji sa drugim supstancama. Određeni su uglavnom prisustvom hidroksilne grupe i strukturom ugljovodoničnog lanca, kao i njihovim međusobnim uticajem: Što više ... ... Wikipedia

Fizičko-hemijske karakteristike- - karakterišu uticaj fizičkog stanja materijala na tok određenih hemijskih procesa (npr. stepen disperzije materijala utiče na kinetiku hemijskih reakcija). [Kosykh, A.V. Vještačka i prirodna konstrukcija ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

Fizičko-hemijska svojstva vatrostalnih sirovina- [vatrostalni] – ukupnost hemijskog i/ili zrnastog sastava vatrostalnih sirovina [vatrostalnih], njegovih termomehaničkih i termofizičkih svojstava koja određuju područje primjene. [GOST R 52918 2008] Naziv pojma: Naslovi Enciklopedije sirovina... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

Dovodi se u pitanje značaj predmeta članka. Molimo vas da u članku pokažete značaj njegovog predmeta dodavanjem dokaza o značaju prema privatnim kriterijumima značaja ili, u slučaju privatnih kriterijuma značaja za... ... Wikipedia

fizička i hemijska svojstva- fizikinės ir cheminės savybės statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. fizičko-hemijska svojstva vok. physikalish chemische Eigenschaften, f rus. fizička i hemijska svojstva, n pranc. proprietés physico chimiques, f … Automatikos terminų žodynas

fizičko-hemijske karakteristike- - [A.S. Goldberg. Englesko-ruski energetski rječnik. 2006] Teme: energija općenito EN fizičko-hemijska svojstva ... Vodič za tehnički prevodilac

Knjige

Fizičko-hemijska svojstva poluprovodničkih supstanci. Imenik, . U priručniku su sistematizovana osnovna svojstva čistih anorganskih kristalnih, kao i nekih staklastih, elementarnih, dvostrukih, trostrukih i složenijih supstanci...

Za kraj 200 godina čovečanstva proučavao svojstva supstanci bolje nego u čitavoj istoriji razvoja hemije. Naravno, broj supstanci također brzo raste, što je prije svega posljedica razvoja različitih metoda za dobivanje supstanci.

U svakodnevnom životu nailazimo na mnoge supstance. Među njima su voda, željezo, aluminij, plastika, soda, sol i mnogi drugi. Supstance koje postoje u prirodi, kao što su kiseonik i dušik sadržani u zraku, tvari otopljene u vodi i prirodnog porijekla, nazivaju se prirodnim tvarima. Aluminijum, cink, aceton, kreč, sapun, aspirin, polietilen i mnoge druge supstance ne postoje u prirodi.

Dobijaju se u laboratoriji i proizvode ih industrija. Umjetne tvari se ne nalaze u prirodi, one su stvorene od prirodnih tvari. Neke supstance koje postoje u prirodi mogu se dobiti i u hemijskoj laboratoriji.

Dakle, kada se kalijum permanganat zagrije, oslobađa se kisik, a kada se kreda zagrije, oslobađa se kisik. ugljen-dioksid. Naučnici su naučili da pretvore grafit u dijamant; uzgajaju kristale rubina, safira i malahita. Dakle, uz tvari prirodnog porijekla, postoji ogroman broj umjetno stvorenih tvari koje se ne nalaze u prirodi.

Supstance koje se ne nalaze u prirodi proizvode se u raznim preduzećima: fabrike, fabrike, kombinati itd.

U kontekstu iscrpljivanja prirodnih resursa naše planete, kemičari se sada suočavaju s važnim zadatkom: razviti i implementirati metode pomoću kojih je moguće umjetno, u laboratoriju ili industrijskoj proizvodnji, dobiti supstance koje su analogne prirodnim supstancama. Na primjer, rezerve fosilnih goriva u prirodi su na izmaku.

Može doći vrijeme kada nestane nafte i prirodnog plina. Već se razvijaju nove vrste goriva koje bi bile jednako efikasne, ali ne bi zagađivale životnu sredinu. Danas je čovječanstvo naučilo umjetno dobivati razno drago kamenje, na primjer, dijamante, smaragde i berile.

Stanje materije

Supstance mogu postojati u nekoliko agregatnih stanja, od kojih su vam tri poznata: čvrsto, tečno, gasovito. Na primjer, voda u prirodi postoji u sva tri agregatna stanja: čvrste (u obliku leda i snega), tečne (tečna voda) i gasovite (vodena para). Poznate su supstance koje ne mogu postojati u normalnim uslovima u sva tri agregatna stanja. Na primjer, takva tvar je ugljični dioksid. Na sobnoj temperaturi je gas bez boje i mirisa. Na temperaturi od –79°C ova tvar se "zamrzava" i pretvara u čvrsto agregacijsko stanje. Svakodnevni (trivijalni) naziv za takvu supstancu je "suhi led". Ovo ime je dato ovoj tvari zbog činjenice da se "suhi led" pretvara u ugljični dioksid bez topljenja, odnosno bez prelaska u tekuće agregacijsko stanje, koje je prisutno, na primjer, u vodi.

Stoga se može izvući važan zaključak. Supstanca, kada prelazi iz jednog agregatnog stanja u drugo, ne prelazi u druge supstance. Proces određene promjene, transformacije, naziva se fenomen.

Fizičke pojave. Fizička svojstva tvari.

Pojave u kojima tvari mijenjaju svoje agregatno stanje, ali se ne pretvaraju u druge tvari, nazivaju se fizičkim. Svaka pojedinačna supstanca ima određena svojstva. Osobine supstanci mogu biti različite ili slične jedna drugoj. Svaka tvar je opisana korištenjem skupa fizičkih i kemijskih svojstava. Uzmimo vodu kao primjer. Voda se smrzava i pretvara u led na temperaturi od 0°C, a ključa i pretvara se u paru na temperaturi od +100°C. Ove pojave se smatraju fizičkim, budući da se voda nije pretvorila u druge tvari, dolazi samo do promjene agregacijskog stanja. Ove tačke smrzavanja i ključanja su fizičke osobine specifične za vodu.

Svojstva tvari koja se određuju mjerenjem ili vizualno u nedostatku transformacije jednih tvari u druge nazivaju se fizičkim

Isparavanje alkohola, kao isparavanje vode– fizičke pojave, tvari u ovom slučaju mijenjaju svoje agregatno stanje. Nakon eksperimenta, možete biti sigurni da alkohol isparava brže od vode - to su fizička svojstva ovih supstanci.

Glavna fizička svojstva supstanci uključuju sljedeće: agregatno stanje, boju, miris, rastvorljivost u vodi, gustinu, tačku ključanja, tačku topljenja, toplotnu provodljivost, električnu provodljivost. Fizička svojstva kao što su boja, miris, ukus, oblik kristala mogu se vizuelno odrediti pomoću čula, a gustina, električna provodljivost, tačke topljenja i ključanja se određuju merenjem. Informacije o fizičkim svojstvima mnogih supstanci prikupljaju se u specijalizovanoj literaturi, na primjer, u referentnim knjigama. Fizička svojstva supstance zavise od njenog agregacionog stanja. Na primjer, gustine leda, vode i vodene pare su različite.

Gasni kiseonik je bezbojan, ali tečni kiseonik je plave boje. Poznavanje fizičkih svojstava pomaže da se „prepoznaju” mnoge supstance. Na primjer, bakar- Jedini metal koji je crvene boje. Samo kuhinjska so ima slani ukus. Jod- Gotovo crna čvrsta supstanca koja se pri zagrevanju pretvara u ljubičastu paru. U većini slučajeva, da biste identificirali tvar, morate uzeti u obzir nekoliko njenih svojstava. Kao primjer, okarakterizirajmo fizička svojstva vode:

boja – bezbojna (u malim količinama)
miris - bez mirisa
agregatno stanje - tečnost u normalnim uslovima
gustina – 1 g/ml,
tačka ključanja – +100°S
tačka topljenja – 0°C
toplotna provodljivost – niska
električna provodljivost - čista voda ne provodi struju

Kristalne i amorfne supstance

Kada se opisuju fizička svojstva čvrstih materija, uobičajeno je da se opiše struktura supstance. Ako ispitate uzorak kuhinjske soli pod lupom, primijetit ćete da se sol sastoji od mnogo sitnih kristala. U naslagama soli možete pronaći i vrlo velike kristale. Kristali su čvrsta tijela u obliku pravilnih poliedara. Kristali mogu imati različite oblike i veličine. Kristali određenih supstanci, poput kuhinjske soli sol – krhka i lako lomljiva. Postoje kristali koji su prilično tvrdi. Na primjer, dijamant se smatra jednim od najtvrđih minerala. Ako kristale kuhinjske soli pogledate pod mikroskopom, primijetit ćete da svi imaju sličnu strukturu. Ako uzmemo u obzir, na primjer, staklene čestice, sve će imati drugačiju strukturu - takve tvari se nazivaju amorfne. Amorfne supstance uključuju staklo, skrob, ćilibar i pčelinji vosak. Amorfne tvari su tvari koje nemaju kristalnu strukturu

Hemijski fenomeni. Hemijska reakcija.

Ako pri fizičkim pojavama tvari po pravilu samo mijenjaju svoje agregacijsko stanje, onda u toku kemijskih pojava dolazi do transformacije nekih tvari u druge tvari. Evo nekoliko jednostavnih primjera: gorenje šibice je praćeno ugljenisanjem drveta i oslobađanjem gasovitih materija, odnosno dolazi do nepovratne transformacije drveta u druge supstance. Drugi primjer: Vremenom, bronzane skulpture postaju prekrivene zelenim premazom. Činjenica je da bronza sadrži bakar. Ovaj metal polako stupa u interakciju s kisikom, ugljičnim dioksidom i vlagom zraka, zbog čega se na površini skulpture formiraju nove zelene tvari. Hemijski fenomeni - fenomeni transformacije jedne supstance u drugu Proces interakcije tvari sa stvaranjem novih tvari naziva se kemijska reakcija. Hemijske reakcije se dešavaju svuda oko nas. Hemijske reakcije se dešavaju i unutar nas samih. U našem tijelu kontinuirano se događaju transformacije mnogih tvari; tvari reagiraju jedna s drugom, stvarajući produkte reakcije. Dakle, u kemijskoj reakciji uvijek postoje tvari koje reagiraju i tvari koje nastaju kao rezultat reakcije.

Hemijska reakcija– proces interakcije supstanci, usled čega nastaju nove supstance sa novim svojstvima
Reagensi- supstance koje ulaze u hemijsku reakciju
Proizvodi– supstance nastale kao rezultat hemijske reakcije

Hemijska reakcija je u opštem obliku predstavljena dijagramom reakcije REAGENSI -> PROIZVODI

reagensi– početni materijali uzeti za izvođenje reakcije;
proizvodi– nove supstance nastale kao rezultat reakcije.

Bilo koje kemijske pojave (reakcije) prate određeni znakovi, uz pomoć kojih se kemijske pojave mogu razlikovati od fizičkih. Takvi znakovi uključuju promjene u boji tvari, oslobađanje plina, stvaranje sedimenta, oslobađanje topline i emisiju svjetlosti.

Mnoge kemijske reakcije su praćene oslobađanjem energije u obliku topline i svjetlosti. U pravilu, takve pojave su praćene reakcijama sagorijevanja. U reakcijama sagorevanja u vazduhu, supstance reaguju sa kiseonikom koji se nalazi u vazduhu. Na primjer, metalni magnezij bukti i gori u zraku jarkim, zasljepljujućim plamenom. Zbog toga je magnezijumski blic korišćen za kreiranje fotografija u prvoj polovini 20. veka. U nekim slučajevima moguće je oslobađanje energije u obliku svjetlosti, ali bez oslobađanja topline. Jedna vrsta pacifičkog planktona je sposobna emitovati jarko plavo svjetlo, jasno vidljivo u mraku. Oslobađanje energije u obliku svjetlosti rezultat je kemijske reakcije koja se događa u organizmima ove vrste planktona.

Sažetak članka:

Postoje dvije velike grupe tvari: tvari prirodnog i umjetnog porijekla.
U normalnim uslovima, supstance mogu postojati u tri agregatna stanja
Svojstva tvari koja se određuju mjerenjem ili vizualno u nedostatku transformacije jednih tvari u druge nazivaju se fizičkim
Kristali su čvrsta tijela u obliku pravilnih poliedara.
Amorfne tvari su tvari koje nemaju kristalnu strukturu
Hemijski fenomeni - fenomeni transformacije jedne supstance u drugu
Reagensi su tvari koje ulaze u kemijsku reakciju.
Proizvodi su tvari nastale kao rezultat kemijske reakcije
Hemijske reakcije mogu biti praćene oslobađanjem plina, sedimenta, topline, svjetlosti; promjena boje tvari
Sagorevanje je složen fizičko-hemijski proces pretvaranja polaznih supstanci u produkte sagorevanja tokom hemijske reakcije, praćen intenzivnim oslobađanjem toplote i svetlosti (plamen)

Bog je dao čoveku gvožđe, ali mu je đavo dao rđu.

Izreka

Promjene nekretnina tokom decenija. Pošto su d-elementi karakterizirani pozitivno st.ok., tada u obliku jednostavnih supstanci ispoljavaju redukciona svojstva, koja se u vodenim rastvorima karakterišu vrednošću redoks potencijala E. 0 U decenijama s lijeva na desno, njegova vrijednost u korelaciji sa vrijednošću I 1, raste, ali pri prelasku na podgrupu mangana i cinka, uprkos oštrom porastu I 1 , on se smanjuje zbog smanjenja vrijednosti I 2 i smanjenja energije kristalne rešetke pri prelasku na ove metale (od onih koji se nalaze lijevo od njih u periodnom sistemu).

U kompaktnom stanju na rev. čak i M prve dekade, sa negativnim vrijednostima E (0 od Sc do Mn E 0< −0,90 B), с водой не реагируют вследствие образованияpasiviziranje oksidnih filmova na njihovoj površini. Međutim, na temperaturama crvene topline, manje aktivni metali (gvožđe, nikal, analozi vanadijuma i titanijuma) istiskuju vodonik iz vode. Reaktivnost M takođe naglo raste kada se pretvore u u redu stanju, na primjer, prah mangana i hroma u interakciji s vodom na r.b. (sa stvaranjem MnO 2 i Cr 2 O 3).

Svi metali prve decenije za koje E 0 istiskuju vodonik iz razrijeđenih kiselih otopina< 0, кроме ванадия. Наиболее активные М: цинк и марганец – растворяются даже в уксусной кислоте, а медь (в ряду напряжений стоит правее водорода) лишь в т.н. кислотах-окислителях. При указанных взаимодействиях только Sc и Тi образуют соединения в ст.ок. (+3), остальные – в (+2), хотя хром(II) и (гораздо медленнее) железо(II) на воздухе затем окисляются до (+3).

Objašnjena je anomalna pasivnost vanadijuma (E 0 = −1,20 V) u razrijeđenim kiselinama posebne gustine njegov oksidni film. Otapa se samo u HF ili koncentriranom HNO3, s kojim ovaj metal reagira:

V + HNO 3 = HVO 3 + NO.

Ostalo aktivan M zavisno od rastvorljivost njihov oksidni film u koncentriranoj dušičnoj kiselini ili reagira s njom, reducira dušik u (-3) (ovo je podgrupa cink, mangan i skandij), ili ga pasivizira zbog zadebljanja oksidnog filma, kao što je Cr 124.

Pasivacija se može izvesti i umjetno. Dakle, tretiranje hroma (koji je u naponskom opsegu između cinka i gvožđa) koncentriranom azotnom kiselinom povećava njegov potencijal sa –0,56 V na +1,2 V, tj. čini Cr skoro jednako plemenitim kao i Pt. (Krom u nerđajućem čeliku i drugim legurama 125 se posebno lako deaktivira.) Koncentrovani H 2 SO 4 i HNO 3 takođe pasiviraju gvožđe.

Kobalt i nikl su slični Fe u hemijskoj aktivnosti zbog blizine atomskih radijusa (zato su kombinovani u porodicažlezda). Međutim, ako gvožđe reaguje sa razblaženim HCl i H 2 SO 4 u uslovima okoline, tada Co i Ni reaguju sa zagrevanjem. Osim toga, dušična kiselina ih deaktivira u manjoj mjeri nego željezo, zbog veće rastvorljivosti njihovih oksida u toj kiselini.

Imajte na umu da za elemente druge i treće dekade priroda promjene vrijednosti E 0 ostaje približno ista kao u prvoj.

Promjene svojstava u podgrupama. Vrijednost I 1 u d-podgrupama je uglavnom raste ipovećava se snaga veze u M rešetki (uporedi m.p.). Kao posljedica toga (za razliku od glavnih podgrupa i podgrupe Sc), vrijednost E 0 postaje pozitivnija, a reaktivnost metala smanjuje se.

Dakle, u podgrupi IB, ako se bakar rastvara u koncentrovanoj sumpornoj kiselini pri r.v., onda srebro samo pri t > 160 0 C. Međutim, srebro, kao i bakar, pri sobatemperatura reaguje sa azotnom kiselinom, a zlato samo sa aqua regia (kao i sa selenskom kiselinom (vidi gore) i sa hlornom vodom u prisustvu HCl).

U podgrupi IIB, Zn je rastvorljiv čak i u sirćetnoj kiselini, Cd je rastvorljiv u HCl, a Hg (E 0 > 0) samo u HNO (3 uz nedostatak kiseline, oksidacija se nastavlja na Hg, 2 2 + i sa viškom - do Hg). 2 +

Slično, u podgrupi VIIB - Mn reaguje sa CH COOH 3, a Tc i Re (njihove vrednosti

E 0: 0,47 V i 0,37 V, respektivno), na r.b. otapa se samo u oksidirajućim kiselinama, na primjer, dušičnoj kiselini (proizvodi NO i HEO 4).

U podgrupi VIIIB, svi metali iz porodice gvožđa stupaju u interakciju sa razblaženim kiselinama. I njihovi analozi, tj. metali platine (E 0 > 0) se oksidiraju samo u tvrd uslovima, a blizina njihovih poluprečnika određuje veliku sličnost u hemijskom ponašanju, ali postoji i razlike.

Dakle, najaktivniji od njih, paladij, je kiselina, poput srebra; a rodijum i iridijum, za razliku od ostalih, ne rastvaraju se čak ni u „regia votki“ 126. Reaguju s otopinom natrijevog klorida zasićenog hlorom na usijanoj temperaturi zbog stvaranja održivo kompleksi Na 3 [ECl 6 ]. Međutim, u obliku crne, ovi metali lako reaguju sa vrućom sumpornom kiselinom, pa čak i sa hlorovodoničnom kiselinom u prisustvu kiseonika. Imajte na umu da se pod ovim uslovima osmijum, zbog svog visokog afiniteta prema kiseoniku (?), rastvara u kompaktnom obliku.

U IV, V i VI bočnim podgrupama u M druge i treće dekade E 0< 0 , но за счет влиянияgusto oksidnog filma na njihovoj površini, oni reagiraju s kiselinama samo u teškim uvjetima. Dakle, Zr i Hf su rastvorljivi samo u kompleksirajućim kiselinama: u vrućoj sumpornoj kiselini (proizvod – H 2 [E(SO 4) ] 3) i u fluorovodoničnoj kiselini (H 4 [EF 8 ]); molibden stupa u interakciju samo sa oksidirajućim kiselinama kada se zagrije, a volfram, niobijum i tantal samo sa mješavinom HF i HNO (3 proizvoda NO i H 2 WF 8 odnosno H 2 EF 7).

Dakle, bez obzira da li postoji nametanje kinetičkog faktora (pasivirajući film) ili ne, aktivnost d-metala prema kiselinama u podgrupama se smanjuje. Izuzetak, kao što je već napomenuto, jeste podgrupa skandijuma, kod kojih nema utjecaja f-kompresije i priroda promjene vrijednosti atomskog radijusa, I 1 i E 0 je ista kao u glavnim podgrupama. Kao posljedica toga, lantan (za razliku od skandijuma i itrijuma, koji su rastvorljivi na r.b. samo u kiselinama) čak stupa u interakciju s vodom:

La + H 2 O → La(OH) 3 + H 2 .

Odnos d-metala i alkalija. Srebro 127 je najotpornije na alkalije, a cink je najmanje otporan: čak rješenje alkalije, redukujući vodonik vode i formirajući kompleks 128 -. Preostali d-metali, ako imaju tendenciju da postoje u anionskom obliku, reagiraju s alkalijama (ili sodom) tokom fuzije, Na primjer:

Ti⎫ ⎧Na 2 TiO 3 ⎬ + NaOH→ H 2 + ⎨ .

⎭ ⎩Na 3 VO 4

U slučaju drugih, potrebno je imati oksidaciono sredstvo:

Cr + NaNO 3 + NaOH→ Na 2 CrO 4 + NaNO 2,

O 2 + Na 2 CO 3 → Na 2 WO 4 + CO 2 .

Štaviše, W i Mo u interakciji sa alkalijama aktivnije od Cr, jer U toku reakcije njihova površina je prekrivena kiselijim oksidom (EO) 3 nego u slučaju hroma (Cr 2 O 3).

Interakcija d-metala sa jednostavnim supstancama. Korozija. U sobnim uslovima samo fluor oksidira većinu d-metala, osim plemenitih (ali reakcije sa Cu, Ni, Fe (kao i sa Pb, Al) su ograničene na stvaranje zaštitnih filmova fluorida). Osim toga, na ob.u. zlato stupa u interakciju s bromom, a živa s jodom i sumporom zbog stvaranja termodinamički vrlo održivo proizvodi: AuBr, 3 HgI 2 i HgS (pogledajte odeljak „Halogeni“).

U vazduhu, u fino dispergovanom stanju, prilično aktivni metali (Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni) pirofori 2 (tj. svijetle kada su izloženi zraku), ali u kompaktnom obliku većina M je stabilna zbog pasivacije. Posebno gusto površinske filmove formiraju metali podgrupe vanadija i titana, pa imaju visoku otpornost na koroziju (čak i u morskoj vodi).

Ostali metali nisu tako stabilni. Pod uticajem komponenti vazduha (koje?), korozija cinka i bakra nastaje sporo (sa stvaranjem E 2 (OH) 2 CO 3); Čak i srebro potamni, prekrivši se sulfidom (pod kombinovanim uticajem O 2, H 2 O i H 2 S; koja je uloga svakog od njih?).

Gvožđe posebno brzo korodira. Istina, u suhoj atmosferi do njegove oksidacije dolazi tek prije formiranja gusto FeO pasivizirajući film. Ali u prisustvu vlage, proizvod dobiven reakcijom:

Fe + H 2 O → FeO+ H 2 ,

oksidira kisikom, aktivira molekule H 2 O, u Fe 2 O 3. U ovom slučaju, voda apsorbirana na metalnoj površini, djelomično otapajući oksidacijske produkte u sebi, ometa formiranje gusto oksidne strukture, zbog čega dolazi do korozije željeza duboko dole.

Dodatak alkalija smanjuje oksidacijski potencijal kisika, pa se proces odvija u manjoj mjeri. Zapiši to Veomačista gvožđe, koje dobro adsorbuje vodonik i tako pasivizira njegovu površinu, ne oksidira.

Za zaštitu od korozije, industrijsko željezo se farba ili podvrgava kalajisanju, pocinčavanju, hromiranju, niklovanju, nitriranju (Fe 4 N premaz), cementiranju (Fe C 3) i drugim metodama obrade. posebno, vitrifikacija površinska obrada metala laserom povećava otpornost na koroziju 12 puta, ali kada se M zagrije iznad 200 0 C, ovaj efekat se gubi. Pouzdaniji, ali skuplji način borbe protiv oksidacije željeza u zraku je proizvodnja nehrđajućeg čelika (18% Cr i 9% Ni).

Međutim, korozija je spor proces i prilično brzo d-metali reaguju samo sa nemetalima kada se zagreje, čak i najaktivnije M podgrupe skandijuma (oksidirajuće do (+3)). (Međutim, od Sc do La aktivnost interakcije raste (?), a lantan se, na primjer, zapali u hloru na ob.u.)

U slučaju manje reaktivnih (?) metala podgrupe titanijuma, potrebno je više grijanje (iznad 150 0 C). U ovom slučaju, Hf se pretvara u Hf + 4, a Ti i Zr mogu formirati produkte u inferiorni st.ok.: Ti 2 O 3, ZrCl 2, itd. Međutim, oni su jaki redukcioni agensi, posebno u slučaju Zr (?) - oksidiraju na zraku ili dismutiraju:

ZrCl 2 → Zr+ ZrCl 4 .

Sa još manje aktivnim metalima podgrupe vanadijuma, reakcije se dešavaju na t > 400 0 C, a sa stvaranjem proizvoda samo u najvećem stepenu. (+5).

Prilikom prelaska u podgrupu hroma, reaktivnost M raste(zbog veće isparljivosti oksida), ali se smanjuje od Cr do W (?). Dakle, hrom reaguje sa svim G2, molibden ne reaguje sa I2, a volfram ne reaguje sa Br2. Štaviše, oksidacija hroma ide do (+3), a njegovih analoga - do (+6). (Imajte na umu da je WF 6. najteži plin na nultom nivou)

Slični obrasci su uočeni u drugim podgrupama d-metala. Dakle, tehnecijum i renijum ne stupaju u interakciju sa jodom, a sa drugim halogenima - samo pri t > 400 0 C, formirajući EG 7. U isto vrijeme, mangan oksidira uz lagano zagrijavanje

čak siva i do st.ok. (+2).

Bakar reaguje sa mokro hlor na r.p.c., srebro - uz blago zagrijavanje, a zlato - samo na t> 200 0 C. Zagrijavanjem kisik djeluje samo na bakar (CuO produkt, na višim temperaturama - Cu 2 O (?)), a srebro oksidira (za razliku od zlato) ozonom (u AgO).

Cink takođe gori u CO 2 , a živa u uslovima okoline. Nije čak ni prekriven oksidnim filmom. Kada se zagrije na 300 0 C, stvara smjesu oksida HgO i Hg 2 O, koji pri t> 400 0 C odvaja O, pretvarajući se u Hg, dok je temperatura razgradnje kadmijum oksida 1813 0 C, a ZnO 1950 0 C.

Hemijski najstabilniji metali platine i zlato, ali uz dovoljno zagrevanje reaguju sa gotovo svim nemetalima (G 2, O 2, S, P, As), iako sa različitom aktivnošću i selektivnost; naime: u periodima s lijeva na desno, otpor prema O 2 i F 2 raste, a prema Cl 2 i S opada (u skladu sa elektronskom strukturom atoma elemenata (?)).

Dakle, ako fluor reaguje sa platinom samo na t > 400 0 C, tada hlor reaguje na 250 0 C (proizvod PtCl 2). Ili ako uzmemo u obzir interakciju s kisikom: osmijum u obliku crne boje se oksidira u zraku na r.b. (do OsO 4), rutenijum - uz blago zagrevanje, a ostatak - na crvenoj temperaturi. Proizvodi: IrO 2, PdO, PtO 2, Rh 2 O 3.

(Sa jačim zagrijavanjem ovi oksidi se razlažu, a ako reakcija:

PtO 2 → Pt+ O 2

nastaje na 500 0 C, a zatim se raspada:

RuO 2 → Ru+ O 2

javlja se samo kada je t > 1300 0 C).

Slično povećanje otpornosti metala prema kisiku uočeno je kada se prelazi sa željeza na nikl (vidi tabelu 14).

Tabela 14. Karakteristike interakcije metala porodice gvožđa sa kiseonikom

Formiranje čvrstih rastvora. Karakteristika d-metala je njihova sklonost zbog širokog spektra st.ok. i valentna stanja za formiranje jedinjenja nestehiometrijski sastav: intermetalna jedinjenja (AlNi itd.) ili metalidi (Fe S 3, VN, LaB, ZrC 6 itd.). I čvrste otopine, posebno rješenja implementacija gasovi Dakle, metali podgrupe skandijuma i titana apsorbuju vodonik na r.p.a. na sastav: EH 2 i EH (3 kada se zagreje, rastvorljivost H 2 opada).

Nikl i paladij imaju poseban afinitet prema vodiku (1 V Pd otapa 1000 V H 2), koji su stoga katalizatori reakcije hidrogenacija. I, na primjer, platina pretežno apsorbira O2 (do 700 V) i stoga se koristi kao katalizator za procese koji uključuju kisik: oksidacija NH 3 u NO, SO 2 u SO, 3 za naknadno sagorevanje izduvnih gasova automobila (u ovom slučaju, posebno, NO se pretvara u N 2, a CO u CO 2) itd.

Mehanizam katalitičkog djelovanja ovih metala je da, kako se pretpostavlja, plinovi koji se rastvaraju u M atomizirano. Dakle, vodonik koji se oslobađa kada se njegov rastvor u metalu zagreje je jači redukcioni agens od molekularnog.

Osim toga, na primjer, paladij, kada apsorbira H 2 do određene granice, zadržava svoja metalna svojstva, ali gubi paramagnetizam. To znači da barem neki od atoma vodika predaju svoje valentne elektrone vodljivom pojasu metala.

Postoje i dokazi o djelomičnom stvaranju hidridnih jona, na primjer, kada se vodonik otopi u željezu. Primljeno itd. nekonvencionalni hidridi u kojima su molekuli H 2 koordinirani kao cjelina na atomu d-metala. (Oni služe kao modeli za proučavanje intermedijara koji nastaju tokom katalize.)