Minden kémiai tulajdonság. Az anyagok kémiai, fizikai tulajdonságai

A IIA csoport csak fémeket tartalmaz – Be (berillium), Mg (magnézium), Ca (kalcium), Sr (stroncium), Ba (bárium) és Ra (rádium). E csoport első képviselőjének, a berilliumnak a kémiai tulajdonságai a legerősebben különböznek e csoport többi elemének kémiai tulajdonságaitól. Kémiai tulajdonságai sok tekintetben még jobban hasonlítanak az alumíniumhoz, mint más IIA csoportos fémekhez (ún. „átlós hasonlóság”). A magnézium kémiai tulajdonságaiban is jelentősen eltér a Ca-tól, Sr-től, Ba-tól és Ra-tól, de még mindig sokkal hasonlóbb kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, mint a berilliumé. A kalcium, a stroncium, a bárium és a rádium kémiai tulajdonságaiban mutatkozó jelentős hasonlóság miatt egy családba egyesítik az ún. alkáliföldfém fémek.

Az IIA csoport minden eleme ide tartozik s-elemek, pl. tartalmazzák az összes vegyértékelektronjukat s-alszint Így ennek a csoportnak az összes kémiai eleme külső elektronikus rétegének elektronikus konfigurációja ilyen formában van ns 2 , Ahol n– annak az időszaknak a száma, amelyben az elem található.

Az IIA csoportba tartozó fémek elektronszerkezetének sajátosságai miatt ezeknek az elemeknek a nullán kívül csak egyetlen +2-es oxidációs foka lehet. Az IIA csoport elemei által alkotott egyszerű anyagok, ha bármilyen kémiai reakcióban részt vesznek, csak oxidációra képesek, pl. elektronokat adományozni:

Én 0 – 2e — → Én +2

A kalcium, a stroncium, a bárium és a rádium rendkívül magas kémiai reakcióképességgel rendelkezik. Az általuk képződött egyszerű anyagok nagyon erős redukálószerek. A magnézium erős redukálószer is. A fémek redukciós aktivitása megfelel a D.I. periodikus törvény általános törvényeinek. Mengyelejev és lefelé növekszik az alcsoportban.

Kölcsönhatás egyszerű anyagokkal

oxigénnel

Melegítés nélkül a berillium és a magnézium nem lép reakcióba sem a légköri oxigénnel, sem a tiszta oxigénnel, mivel vékony védőfóliával vannak bevonva, amely BeO és MgO oxidokból áll. Tárolásuk nem igényel különleges védekezési módszereket a levegőtől és a nedvességtől, ellentétben az alkáliföldfémekkel, amelyeket a velük szemben közömbös folyékony réteg, leggyakrabban kerozin alatt tárolnak.

Legyen, Mg, Ca, Sr, amikor oxigénben égetik, MeO összetételű oxidokat képez, és Ba - bárium-oxid (BaO) és bárium-peroxid (BaO 2) keveréke:

2Mg + O2 = 2MgO

2Ca + O2 = 2CaO

2Ba + O 2 = 2BaO

Ba + O 2 = BaO 2

Meg kell jegyezni, hogy amikor az alkáliföldfémek és a magnézium ég a levegőben, ezeknek a fémeknek a levegő nitrogénjével történő mellékreakciója is fellép, amelynek eredményeként a fémek oxigénnel alkotott vegyületei mellett Me 3 N általános képletű nitridek is előfordulnak. 2 is kialakul.

halogénekkel

A berillium csak magas hőmérsékleten lép reakcióba halogénekkel, a többi IIA csoport féme pedig már szobahőmérsékleten:

Mg + I 2 = MgI 2 – Magnézium-jodid

Ca + Br 2 = CaBr 2 – kalcium-bromid

Ba + Cl 2 = BaCl 2 – bárium-klorid

a IV–VI. csoportba tartozó nemfémekkel

Az IIA csoportba tartozó összes fém reagál hevítéskor a IV-VI. csoportba tartozó összes nemfémmel, de a fém csoportban elfoglalt helyzetétől, valamint a nemfémek aktivitásától függően különböző fokú melegítésre van szükség. Mivel a berillium kémiailag a legközömbösebb az IIA csoportba tartozó fémek közül, a nemfémekkel való reakciók során jelentős felhasználásra van szükség. O magasabb hőmérséklet.

Meg kell jegyezni, hogy a fémek szénnel való reakciója különböző jellegű karbidokat képezhet. Vannak olyan karbidok, amelyek a metanidokhoz tartoznak, és hagyományosan a metán származékainak tekintik, amelyekben az összes hidrogénatomot fém helyettesíti. Ezek a metánhoz hasonlóan -4 oxidációs állapotú szenet tartalmaznak, és amikor hidrolizálnak, vagy kölcsönhatásba lépnek nem oxidáló savakkal, az egyik termék a metán. Létezik egy másik típusú karbid is – az acetilenidok, amelyek a C 2 2- iont tartalmazzák, amely valójában az acetilénmolekula töredéke. A karbidok, például az acetilenidok hidrolízisükkor vagy nem oxidáló savakkal való kölcsönhatás során a reakciótermékek egyikeként acetilént képeznek. Egy adott fém szénnel való reakciója során kapott karbid - metanid vagy acetilenid - típusa a fémkation méretétől függ. A kis sugarú fémionok általában metanidot, a nagyobb ionok pedig acetilenideket képeznek. A második csoportba tartozó fémek esetében a metanidot a berillium és a szén kölcsönhatásával nyerik:

A IIA csoport többi féme szénnel acetilenideket képez:

Szilíciummal az IIA csoport fémei szilicideket - Me 2 Si típusú vegyületeket, nitrogénnel - nitrideket (Me 3 N 2), foszforral - foszfidokat (Me 3 P 2) képeznek:

hidrogénnel

Minden alkáliföldfém reagál a hidrogénnel hevítés közben. Ahhoz, hogy a magnézium reakcióba léphessen a hidrogénnel, önmagában a melegítés, mint az alkáliföldfémeknél, nem elegendő, a magas hőmérséklet mellett a hidrogénnyomás növelésére is szükség van. A berillium semmilyen körülmények között nem lép reakcióba hidrogénnel.

Kölcsönhatás összetett anyagokkal

vízzel

Minden alkáliföldfém aktívan reagál vízzel, lúgokat (oldható fém-hidroxidot) és hidrogént képezve. A magnézium csak forralva lép reakcióba vízzel, mivel hevítéskor a védő oxidfilm MgO feloldódik a vízben. A berillium esetében a védő oxidfilm nagyon ellenálló: a víz sem forraláskor, sem vörösen forró hőmérsékleten nem reagál vele:

nem oxidáló savakkal

A II. csoport fő alcsoportjába tartozó összes fém reakcióba lép nem oxidáló savakkal, mivel ezek a hidrogéntől balra található aktivitássorokban vannak. Ebben az esetben a megfelelő sav és hidrogén sója képződik. Példák reakciókra:

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

Mg + 2HBr = MgBr 2 + H 2

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

oxidáló savakkal

− hígított salétromsav

A IIA csoportba tartozó összes fém reakcióba lép híg salétromsavval. Ebben az esetben a redukciós termékek a hidrogén helyett (mint a nem oxidáló savak esetében) nitrogén-oxidok, elsősorban nitrogén-oxid (I) (N 2 O), erősen híg salétromsav esetén ammónium. nitrát (NH 4 NO 3):

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

4Mg + 10HNO3 (nagyon homályos)= 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

− tömény salétromsav

A tömény salétromsav közönséges (vagy alacsony) hőmérsékleten passziválja a berilliumot, azaz. nem reagál vele. Forrás közben a reakció lehetséges, és túlnyomórészt a következő egyenlet szerint megy végbe:

A magnézium és az alkáliföldfémek tömény salétromsavval reagálva különféle nitrogénredukciós termékek széles skáláját képezik.

− tömény kénsav

A berilliumot tömény kénsavval passziválják, azaz. normál körülmények között nem reagál vele, de a reakció forráskor megy végbe, és berillium-szulfát, kén-dioxid és víz képződéséhez vezet:

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

A báriumot a tömény kénsav is passziválja az oldhatatlan bárium-szulfát képződése miatt, de hevítéskor reakcióba lép vele, a bárium-szulfát tömény kénsavban melegítéskor feloldódik, mivel bárium-hidrogén-szulfáttá alakul.

A többi IIA főcsoport fémei tömény kénsavval reagálnak bármilyen körülmények között, beleértve a hideget is. A fém aktivitásától, a reakcióhőmérséklettől és a savkoncentrációtól függően a kén SO 2, H 2 S és S-vé redukálható:

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

3Mg + 4H2SO4 ( konc. .) = 3MgSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Ca + 5H2SO4 ( konc. .) = 4 CaSO 4 + H 2 S + 4 H 2 O

lúgokkal

A magnézium és az alkáliföldfémek nem lépnek kölcsönhatásba lúgokkal, a berillium pedig könnyen reagál mind lúgoldatokkal, mind vízmentes lúgokkal a fúzió során. Ezenkívül, ha a reakciót vizes oldatban hajtják végre, a víz is részt vesz a reakcióban, és a termékek alkáli- vagy alkáliföldfémek tetrahidroxoberillátumai és hidrogéngáz:

Legyen + 2KOH + 2H 2 O = H 2 + K 2 - kálium-tetrahidroxoberillát

Amikor az olvadás során szilárd lúggal reagálnak, alkáli- vagy alkáliföldfémek és hidrogén berillátok képződnek

Be + 2KOH = H 2 + K 2 BeO 2 - kálium-berillát

oxidokkal

Az alkáliföldfémek, valamint a magnézium hevítés közben redukálhatják a kevésbé aktív fémeket és egyes nemfémeket az oxidjaikból, például:

A fémeket oxidjaikból magnéziummal redukálják, magnéziumnak nevezik.

Ha D. I. Mengyelejev elemi periódusos rendszerében átlót rajzolunk a berilliumtól az asztatinig, akkor a bal alsó sarokban az átló mentén fémelemek lesznek (ezek tartalmazzák az oldalsó alcsoportok elemeit is, kékkel kiemelve), és a jobb felső sarokban - nem fém elemek (sárgával kiemelve). Az átló közelében elhelyezkedő elemek - félfémek vagy metalloidok (B, Si, Ge, Sb stb.) kettős karakterrel rendelkeznek (rózsaszínnel kiemelve).

Amint az ábrán látható, az elemek túlnyomó többsége fém.

Kémiai természetüknél fogva a fémek olyan kémiai elemek, amelyek atomjai a külső vagy pre-külső energiaszintekről adják fel az elektronokat, pozitív töltésű ionokat képezve.

Szinte minden fémnek viszonylag nagy sugara van, és kis számú elektronja van (1-től 3-ig) a külső energiaszinten. A fémeket alacsony elektronegativitás és redukáló tulajdonságok jellemzik.

A legjellemzőbb fémek a periódusok elején helyezkednek el (a másodiktól kezdve), majd balról jobbra a fémes tulajdonságok gyengülnek. A fentről lefelé haladó csoportban a fémes tulajdonságok az atomok sugarának növekedésével nőnek (az energiaszintek számának növekedése miatt). Ez az elemek elektronegativitásának (az elektronok vonzásának képességének) csökkenéséhez és a redukáló tulajdonságok növekedéséhez vezet (az a képesség, hogy kémiai reakciókban elektronokat adnak át más atomoknak).

Tipikus a fémek s-elemek (az IA csoport elemei Li-től Fr-ig. A PA-csoport elemei Mg-től Ra-ig). Atomjaik általános elektronképlete ns 1-2. + I, illetve + II oxidációs állapot jellemzi őket.

Az elektronok kis száma (1-2) a tipikus fématomok külső energiaszintjében azt jelenti, hogy ezek az elektronok könnyen elvesznek, és erős redukáló tulajdonságokat mutatnak, amit az alacsony elektronegativitási értékek tükröznek. Ez azt jelenti, hogy a tipikus fémek kémiai tulajdonságai és előállítási módjai korlátozottak.

A tipikus fémekre jellemző, hogy atomjaik kationokat és ionos kémiai kötéseket képeznek nemfém atomokkal. A tipikus fémek nemfémekkel alkotott vegyületei a „nemfém metanionjának” ionos kristályai, például K + Br -, Ca 2+ O 2-. A tipikus fémek kationjait a komplex anionokkal - hidroxidok és sók, például Mg 2+ (OH -) 2, (Li +) 2CO 3 2- - tartalmazó vegyületek is tartalmazzák.

A Be-Al-Ge-Sb-Po periódusos rendszer amfoter átlóját alkotó A-csoport fémei, valamint a velük szomszédos fémek (Ga, In, Tl, Sn, Pb, Bi) nem mutatnak tipikus fémességet. tulajdonságait. Atomjaik általános elektronikus képlete ns 2 n.p. 0-4 Többféle oxidációs állapotot, nagyobb saját elektronmegtartó képességet, redukáló képességük fokozatos csökkenését és oxidációs képességének megjelenését foglalja magában, különösen magas oxidációs állapotban (tipikus példák a Tl III, Pb IV, Bi v vegyületek) . Hasonló kémiai viselkedés a legtöbbre jellemző (d-elemek, azaz a periódusos rendszer B-csoportjainak elemei (tipikus példák a Cr és a Zn amfoter elemek).

A kettős (amfoter) tulajdonságoknak ez a megnyilvánulása – mind a fémes (bázisos), mind a nemfémes – a kémiai kötés természetéből adódik. Szilárd állapotban az atipikus fémek nemfémekkel alkotott vegyületei túlnyomórészt kovalens kötéseket tartalmaznak (de kevésbé erősek, mint a nemfémek közötti kötések). Oldatban ezek a kötések könnyen felszakadnak, és a vegyületek (teljesen vagy részben) ionokká disszociálnak. Például a fém gallium Ga 2 molekulákból áll, szilárd állapotban az alumínium és a higany kloridjai (II) AlCl 3 és HgCl 2 erős kovalens kötéseket tartalmaznak, de oldatban az AlCl 3 szinte teljesen disszociál, a HgCl 2 pedig nagyon kis mértékben (majd HgCl + és Cl - ionokká).

Fémek általános fizikai tulajdonságai

A kristályrácsban lévő szabad elektronok ("elektrongáz") jelenléte miatt minden fém a következő jellemző általános tulajdonságokkal rendelkezik:

1) Műanyag- Könnyű alakváltás, dróttá nyújtás és vékony lapokká tekerhetőség.

2) Fémes ragyogásés átlátszatlanság. Ennek oka a szabad elektronok és a fémre eső fény kölcsönhatása.

3) Elektromos vezetőképesség. Ez azzal magyarázható, hogy a szabad elektronok kis potenciálkülönbség hatására a negatív pólustól a pozitív felé haladnak. Melegítéskor az elektromos vezetőképesség csökken, mert A hőmérséklet emelkedésével a kristályrács csomópontjaiban felerősödnek az atomok és ionok rezgései, ami megnehezíti az „elektrongáz” irányított mozgását.

4) Hővezető. Ezt a szabad elektronok nagy mobilitása okozza, aminek következtében a hőmérséklet gyorsan kiegyenlíti a fém tömegét. A legnagyobb hővezető képesség a bizmutban és a higanyban található.

5) Keménység. A legkeményebb a króm (üveget vág); a legpuhább alkálifémeket - káliumot, nátriumot, rubídiumot és céziumot - késsel vágják.

6) Sűrűség. Minél kisebb a fém atomtömege és minél nagyobb az atom sugara, annál kisebb. A legkönnyebb a lítium (ρ=0,53 g/cm3); a legnehezebb az ozmium (ρ=22,6 g/cm3). Az 5 g/cm3-nél kisebb sűrűségű fémek „könnyűfémeknek” minősülnek.

7) Olvadáspont és forráspont. A legolvadékonyabb fém a higany (olvadáspont = -39°C), a leginkább tűzálló fém a volfrám (olvadáspont = 3390°C). Olvadáspontú fémek 1000°C felett tűzállónak, alatta alacsony olvadáspontúnak számítanak.

A fémek általános kémiai tulajdonságai

Erős redukálószerek: Me 0 – nē → Me n +

Számos feszültség jellemzi a fémek összehasonlító aktivitását a vizes oldatok redoxreakcióiban.

I. Fémek reakciói nemfémekkel

1) Oxigénnel:
2Mg + O 2 → 2MgO

2) Kénnel:
Hg + S → HgS

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

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

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

6) Hidrogénnel (csak alkáli- és alkáliföldfémek reagálnak):
2Li + H2 → 2LiH

Ca + H 2 → CaH 2

II. Fémek reakciói savakkal

1) A H-ig terjedő elektrokémiai feszültségsorozat fémei a nem oxidáló savakat hidrogénné redukálják:

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2

2Al+6HCl → 2AlCl3+3H 2

6Na + 2H 3PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2

2) Oxidáló savakkal:

Amikor bármilyen koncentrációjú salétromsav és tömény kénsav kölcsönhatásba lép a fémekkel Hidrogén soha nem szabadul fel!

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

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

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

2H 2SO 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. Fémek kölcsönhatása vízzel

1) Az aktív (alkáli és alkáliföldfémek) oldható bázist (alkáli) és hidrogént képeznek:

2Na + 2H 2O → 2NaOH + H2

Ca+ 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

2) A közepes aktivitású fémeket víz oxidálja, amikor oxiddá hevítik:

Zn + H 2 O – t° → ZnO + H 2

3) Inaktív (Au, Ag, Pt) - ne reagáljon.

IV. A kevésbé aktív fémek kiszorítása aktívabb fémekkel a sóik oldatából:

Cu + HgCl 2 → Hg+ CuCl 2

Fe+ CuSO 4 → Cu+ FeSO 4

Az iparban gyakran nem tiszta fémeket használnak, hanem ezek keverékeit - ötvözetek, amelyben az egyik fém előnyös tulajdonságait egy másik fém előnyös tulajdonságai egészítik ki. Így a réz alacsony keménységű, és nem alkalmas gépalkatrészek gyártására, míg a réz és cink ötvözetei ( sárgaréz) már elég kemények, és széles körben használják a gépészetben. Az alumínium nagy rugalmassággal és elegendő könnyűséggel (alacsony sűrűségű) rendelkezik, de túl puha. Ennek alapján egy magnézium-, réz- és mangánötvözetet állítanak elő - duralumínium (duralumínium), amely anélkül, hogy elveszítené az alumínium előnyös tulajdonságait, nagy keménységet szerez és alkalmassá válik repülőgép-építésre. A vas ötvözetei szénnel (és más fémek adalékaival) széles körben ismertek öntöttvasÉs acél.

A szabad fémek restaurátorok. Néhány fém azonban alacsony reakciókészséggel rendelkezik, mivel bevonattal vannak ellátva felületi oxid film Különböző mértékben ellenáll a kémiai reagenseknek, például víznek, savak és lúgok oldatainak.

Például az ólmot mindig oxidfilm borítja, oldatba való átmenete nemcsak reagens hatását (például híg salétromsav) teszi szükségessé, hanem melegítést is. Az alumíniumon lévő oxidfilm megakadályozza a vízzel való reakciót, de savak és lúgok elpusztítják. Laza oxidfilm (rozsda), nedves levegőben a vas felületén képződik, nem zavarja a vas további oxidációját.

Befolyása alatt sűrített savak keletkeznek a fémeken fenntartható oxid film. Ezt a jelenséget az ún passziváció. Tehát koncentráltan kénsav az olyan fémek, mint a Be, Bi, Co, Fe, Mg és Nb passziválódnak (majd nem reagálnak savval), tömény salétromsavban pedig A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb fémek , Th és U.

Ha savas oldatokban oxidálószerekkel lép kölcsönhatásba, a legtöbb fém kationokká alakul át, amelyek töltését az adott elem stabil oxidációs állapota határozza meg a vegyületekben (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ és Fe 3). +)

A fémek redukáló aktivitását savas oldatban feszültségek sorozata adja át. A legtöbb fémet sósavval és híg kénsavval oldják át, de a Cu, Ag és Hg - csak kénsavval (tömény) és salétromsavval, a Pt és Au pedig "regia vodkával".

Fémkorrózió

A fémek nemkívánatos kémiai tulajdonsága, hogy vízzel érintkezve és a benne oldott oxigén hatására aktív pusztulásuk (oxidációjuk) (oxigénkorrózió). Például széles körben ismert a vastermékek vízben történő korróziója, melynek következtében rozsda képződik, és a termékek porrá morzsolódnak.

A fémek korróziója vízben is előfordul az oldott CO 2 és SO 2 gázok jelenléte miatt; savas környezet jön létre, és a H + kationokat az aktív fémek kiszorítják hidrogén H 2 formájában ( hidrogén korrózió).

A két különböző fém érintkezési területe különösen korrozív lehet ( érintkezési korrózió). Galvánpár jön létre egy fém, például Fe, és egy másik fém, például Sn vagy Cu, vízbe helyezett fém között. Az elektronok áramlása az aktívabb fémtől, amely a feszültségsorban balra van (Re), a kevésbé aktív fémhez (Sn, Cu) megy, és az aktívabb fém megsemmisül (korrodálódik).

Emiatt a konzervdobozok ónozott felülete (ónnal bevont vas) rozsdásodik, ha nedves környezetben tárolják és gondatlanul kezelik (a vas már egy kis karcolás után is gyorsan összeesik, így a vasaló nedvességgel érintkezik). Ellenkezőleg, a vasvödör horganyzott felülete nem rozsdásodik sokáig, hiszen ha vannak is karcok, nem a vas korrodál, hanem a cink (a vasnál aktívabb fém).

Egy adott fém korrózióállósága növekszik, ha aktívabb fémmel vonják be, vagy ha összeolvasztják; Így a vas krómmal való bevonása vagy vas és króm ötvözete kiküszöböli a vas korrózióját. Krómozott vas és krómtartalmú acél ( rozsdamentes acél), magas korrózióállósággal rendelkeznek.

elektrometallurgia, azaz fémek előállítása olvadékok (a legaktívabb fémek esetében) vagy sóoldatok elektrolízisével;

pirometalurgia, azaz fémek kinyerése ércekből magas hőmérsékleten (például vas előállítása a nagyolvasztó eljárásban);

hidrometallurgia azaz a fémek elválasztása a sóik oldatától aktívabb fémekkel (például réz előállítása CuSO 4 oldatból cink, vas vagy alumínium hatására).

A természetes fémek néha megtalálhatók a természetben (tipikus példák az Ag, Au, Pt, Hg), de gyakrabban előfordulnak fémek vegyületek formájában ( fémércek). A fémek mennyisége a földkéregben változó: a leggyakoribbaktól - Al, Na, Ca, Fe, Mg, K, Ti) a legritkábbakig - Bi, In, Ag, Au, Pt, Re.

Egy anyag kémiai tulajdonságai nemcsak attól függnek, hogy milyen kémiai elemekből áll, hanem az anyag molekuláinak szerkezetétől (szerkezeti izoméria) és a molekulák térbeli konfigurációjától is (konformáció, sztereoizoméria). Általános szabály, hogy az azonos összetételű és szerkezetű anyagok azonos kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, kivéve az eltérő térbeli konfigurációjú anyagokkal való reakciókat. Ez a megkülönböztetés különösen fontos a biokémiában, például egy fehérje más biológiailag aktív anyagokkal való reakcióképessége függhet a redősödés módjától.

Példák a kémiai tulajdonságokra

Lásd még

Megjegyzések

Wikimédia Alapítvány. 2010.

Nézze meg, mik a „kémiai tulajdonságok” más szótárakban:

Kémiai tulajdonságok- - meghatározza egy anyag azon képességét, hogy a külső környezetben lévő anyagokkal (beleértve az agresszíveket is) érintkezve kémiai átalakuláson menjen keresztül, hogy megőrizze összetételét és szerkezetét inert környezetben, az összetevők kémiai kölcsönhatására... ...

Kémiai tulajdonságok- — EN kémiai tulajdonság Egy anyag tulajdonságai a molekulában lévő atomok elrendezésétől függően, pl. biológiai hozzáférhetőség, lebonthatóság, perzisztencia stb. (Forrás: RRDA)… …

Kémiai tulajdonságok- – kémiai elemek közötti elektromágneses kölcsönhatások összessége, amelyek egyensúlyi stabil rendszerek (molekulák, ionok, gyökök) kialakulásához vezetnek. Analitikai kémia szótár... Kémiai kifejezések

Kémiai tulajdonságok- cheminės savybės statusas T terület automatika atitikmenys: engl. kémiai tulajdonságok vok. chemische Eigenschaften, f rus. kémiai tulajdonságok, n pranc. proprietés chimiques, f … Automatikos terminų žodynas

Az alkoholok kémiai tulajdonságai az alkoholok kémiai reakciói más anyagokkal kölcsönhatásban. Főleg a hidroxilcsoport jelenléte és a szénhidrogén lánc szerkezete, valamint kölcsönös hatásuk határozza meg őket: Minél több ... ... Wikipédia

Fizikai-kémiai jellemzők- - jellemezze az anyag halmazállapotának befolyását bizonyos kémiai folyamatok lefolyására (például az anyag diszperziós foka befolyásolja a kémiai reakciók kinetikáját). [Kosykh, A.V. Mesterséges és természetes építkezés... ... Építőanyagok kifejezések, definíciók és magyarázatok enciklopédiája

Tűzálló nyersanyagok fizikai-kémiai tulajdonságai- [tűzálló] – a tűzálló nyersanyagok [tűzálló] kémiai és/vagy szemcseösszetételének összessége, az alkalmazási kört meghatározó termomechanikai és termofizikai tulajdonságai. [GOST R 52918 2008] Term heading: Nyersanyagok Encyclopedia headings... Építőanyagok kifejezések, definíciók és magyarázatok enciklopédiája

A cikk tárgyának jelentősége megkérdőjeleződik. Kérjük, mutassa be a cikkben a tárgy jelentőségét oly módon, hogy a szignifikancia bizonyítékát adja hozzá privát szignifikanciakritériumok szerint, vagy magánjellegű jelentőségi kritériumok esetén a... ... Wikipédia számára

fizikai és kémiai tulajdonságok- fizikinės ir cheminės savybės statusas T terület automatika atitikmenys: engl. fizikai-kémiai tulajdonságok vok. physikalish chemische Eigenschaften, f rus. fizikai és kémiai tulajdonságok, n pranc. proprietés physico chimiques, f … Automatikos terminų žodynas

fizikai-kémiai jellemzők- - [A.S. Goldberg. Angol-orosz energiaszótár. 2006] Témák: az energia általánosságban EN fizikai-kémiai tulajdonságok ... Műszaki fordítói útmutató

Könyvek

• A félvezető anyagok fizikai-kémiai tulajdonságai. Könyvtár, . A kézikönyv rendszerezi a tiszta szervetlen kristályos, valamint néhány üveges, elemi, kettős, hármas és összetettebb anyag alapvető tulajdonságait...

Utoljára 200 éves az emberiség jobban tanulmányozta az anyagok tulajdonságait, mint a kémia fejlődésének teljes történetében. Természetesen az anyagok száma is rohamosan növekszik, ez mindenekelőtt az anyagok beszerzésére szolgáló különféle módszerek fejlődésének köszönhető.

A mindennapi életben számos anyaggal találkozunk. Köztük víz, vas, alumínium, műanyag, szóda, só és még sokan mások. A természetben előforduló anyagokat, mint például a levegőben lévő oxigént és nitrogént, a vízben oldott és természetes eredetű anyagokat természetes anyagoknak nevezzük. Alumínium, cink, aceton, mész, szappan, aszpirin, polietilén és sok más anyag nem létezik a természetben.

Laboratóriumban nyerik és az ipar állítja elő. Mesterséges anyagok nem találhatók meg a természetben, természetes anyagokból jönnek létre. A természetben létező anyagok egy része vegyi laboratóriumban is beszerezhető.

Így a kálium-permanganát melegítésekor oxigén szabadul fel, a kréta melegítésekor pedig az oxigén. szén-dioxid. A tudósok megtanulták a grafitot gyémánttá alakítani; rubin-, zafír- és malachitkristályokat növesztenek. Tehát a természetes eredetű anyagok mellett rengeteg olyan mesterségesen létrehozott anyag létezik, amelyek nem találhatók meg a természetben.

A természetben nem található anyagokat különböző vállalkozások állítják elő: gyárak, gyárak, kombájnok stb.

Bolygónk természeti erőforrásainak kimerülésével összefüggésben a kémikusok most egy fontos feladattal szembesülnek: olyan módszerek kidolgozása és megvalósítása, amelyek segítségével mesterségesen, laboratóriumi vagy ipari termelésben olyan anyagokat lehet előállítani, amelyek a természetes anyagok analógjai. Például a természet fosszilis tüzelőanyag-készletei kimerülőben vannak.

Eljöhet az idő, amikor elfogy az olaj és a földgáz. Már most is új típusú üzemanyagokat fejlesztenek ki, amelyek ugyanilyen hatékonyak lennének, de nem szennyeznék a környezetet. Ma az emberiség megtanulta mesterségesen előállítani a különféle drágaköveket, például gyémántot, smaragdot és berillt.

Halmazállapot

Az anyagok többféle halmazállapotban létezhetnek, amelyek közül három ismert: szilárd, folyékony, gáz halmazállapotú. Például a természetben a víz mindhárom halmozódási állapotban létezik: szilárd (jég és hó formájában), folyékony (folyékony víz) és gáznemű (vízgőz). Vannak ismert anyagok, amelyek normál körülmények között nem létezhetnek mindhárom aggregációs állapotában. Ilyen anyag például a szén-dioxid. Szobahőmérsékleten szagtalan és színtelen gáz. -79°C hőmérsékleten ez az anyag „lefagy”, és szilárd halmazállapotúvá válik. Az ilyen anyagok hétköznapi (triviális) neve „szárazjég”. Ezt az anyagot annak a ténynek köszönheti, hogy a „szárazjég” olvadás nélkül szén-dioxiddá alakul, azaz anélkül, hogy folyékony halmazállapotba kerülne, amely például vízben van.

Ebből egy fontos következtetést lehet levonni. Egy anyag, amikor az egyik aggregált állapotból a másikba megy át, nem alakul át más anyagokká. Egy bizonyos változás, átalakulás folyamatát jelenségnek nevezzük.

Fizikai jelenségek. Az anyagok fizikai tulajdonságai.

Fizikainak nevezzük azokat a jelenségeket, amelyek során az anyagok megváltoztatják aggregációs állapotukat, de nem alakulnak át más anyagokká. Minden egyes anyag bizonyos tulajdonságokkal rendelkezik. Az anyagok tulajdonságai eltérőek vagy hasonlóak lehetnek egymáshoz. Minden egyes anyag leírása fizikai és kémiai tulajdonságok halmazával történik. Vegyük például a vizet. A víz 0°C-on megfagy és jéggé alakul, +100°C-on pedig felforr és gőzzé alakul. Ezeket a jelenségeket fizikainak tekintjük, mivel a víz nem alakult át más anyaggá, csak az aggregációs állapot megváltozik. Ezek a fagyás- és forráspontok a vízre jellemző fizikai tulajdonságok.

Az anyagok azon tulajdonságait, amelyeket mérésekkel vagy vizuálisan határoznak meg bizonyos anyagok más anyagokká való átalakulásának hiányában, fizikainak nevezzük.

Az alkohol elpárolgása, mint a víz elpárolgása– fizikai jelenségek, anyagok ebben az esetben megváltoztatják aggregációs állapotukat. A kísérlet után biztos lehet benne, hogy az alkohol gyorsabban elpárolog, mint a víz – ezek az anyagok fizikai tulajdonságai.

Az anyagok főbb fizikai tulajdonságai a következők: aggregációs állapot, szín, szag, vízben való oldhatóság, sűrűség, forráspont, olvadáspont, hővezető képesség, elektromos vezetőképesség. Az olyan fizikai tulajdonságok, mint a szín, szag, íz, kristályforma vizuálisan, az érzékszervek segítségével határozhatók meg, a sűrűség, az elektromos vezetőképesség, az olvadáspont és a forráspont méréssel pedig meghatározható. Számos anyag fizikai tulajdonságaira vonatkozó információkat szakirodalomban gyűjtik, például referenciakönyvekben. Egy anyag fizikai tulajdonságai aggregáltsági állapotától függenek. Például a jég, a víz és a vízgőz sűrűsége eltérő.

A gáz halmazállapotú oxigén színtelen, de a folyékony oxigén kék. A fizikai tulajdonságok ismerete sok anyag „felismerését” segíti. Például, réz- Az egyetlen fém, ami vörös színű. Csak az asztali sónak van sós íze. Jód- Csaknem fekete szilárd anyag, amely hevítéskor lila gőzzé válik. A legtöbb esetben egy anyag azonosításához több tulajdonságát is figyelembe kell vennie. Példaként jellemezzük a víz fizikai tulajdonságait:

• szín – színtelen (kis mennyiségben)
• szag – nincs szaga
• aggregált állapot - folyékony normál körülmények között
• sűrűség – 1 g/ml,
• forráspont - +100°С
• olvadáspont – 0°C
• hővezető képesség – alacsony
• elektromos vezetőképesség - a tiszta víz nem vezet áramot

Kristályos és amorf anyagok

A szilárd anyagok fizikai tulajdonságainak leírásakor az anyag szerkezetét szokás ismertetni. Ha nagyító alatt megvizsgál egy konyhasó mintát, észre fogja venni, hogy a só sok apró kristályból áll. A sólerakódásokban igen nagy kristályokat is találhatunk. A kristályok szabályos poliéder alakú szilárd anyagok. A kristályok különböző formájúak és méretűek lehetnek. Bizonyos anyagok kristályai, például asztali só só – törékeny és könnyen törhető. Vannak kristályok, amelyek elég kemények. Például a gyémántot az egyik legkeményebb ásványnak tartják. Ha mikroszkóp alatt megvizsgálja az asztali sókristályokat, észre fogja venni, hogy mindegyik hasonló szerkezettel rendelkezik. Ha figyelembe vesszük például az üvegrészecskéket, mindegyiknek más lesz a szerkezete - az ilyen anyagokat amorfnak nevezzük. Az amorf anyagok közé tartozik az üveg, a keményítő, a borostyán és a méhviasz. Az amorf anyagok olyan anyagok, amelyek nem rendelkeznek kristályos szerkezettel

Kémiai jelenségek. Kémiai reakció.

Ha a fizikai jelenségek során az anyagok általában csak aggregációs állapotukat változtatják meg, akkor kémiai jelenségek során egyes anyagok más anyagokká alakulnak át. Íme néhány egyszerű példa: a gyufa elégetése a fa elszenesedésével és gáznemű anyagok felszabadulásával jár, vagyis a fa visszafordíthatatlan átalakulása más anyagokká. Egy másik példa: Idővel a bronzszobrokat zöld bevonat borítja. A helyzet az, hogy a bronz rezet tartalmaz. Ez a fém lassan kölcsönhatásba lép az oxigénnel, a szén-dioxiddal és a levegő nedvességével, aminek következtében új zöld anyagok képződnek a szobor felületén. Kémiai jelenségek - az egyik anyag átalakulásának jelenségei a másikba Az anyagok kölcsönhatásának folyamatát új anyagok képződésével kémiai reakciónak nevezzük. Kémiai reakciók zajlanak körülöttünk. A kémiai reakciók bennünk is végbemennek. Szervezetünkben számos anyag átalakulása folyamatosan megy végbe, az anyagok reakcióba lépnek egymással, reakciótermékeket képezve. Így egy kémiai reakcióban mindig vannak reagáló anyagok és a reakció eredményeként keletkező anyagok.

• Kémiai reakció– az anyagok kölcsönhatásának folyamata, melynek eredményeként új, új tulajdonságokkal rendelkező anyagok képződnek
• Reagensek- olyan anyagok, amelyek kémiai reakcióba lépnek
• Termékek– kémiai reakció eredményeként keletkező anyagok

A kémiai reakciót általános formában egy reakciódiagram ábrázolja REAGENSEK -> TERMÉKEK

• reagensek– a reakció végrehajtásához vett kiindulási anyagok;
• Termékek– reakció eredményeként keletkező új anyagok.

Minden kémiai jelenséget (reakciót) bizonyos jelek kísérnek, amelyek segítségével a kémiai jelenségek megkülönböztethetők a fizikai jelenségektől. Ilyen jelek közé tartozik az anyagok színének megváltozása, a gázkibocsátás, az üledékképződés, a hőkibocsátás és a fénykibocsátás.

Sok kémiai reakciót hő és fény formájában felszabaduló energia kísér. Az ilyen jelenségeket általában égési reakciók kísérik. A levegőben zajló égési reakciókban az anyagok reakcióba lépnek a levegőben lévő oxigénnel. Például a fémmagnézium fellángol, és a levegőben fényes, vakító lánggal ég el. A 20. század első felében ezért használták a magnézium vakut fényképek készítéséhez. Egyes esetekben lehetséges az energia felszabadítása fény formájában, de hő felszabadulása nélkül. A csendes-óceáni planktonok egyik típusa világos kék fényt képes kibocsátani, amely jól látható a sötétben. Az energia fény formájában történő felszabadulása egy kémiai reakció eredménye, amely az ilyen típusú planktonok szervezeteiben megy végbe.

A cikk összefoglalója:

• Az anyagoknak két nagy csoportja van: természetes és mesterséges eredetű anyagok.
• Normál körülmények között az anyagok három halmazállapotban létezhetnek
• Az anyagok azon tulajdonságait, amelyeket mérésekkel vagy vizuálisan határoznak meg bizonyos anyagok más anyagokká való átalakulásának hiányában, fizikainak nevezzük.
• A kristályok szabályos poliéder alakú szilárd anyagok.
• Az amorf anyagok olyan anyagok, amelyek nem rendelkeznek kristályos szerkezettel
• Kémiai jelenségek - az egyik anyag átalakulásának jelenségei a másikba
• A reagensek olyan anyagok, amelyek kémiai reakcióba lépnek.
• A termékek kémiai reakció eredményeként keletkező anyagok
• A kémiai reakciókat gáz, üledék, hő, fény felszabadulása kísérheti; az anyagok színének változása
• Az égés egy összetett fizikai-kémiai folyamat, amelynek során a kiindulási anyagok égéstermékekké alakulnak kémiai reakció során, amelyet intenzív hő- és fénykibocsátás (láng) kísér.

Isten vasat adott az embernek, de az ördög rozsdát adott neki.

Közmondás

Az ingatlanok változásai évtizedek alatt. Mivel a d-elemekre jellemző pozitív st.ok., akkor egyszerű anyagok formájában redukáló tulajdonságokat mutatnak, melyeket vizes oldatokban az E redoxpotenciál értéke jellemez. 0 Évtizedekben balról jobbra, értéke, korrelálva az I 1 értékével, növekvő, de a mangánra és a cink alcsoportra áttérve az I 1 meredek növekedése ellenére csökken az I 2 értékének csökkenése és a kristályrács energiájának csökkenése miatt, amikor ezekre a fémekre mozog (azokból tőlük balra a periódusos rendszerben).

Kompakt állapotban fordulatszámon. még az első évtized M értéke is, negatív E értékekkel (0-tól Sc-től Mn-ig E 0< −0,90 B), с водой не реагируют вследствие образованияpassziváló oxidfilmek a felületükön. Vöröshőmérsékleten azonban a kevésbé aktív fémek (vas, nikkel, vanádium és titán analógjai) kiszorítják a hidrogént a vízből. Az M reaktivitása is meredeken növekszik, amikor átalakulnak bírság például a mangán és a krómporok kölcsönhatásba lépnek a vízzel a r.b. (MnO 2 és Cr 2 O 3 képződésével).

Az első évtized összes féme, amelynél E 0 kiszorítja a hidrogént a híg savas oldatokból< 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).

Megmagyarázzuk a vanádium rendellenes passzivitását (E 0 = -1,20 V) híg savakban speciális sűrűség oxidfilmje. Csak HF-ben vagy tömény HNO3-ban oldódik, amellyel ez a fém reagál:

V + HNO 3 = HVO 3 + NO.

Egyéb aktív M attól függően oldhatóság tömény salétromsavban lévő oxidfilmjük vagy reakcióba lép vele, a nitrogént (-3)-ra redukálva (ez a cink, a mangán és a szkandium alcsoport), vagy az oxidfilm megvastagodása miatt passziválódik, mint például a Cr 124.

A passziválás mesterségesen is elvégezhető. Így a króm (amely a cink és a vas közötti feszültségtartományban van) tömény salétromsavval történő kezelése –0,56 V-ról +1,2 V-ra növeli a potenciálját, azaz. a Cr-t majdnem olyan nemessé teszi, mint a Pt. (A rozsdamentes acélban és más 125-ös ötvözetekben lévő króm különösen könnyen deaktiválható.) A tömény H 2 SO 4 és HNO 3 is passziválja a vasat.

A kobalt és a nikkel kémiai aktivitása hasonló a vashoz az atomi sugarak közelsége miatt (ezért egyesülnek családmirigy). Ha azonban a vas környezeti körülmények között reagál híg sósavval és kénsavval, akkor a Co és a Ni reagál melegítéssel. Ezenkívül a salétromsav kisebb mértékben dezaktiválja őket, mint a vas, mivel oxidjaik jobban oldódnak ebben a savban.

Megjegyzendő, hogy a második és harmadik évtized elemei esetében az E 0 érték változásának jellege megközelítőleg ugyanaz marad, mint az elsőben.

Az alcsoportok tulajdonságainak változásai. Az I 1 értéke a d-alcsoportokban főleg nő éserősödik kötések az M rácsban (hasonlítsa össze, olvadáspont). Ennek következtében (a fő alcsoportokkal és az Sc alcsoporttal ellentétben) az E 0 értéke pozitívabbá válik, a fémek reakcióképessége csökken.

Így az IB alcsoportban, ha a réz tömény kénsavban oldódik fordulatszámon, akkor az ezüst csak t > 160 0 C-on. Az ezüst azonban a rézhez hasonlóan szobahőfok kölcsönhatásba lép a salétromsavval, az arany pedig csak az aqua regiával (valamint a szelénsavval (lásd fent) és a klóros vízzel HCl jelenlétében).

A IIB alcsoportban a Zn még ecetsavban is, a Cd HCl-ben, a Hg (E 0 > 0) pedig csak HNO-ban oldódik (3 savhiány esetén az oxidáció Hg-ra, 2 2 +-ra és felesleggel - Hg-ra). 2+

Hasonlóképpen a VIIB alcsoportban a Mn reagál CH COOH 3-mal, valamint Tc-vel és Re-vel (ezek értékei

E 0: 0,47 V, illetve 0,37 V), r.b. csak oxidáló savakban oldódik, például salétromsavban (NO és HEO 4 termékek).

A VIIIB alcsoportban a vascsalád fémei mind kölcsönhatásba lépnek híg savakkal. És analógjaik, pl. a platinafémek (E 0 > 0) csak benne oxidálódnak kemény feltételeket, és sugaruk közelsége nagy hasonlóság a kémiai viselkedésben, de van olyan is különbségek.

Így a legaktívabb közülük, a palládium, olyan sav, mint az ezüst; a ródium és az irídium pedig a többivel ellentétben még a „regia vodkában” 126 sem oldódik fel. Klórral telített nátrium-klorid oldattal reagálnak vörösen izzó hőmérsékleten a képződés miatt. fenntartható komplexek Na 3 [ECl 6 ]. Ezek a fémek azonban fekete formában könnyen reagálnak forró kénsavval, sőt, oxigén jelenlétében sósavval is. Megjegyzendő, hogy ilyen körülmények között az ozmium az oxigénnel szembeni nagy affinitása miatt (?) tömör formában oldódik.

A IV, V és VI oldali alcsoportokban a második és harmadik évtized M-jában E 0< 0 , но за счет влиянияsűrű oxidfilm a felületükön, savakkal csak zord körülmények között lépnek reakcióba. Így a Zr és a Hf csak komplexképző savakban oldódik: forró kénsavban (termék – H 2 [E(SO 4) ] 3) és hidrogén-fluoridban (H 4 [EF 8 ]); a molibdén melegítéskor csak oxidáló savakkal lép kölcsönhatásba, a volfrám, a nióbium és a tantál pedig csak HF és HNO keverékével (3 termék: NO és H 2 WF 8 vagy H 2 EF 7).

Tehát függetlenül attól, hogy van-e kinetikai tényező (passziváló film) vagy sem, a d-fémek aktivitása a savakkal szemben az alcsoportokban csökken. Kivétel, mint már említettük, az scandium alcsoport, amelyben nincs befolyása az f-kompressziónak, és az atomi sugár értékében bekövetkezett változás természete, I 1 és E 0 megegyezik a fő alcsoportokkal. Ennek következtében a lantán (ellentétben a szkandiummal és ittriummal, amelyek csak savakban oldódnak a levegőben) még vízzel is kölcsönhatásba lépnek:

La + H 2 O → La(OH) 3 + H 2 .

A d-fémek lúgokhoz viszonyított aránya. Az ezüst 127 ellenáll a legjobban a lúgoknak, a cink pedig a legkevésbé: egyenletes megoldás lúg, redukálja a víz hidrogénjét és komplexet képez 128 -. A fennmaradó d-fémek, ha általában anionos formában léteznek, reakcióba lépnek lúgokkal (vagy szódával) fúzió során, Például:

Ti⎫ ⎧Na 2 TiO 3 ⎬ + NaOH→ H 2 + ⎨ .

⎭ ⎩Na 3 VO 4

Mások esetében szükséges oxidálószer:

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

O 2 + Na 2 CO 3 → Na 2 WO 4 + CO 2 .

Ráadásul a W és a Mo aktívabban lép kölcsönhatásba a lúggal, mint a Cr, mert A reakció során felületüket savasabb oxid (EO) 3 borítja, mint a króm esetében (Cr 2 O 3).

D-fémek kölcsönhatása egyszerű anyagokkal. Korrózió. Szobakörülmények között csak a fluor oxidálja a legtöbb d-fémet, kivéve a nemesfémeket (de a Cu, Ni, Fe (valamint Pb, Al) reakciói a fluoridok védőfóliáinak képződésére korlátozódnak). Emellett az ob.u. az arany kölcsönhatásba lép a brómmal, a higany pedig jóddal és kénnel a termodinamikailag nagyon fenntartható termékek: AuBr, 3 HgI 2 és HgS (lásd a „Halogének” részt).

Levegőben, finoman eloszlatott állapotban meglehetősen aktív fémek (Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni) piroforok 2 (azaz levegővel érintkezve világítanak), de kompakt formában a legtöbb M stabil a passziváció miatt. Különösen sűrű A felületi filmeket a vanádium és titán alcsoport fémei alkotják, ezért nagy a korrózióállóságuk (még tengervízben is).

Más fémek nem olyan stabilak. A levegőkomponensek (melyek?) hatására a cink és a réz korróziója lassan megy végbe (E 2 (OH) 2 CO 3 képződésével); Még az ezüst is elsötétül, szulfid borítja (O 2, H 2 O és H 2 S együttes hatására; mi a szerepük ezeknek?).

A vas különösen gyorsan korrodálódik. Igaz, száraz atmoszférában oxidációja csak a képződés előtt megy végbe sűrű FeO passziváló fólia. De nedvesség jelenlétében a reakcióval kapott termék:

Fe + H 2 O → FeO+ H 2 ,

oxigénnel oxidálva, H 2 O molekulákkal aktiválva Fe 2 O 3 -dá. Ebben az esetben a fém felületén felszívódó víz, amely részben feloldja magában az oxidációs termékeket, akadályozza képződés sűrű oxid szerkezet, aminek következtében vaskorrózió lép fel mélyen.

A lúg hozzáadása csökkenti az oxigén oxidációs potenciálját, ezért a folyamat kisebb mértékben megy végbe. Vegye figyelembe, hogy Nagyontiszta a hidrogént jól megkötő, így felületét passziváló vas nem oxidálódik.

A korrózió elleni védelem érdekében az ipari vasat festik, vagy ónozásnak, horganyzásnak, krómozásnak, nikkelezésnek, nitridálásnak (Fe 4 N bevonat), cementezésnek (Fe C 3) és egyéb feldolgozási módszereknek vetik alá. Különösen, üvegezés A fémfelület lézeres kezelése 12-szeresére növeli a korrózióállóságot, de ha M 200 0 C fölé melegítjük, ez a hatás elvész. A levegőben lévő vasoxidáció elleni küzdelem megbízhatóbb, de költségesebb módja a rozsdamentes acél (18% Cr és 9% Ni) előállítása.

A korrózió azonban lassú folyamat, és meglehetősen gyors A d-fémek csak nemfémekkel lépnek reakcióba amikor felmelegítik, még a szkandium legaktívabb M alcsoportja is (+3-ra oxidálódik). (Azonban Sc-ről La-ra a kölcsönhatási aktivitás nő (?), és például a lantán meggyullad a klórban az ob.u.)

A titán alcsoport kevésbé reakcióképes (?) fémei esetében kötelező több melegítés (150 0 C felett). Ebben az esetben a Hf átalakul Hf + 4-re, a Ti és Zr pedig termékekké alakulhat alsóbbrendű st.ok.: Ti 2 O 3, ZrCl 2, stb. Viszont erős redukálószerek, főleg a Zr (?) esetében - levegőn oxidálnak vagy diszmutálnak:

ZrCl 2 → Zr+ ZrCl 4.

A vanádium alcsoportba tartozó még kevésbé aktív fémekkel a reakciók t > 400 0 C-on mennek végbe, termékek keletkezésével pedig csak a legmagasabb fokon. (+5).

A króm alcsoportba lépve az M reaktivitás növekvő(az oxidok nagyobb illékonysága miatt), de Cr-ról W-ra (?) csökken. Így a króm kölcsönhatásba lép az összes Г2-vel, a molibdén nem lép reakcióba az I2-vel, és a volfrám nem lép reakcióba a Br2-vel. Ezenkívül a króm oxidációja (+3), analógjai pedig (+6)-ig. (Ne feledje, hogy a WF a 6. legnehezebb gáz nulla szinten)

Hasonló mintázatok figyelhetők meg a d-fémek más alcsoportjaiban is. Így a technécium és a rénium nem lép kölcsönhatásba a jóddal, és más halogénekkel - csak t > 400 0 C-on, EG 7-et képezve. Ugyanakkor a mangán enyhe melegítéssel oxidálódik

akár szürke és st.ok-ig. (+2).

A réz reakcióba lép nedves klór fordulatszámon, ezüst - enyhe melegítéssel, arany - csak t> 200 0 C. Melegítéskor az oxigén csak a rézre hat (CuO termék, magasabb hőmérsékleten - Cu 2 O (?)), az ezüstre pedig oxidálva (ellentétben a arany) ózonnal (AgO-vá).

A cink CO 2 -ban, környezeti feltételek mellett pedig a higany is ég. Még csak nem is oxidfilm borítja. 300 0 C-ra hevítve HgO és Hg 2 O oxidok keverékét képezi, amely t> 400 0 C-on O-t leválaszt, Hg-má alakul, míg a kadmium-oxid bomlási hőmérséklete 1813 0 C, a ZnO pedig 1950 0 C.

A kémiailag legstabilabb platina fémek és arany, de kellő melegítéssel szinte minden nemfémmel reagálnak (G 2, O 2, S, P, As), bár eltérő aktivitású ill. szelektivitás; nevezetesen: a balról jobbra haladó periódusokban az O 2 és F 2 ellenállás nő, a Cl 2 és S ellenállás pedig csökken (az elemek atomjainak elektronszerkezetének megfelelően (?)).

Tehát, ha a fluor csak t > 400 0 C-on lép reakcióba a platinával, akkor a klór 250 0 C-on (termék PtCl 2). Vagy ha figyelembe vesszük az oxigénnel való kölcsönhatást: a fekete formájú ozmium a levegőben oxidálódik a r.b. (OsO 4-ig), ruténiumot - enyhe melegítéssel, a többit pedig vörös hőfokon. Termékek: IrO 2, PdO, PtO 2, Rh 2 O 3.

(Erősebb hevítéssel ezek az oxidok lebomlanak, és ha a reakció:

PtO 2 → Pt+ O 2

500 0 C-on megy végbe, majd bomlás:

RuO 2 → Ru+ O 2

csak akkor fordul elő, ha t > 1300 0 C).

Hasonló növekedés figyelhető meg a fém oxigénnel szembeni ellenállásában, amikor vasról nikkelre vált (lásd 14. táblázat).

14. táblázat. A vascsaládba tartozó fémek oxigénnel való kölcsönhatásának jellemzői

Szilárd oldatok képződése. A d-fémek sajátossága a st.ok sokfélesége miatti hajlamuk. és vegyértékállapotok vegyületeket képeznek nem sztöchiometrikusösszetétele: intermetallikus vegyületek (AlNi stb.) vagy fémek (Fe S 3, VN, LaB, ZrC 6 stb.). És szilárd oldatok, különösen a megoldások végrehajtás gázok Így a szkandium és titán alcsoport fémei fordulatszámon abszorbeálják a hidrogént. az összetételhez: EH 2 és EH (3 hevítéssel a H 2 oldhatósága csökken).

A nikkel és a palládium különleges affinitást mutat a hidrogénhez (1 V Pd 1000 V H 2 -t old fel), ezért reakciókatalizátorok hidrogénezés. És például a platina túlnyomórészt O2-t (700 V-ig) abszorbeál, és ezért katalizátorként használják oxigénnel kapcsolatos folyamatokban: oxidáció NH 3 NO-ra, SO 2 SO-ra, 3 az autók kipufogógázainak utóégetésére (ebben az esetben különösen a NO alakul N 2-vé, a CO pedig CO 2-vé) stb.

E fémek katalitikus hatásának mechanizmusa az, hogy a feltételezések szerint a gázok M-ben oldódnak. porlasztott. Így a fémben lévő oldatának melegítésekor felszabaduló hidrogén erősebb redukálószer, mint a molekuláris.

Ezenkívül például a palládium, amikor egy bizonyos határig elnyeli a H 2 -t, megőrzi fémes tulajdonságait, de elveszíti paramágnesességét. Ez azt jelenti, hogy a hidrogénatomok legalább egy része feladja vegyértékelektronjait a fém vezetési sávjának.

Bizonyíték van a hidridionok részleges képződésére is, például amikor a hidrogén feloldódik a vasban. Kapott stb. nem szokványos hidridek, amelyekben a H 2 molekulák egészként koordinálódnak a d-fém atomján. (Modellként szolgálnak a katalízis során keletkező intermedierek tanulmányozásához.)