+7 (727) 344 95 95
Толық ҰБТ тапсыру
Қазақша

iTest қолданбасын жүктеп алу

Мектеп емтихандарына ыңғайлырақ форматта дайындалыңыз

logo-device logotype logotype-float

Бейорганикалық химия: негізгі топшалардың металдары.
Алдыңғы конспект Келесі конспект
Конспект

Сілтілік металдар, Бірінші топтың s – элементтері (І A тобы)

Литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr

Литий мен натрийді олардың хлоридтерінің немесе гидроксидтерінің балқымаларын электролиздеу арқылы алады:

\(LiOH \leftrightarrow Li^++OH^-\)

Катодта \(Li^1+\bar{e}=Li^0\)

Анодта \(4OH^--4 \bar{e}=O_2+2H_2O\)

Калийді калий хлоридіне немесе калий гидроксидіне натрий буын жіберу арқылы тотықсыздандырып алады:

\(KCl+Na^\circ =K^\circ +NaCl\)

Сілтілік металдардың қасиеттері. Сілтілік металдар пышақпен оңай кесілетін жаңа кесілген жері күміс түсті, жеңіл, жұмсақ, оңай балқитын ақ түсті заттар.

Сілтілік металдар аса күшті тотықсыздандырғыштар болғандықтан көптеген металл еместермен әрекеттеседі. Сілтілік металдар ауада тотығып кетеді, сондықтан оларды керосинде сақтайды. Рубидий мен цезий ауада өздігінен жанып кетеді, ал басқалары аздап қыздырғанда жанады. Жанудың нәтижесінде литий қалыпты оксид, натрий перокси, ал калий, рубидий, цезий супероксидтер түзеді:

\(4Li+O_2=2Li_2O\)

\(2Na+O_2=Na_2O_2\)

\(K+O_2=KO_2\)

Сілтілік металдар галогендермен, күкіртпен, азотпен, сутекпен әрекеттесіп сәкес салидтер, сульфидтер, нитридтер, гидридтер түзеді.

Сілтілік металдар судан сутегін ығыстырады, мысалы;

 

Сілтілік металдар көптеген күрделі заттармен әрекеттесіп әр түрлі иондарды тотықсыздандырады, мысалы:

\(4K^0+TiCl_4^{4+}=4KCl^{3+}+Ti^0\)

8 K0 + K2SO46+ = K2S2- + 4 K2O21+

Сілтілік металдардың қосылыстары. Сілтілік металдарды ауада жаққанда (литийден басқалары) пероксидтер мен супероксидтер түзетіні жоғарыда айтылды.

Бұл пероксидтер мен супероксидтер қыздыруға тұрақты қатты заттар. Натрий пероксиді мен калий пероксиді күшті тотықтырғыштар. Олар ұнтақталған металдармен, көмірмен, фосформен, органикалық заттармен жылу бөле әрекеттеседі:

Na2O2 + Mg = Na2O + MgO

2 Na 2 O2 + C = 2 Na2 O + CO2

Натрий пероксидінің көміртегі (ІV) оксидімен әрекеттесу реакциясын сүңгуір қайықтарда тыныс алуға қажет оттегін алу үшін қолданылады:

2 Na 2 O2 + 2 CO2 = 2 Na2 CO3 + O2

Натрий пероксидінің тотықтырғыш қасиетін маталарды, сабынды, сүйекті, жүндерді ағарту үшін қолданылады. Натрий пероксиді синтетикалық жуғыш заттардың құрамына кіреді.

Натрий пероксиді мен калий супероксидтерін металдармен әрекеттестіру арқылы олардың қалыпты оксидтерін алады:

2 Na + Na2 O2 = 2 Na2 O

3 K + KO2 = 2 K2O

Натрий мен калийдің негіздік оксидтері сумен әрекеттесіп сәйкес негіздер түзеді:

Na2O + H2O = 2 NaOH

K2O + H2O = 2 KOH

Натрий гидроксиді (күйдіргіш натр немесе натрий сілтісі) мен калий гидроксиді (күйдіргіш калий немесе калий сілтісі) ақ түсті, кристалды қатты заттар. Суда көп жылу бөле өте жақсы еритін күшті негіздер. судағы ерітінділерінде толықтай иондарға ыдырап кетеді. Басқа негіздер сияқты қышқылдармен, қышқылдық оксидтермен, тұздармен әрекеттеседі.

Химиялық әдіс бойынша натрий сілтісін сода мен кальций гидроксидінің (сөндірілген ізбестің) әрекеттесуінен алады:

Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3 ↓

Электролиттік әдіс бойынша натрий гидроксидін натрий хлоридінің ерітіндісін электролиздеу арқылы алады. Мұндай ерітіндіде натрий хлориді натрий және хлор иондарына, ал су аз мөлшерде болса, Н+ және ОН-иондарына ыдырайды:

NaCl ↔ Na+ + Cl-

HOH ↔ H+ + OH-

Электродтарды ерітіндіге батырғанда натрийға қарағанда (-2,71 В) потенциалының мәні көбірек (-0,41 В) болғандықтан, сутегі катиондары

тотықсызданады:

2 H+ + 2ē = H20

Анодта хлорид – иондар тотығып газ күйдегі хлор бөлінеді:

2 Cl- - 2ē = Cl2

Ерітіндіде қалған Na және ОН иондары қайнатып суалтқаннан кейін натрий гидроксидін түзеді:

Na+ + OH- = NaOH

 

 

Сілтілік жер металдары. ІІ А тобы элементтері

Екінші топтың S-элементтеріне немесе екінші негізгі топшаға бериллий Ве, магний Мg, кальций Са, стронций Sz, барий Bа, радий Ra жатады.

Екінші негізгі топша элементтерінің алынуы бұл топшаның металдарын электролиттік және термиялық әдістермен байытады.

Бериллийді BeCl2 мен NaCl қоспасының балқымасын электролиздеу арқылы алады.

BeCl2= Be2++2Cl

Катодта Be2+ + 2e- =Beo

Анодта 2Cl- - 2e- = Cl20

Термиялық әдіспен бериллий фторидын магнииймен тотықсыздандыру

арқылы таза бериллий алады:

Be2+ F2 + Mg0 = Be2+ + MgF2

Өнеркәсіпте магнийдің көп мөлшерін тазартылған кариаллитті KCl∙ MgCl2∙ 6H2 O Электролиздеу арқылы өндіреді:

MgCl

       Mg2+ + 2Cl–

        Катодта

Mg2+ + 2e = Mgo

        Анодта

      2Cl − – 2e− = Cl2

 

Сонымен қатар магнийді термиялық әдіспен алу үшін магний оксидін немесе күйдірілген доломидтты күшті тотықсыздандырғыштармен: алюминиймен, кремниймен,кокспен т.б.әрекеттістіреді:

 

2(Mg2+O CaO) + Si0 = 2Mg0 + Ca Si4+O2

Кальцийді де магний сияқты СаCl 2 – ні электролиздеу арқылы да, термиялық әдіспен де өндіреді. Соңғы әдіспен металдардың оксидтерін алюминий арқылы жоғары температурада тотықсыздандырады:

 

Үшінші топтың элементтері (ІІІ А тобы)

Үшінші топтың элементтеріне бор B, алюминий Al, галий Ga, индий In, талий Tl жатады.

Алюминий Алюминидің таралуы және алынуы.

Алюминийдің қасиеттері. Алюминий күмістей ақ түсті металл. Ол жеңіл металдарға жатады, жылуды және электр тоғын жақсы өткізеді, суықтай және ыстықтай өңдеуге икемді.

Химиялық қасиеттері жағынан алюминий өте актив металдардың қатарына жатады. Қалыпты температурада ол галогендермен әрекеттесіп галидтер түзеді, мысалы,

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

4Al + 3O2 = 2Al2O3 ∆H = -1670 кДж

Алюминийді өте қатты қыздырғанда (800 – 10000С) күкіртпен, азотпен әрекеттесіп, сәйкес алюминий сульфидін, нитридін түзеді:

2Al + 3S = Al2S3

2Al + N2 = 2AlN

Өте жоғары температурада (20000С) алюминий көміртегімен әрекеттесіп алюминий карбидін түзеді.

4Al + 3C = Al4C3

Түзілген алюминий карбиді сумен әрекеттесіп (гидролизденіп), көмірсутектердің қарапайым өкілі метанды бөліп шығарады:

Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4

Оксидтен тазартылған алюминий сумен қуатты түрде әрекеттесіп, сутегін ығыстырып шығарады:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

Алюминий амфотерлі болғандықтан қышқылдармен де, сілтілермен де әрекеттесіп тиісті тұздар түзеді және сутегі бөліп шығарады.

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2Al + 6KOH + 6H2O = 2K3[Al(OH)6] + 3H2

Алюминий қосылыстары. Химиялық қосылыстарында алюминийдің тотығу дәрежесі +3.

Алюминий оксиді Al2O3 суда ерімейтін ақ түсті кристалды қатты зат. Алюминий сияқты ол амфотерлік қасиет көрсетеді.

Алюминий оксиді суда ерімейтіндіктен, оның гидроксидін алюминий тұздарынан эквивалентті мөлшердегі сілтімен әрекеттестіріп алады.

Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4

 

Алюминий гидроксиді суда ерімейтін әлсіз негіз. Ол амфотерлік қасиеттері болғандықтан әрі қышқылдарда, әрі сілтілерде ериді:

Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O

Al(OH)3 + 3KOH = K3[Al(OH)6]

Алюминий гидроксидін сілтілермен қосып балқытқанда орта – алюминаттар немесе металлалюминаттар түзеді:

Al(OH)3 + 3KOH = K3AlO3 + 3H2O

Al(OH)3 + KOH = KAlO2 + 2H2O

Алюминий тұздары түссіз болады, өйткені олардың құрамына кіретін алюминий катионының түсі болмайды. Алюминийдің тұздарының көбі жақсы ериді және судағы ерітінділерінде гидролизденеді. Алюминий катионы мен күшті қышқылдардың қалдығынан құралған тұздардың ерітінділері гидролизденудің нәтижесінде қышқылдық орта көрсетеді, мысалы:

AlCl3 + H2O = Al(OH)Cl2 + HCl

Al+3 + HOH = Al(OH)+2 + H+

Алюминий катионы мен әлсіз қышқылдардың тұздары толықтай гидролизденіп, алюминий гидроксиді мен сәйкес қышқылдар түзеді, мысалы:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S

Al(CH3COO)3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3CH3COOH

 

 



Сұрақтар

  1. Берілген айналулар нұсқасында        \(Na_2O_2\rightarrow X \rightarrow NaOH \) Х заты, ол не?

  2. Массасы 10 г мыс және алюминий бар қоспаны тұз қышқылының артық мөлшерімен өңдегенде көлемі 6,2 л (қ.ж.) сутек бөлінді. Қоспадағы металдардың массалық үлестерін тап.

  3. \(Na_2CO_3, Na_3PO_4 \;және\; NaCl \)  тұздары ерітінділерінің ортасы.

  4. Берілген реакция теңдеудегі  \(KNO_3+C+S\rightarrow K_2S+N_2+CO_2\) барлық коэффициенттер қосындысы.

  5. Кальций атомының электрондық конфигурациясы.

  6. Кальций оксиді СаО.

  7. Ион алмасу реакциясы нәтижесінде кальций фосфаты түзіледі.

  8. Уақытша судың кермектігін қандай заттардың көмегімен жоюға болады?

  9. Алюминий натрий гидроксиді ерітіндісімен әрекеттескен кезде түзілетін тұздың формуласы.

  10. Алюминий оксиді – екідайлы оксид, себебі қандай заттармен әрекеттеседі?

  11. Алюминий гидроксиді қандай заттардың әрекеттесуінен түзіледі?

  12. Алюминий хлоридінің гидролиз кезінде химиялық реакция теңдеудегі екінші саты бойынша қысқартылған иондық теңдеуде коэффициенттердің қосындысы.

  13. Құрамында массасы 40 г натрий гидроксиді бар ерітіндіге массасы 49 г бар күкірт қышқылы ерітіндісін қосқан кезде түзілген тұздың массасы.

  14. Натрий гидроксиді бар ерітінді қандай бөлшектерді анықтау үшін қолданылады?

  15. Натрий гидроксидінің ерітіндісінде фенолфталеин түсі ... түске өзгереді.

  16. Кальцийленген соданың формуласы.

  17. Өнеркәсіпте сілтілік металдарды алу әдісі.

  18. Сілтілік металдарды керосиннің астында сақтайды, не себепті?

  19. Химиялық реакцияларда сілтілік металдар.

  20. Сілтілік металдар ... ұялас элементтері.

  21. Натрийдің маңызды минерал(-дар)ы.

  22.  \(S^{-2}\) → \(S^{0}\) → \(S^{+4}\) →\(S^{+6}\) → \(S^{-2}\)тізбегіне сәйкес келетін өзгерістер қатары.

Қате туралы хабарландыру