3. Общие химические свойства металлов

Среди металлов традиционно выделяют несколько групп. Входящие в их состав представители характеризуются отличной от других металлов химической активностью. Такими группами являются:

благородные металлы (серебро, золото, платина);
щелочные металлы (металлы, образованные элементами $I$А группы периодической системы);
щелочноземельные металлы (кальций, стронций, барий, радий).

Простые вещества, обладающие металлическими свойствами, в химических реакциях всегда являются восстановителями. Положение металла в ряду активности характеризует то, насколько активно данный металл способен вступать в химические реакции (т. е. то, насколько сильно у него проявляются свойства восстановителя).

Ряд активности металлов

$Li, K, Ba, Ca, Na, $	$Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb$	$H_{2}$	$Cu, Hg, Ag, Pt, Au$
активные металлы	металлы средней активности		неактивные металлы

1. В ряду активности восстановительные свойства металлов снижаются. Самые сильные восстановительные свойства у первых металлов ряда.

2. Более активный металл может вытеснить из растворов солей металлы, расположенные в ряду активности после него.

3. Металлы, расположенные в ряду активности до водорода, вытесняют его из растворов кислот.

4. Щелочные и щелочноземельные металлы в водных растворах сначала вступают в реакцию с водой.

Общие химические свойства металлов

Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами

1. Металлы взаимодействуют с кислородом, образуя оксиды.

Металл + кислород → оксид.

Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется оксид магния:

2 \overset{0}{Mg} + {\overset{0}{O}}_{2} \to 2 \overset{+ 2}{Mg} \overset{- 2}{O}

Видеофрагмент:

Горение магния в воздухе

Обрати внимание!

Серебро, золото и платина с кислородом не реагируют.

2. Металлы взаимодействуют с галогенами (фтором, хлором, бромом и иодом), образуя галогениды.

Металл + галоген → галогенид металла.

Например, при взаимодействии натрия с хлором образуется хлорид натрия:

2 \overset{0}{Na} + {\overset{0}{Cl}}_{2} \to 2 \overset{+ 1}{Na} \overset{- 1}{Cl}

3. Металлы взаимодействуют с серой, образуя сульфиды.

Металл + сера → сульфид металла.

Например, при взаимодействии цинка с серой образуется сульфид цинка:

\overset{0}{Zn} + \overset{0}{S} \to \overset{+ 2}{Zn} \overset{- 2}{S}

Видеофрагмент:

Взаимодействие цинка с серой

4. Активные металлы при нагревании реагируют с азотом, фосфором и некоторыми другими неметаллами.

Например, при взаимодействии лития с азотом образуется нитрид лития:

6 \overset{0}{Li} + {\overset{0}{N}}_{2} \to 2 {\overset{+ 1}{Li}}_{3} \overset{- 3}{N}

При взаимодействии кальция с фосфором образуется фосфид кальция:

3 \overset{0}{Ca} + 2 \overset{0}{P} \to {\overset{+ 2}{Ca}}_{3} {\overset{- 3}{P}}_{2}

Взаимодействие со сложными веществами

1. Щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействуют с водой при обычных условиях, образуя растворимое в воде основание (щёлочь) и водород.

Активный металл + вода → щёлочь + водород.

Например, при взаимодействии натрия с водой образуются гидроксид натрия и водород:

2 \overset{0}{Na} + 2 {\overset{+ 1}{H}}_{2} \overset{- 2}{O} \to 2 \overset{+ 1}{Na} \overset{- 2}{O} \overset{+ 1}{H} + {\overset{0}{H}}_{2}

Видеофрагмент:

Взаимодействие натрия с водой

Обрати внимание!

Некоторые металлы средней активности реагируют с водой при повышенной температуре, образуя оксид металла и водород.

Например, раскалённое железо реагирует с водяным паром, образуя смешанный оксид — железную окалину

{{Fe}_{3} O}_{4}

и водород:

3 \overset{0}{Fe} + 4 {\overset{+ 1}{H}}_{2} \overset{- 2}{O} \to \overset{+ 2}{Fe} \overset{- 2}{O} \cdot {\overset{+ 3}{Fe}}_{2} {\overset{- 2}{O}}_{3} + 4 {\overset{0}{H}}_{2}

2. Mеталлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, взаимодействуют с растворами кислот, образуя соль и водород.

Металл + кислота → соль + водород.

Например, при взаимодействии алюминия с серной кислотой образуются сульфат алюминия и водород:

2 \overset{0}{Al} + 3 {\overset{+ 1}{H}}_{2} \overset{+ 6}{S} {\overset{- 2}{O}}_{4} \to {\overset{+ 3}{Al}}_{2} {(\overset{+ 6}{S} {\overset{- 2}{O}}_{4})}_{3} + 3 {\overset{0}{H}}_{2}

Видеофрагмент:

Реакция алюминия с серной кислотой

3. Металлы реагируют с солями менее активных металлов в растворе, образуя соль более активного металла и менее активный металл в свободном виде.

Более активный металл + соль → соль более активного металла + менее активный металл.

Например, при взаимодействии железа с сульфатом меди($II$) образуются сульфат железа($II$) и медь:

\overset{0}{Fe} + \overset{+ 2}{Cu} {\overset{+ 6}{S} \overset{- 2}{O}}_{4} \to \overset{+ 2}{Fe} {\overset{+ 6}{S} \overset{- 2}{O}}_{4} + \overset{0}{Cu}

Видеофрагмент:

Взаимодействие железа с сульфатом меди

Предыдущая теория

Вернуться в тему

Следующая теория

Отправить отзыв

Нашёл ошибку?

Сообщи нам!

3. Общие химические свойства металлов

Теория: