Scrieți ecuațiile de reacție conform schemelor Vă rugăm 1) fosfat de calciu + clorură de bariu \u003d fosfat de bariu + clorură de calciu 2) Carbonat de sodiu + azotat de potasiu \u003d carbonat

azotat de calciu + sodiu 3) Acid sulfuric + hidroxid de magneziu = sulfat de magneziu + apă 4) Oxid de litiu + acid clorhidric = clorură de litiu + apă 5) Oxid de sulf (V1) + hidroxid de sodiu = sulfat de sodiu + apă 6) Aluminiu + acid bromhidric = bromură de aluminiu + hidrogen 7) Azotat de plumb (11) + sulfură de sodiu \u003d sulfură de plumb (11) + acid silicic 8) Silicat de potasiu + acid fosforic \u003d fosfat de potasiu + acid silicic 9) hidroxid de zinc-acid iodhidric \u003d zinc iodide apă 10) Oxid de azot (V) + hidroxid de sodiu \u003d netrat de potasiu + apă 11) Azotat de bariu + acid sulfuric \u003d sulfat de bariu + acid azotic 12) Monoxid de carbon (1V) - hidroxid de calciu \u003d carbonat de calciu + apă 13) Sulf oxid (1V) + oxid de potasiu \u003d sulfat de potasiu 14) Oxid de magneziu + fosfor (V) oxid \u003d fosfat de magneziu 15) Acid azotic + hidroxid de crom (111) \u003d crom (111) azotat + acid sulfurat de hidrogen 16) netrat de argint \u003d sulfură de argint + acid azotic 17) Oxid de fier (111) + hidrogen \u003d fier + apă 18) Nitrat de cupru (11) + aluminiu \u003d cupru + azotat de aluminiu 19) Hidroxid de aluminiu \u003d oxid de aluminiu + apă

a) sodiu --- hidroxid de sodiu -- sulfura de sodiu --- clorura de sodiu --- sulfat de sodiu b) magneziu --- sulfat de magneziu --- hidroxid de magneziu --- oxid de magneziu -- clorura de magneziu

c) plumb - plumb (II) oxid - plumb (II) azotat - plumb (II) hidroxid - plumb (II) oxid - plumb (II) sulfat d) sulf - - hidrogen sulfurat - - sulfit de potasiu - -clorură de potasiu - potasiu clorura - acid clorhidric e) calciu - hidroxid de calciu - carbonat de calciu - azotat de calciu - acid azotic e) aluminiu - sulfat de aluminiu - hidroxid de aluminiu - oxid de aluminiu - azotat de aluminiu g) sulf - oxid de sulf (IV) - acid sulfuros - - sulfit de sodiu - acid sulfuros h) oxigen - oxid de aluminiu - sulfat de aluminiu - hidroxid de aluminiu - metaaluminat de sodiu j) aluminiu - clorură de aluminiu - azotat de aluminiu - hidroxid de aluminiu - sulfat de aluminiu l) cupru - clorură de cupru (II) - cupru - oxid de cupru (II) - cupru (II) azotat m) fier - fier (II) clorură - fier (II) hidroxid - fier (II) sulfat - fier n) fier - fier (III) clorură - fier (III) azotat - fier (III) sulfat - fier

1. Reacționează cu o soluție apoasă de carbonat de sodiu

1) sulfat de potasiu 3) sulfură de cupru (II).
2) monoxid de carbon (IV) 4) acid silicic

2. Reacţionează cu o soluţie de clorură de bariu
1) hidroxid de calciu 3) sulfat de sodiu
2) hidroxid de cupru (II) 4) Hidrogen

3. Reacționează cu o soluție de azotat de calciu
1) carbonat de sodiu 3) siliciu
2) zinc 4) acid bromhidric

4. când 1 mol și 2 moli de KoH interacționează,
1) sare medie 3) sare acra
2) sare bazică 4) substanțele nu reacţionează

5. Ca rezultat al reacției silicatului de sodiu cu acidul clorhidric,
1) siliciură de sodiu 3) acid silicic
2) Siliciu 4) oxid de siliciu

1. Sarea și alcalina se formează prin interacțiunea soluțiilor
1)

2. Reacționează cu o soluție de azotat de bariu
1) clorură de sodiu 3) carbonat de potasiu
2) cupru 4) carbonat de calciu

3. Reacţionează cu o soluţie de azotat de bariu
1) sulfat de sodiu 3) fier
2) cuvânt clorură 4) cupru

4. Reacționează cu soluția de sulfat de zinc
1) magneziu 3) sulf
2) oxid de siliciu 4) hidroxid de aluminiu

5. reactie chimica(în soluție) posibil între

6) Între ce substanțe are loc o reacție chimică?
1) carbonat de calciu și azotat de sodiu
2) silicat de magneziu și fosfat de potasiu
3) sulfat de fier (II) și sulfură de plumb
4) clorură de bariu și sulfat de zinc

I.V.TRIGUBCHAK

Tutor de chimie

Continuare. Pentru început, a se vedea Nr. 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11/2008

ACTIVITATEA 24

clasa a 10-a(primul an de studiu)

Zincul și compușii săi

1. Poziția în tabelul lui D.I. Mendeleev, structura atomului.

2. Originea numelui.

3. Proprietăți fizice.

4. Proprietăți chimice.

5. A fi în natură.

6. Metode de bază de obţinere.

7. Oxid și hidroxid de zinc - proprietăți și metode de producție.

Zincul este situat într-un subgrup lateral al grupului II al tabelului lui D.I. Mendeleev. A lui formula electronica 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d 10 4s 2. Zincul este d-element, prezintă în compuși o singură stare de oxidare +2 (deoarece a treia nivel de energie atomul de zinc este complet umplut cu electroni). Fiind un element amfoter cu predominanță proprietăți metalice, în compuși, zincul este mai des parte a cationului, mai rar - anionul. De exemplu,

Se crede că numele de zinc provine de la cuvântul german antic „zinco” (alb, ghimpe). La rândul său, acest cuvânt se întoarce la arabul „kharasin” (metal din China), care indică locul de producere a zincului, adus în Europa din China în Evul Mediu.

Ph i s i c h e

Zincul este un metal alb; în aer, se acoperă cu o peliculă de oxid, iar suprafața sa se pătește. La rece, este un metal destul de fragil, dar la o temperatură de 100-150 ° C, zincul este ușor de prelucrat și formează aliaje cu alte metale.

Proprietăți chimice

Zincul este un metal cu reactivitate medie, dar este mai activ decât fierul. Zincul după distrugerea peliculei de oxid prezintă următoarele proprietăți chimice.

Zn + H2ZnH2.

2Zn + O22ZnO.

Metale (-).

Nemetale (+):

Zn + Cl 2 ZnCl 2,

3Zn + 2P Zn 3 P 2 .

Zn + 2H2O Zn (OH)2 + H2.

Oxizi bazici (-).

Oxizi acizi (-).

Baze (+):

Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2,

Zn + 2NaOH (topit) = Na2ZnO2 + H2.

Acizi neoxidanți (+):

Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2.

Acizi oxidanți (+):

3Zn + 4H2S04 (conc.) = 3ZnS04 + S + 4H2O.

4Zn + 5H2SO4 (conc.) = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O,

4Zn + 10HNO 3 (inteligent) = 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O.

Săruri (+/-):*

Zn + CuCl 2 \u003d Cu + ZnCl 2,

Zn + NaCl fără reacție.

În natură, zincul se găsește sub formă de compuși, dintre care cei mai importanți sunt sfalerita sau blenda de zinc (ZnS), smithsonite sau spatul de zinc (ZnCO 3), minereul de zinc roșu (ZnO).

În industrie, pentru a obține zinc, minereul de zinc este prăjit pentru a obține oxid de zinc, care este apoi redus cu carbon:

2ZnS + 3O 2 2ZnO + 2SO 2,

2ZnO + C2Zn + CO2.

Cei mai importanți compuși de zinc includ oc și d (ZnO) și hidro r c și d (Zn (OH) 2). Acestea sunt substanțe cristaline albe, care prezintă proprietăți amfotere:

ZnO + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O,

ZnO + 2NaOH + H 2O \u003d Na 2,

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O,

Zn(OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2.

Oxidul de zinc poate fi obținut prin oxidarea zincului, descompunerea hidroxidului de zinc sau prăjirea amestecului de zinc:

Zn(OH)2ZnO + H2O,

2ZnS + 3O 2 2ZnO + 3SO 2 .

Hidroxidul de zinc se obține printr-o reacție de schimb între o soluție de sare de zinc și un alcali:

ZnCl2 + 2NaOH (deficit) = Zn(OH)2 + 2NaCl.

Trebuie amintiți acești compuși: blenda de zinc (ZnS), vitriol de zinc (ZnSO 4 7H 2 O).

Test pe tema „Zinc și compușii săi”

1. Suma coeficienților din ecuația pentru reacția zincului cu acidul azotic foarte diluat este:

a) 20; b) 22; c) 24; d) 29.

2. Zincul dintr-o soluție concentrată de carbonat de sodiu înlocuiește:

a) hidrogen; b) monoxid de carbon;

c) dioxid de carbon; d) metan.

3. Soluțiile alcaline pot reacționa cu următoarele substanțe (sunt posibile mai multe răspunsuri corecte):

a) sulfat de cupru și clor;

b) oxid de calciu și cupru;

c) hidrosulfat de sodiu și zinc;

d) hidroxid de zinc și hidroxid de cupru.

4. Densitatea unei soluții de hidroxid de sodiu 27,4% este de 1,3 g/ml. Concentrația molară de alcali în această soluție este:

a) 0,0089 mol/ml; b) 0,0089 mol/l;

c) 4 mol/l; d) 8,905 mol/l.

5. Pentru a obține hidroxid de zinc, aveți nevoie de:

a) se adaugă soluție de hidroxid de sodiu prin picurare la soluția de clorură de zinc;

b) se adaugă prin picurare soluția de clorură de zinc la soluția de hidroxid de sodiu;

c) se adaugă soluție de hidroxid de sodiu în exces la soluția de clorură de zinc;

d) se adaugă soluție de hidroxid de sodiu prin picurare la soluția de carbonat de zinc;

6. Eliminați conexiunea „extra”:

a) H2Zn02; b) ZnCI2; c) ZnO; d) Zn(OH)2.

7. Un aliaj de cupru și zinc cu o greutate de 24,12 g a fost tratat cu un exces de acid sulfuric diluat. Totodată, au fost eliberați 3,36 litri de gaz (n.a.s.). Fracția de masă a zincului din acest aliaj este (în%):

a) 59,58; b) 40,42; c) 68,66; d) 70,4.

8. Granulele de zinc vor interacționa cu o soluție apoasă (sunt posibile mai multe răspunsuri corecte):

a) acid clorhidric; b) acid azotic;

c) hidroxid de potasiu; d) sulfat de aluminiu.

9. Dioxidul de carbon cu un volum de 16,8 l (n.o.) a fost absorbit de 400 g de soluție de hidroxid de potasiu 28%. Fracția de masă a unei substanțe în soluție este (în%):

a) 34,5; b) 31,9; c) 69; d) 63,7.

10. Masa unei probe de carbonat de zinc care conține 4,816 10 24 atomi de oxigen este (în g):

a) 1000; b) 33,3; c) 100; d) 333,3.

Cheia testului

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
b	A	a, în	G	A	b	b	a B C D	b	G

Sarcini și exerciții pentru metale amfotere

Lanțuri de transformări

1. Zinc -> oxid de zinc -> hidroxid de zinc -> sulfat de zinc -> clorură de zinc -> azotat de zinc -> sulfură de zinc -> oxid de zinc -> zincat de potasiu.

2. Oxid de aluminiu -> tetrahidroxoaluminat de potasiu -> clorură de aluminiu -> hidroxid de aluminiu -> tetrahidroxoaluminat de potasiu.

3. Sodiu -> hidroxid de sodiu -> bicarbonat de sodiu -> carbonat de sodiu -> hidroxid de sodiu -> hexahidroxocromat de sodiu(III).

4. Crom -> clorură de crom (II) -> clorură de crom (III) -> hexahidroxocromat (III) de potasiu + brom + hidroxid de potasiu -> cromat de potasiu -> dicromat de potasiu -> oxid de crom (VI).

5. Sulfura de fier (II) -> X 1 -> oxid de fier (III) -> X 2 -> sulfură de fier (II).

6. Clorura de fier (II) -> A -> B -> C -> D -> D -> clorură de fier (II) (toate substanțele conțin fier; sunt doar trei reacții redox la rând în schemă).

7. Crom -> X 1 -> sulfat de crom (III) -> X 2 -> dicromat de potasiu -> X 3 -> crom.

Un nivel

1. Pentru a dizolva 1,26 g dintr-un aliaj de magneziu cu aluminiu, s-au folosit 35 ml dintr-o soluție de acid sulfuric 19,6% (densitate - 1,14 g / ml). Excesul de acid a reacţionat cu 28,6 ml de soluţie de carbonat acid de potasiu 1,4 mol/L. Determinați compoziția aliajului original și volumul de gaz (n.a.s.) eliberat în timpul dizolvării aliajului.

Răspuns. 57,6% Mg; 42,4% Al; 1,34 l H2.

2. Un amestec de calciu și aluminiu cântărind 18,8 g a fost calcinat fără acces la aer cu un exces de pulbere de grafit. Produsul de reacție a fost tratat cu acid clorhidric diluat și s-au eliberat 11,2 litri de gaz (n.o.). Determinați compoziția amestecului inițial.

Decizie

Ecuații de reacție:

Fie (Ca) = X mol, (Al) = 4 y mol.

Apoi: 40 X + 4 27y = 18,8.

Conform sarcinii:

v (C 2 H 2 + CH 4) \u003d 11,2 litri.

Prin urmare,

(C 2 H 2 + CH 4) \u003d 11,2 / 22,4 \u003d 0,5 mol.

Conform ecuației reacției:

(C 2 H 2) \u003d (CaC 2) \u003d (Ca) \u003d X molie,

(CH 4) \u003d 3/4 (Al) \u003d 3 y molie,

X + 3y = 0,5.

Rezolvam sistemul:

X = 0,2, y = 0,1.

Prin urmare,

(Ca) = 0,2 mol,

(Al) = 4 0,1 = 0,4 mol.

În amestecul original:

m(Ca) = 0,2 40 = 8 g,

(Ca) = 8/18,8 = 0,4255 sau 42,6%;

m(Al) = 0,4 27 = 10,8 g,

(Al) = 10,8/18,8 = 0,5744 sau 57,4%.

Răspuns. 42,6% Ca; 57,4% Al.

3. Când interacționează cu 11,2 g de metal din grupa VIII sistem periodic cu clorul format 32,5 g clorură. Definiți metalul.

Răspuns. Fier.

4. Când s-a ars pirita, s-au eliberat 25 m 3 de dioxid de sulf (temperatura 25 ° C și presiune 101 kPa). Calculați masa solidului rezultat.

Răspuns. 40,8 kg Fe2O3.

5. La calcinarea a 69,5 g de sulfat de fier (II) hidrat cristalin, se formează 38 g de sare anhidră. Determinați formula hidratului cristalin.

Răspuns. Heptahidrat FeS047H2O.

6. Sub acțiunea unui exces de acid clorhidric pe 20 g dintr-un amestec care conține cupru și fier s-a degajat gaz cu un volum de 3,36 l (n.o.). Determinați compoziția amestecului inițial.

Răspuns. 58% Cu; 42% Fe.

Nivelul B

1. Ce volum de soluție 40% de hidroxid de potasiu (densitate - 1,4 g/ml) trebuie adăugat la 50 g de soluție 10% de clorură de aluminiu pentru ca precipitatul inițial să se dizolve complet?

Răspuns. 15 ml.

2. Metalul a fost ars în oxigen cu formarea a 2,32 g de oxid, pentru a cărui reducere la metal este necesar să se cheltuiască 0,896 l (N.O.) de monoxid de carbon. Metalul redus este dizolvat în acid sulfuric diluat, soluția rezultată dă un precipitat albastru cu sare roșie din sânge. Determinați formula oxidului.

Răspuns: Fe3O4.

3. Ce volum dintr-o soluție 5,6 M de hidroxid de potasiu va fi necesar pentru a dizolva complet 5 g dintr-un amestec de crom (III) și hidroxid de aluminiu dacă fracția de masă a oxigenului din acest amestec este de 50%?

Răspuns. 9,3 ml.

4. S-a adăugat sulfură de sodiu la o soluție de 14% de azotat de crom(III), soluția rezultată a fost filtrată și fiartă (fără pierderi de apă), în timp ce fracția de masă a sării de crom a scăzut la 10%. Determinați fracțiile de masă ale substanțelor rămase în soluția rezultată.

Răspuns. 4,38% NaN03.

5. Un amestec de clorură de fier (II) și dicromat de potasiu a fost dizolvat în apă și acidulat cu acid clorhidric. După ceva timp, s-a adăugat prin picurare un exces de soluție de hidroxid de potasiu la soluție, precipitatul care s-a format a fost filtrat și calcinat până la masa constanta. Masa reziduului uscat este de 4,8 g. Aflați masa amestecului inițial de săruri, având în vedere că fracțiunile de masă de clorură de fier (II) și dicromat de potasiu din acesta sunt 3:2.

Răspuns. 4,5 g

6. 139 g de sulfat feros au fost dizolvate în apă la o temperatură de 20 ° C și s-a obținut o soluție saturată. Când această soluție a fost răcită la 10 °C, a precipitat un precipitat de sulfat de fier. Aflați masa precipitatului și fracția de masă a sulfatului de fier (II) în soluția rămasă (solubilitatea sulfatului de fier (II) la 20 ° C este de 26 g și la 10 ° C - 20 g).

Răspuns. 38,45 g FeS047H20; 16,67%.

Sarcini calitative

1. Substanța simplă de lumină alb-argintie A, care are o conductivitate termică și electrică bună, reacționează atunci când este încălzită cu o altă substanță simplă B. Solidul rezultat se dizolvă în acizi cu eliberarea gazului C, care, atunci când este trecut printr-o soluție de acid sulfuros , precipită substanța B. Identificați substanțele, scrieți ecuațiile reacției.

Răspuns. Substanțe: A - Al, B - S, C - H 2 S.

2. Există două gaze, A și B, ale căror molecule sunt triatomice. Când fiecare dintre ele este adăugat la o soluție de aluminat de potasiu, se formează un precipitat. Sugera formule posibile gazele A și B, având în vedere că aceste gaze sunt binare. Scrieți ecuațiile de reacție. Cum se pot distinge chimic aceste gaze?

Decizie

Gaz A - CO 2; gaz B - H 2 S.

2KAlO 2 + CO 2 + 3H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + K 2 CO 3,

2KAlO 2 + H 2 S + 2H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + K 2 S.

3. Compusul maro insolubil în apă A se descompune la încălzire pentru a forma doi oxizi, dintre care unul este apa. Un alt oxid, B, este redus de carbon pentru a forma metalul C, al doilea cel mai comun metal din natură. Identificați substanțele, scrieți ecuațiile de reacție.

Răspuns. Substanțe: A - Fe (OH) 3,
B - Fe2O3, C - Fe.

4. Sarea A este formată din două elemente, atunci când este arsă în aer, se formează doi oxizi: B - solid, de culoare maro, și gazos. Oxidul B intră într-o reacție de substituție cu metalul alb argintiu C (când este încălzit). Identificați substanțele, scrieți ecuațiile de reacție.

Răspuns. Substante: A - FeS 2, B - Fe 2 O 3, C - Al.

* Semnul +/– înseamnă că această reacție nu are loc cu toți reactivii sau în condiții specifice.

Va urma

1. 2H 2SO 4 (conc.) + Cu \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2O

sulfat de cupru

H 2SO 4 (razb.) + Zn \u003d ZnSO 4 + H 2
sulfat de zinc
2. FeO + H 2 \u003d Fe + H 2O
CuSO 4 + Fe \u003d Cu ↓ + FeSO 4

3. Compunem săruri de acid azotic:
formula acidului azotic HNO3 reziduu acid NO3- - azotat
Să facem formule de săruri:
Na + NO3- Conform tabelului de solubilitate, determinăm sarcinile ionilor. Deoarece ionul de sodiu și ionul de nitrat au sarcinile „+” și respectiv „-”, indicii din această formulă nu sunt necesari. Obtii aceasta formula:
Na + NO3- - azotat de sodiu
Ca2 + NO3- - Conform tabelului de solubilitate, determinăm sarcinile ionilor. Conform regulii crucii, vom aranja indicii, dar deoarece ionul de nitrat este un ion complex cu o sarcină de „-”, acesta trebuie luat între paranteze:
Ca2+(NO3)-2 - azotat de calciu
Al3 + NO3- - Conform tabelului de solubilitate, determinăm sarcinile ionilor. Conform regulii crucii, vom aranja indicii, dar deoarece ionul de nitrat este un ion complex cu o sarcină de „-”, acesta trebuie luat între paranteze:
Al3+(NO3)-3 - azotat de aluminiu
alte metale
clorură de zinc ZnCl2
azotat de aluminiu Al(NO3)3

Cuprul (Cu) aparține elementelor d și este situat în grupa IB a tabelului periodic al lui D.I. Mendeleev. Configurația electronică a atomului de cupru în starea fundamentală este scrisă ca 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 în loc de formula așteptată 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2 . Cu alte cuvinte, în cazul unui atom de cupru, se observă așa-numitul „salt de electroni” de la subnivelul 4s la subnivelul 3d. Pentru cupru, pe lângă zero, sunt posibile stările de oxidare +1 și +2. Starea de oxidare +1 este predispusă la disproporționare și este stabilă numai în compuși insolubili precum CuI, CuCl, Cu 20 etc., precum și în compuși complecși, de exemplu, Cl și OH. Compușii de cupru în starea de oxidare +1 nu au o culoare specifică. Deci, oxidul de cupru (I), în funcție de dimensiunea cristalelor, poate fi roșu închis (cristale mari) și galben (cristale mici), CuCl și CuI sunt albe, iar Cu 2 S este negru-albastru. Mai stabilă din punct de vedere chimic este starea de oxidare a cuprului, egală cu +2. Sărurile care conțin cupru într-o stare de oxidare dată sunt de culoare albastră și albastru-verde.

Cuprul este un metal foarte moale, maleabil și ductil, cu o conductivitate electrică și termică ridicată. Culoarea cuprului metalic este roșu-roz. Cuprul este în seria de activitate a metalelor la dreapta hidrogenului, adică. se referă la metale slab active.

cu oxigen

În condiții normale, cuprul nu interacționează cu oxigenul. Căldura este necesară pentru ca reacția dintre ele să continue. În funcție de excesul sau lipsa de oxigen și condițiile de temperatură, poate forma oxid de cupru (II) și oxid de cupru (I):

cu sulf

Reacția sulfului cu cuprul, în funcție de condițiile de desfășurare, poate duce la formarea atât a sulfurei de cupru (I) cât și a sulfurei de cupru (II). Când un amestec de cu pulbere și S este încălzit la o temperatură de 300-400 ° C, se formează sulfură de cupru (I):

Cu o lipsă de sulf și reacția se efectuează la o temperatură mai mare de 400 ° C, se formează sulfură de cupru (II). Cu toate acestea, o modalitate mai simplă de a obține sulfură de cupru (II) din substanțe simple este interacțiunea cuprului cu sulful dizolvat în disulfură de carbon:

Această reacție are loc la temperatura camerei.

cu halogeni

Cuprul reacționează cu fluor, clor și brom pentru a forma halogenuri cu formula generala CuHal 2, unde Hal este F, Cl sau Br:

Cu + Br 2 = CuBr 2

În cazul iodului, cel mai slab agent oxidant dintre halogeni, se formează iodura de cupru (I):

Cuprul nu interacționează cu hidrogenul, azotul, carbonul și siliciul.

cu acizi neoxidanţi

Aproape toți acizii sunt acizi neoxidanți, cu excepția acidului sulfuric concentrat și a acidului azotic de orice concentrație. Deoarece acizii neoxidanți sunt capabili să oxideze doar metalele care se află în seria de activitate până la hidrogen; aceasta înseamnă că cuprul nu reacționează cu astfel de acizi.

cu acizi oxidanţi

- acid sulfuric concentrat

Cuprul reacţionează cu acidul sulfuric concentrat atât când este încălzit, cât şi la temperatura camerei. Când este încălzită, reacția se desfășoară în conformitate cu ecuația:

Deoarece cuprul nu este un agent reducător puternic, sulful este redus în această reacție doar la starea de oxidare +4 (în SO2).

- cu acid azotic diluat

Reacția cuprului cu HNO3 diluat conduce la formarea azotatului de cupru (II) și monoxidului de azot:

3Cu + 8HNO 3 (dif.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

- cu acid azotic concentrat

HNO3 concentrat reacționează ușor cu cuprul în condiții normale. Diferența dintre reacția cuprului cu acidul azotic concentrat și interacțiunea cu acidul azotic diluat constă în produsul reducerii azotului. În cazul HNO 3 concentrat, azotul este redus într-o măsură mai mică: în locul oxidului de azot (II), se formează oxidul de azot (IV), care este asociat cu o competiție mai mare între moleculele de acid azotic din acidul concentrat pentru electronii agentului reducător ( Cu):

Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

cu oxizi nemetalici

Cuprul reacţionează cu unii oxizi nemetalici. De exemplu, cu oxizi precum NO2, NO, N2O, cuprul este oxidat la oxid de cupru (II), iar azotul este redus la starea de oxidare 0, adică. se formează o substanță simplă N 2:

În cazul dioxidului de sulf, în locul unei substanțe simple (sulf), se formează sulfură de cupru (I). Acest lucru se datorează faptului că cuprul cu sulful, spre deosebire de azot, reacționează:

cu oxizi metalici

La sinterizarea cuprului metalic cu oxid de cupru (II) la o temperatură de 1000-2000 ° C, se poate obține oxid de cupru (I):

De asemenea, cuprul metalic poate reduce oxidul de fier (III) la calcinare la oxid de fier (II):

cu săruri metalice

Cuprul înlocuiește metalele mai puțin active (în dreapta acestuia în seria de activități) din soluțiile sărurilor lor:

Cu + 2AgNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2Ag ↓

Are loc și o reacție interesantă, în care cuprul este dizolvat într-o sare a unui metal mai activ - fier în starea de oxidare +3. Cu toate acestea, nu există contradicții, pentru că cuprul nu înlocuiește fierul din sarea sa, ci doar îl restabilește din starea de oxidare +3 la starea de oxidare +2:

Fe 2 (SO 4) 3 + Cu \u003d CuSO 4 + 2FeSO 4

Cu + 2FeCl 3 = CuCl 2 + 2FeCl 2

Ultima reacție este utilizată în producția de microcircuite în stadiul de gravare a plăcilor de cupru.

Coroziunea cuprului

Cuprul se corodează în timp atunci când este expus la umiditate, dioxid de carbon și oxigen atmosferic:

2Cu + H 2 O + CO 2 + O 2 \u003d (CuOH) 2 CO 3

Ca rezultat al acestei reacții, produsele de cupru sunt acoperite cu o acoperire liberă de culoare albastru-verde de hidroxocarbonat de cupru (II).

Proprietățile chimice ale zincului

Zincul Zn este în grupa IIB din perioada a IV-a. Configurația electronică a orbitalilor de valență ai atomilor unui element chimic în starea fundamentală 3d 10 4s 2 . Pentru zinc, este posibilă o singură stare de oxidare, egală cu +2. Oxid zinc ZnOşi hidroxidul de zinc Zn(OH) 2 au proprietăţi amfotere pronunţate.

Zincul se patează atunci când este depozitat în aer, devenind acoperit cu un strat subțire de oxid de ZnO. Oxidarea are loc deosebit de ușor la umiditate ridicată și în prezența dioxidului de carbon datorită reacției:

2Zn + H 2 O + O 2 + CO 2 → Zn 2 (OH) 2 CO 3

Vaporii de zinc ard în aer și o fâșie subțire de zinc, după ce strălucește în flacăra unui arzător, arde în ea cu o flacără verzuie:

Când este încălzit, zincul metalic interacționează și cu halogenii, sulful, fosforul:

Zincul nu reacționează direct cu hidrogenul, azotul, carbonul, siliciul și borul.

Zincul reacţionează cu acizii neoxidanţi pentru a elibera hidrogen:

Zn + H2S04 (20%) → ZnS04 + H2

Zn + 2HCI → ZnCl2 + H2

Zincul industrial este deosebit de ușor solubil în acizi, deoarece conține impurități ale altor metale mai puțin active, în special cadmiu și cupru. Din anumite motive, zincul de înaltă puritate este rezistent la acizi. Pentru a accelera reacția, o probă de zinc grad înalt puritatea este adusă în contact cu cuprul sau se adaugă puțină sare de cupru în soluția acidă.

La o temperatura de 800-900 o C (caldura rosie), zincul metalic, fiind in stare topit, interactioneaza cu vaporii de apa supraincalziti, eliberand hidrogen din acesta:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

Zincul reacționează și cu acizi oxidanți: sulfuric și nitric concentrați.

Zincul ca metal activ poate forma dioxid de sulf, sulf elementar și chiar hidrogen sulfurat cu acid sulfuric concentrat.

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Compoziția produselor de reducere a acidului azotic este determinată de concentrația soluției:

Zn + 4HNO 3 (conc.) = Zn (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Zn + 8HNO 3 (40%) = 3Zn (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

4Zn + 10HNO3 (20%) = 4Zn (NO3)2 + N2O + 5H2O

5Zn + 12HNO3 (6%) = 5Zn(NO3)2 + N2 + 6H2O

4Zn + 10HNO3 (0,5%) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Direcția procesului este, de asemenea, afectată de temperatură, cantitatea de acid, puritatea metalului și timpul de reacție.

Zincul reacționează cu soluțiile alcaline pentru a se forma tetrahidroxozincațiiși hidrogen:

Zn + 2NaOH + 2H 2O \u003d Na 2 + H 2

Zn + Ba (OH) 2 + 2H 2 O \u003d Ba + H 2

Cu alcalii anhidre, se formează zinc, atunci când este topit zincațiși hidrogen:

Într-un mediu foarte alcalin, zincul este un agent reducător extrem de puternic, capabil să reducă azotul din nitrați și nitriți la amoniac:

4Zn + NaNO 3 + 7NaOH + 6H 2 O → 4Na 2 + NH 3

Datorită complexării, zincul se dizolvă încet într-o soluție de amoniac, reducând hidrogenul:

Zn + 4NH 3 H 2 O → (OH) 2 + H 2 + 2H 2 O

Zincul restabilește, de asemenea, metalele mai puțin active (în dreapta acestuia în seria de activități) din soluțiile apoase ale sărurilor lor:

Zn + CuCl 2 \u003d Cu + ZnCl 2

Zn + FeSO 4 \u003d Fe + ZnSO 4

Proprietățile chimice ale cromului

Cromul este un element al grupului VIB al tabelului periodic. Configurația electronică a atomului de crom este scrisă ca 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1, adică. în cazul cromului, precum și în cazul atomului de cupru, se observă așa-numita „alunecare a electronilor”.

Cele mai frecvente stări de oxidare ale cromului sunt +2, +3 și +6. Ele trebuie amintite și, în cadrul programului USE în chimie, putem presupune că cromul nu are alte stări de oxidare.

În condiții normale, cromul este rezistent la coroziune atât în ​​aer, cât și în apă.

Interacțiunea cu nemetale

cu oxigen

Încălzit la o temperatură de peste 600 o C, cromul metalic sub formă de pulbere arde în oxigen pur pentru a forma oxid de crom (III):

4Cr + 3O 2 = o t=> 2Cr 2 O 3

cu halogeni

Cromul reacţionează cu clorul şi fluorul la temperaturi mai scăzute decât cu oxigenul (250, respectiv 300 o C):

2Cr + 3F 2 = o t=> 2CrF 3

2Cr + 3Cl2 = o t=> 2CrCl 3

Cromul reacţionează cu bromul la o temperatură de căldură roşie (850-900 o C):

2Cr + 3Br 2 = o t=> 2CrBr 3

cu azot

Cromul metalic interacționează cu azotul la temperaturi peste 1000 o C:

2Cr + N2 = ot=> 2CrN

cu sulf

Cu sulf, cromul poate forma atât sulfură de crom (II) cât și sulfură de crom (III), în funcție de proporțiile de sulf și crom:

Cr+S= o t=> CRS

2Cr+3S= o t=> Cr 2 S 3

Cromul nu reacționează cu hidrogenul.

Interacțiunea cu substanțe complexe

Interacțiunea cu apa

Cromul aparține metalelor cu activitate medie (situate în seria de activități a metalelor dintre aluminiu și hidrogen). Aceasta înseamnă că reacția are loc între cromul înroșit și vaporii de apă supraîncălziți:

2Cr + 3H20 = o t=> Cr2O3 + 3H2

Interacțiunea cu acizii

Cromul este pasivizat în condiţii normale cu acid sulfuric concentrat şi acid azotic, totuși, se dizolvă în ele în timpul fierberii, în timp ce sunt oxidate la o stare de oxidare de +3:

Cr + 6HNO3 (conc.) = la=> Cr(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

2Cr + 6H2S04 (conc) = la=> Cr2 (SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

În cazul acidului azotic diluat, principalul produs al reducerii azotului este o substanță simplă N 2:

10Cr + 36HNO 3 (razb) \u003d 10Cr (NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2 O

Cromul este situat în seria de activitate la stânga hidrogenului, ceea ce înseamnă că este capabil să elibereze H 2 din soluțiile de acizi neoxidanți. În cursul unor astfel de reacții, în absența accesului la oxigenul atmosferic, se formează săruri de crom (II):

Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2

Cr + H 2 SO 4 (razb.) \u003d CrSO 4 + H 2

Când se efectuează o reacție la în aer liber, cromul bivalent este oxidat instantaneu de oxigenul conținut în aer până la o stare de oxidare de +3. În acest caz, de exemplu, ecuația cu acidul clorhidric va lua forma:

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O

Când cromul metalului este fuzionat cu agenți oxidanți puternici în prezența alcalinelor, cromul este oxidat la o stare de oxidare de +6, formând cromații:

Proprietățile chimice ale fierului

Fier Fe, element chimic, care se află în grupa VIIIB și are numărul de serie 26 în tabelul periodic. Distribuția electronilor într-un atom de fier este următoarea 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 , adică fierul aparține elementelor d, deoarece subnivelul d este umplut în cazul său. Este cel mai caracteristic pentru două stări de oxidare +2 și +3. Oxidul de FeO și hidroxidul de Fe(OH) 2 sunt dominate de proprietățile de bază, oxidul de Fe 2 O 3 și hidroxidul de Fe(OH) 3 sunt semnificativ amfoter. Deci, oxidul și hidroxidul de fier (llll) se dizolvă într-o oarecare măsură atunci când sunt fierte în soluții concentrate de alcaline și, de asemenea, reacţionează cu alcalii anhidre în timpul fuziunii. Trebuie remarcat faptul că starea de oxidare a fierului +2 este foarte instabilă și trece cu ușurință în starea de oxidare +3. Compușii de fier sunt cunoscuți și într-o stare de oxidare rară de +6 - ferați, săruri ale inexistentei „acid de fier” H 2 FeO 4. Acești compuși sunt relativ stabili doar în stare solidă sau în soluții puternic alcaline. Cu o alcalinitate insuficientă a mediului, ferrații oxidează rapid chiar și apa, eliberând oxigen din aceasta.

Interacțiunea cu substanțe simple

Cu oxigen

Când este ars în oxigen pur, fierul formează așa-numitul fier scară, având formula Fe 3 O 4 şi reprezentând de fapt un oxid mixt, a cărui compoziţie poate fi reprezentată condiţionat de formula FeO∙Fe 2 O 3 . Reacția de ardere a fierului are forma:

3Fe + 2O 2 = la=> Fe 3 O 4

Cu sulf

Când este încălzit, fierul reacționează cu sulful formând sulfură feroasă:

Fe+S= la=> FeS

Sau cu un exces de sulf bisulfură de fier:

Fe + 2S = la=> FeS2

Cu halogeni

Cu toți halogenii, cu excepția iodului, fierul metalic este oxidat la o stare de oxidare de +3, formând halogenuri de fier (lll):

2Fe + 3F 2 = la=> 2FeF 3 - fluorură de fier (lll)

2Fe + 3Cl2 = la=> 2FeCl 3 - clorură de fier (lll)

Iodul, ca cel mai slab agent oxidant dintre halogeni, oxidează fierul doar la starea de oxidare +2:

Fe + I 2 = la=> FeI 2 - iodură de fier (ll)

Trebuie remarcat faptul că compușii fierului feric oxidează cu ușurință ionii de iodură într-o soluție apoasă pentru a elibera iod I 2 în timp ce revin la starea de oxidare +2. Exemple de reacții similare de la banca FIPI:

2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl

2Fe(OH) 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 6H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HI \u003d 2FeI 2 + I 2 + 3H 2 O

Cu hidrogen

Fierul nu reacționează cu hidrogenul (doar hidrogenul din metale reacționează cu hidrogenul). Metale alcalineși pământuri alcalino-pământoase):

Interacțiunea cu substanțe complexe

Interacțiunea cu acizii

Cu acizi neoxidanți

Deoarece fierul este situat în seria de activitate la stânga hidrogenului, aceasta înseamnă că este capabil să înlocuiască hidrogenul din acizii neoxidanți (aproape toți acizii, cu excepția H 2 SO 4 (conc.) și HNO 3 de orice concentrație):

Fe + H 2 SO 4 (dif.) \u003d FeSO 4 + H 2

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

Este necesar să acordați atenție unui astfel de truc în USE sarcini, ca o întrebare pe tema în ce grad de oxidare fierul este oxidat sub acțiunea acidului clorhidric diluat și concentrat asupra acestuia. Răspunsul corect este de până la +2 în ambele cazuri.

Capcana constă aici în așteptarea intuitivă a unei oxidări mai profunde a fierului (până la s.o. +3) în cazul interacțiunii acestuia cu acidul clorhidric concentrat.

Interacțiunea cu acizii oxidanți

În condiții normale, fierul nu reacționează cu acizii sulfuric și azotic concentrați din cauza pasivării. Cu toate acestea, reacționează cu ele când este fiert:

2Fe + 6H2S04 = o t=> Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO3 = o t=> Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Rețineți că acidul sulfuric diluat oxidează fierul la o stare de oxidare de +2 și se concentrează la +3.

Coroziunea (ruginirea) fierului

În aer umed, fierul ruginește foarte repede:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 \u003d 4Fe (OH) 3

Fierul nu reacționează cu apa în absența oxigenului nici în condiții normale, nici când este fiert. Reacția cu apa are loc numai la o temperatură peste temperatura căldurii roșii (> 800 ° C). acestea..