Хімічні властивості металу таблиці. Загальні фізичні та хімічні властивості металів

Метали – активні відновники з позитивним ступенем окиснення. Завдяки хімічним властивостям метали широко використовуються у промисловості, металургії, медицині, будівництві.

Активність металів

У реакціях атоми металів віддають валентні електрони та окислюються. Чим більше енергетичних рівнів та менше електронів має атом металу, тим легше йому віддавати електрони та вступати в реакції. Тому металеві властивості збільшуються зверху вниз і праворуч наліво таблиці Менделєєва.

Мал. 1. Зміна металевих властивостей у таблиці Менделєєва.

Активність простих речовин показано в електрохімічному ряді напруги металів. Ліворуч від водню знаходяться активні метали (активність збільшується до лівого краю), праворуч – неактивні.

Найбільшу активність виявляють лужні метали, що знаходяться в I групі періодичної таблиці і стоять ліворуч від водню в електрохімічному ряду напруг. Вони вступають у реакцію з багатьма речовинами вже за кімнатної температури. За ними йдуть лужноземельні метали, що входять до ІІ групи. Вони реагують з більшістю речовин під час нагрівання. Метали, що у електрохімічному ряду від алюмінію до водню (середньої активності) вимагають додаткових умов вступу у реакції.

Мал. 2. Електрохімічний ряд напруги металів.

Деякі метали виявляють амфотерні властивості чи подвійність. Метали, їх оксиди та гідроксиди реагують з кислотами та основами. Більшість металів реагує лише з деякими кислотами, заміщаючи водень та утворюючи сіль. Найбільш яскраво виражені двоїсті властивості виявляють:

  • алюміній;
  • свинець;
  • цинк;
  • залізо;
  • мідь;
  • берилій;
  • хром.

Кожен метал здатний витісняти стоїть правіше за нього в електрохімічному ряду інший метал із солей. Метали, що знаходяться зліва від водню, витісняють його з розведених кислот.

Властивості

Особливості взаємодії металів із різними речовинами представлені у таблиці хімічних властивостей металів.

Реакція

Особливості

Рівняння

З киснем

Більшість металів утворює оксидні плівки. Лужні метали самозаймаються у присутності кисню. При цьому натрій утворює пероксид (Na 2 O 2), решта металів I групи - надпероксиди (RO 2). При нагріванні лужноземельні метали самозаймисті, метали середньої активності - окислюються. У взаємодію з киснем не вступають золото та платина

4Li + O 2 → 2Li 2 O;

2Na + O 2 → Na 2 O 2;

K + O 2 → KO 2;

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3;

2Cu + O 2 → 2CuO

З воднем

При кімнатній температурі реагують лужні, при нагріванні – лужноземельні. Берилій не входить у реакцію. Магнію додатково потрібен високий тиск

Sr + H 2 → SrH 2;

2Na + H 2 → 2NaH;

Mg + H 2 → MgH 2

Лише активні метали. Літій входить у реакцію при кімнатній температурі. Інші метали - при нагріванні

6Li + N 2 → 2Li 3 N;

3 Ca + N 2 → Ca 3 N 2

З вуглецем

Літій та натрій, решта - при нагріванні

4Al + 3C → Al 3 C4;

2Li+2C → Li 2 C 2

Не взаємодіють золото та платина

2K+S → K2S;

Fe + S → FeS;

Zn+S → ZnS

З фосфором

При нагріванні

3Ca + 2P → Ca 3 P 2

З галогенами

Не реагують лише малоактивні метали, мідь – при нагріванні

Cu + Cl 2 → CuCl 2

Лужні та деякі лужноземельні метали. При нагріванні в умовах кислого або лужного середовища реагують метали середньої активності

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2;

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2;

Pb + H 2 O → PbO + H 2

З кислотами

Метали ліворуч від водню. Мідь розчиняється у концентрованих кислотах

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + 2H 2;

Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2;

Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + SO 2 +2H 2 O

З лугами

Тільки амфотерні метали

2Al + 2KOH + 6H 2 O → 2K + 3H 2

Активні заміняють менш активні метали

3Na + AlCl 3 → 3NaCl + Al

Метали взаємодіють між собою та утворюють інтерметалеві сполуки - 3Cu + Au → Cu 3 Au, 2Na + Sb → Na 2 Sb.

Застосування

Загальні хімічні властивості металів використовуються створення сплавів, миючих засобів, застосовуються в каталітичних реакціях. Метали присутні в акумуляторах, електроніці, несучих конструкціях.

Основні галузі застосування вказані у таблиці.

Мал. 3. Вісмут.

Що ми дізналися?

З уроку 9 класу хімії дізналися про основні хімічні властивості металів. Можливість взаємодіяти з простими та складними речовинами визначає активність металів. Чим активніший метал, тим легше він вступає в реакцію за звичайних умов. Активні метали реагують із галогенами, неметалами, водою, кислотами, солями. Амфотерні метали взаємодіють із лугами. Малоактивні метали не реагують із водою, галогенами, більшістю неметалів. Коротко розглянули галузі застосування. Метали використовуються у медицині, промисловості, металургії, електроніці.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.4. Усього отримано оцінок: 210.

Метали, це група елементів, у вигляді простих речовин, що мають характерні металеві властивості, такі як високі тепло- і електропровідність, позитивний температурний коефіцієнт опору, висока пластичність, ковкість і металевий блиск. У цій статті всі властивості металів будуть представлені у вигляді окремих таблиць.

Зміст

Властивості металів поділяються на фізичні, хімічні, механічні та технологічні.

Фізичні властивості металів

До фізичних властивостей відносяться: колір, питома вага, плавність, електропровідність, магнітні властивості, теплопровідність, теплоємність, розширюваність при нагріванні.

Питома вага металу- Це відношення ваги однорідного тіла з металу до обсягу металу, тобто. це щільність кг/м 3 або г/см 3 .

Плавкість металу- Це здатність металу розплавлятися при певній температурі, яка називається температурою плавлення.

Електропровідність металів- Це здатність металів проводити електричний струм, це властивість тіла або середовища, що визначає виникнення в них електричного струму під впливом електричного поля. Під електропровідністю мається на увазі здатність проводити насамперед постійний струм (під впливом постійного поля), на відміну від здатності діелектриків відгукуватися на змінне електричне поле коливаннями пов'язаних зарядів (змінною поляризацією), що створюють змінний струм.

Магнітні властивості металівхарактеризуються: залишковою індукцією, коерцетивною силою та магнітною проникністю.

Теплопровідність металів— це їхня здатність передавати тепло від більш нагрітих частинок до менш нагрітих. Теплопровідність металу визначається кількістю теплоти, що проходить по металевому стрижню перетином 1см 2 , довжиною 1см протягом 1сек. при різниці температур 1°С.

Теплоємність металів- Це кількість теплоти, що поглинається тілом при нагріванні на 1 градус. Відношення кількості теплоти, що поглинається тілом при нескінченно малій зміні його температури, до цієї зміни одиниці маси речовини (г, кг) називається питомою теплоємністю, 1 молячи речовини - мольної (молярної).

Розширюваність металів під час нагрівання.Всі метали при нагріванні розширюються, а при охолодженні стискаються. Ступінь збільшення чи зменшення початкового розміру металу за зміни температури однією градус характеризується коефіцієнтом лінійного розширення.

Хімічні властивості металів

До хімічних - окислюваність, розчинність та корозійна стійкість.

Окислення металів- Це реакція з'єднання металу з киснем, що супроводжується утворенням оксидів (оксидів). Якщо розглянути окислюваність ширше, це реакції, в яких атоми втрачають електрони і утворюються різні сполуки, наприклад, хлориди, сульфіди. У природі метали знаходяться в основному в окисленому стані, у вигляді руд, тому їх виробництво ґрунтується на процесах відновлення різних сполук.

Розчинність металівце їх здатність утворювати з іншими речовинами однорідні системи - розчини, в яких метал знаходиться у вигляді окремих атомів, іонів, молекул або частинок. Метали розчиняються в розчинниках, як яких виступають сильні кислоти і їдкі луги. У промисловості найчастіше використовуються: сірчана, азотна та соляні кислоти, суміш азотної та соляної кислот (царська горілка), а також луги — їдкий натр та їдкий калій.

Корозійна стійкість металів- це їхня здатність чинити опір корозії.

Механічні властивості металів

До механічних – міцність, твердість, пружність, в'язкість, пластичність.

Міцністю металуназивається його здатність чинити опір дії зовнішніх сил, не руйнуючись.

Твердістю металівназивається здатність тіла протистояти проникненню в нього іншого, твердішого тіла.

Пружність металів- Властивість металу відновлювати свою форму після припинення дії зовнішніх сил, що викликали зміну форми (деформацію).

В'язкість металів- Це здатність металу чинити опір швидко зростаючим (ударним) зовнішнім силам. В'язкість - властивість зворотної крихкості.

Пластичність металів- це властивість металу деформуватися без руйнування під дією зовнішніх сил та зберігати нову форму після припинення дії сил. Пластичність-властивість зворотне пружності.

Технологічні властивості металів

До технологічних - прожарюваність, рідина плинність, ковкість, зварюваність, оброблюваність різанням.

Прожарювання металів– це їхня здатність отримувати загартований шар певної глибини.

Рідина металів- це властивість металу в рідкому стані заповнювати ливарну форму та відтворювати її контури у виливку.

Ковкість металів-Це технологічна властивість, що характеризує їх здатність до обробки деформуванням, наприклад, куванням, вальцюванням, штампуванням без руйнування.

Зварюваність металів- це їх властивість утворювати в процесі зварювання нероз'ємне з'єднання, що відповідає вимогам, зумовленим конструкцією та експлуатацією виробу, що виробляється.

Оброблюваність металів різанням- Це їх здатність змінювати геометричну форму, розміри, якість поверхні за рахунок механічного зрізання матеріалу заготовки різальним інструментом. Оброблюваність металів залежить від їх механічних властивостей, насамперед міцності та твердості.

Сучасними методами випробування металів є механічні випробування, хімічний аналіз, спектральний аналіз, металографічний та рентгенографічний аналізи, технологічні проби, дефектоскопія. Ці випробування дають можливість отримати уявлення про природу металів, їх будову, склад і властивості, а також визначити якість готових виробів.

Таблиці властивостей металів

Таблиця «Властивості металів: Чавун, Лита сталь, Сталь»

  1. Межа міцності на розтягування
  2. Межа плинності (або Rp 0,2);
  3. Відносне подовження зразка при розриві;
  4. Межа міцності на вигин;
  5. Межа міцності на вигин наведена для зразка з литої сталі;
  6. Межа втоми всіх типів чавуну, залежить маси та перерізу зразка;
  7. Модуль пружності;
  8. Для сірого чавуну модуль пружності зменшується із збільшенням напруги розтягування та залишається практично постійним із збільшенням напруги стиснення.

Таблиця «Властивості пружинної сталі»

  1. Межа міцності на розтяг,
  2. Відносне зменшення поперечного перерізу зразка при розриві,
  3. Межа міцності на вигин;
  4. Межа міцності при знакозмінному циклічному навантаженні при N ⩾ 10 7 ,
  5. Максимальна напруга при температурі 30°З відносному подовженні 1 2% протягом 10 год; для більш високих температур див. розділ «Спосіб з'єднання деталей»,
  6. див. розділ «Спосіб з'єднання деталей»;
  7. 480 Н/мм 2 для нагартованих пружин;
  8. Приблизно на 40% більше для нагартованих пружин.

Таблиця «Властивості кузовних тонколистових металів»

Таблиця «Властивості кольорових металів»

  1. модуль пружності, довідкові дані;
  2. Межа міцності на вигин;
  3. Найбільша величина;
  4. Для окремих зразків

Таблиця «Властивості легких сплавів»

  1. Межа міцності на розтяг;
  2. Межа плинності, що відповідає пластичній деформації 0,2%;
  3. Межа міцності на вигин;
  4. Найбільша величина;
  5. Показники міцності наведені для зразків та виливків;
  6. Показники межі міцності на вигин наведені для випадку плоского навантаження

Таблиця «Металокерамічні матеріали (PM) 1) для підшипників ковзання»

  1. Стосовно підшипника 10/16 г 10;
  2. Вуглець міститься, головним чином, у вигляді вільного графіту;
  3. Вуглець міститься лише у вигляді вільного графіту

Таблиця "Властивості металокерамічних матеріалів (РМ) 1 для конструкційних деталей"

  1. Відповідно до стандарту DIN 30 910,1990 видання;

Магнітні матеріали

Таблиця «Властивості магнітом'яких матеріалів»

  1. Дані відносяться лише до магнітних кілець.

Магнітом'які метали

Таблиця «Властивості магнітної листової та смугової сталі»

Матеріали для перетворювачів та електричних реакторів

Матеріали для реле постійного струму

Таблиця "Властивості матеріалів для реле постійного струму"

  1. Нормовані величини

Металокерамічні матеріали для магнітом'яких компонентів

Таблиця «Властивості металокерамічних матеріалів для магнітом'яких компонентів»

Цей урок присвячено вивченню теми «Загальні властивості металів. Металевий зв'язок». У ході уроку буде розглянуто загальні хімічні властивості металів, особливості металевого хімічного зв'язку. Вчитель пояснить подібність хімічних та фізичних властивостей металів, використовуючи модель їхньої внутрішньої будови.

Тема: Хімія металів

Урок: Загальні властивості металів. Металевий зв'язок

Для металів характерні загальні фізичні властивості: вони мають особливий металевий блиск, високу тепло- і електропровідність, пластичність.

Для металів також характерні деякі загальні хімічні властивості. Важливо запам'ятати, що в хімічних реакціях метали виступають як відновники: віддають електрони і підвищують свій ступінь окислення. Розглянемо деякі реакції, у яких беруть участь метали.

ВЗАЄМОДІЯ З КИСНЕМ

Багато металів можуть розпочинати реакцію з киснем. Зазвичай продуктами цих реакцій є оксиди, але є винятки, про які ви дізнаєтеся на наступному уроці. Розглянемо взаємодію магнію з киснем.

Магній горить у кисні, при цьому утворюється оксид магнію:

2Mg + O 2 = 2MgO

Мал. 1. Горіння магнію в кисні

Атоми магнію віддають свої зовнішні електрони атомам кисню: два атоми магнію віддають по два електрони двом атомам кисню. При цьому магній виступає у ролі відновника, а кисень - у ролі окислювача.

Для металів характерна реакція із галогенами. Продуктом такої реакції є галогенід металу, наприклад, хлорид.

Мал. 2. Горіння калію в хлорі

Калій згоряє у хлорі утворенням хлориду калію:

2К + Cl 2 = 2KCl

Два атоми калію віддають молекулі хлору за одним електроном. Калій, підвищуючи рівень окислення, грає роль відновника, а хлор, знижуючи рівень окислення,- роль окислювача

Багато металів реагують із сіркою з утворенням сульфідів. У цих реакціях метали також виступають у ролі відновників, тоді як сірка буде окислювачем. Сірка в сульфідах перебуває у ступені окислення -2, тобто. вона знижує свій рівень окислення з 0 до -2. Наприклад, залізо при нагріванні реагує із сіркою з утворенням сульфіду заліза (II):

Мал. 3. Взаємодія заліза із сіркою

Метали також можуть реагувати з воднем, азотом та іншими неметалами за певних умов.

З водою без нагрівання реагують тільки активні метали, наприклад, лужні та лужноземельні. У цих реакцій утворюється луг і виділяється газоподібний водень. Наприклад, кальцій реагує з водою з утворенням гідроксиду кальцію та водню, при цьому виділяється велика кількість теплоти:

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2

Менш активні метали, наприклад, залізо та цинк, реагують з водою тільки при нагріванні з утворенням оксиду металу та водню. Наприклад:

Zn+H2O=ZnO+H2

У цих реакціях окислювачем є атом водню, що входить до складу води.

Метали, що стоять у ряді напрузі правіше водню, з водою не реагують.

Ви вже знаєте, що з кислотами реагують метали, що стоять у ряді напруг лівіше водню. У цих реакціях метали віддають електрони і виступають як відновник. Окислювачем є катіони водню, що утворюються у розчинах кислот. Наприклад, цинк реагує із соляною кислотою:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

Інакше протікають реакції металів з азотною та концентрованою сірчаною кислотами. У цих реакціях водень мало виділяється. Ми погоримо про такі взаємодії на наступних уроках.

Метал може реагувати з розчином солі, якщо він активніший, ніж метал, що входить до складу солі. Наприклад, залізо заміщає мідь із сульфату міді (II):

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Залізо – відновник, катіони міді – окислювач.

Спробуємо пояснити, чому метали мають загальні фізичні та хімічні властивості. Для цього розглянемо модель внутрішньої будови металу.

Атоми металів мають відносно великі радіуси та мале число зовнішніх електронів. Ці електрони слабо притягуються до ядра, у хімічних реакціях метали виступають у ролі відновників, віддаючи електрони із зовнішнього енергетичного рівня.

У вузлах кристалічної решітки металів перебувають як нейтральні атоми, а й катіони металу, т.к. зовнішні електрони вільно переміщаються кристалічною решіткою. При цьому атоми, віддаючи електрони, стають катіонами, а катіони, приймаючи електрони, перетворюються на електронейтральні атоми.

Мал. 4. Модель внутрішньої будови металу

Хімічний зв'язок, який утворюється в результаті тяжіння катіонів металу до електронів, що вільно переміщаються, називають металевої.

Електро- та теплопровідність металів пояснюються наявністю вільних електронів, які можуть бути носіями електричного струму та переносниками теплоти. Пластичність металу пояснюється лише тим, що з механічному впливі не рветься хімічна зв'язок, т.к. хімічна зв'язок встановлюється між конкретними атомами і катіонами, а між усіма катіонами металу з усіма вільними електронами в кристалі металу.

1. Мікітюк О.Д. Збірник завдань та вправ з хімії. 8-11 класи/О.Д. Микитюк. - М: Вид. "Іспит", 2009.

2. Оржековський П.А. Хімія: 9-й клас: навч. для загальнообраз. учред. / П.А. Оржековський, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. - М: АСТ: Астрель, 2007. (§23)

3. Оржековський П.А. Хімія: 9-ий клас: навчань для загальнообр. учред. / П.А. Оржековський, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрель, 2013. (§6)

4. Рудзітіс Г.Є. Хімія: неорган. хімія. Орган. хімія: навч. для 9 кл. / Г.Є. Рудзітіс, Ф.Г. Фельдман. - М: Просвітництво, ВАТ «Московські підручники», 2009.

5. Хомченко І.Д. Збірник завдань та вправ з хімії для середньої школи. - М: РІА «Нова хвиля»: Видавець Умеренков, 2008.

6. Енциклопедія для дітей. Том 17. Хімія/Голов. ред. В.А. Володін, вед. наук. ред. І. Леєнсон. - М: Аванта +, 2003.

Додаткові веб-ресурси

1. Єдина колекція цифрових освітніх ресурсів (відеодосліди на тему) ().

2. Електронна версія журналу "Хімія і життя" ().

Домашнє завдання

с.41 №№ А1, А2 з Підручника Оржековського П.А. "Хімія: 9-ий клас" (М.: Астрель, 2013).

Метали займають у періодичній таблиці лівий нижній кут. Метали відносяться до сімейств s-елементів, d-елементів, f-елементів та частково – р-елементів.

Найбільш типовим властивістю металів є їхня здатність віддавати електрони і переходити в позитивно заряджені іони. Причому метали можуть виявляти лише позитивний ступінь окиснення.

Ме - ne = Me n +

1. Взаємодія металів із неметалами.

а ) Взаємодія металів із воднем .

З воднем безпосередньо реагують лужні та лужноземельні метали, утворюючи гідриди.

Наприклад:

Ca + H 2 = CaH 2

Утворюються нестехіометричні сполуки з іонною кристалічною структурою.

б) Взаємодія металів із киснем.

Усі метали крім Au, Ag, Pt окислюються киснем повітря.

Приклад:

2Na + O 2 = Na 2 O 2 (пероксид)

4K + O 2 = 2K 2 O

2Mg + O 2 = 2MgO

2Cu + O 2 = 2CuO

в) Взаємодія металів із галогенами.

Усі метали реагують із галогенами з утворенням галогенідів.

Приклад:

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

В основному це іонні сполуки: MeHal n

г) Взаємодія металів із азотом.

З азотом взаємодіють лужні та лужноземельні метали.

приклад:

3 Ca + N 2 = Ca 3 N 2

Mg + N 2 = Mg 3 N 2 – нітрид.

д) Взаємодія металів із вуглецем.

З'єднання металів та вуглецю - карбіди. Вони утворюються при взаємодії розплавів із вуглецем. Активні метали утворюють з вуглецем стехіометричні сполуки:

4Al + 3C = Al 4 C 3

Метали – d-елементи утворюють сполуки нестехіометричного складу типу твердих розчинів: WC, ZnC, TiC – використовуються для отримання надтвердих сталей.

2. Взаємодія металів із водою.

З водою реагують метали, які мають негативніший потенціал, ніж окислювально-відновний потенціал води.

Активні метали більш активно реагують із водою, розкладаючи воду із виділенням водню.

Na + 2H 2 O = H 2 + 2NaOH

Менш активні метали повільно розкладають воду і процес гальмується через утворення нерозчинних речовин.

3. Взаємодія металів із розчинами солей.

Така реакція можлива, якщо реагуючий метал активніший, ніж у солі:

Zn + CuSO 4 = Cu 0 ↓ + ZnSO 4

0,76 B. = + 0,34 B.

Метал, що має більш негативний або менш позитивний стандартний електродний потенціал, витісняє інший метал з розчину його солі.

4. Взаємодія металів із розчинами лугів.

З лугами можуть взаємодіяти метали, що дають амфотерні гідрооксиди або володіють високими ступенями окиснення в присутності сильних окислювачів. При взаємодії металів із розчинами лугів, окислювачем є вода.

приклад:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2


1 Zn 0 + 4OH - - 2e = 2 - окислення

Zn 0 – відновник

1 2H 2 O + 2e = H 2 + 2OH - відновлення

H 2 O - окислювач

Zn + 4OH - + 2H 2 O = 2- + 2OH - + H 2

Метали, що володіють високими ступенями окиснення, можуть взаємодіяти з лугами при сплавленні:

4Nb +5O 2 +12KOH = 4K 3 NbO 4 + 6H 2 O

5. Взаємодія металів із кислотами.

Це складні реакції, продукти взаємодії залежать від активності металу, від виду та концентрації кислоти та від температури.

За активністю метали умовно поділяються на активні, середньої та малоактивні.

Кислоти умовно поділяються на 2 групи:

I група - кислоти, що мають невисоку окислювальну здатність: HCl, HI, HBr, H 2 SO 4(розб.) , H 3 PO 4 , H 2 S, окислювач тут H + . При взаємодії з металами виділяється кисень (H 2). З кислотами першої групи реагують метали, що мають негативний електродний потенціал.

II група - кислоти, що мають високу окисну здатність: H 2 SO 4(конц.) , HNO 3(розб.) , HNO 3(конц.) . У цих кислотах окислювачами є аніони кислоти: . Продукти відновлення аніону можуть бути різноманітними і залежать від активності металу.

H 2 S - з активними металами

H 2 SO 4 +6е S 0 ↓ - з металами середньої активності

SO 2 - з малоактивними металами

NH 3 (NH 4 NO 3) - з активними металами

HNO 3 +4,5e N 2 O, N 2 - з металами середньої активності

NO - з малоактивними металами

HNO 3(конц.) - NO 2 - з металами будь-якої активності.

Якщо метали мають змінну валентність, то з кислотами I групи метали набувають нижчого позитивного ступеня окислення: Fe → Fe 2+ , Cr → Cr 2+ . При взаємодії з кислотами II групи - ступінь окислення +3: Fe → Fe 3+ Cr → Cr 3+ при цьому ніколи не виділяється водень.

Деякі метали (Fe, Cr, Al, Ti, Ni та ін) у розчинах сильних кислот, окислюючись, покриваються щільною оксидною плівкою, яка захищає метал від подальшого розчинення (пасивація), але при нагріванні оксидна плівка розчиняється, і реакція йде.

Малорозчинні метали, що мають позитивний електродний потенціал, можуть розчинятися в кислотах І групи, у присутності сильних окислювачів.

Метали, які легко вступають у реакції, називаються активними металами. До них відносяться лужні, лужноземельні метали та алюміній.

Положення в таблиці Менделєєва

Металеві властивості елементів слабшають зліва направо в періодичній таблиці Менделєєва. Тому найактивнішими вважаються елементи І та ІІ груп.

Мал. 1. Активні метали у таблиці Менделєєва.

Усі метали є відновниками та легко розлучаються з електронами на зовнішньому енергетичному рівні. У активних металів всього один-два валентні електрони. У цьому металеві властивості посилюються згори донизу зі зростанням кількості енергетичних рівнів, т.к. що далі електрон перебуває від ядра атома, то легше йому відокремитися.

Найбільш активними вважаються лужні метали:

  • літій;
  • натрій;
  • калій;
  • рубідій;
  • цезій;
  • францій.

До лужноземельних металів відносяться:

  • берилій;
  • магній;
  • кальцій;
  • стронцій;
  • барій;
  • радій.

Дізнатися ступінь активності металу можна за електрохімічним рядом напруг металів. Чим лівіше від водню розташований елемент, тим активніший. Метали, що стоять праворуч від водню, є малоактивними і можуть взаємодіяти тільки з концентрованими кислотами.

Мал. 2. Електрохімічний ряд напруги металів.

До списку активних металів в хімії також відносять алюміній, розташований в III групі і лівіше від водню. Однак алюміній знаходиться на межі активних та середньоактивних металів і не реагує з деякими речовинами за звичайних умов.

Властивості

Активні метали відрізняються м'якістю (можна розрізати ножем), легкістю, низькою температурою плавлення.

Основні хімічні властивості металів представлені у таблиці.

Реакція

Рівняння

Виняток

Лужні метали самозаймаються на повітрі, взаємодіючи з киснем

K + O 2 → KO 2

Літій реагує з киснем лише за високої температури

Лужноземельні метали та алюміній на повітрі утворюють оксидні плівки, а при нагріванні самозаймаються

2Ca + O 2 → 2CaO

Реагують із простими речовинами, утворюючи солі

Ca + Br 2 → CaBr 2;
- 2Al + 3S → Al 2 S 3

Алюміній не входить у реакцію з воднем

Бурхливо реагують з водою, утворюючи луги та водень


- Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

Реакція з літієм протікає повільно. Алюміній реагує з водою лише після видалення оксидної плівки

Реагують із кислотами, утворюючи солі

Ca + 2HCl → CaCl 2 + H 2;

2K + 2HMnO 4 → 2KMnO 4 + H 2

Взаємодіють із розчинами солей, спочатку реагуючи з водою, а потім із сіллю

2Na + CuCl 2 + 2H 2 O:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2;
- 2NaOH + CuCl 2 → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Активні метали легко входять у реакції, у природі перебувають у складі сумішей - мінералів, гірських порід.

Мал. 3. Мінерали та чисті метали.

Що ми дізналися?

До активних металів відносяться елементи І та ІІ груп - лужні та лужноземельні метали, а також алюміній. Їхня активність обумовлена ​​будовою атома - нечисленні електрони легко відокремлюються від зовнішнього енергетичного рівня. Це м'які легкі метали, що швидко вступають у реакцію з простими та складними речовинами, утворюючи оксиди, гідроксиди, солі. Алюміній знаходиться ближче до водню і для реакції з речовинами потрібні додаткові умови - високі температури, руйнування оксидної плівки.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.4. Усього отримано оцінок: 339.

Поділіться з друзями або збережіть для себе:

Завантаження...