1. В
чем состоят особенности строения атомов типичных металлов?
У атомов металлов на наружном энергетическом уровне обычно находится от одного до трех электронов. Их атомы обладают большим радиусом. Металлы являются сильными восстановителями, так как легко отдают наружные электроны. Поэтому атомы металлов превращаются в положительно заряженные ионы. Так как электроны находятся в непрерывном движении, то при их столкновении с положительно заряженными ионами последние превращаются в нейтральные атомы, а затем вновь в ионы.
2. Как
изменяется строение атомов типичных металлов в периоде и группе с возрастанием
их порядковых номеров?
У атомов
элементов-металлов в периоде с увеличением порядкового номера: заряд
ядра увеличивается; радиусы
атомов уменьшаются; число
электронов на внешнем слое увеличивается (только в у атомов элементов главных
подгрупп); число валентных электронов увеличивается (только в у атомов элементов главных
подгрупп); электроотрицательность увеличивается; восстановительные (металлические) свойства ослабевают (только в у атомов
элементов главных подгрупп).
У атомов
элементов-металлов в группе с увеличением порядкового номера: заряд ядра увеличивается; радиус атома увеличивается (только в у атомов элементов главных подгрупп); электроотрицательность уменьшается (только в у атомов элементов главных
подгрупп); число валентных электронов не изменяется; число внешних электронов, как правило, не изменяется; восстановительные (металлические) свойства усиливаются (только в у атомов
элементов главных подгрупп).
3. В
чем состоят особенности свойств атомов типичных металлов?
Атомы металлов легко
отдают свои валентные электроны, переходя в ионы с положительным зарядом, – это
самое основное химическое свойство металлов. Для типичных металлов характерно
то, что их ионы имеют всегда положительный заряд, вследствие того, что они
никогда не присоединяют электронов. При
химических реакциях, легко расставаясь со своими валентными электронами,
типичные металлы выступают в роли энергичных восстановителей. У каждого металла
своя способность к отдаче электронов. Металл тем энергичнее взаимодействует с
иными веществами, чем легче отпускает свои электроны.
4. Как изменяются металлические свойства элементов в периоде и группе с увеличением порядкового номера?
5. Какой вид химической связи характерен металлам? Охарактеризовать его.
В металлах существует металлическая связь, характеризующаяся тем, что кристаллическая решетка образована положительными ионами, тогда как валентные электроны делокализованы по всему пространству решетки.
6. Какой тип кристаллической решетки характерен для металлов? Дать её характеристику.
В металлической кристаллической решетке имеет место металлическая связь между атомами. В узлах решетки – катионы металлов; между ними движутся обобществлённые электроны («электронный газ»), которые удерживают катионы металла, притягивая их к себе. Связь в таких кристаллах является делокализованной и распространяется на весь кристалл. В металлических кристаллах ядра атомов расположены таким образом, чтобы их упаковка была как можно более плотной.
7. Охарактеризовать общие физические свойства, характерные именно для металлов.
8. Какой процесс называется коррозией металлов? В чем состоит суть коррозии?
Разрушение металлов и сплавов вследствие химического взаимодействия с окружающей средой называется коррозией металлов. Коррозия металлов – это окислительно-восстановительный процесс, при котором атомы металла окисляются и переходят в ионы, например:
9. Какие существуют виды коррозий? Охарактеризовать их.
Существует два вида коррозии металлов - это химическая и электрохимическая. Химическая коррозия (коррозию Ме и их сплавов вызывают такие компоненты окружающей среды, как вода, кислород, оксиды углерода и серы, водные растворы солей). Электрохимическая коррозия (более активный Ме при электрохимической коррозии разрушается, переходя в воду, тем самым предохраняя менее активный Ме от разрушения).
10. Какие факторы влияют на скорость коррозии металлов? Привести примеры.
10. Какие факторы влияют на скорость коррозии металлов? Привести примеры.
Внутренние факторы: положение в периодической системе Д.И.Менделеева, термодинамическая устойчивость, химический состав и структура материала, наличие внутренних напряжений и характер обработки поверхности материала.
Внешние факторы: рН коррозионной среды, температура, давление, концентрация растворенного кислорода, состав и концентрация нейтральных растворов, скорость движения среды относительно металла.
11. Назвать способы защиты металлов от коррозии.
Основные методы защиты от коррозии – это: 1) применение защитных покрытий (покрывают другими металлами или лаками, красками и эмалями); 2) Приготовление сплавов, стойких к коррозии (детали и инструменты изготавливают из нержавеющей стали и др. сплавов, стойких к коррозии); 3) электрохимический (применение заклепок, изготовленных из более активных металлов, прикрепление пластинок из более активного металла для защиты основного металлического слоя, нейтрализация тока, возникающего при коррозии, постоянным током, пропускаемым в противоположном направлении); 4) изменение состава среды (добавление ингибиторов (вещество, замедляющее или предотвращающее течение какой-либо химической реакции)).
12. Что такое металлургия? Указать виды металлургии в зависимости от условий прохождения процесса.
Металлургия - область науки и техники и отрасль промышленности, охватывающие процессы получения металлов из руд или др. материалов, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры и свойств металлических сплавов. Виды:
- Пирометаллургия, совокупность металлургических процессов, протекающих при высоких температурах. Теплота требуемая для выплавки путем сжигания топлива(доменный процесс)
- Гидрометаллургия - извлечение металлов из руд, концентратов и отходов различных производств водными растворами химических реагентов с последующим выделением металлов из растворов.
- Электрометаллургия - Металлургические процессы, основанные на использовании электрического тока (дуговой, индукционный
- Химикометаллургия- основана на химических реакциях для получения соединения потом из него металл (получение титана TiO2 - TiCl4 -Ti)
13. Что такое руда? Назвать самые распространенные металлические руды.
Руда – это полезное ископаемое из которых экономически выгодно получать металл в производственных условиях. Медная, железная руды, боксит, киновари и др.
14. Назвать восстановители, которые используются для добычи металлов. Составить уравнения соответствующих реакций.
Для получения металлов из оксидов используются различные восстановители. Использование водорода позволяет получать активные металлы, не восстанавливаемые оксидом углерода (II).
Способ восстановления металлов алюминием получил название «алюминотермия» или «алюмотермия». Алюминий является еще более активным восстановителем.
Оксид углерода (II) применяется наиболее широко. Например, при выплавке чугуна в доменной печи восстановителями являются кокс и образующийся оксид углерода(II). Суммарное уравнение получения железа из красного железняка:
15. Какие общие химические свойства имеют металлы?
Общие химические свойства. 1) Взаимодействие металлов с кислотами есть окислительно-восстановительный процесс. Окислителем является ион водорода, который принимает электроны от металла: 2) Взаимодействие металлов с растворами солей менее активных металлов можно иллюстрировать примером действия железа на раствор сульфата меди. В этом случае происходит отрыв электронов от атомов более активного металла (железо) и присоединение их ионами менее активного (меди). 3) Активные металлы взаимодействуют с водой, которая выступает в роли окислителя.
16. В чем состоят особенности взаимодействия металлов с кислородом? Составить уравнения соответствующих реакций.
17. В чем состоят особенности взаимодействия металлов с водой? Составить уравнения соответствующих реакций.
. 18. В чем состоят особенности взаимодействия металлов с кислотами? Составить уравнения соответствующих реакций.
Металлы, стоящие в ряду активности левее водорода вытесняет водород из растворов кислот.
19. В чем состоят особенности взаимодействия металлов с растворами солей? Составить уравнения соответствующих реакций.
Реакция металла с раствором соли менее активного метала, образуется новая соль и новый металл, реакций идет в том случае, если образующаяся соль растворима.