Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами

7.3.
Общая характеристика металлов

Металлы – это химические
элементы, атомы которых легко отдают электроны внешнего (а некоторые и
предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы.
Типичными металлами являются щелочные и
щелочноземельные металлы, которые характеризуются небольшим (1-2) числом
электронов на внешнем уровне их атомов и легкостью потери электронов, что
отражает низкие значения электроотрицательности.
Алюминий, галлий, бериллий, германий, олово,
свинец и сурьма проявляют уже амфотерные (то есть металлические и
неметаллические – металлоидные) свойства. Подобное поведение характерно и для
большинства элементов побочных подгрупп.
Для атомов металлов характерны небольшие значения
электроотрицательности (от 0,7-1,9) и исключительно восстановительные свойства,
то есть способность отдавать электроны.
В главных подгруппах периодической системы
металлы находятся ниже диагонали бор-астат, а также в побочных подгруппах. В
периодах и главных подгруппах действуют закономерности в изменении
металлических, а значит, восстановительных свойств элементов.

Если в периодической таблице элементов Д.И.Менделеева провести диагональ от
бериллия к астату, то слева внизу по диагонали будут находиться
элементы-металлы (к ним же относятся элементы побочных подгрупп), а справа
вверху – элементы-неметаллы. Элементы, расположенные вблизи диагонали (Be, Al,
Ti, Ge, Nb, Sb и др.), обладают двойственным характером.
К элементам — металлам относятся s — элементы I и II групп, все d- и f —
элементы, а также p- элементы главных подгрупп: III (кроме бора), IV (Ge, Sn,
Pb), V (Sb,Bi) и VI (Po). Наиболее типичные элементы – металлы расположены в
начале периодов (начиная со второго).

Общие свойства металлов.
Виды кристаллических решеток


атомная	ионная	металлическая

Кристаллические решетки металлического типа содержат в узлах положительно
заряженные ионы и нейтральные атомы; между ними передвигаются относительно
свободные электроны.

Физические
свойства:

Все металлы – твердые вещества (кроме ртути, которая при обычных
условиях жидкая); вид связи – металлическая; обладают характерным металлическим
блеском. Валентные электроны слабо связаны с конкретным атомом и в кристалле
металла существует так называемый электронный газ. Поэтому все металлы обладают
высокой электропроводностью (то есть они – проводники), особенно медь, серебро,
золото, ртуть и алюминий; высока и теплопроводность металлов. Многие металлы
обладают пластичностью (например, олово, алюминий), ковкостью.

Восстановительная способность. Щелочные металлы на воздухе сразу
окисляются (даже самовоспламеняются), поэтому их хранят под слоем керосина или
парафина. При окислении щелочных металлов, как правило, образуются не оксиды, а
пероксиды металлов:

2Na + O2 = Na2O2

Другие металлы окисляются медленно при
обычной температуре или при нагревании с образованием оксидов:

4Al + 3O2 = 2Al2O3

Серебро, золото и платина не окисляются
даже при нагревании.
Металлы взаимодействуют при тех или иных условиях с неметаллами:

Fe + S = FeS

Взаимодействие с водой. Активные щелочные и щелочно-земельные
металлы с водой реагируют очень бурно с выделением водорода и образованием
щелочи:

2Na + 2HOH = 2NaOH + H2

Менее активные металлы вытесняют водород
из воды при нагревании.
Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений металлов за водородом, с
водой не взаимодействуют.
— взаимодействие с кислотами. Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее
водорода вытесняют водород из растворов соляной и разбавленной серной кислот:

Zn + HCl = ZnCl2 + H2

При
взаимодействии металлов с азотной и концентрированной серной кислотами водород
никогда не выделяется. В зависимости от активности металла, степени
концентрации кислоты и условий проведения реакции эти кислоты могут
восстанавливаться до соединений, имеющих различную степень окисления.
При взаимодействии металлов (в зависимости от активности металла) с
концентрированной H2SO4продуктами восстановления серной
кислоты могут быть: SO2, S, H2S. Железо пассивируется.
Со щелочами могут реагировать металлы, оксиды и гидроксиды которых амфотерны
(Zn, Al, Sn). При этом выделяется водород:

Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2

или более точная запись:

Zn +
2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2

При взаимодействии металлов с азотной
кислотой водород не выделяется, происходит восстановление N+5. B
зависимости от активности металла и степени разбавления HNO3,
продуктами могут быть: NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3.
Взаимодействие с солями. При взаимодействии с водными
растворами солей металлы, находящиеся в электрохимическом ряду напряжений
металлов левее, восстанавливают металлы, находящиеся в этом ряду правее от них:

Fe + CuSO4 = Cu↓ + FeSO4

Металлы с сильными восстановительными свойствами (Li, Na, K, Ca и
др ) в этих условиях будут восстанавливать водород воды, а не металл
соответствующей соли.
Способы получения металлов:
Пирометаллурия – получение металлов из руд с помощью реакций восстановления,
проводимых при высоких температурах.

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2↑

Восстановление углем (коксом) – проводят если металл совсем не
образует карбидов или образует непрочные карбиды:

Cu2O + C = 2Cu + CO↑

Восстановление металла водородом (применяется в промышленных
масштабах):

MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O

Металлотермия, например алюмотермия:

Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr

Гидрометаллургия (получение металлов из растворов их солей):

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4

Электрометаллургия – электролиз –
окислительно-восстановительный процесс протекающий при прохождении
электрического тока через раствор или расплав электролита:
2NaCl → 2Na + Cl2↑

Основные промышленные способы получения металлов:

Пирометаллургический:

1)
коксотермия
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

Fe(CO)3 → Fe + 3CO

2)
алюмотермия
Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3

3)
магнийтермия
TiO2 + 2Mg → Ti + 2MgO

4)
водородотермия
CuO + H2 → Cu + H2O

2. Электрохимический:

1) электролиз
расплавов: NiCl2 → Ni + Cl2

2) электролиз
растворов: MnSO4 + 2H2O → Mn + O2
+ H2 + H2SO4

3.
Гидрометаллургический:

Cu + 2H2SO4 →
CuSO4 + SO2 + 2H2O

CuSO4 + Fe → Cu +
FeSO4.

Коррозия – это самопроизврольный процесс
разрушения металлов при ввзаимодействии их с окружающей средой,
например, железо на воздухе: 4Fe + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3

Коррозия наносит большой ущерб
народному хозяйству. Поэтому с коррозией ведут борьбу.

Существуют следующие методы защиты
металлов от коррозии.

1. Исключение контакта металла с
атмосферой и электролитами. Это может быть достигнуто нанесением защитных покрытий:

а) неметаллических –
специальные лаки, краски, эмали;

б) химических –
покрытий, к которым относятся искуственно создаваемые поверхностные пленки
(оксидные, фосфатные, нитридные и др.);

в) металлических – покрытий,
полученных электрохимическим осаждением на защищаемой детали тонкого слоя
другого металла (хромирование, никелирование, цинкование, лужение и т.д.);

2. Электрохимические методы защиты:

а) протекторная – к
защищаемому металлу присоединяется кусок более активного металла, который и
разрушается в присутствии электролита;

б) катодная
– металлоконструкции подсоединяются к катоду внешнего источника тока, что
исключает возможность их анодного разрушения.

3. Специальная обработка электролита
или среды, в которой
находится защищаемая конструкция:

а) введение веществ-ингибиторов,
замедляющих коррозию;

б) удаление растворенного воздуха в
воде (деаэрация) – например, в воде, поступающей в котельные установки.

Сплавы состоят из основы (одного или нескольких
металлов), малых добавок, специально вводимых в сплав легирующих и модифицирующих элементов, а также из неудалённых
примесей (природных, технологических и случайных).

Сплавы являются одним из основных конструкционных
материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.

УПРАЖНЕНИЯ

1. 2 г
сплава меди с алюминием обработали раствором щелочи. Остаток растворили в
разбавленной азотной кислоте, образовавшуюся при этом смесь выделили и
прокалили. Масса остатка после прокаливания составила 0,8 г. Определите
объем израсходованного 40%-го раствора гидроксида натрия (плотность
1,22 г/мл) и содержание металлов в сплаве.

Решение:

Для решения задачи необходимо знать химические
свойства меди и алюминия. Медь обладает металлическими свойствами и не
реагирует со щелочами. С раствором гидроксида натрия будет реагировать только
алюминий, который проявляет амфотерные свойства:

2Al + 2NaOH + 6H2O
= 2Na[Al(OH)4] + H2 (1)

Остатком является медь, которую растворили в
разбавленной азотной кислоте:

3Cu + 8HNO3 =
3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (2)

После выделения и прокаливания смеси образуется оксид
меди (II):

2Cu(NO3)2 =
2CuO + 4NO2 + O2 (3)

Определим массу меди в исходной смеси. Для этого
найдем количество вещества оксида меди (II), по условию задачи его масса
равна 0,8 г:

(моль).

По уравнению (3) 2 моль оксида меди (II)
образуется из 2 моль нитрата меди (II), (соотношение n(CuO)
: n(Cu(NO3)2) = 1 : 1), следовательно,
0,01 моль оксида меди (II) образуется из 0,01 моль нитрата
меди (II). По уравнению (2) из 3 моль меди дает 3 моль нитрата
меди (II) (соотношение n(Cu) : n(Cu(NO3)2)
= 1 : 1), тогда для образования 0,01 моль нитрата меди (II)
необходимо 0,01 моль меди. Количество вещества меди равно 0,01 моль.
Рассчитаем массу меди в исходной смеси:

m = n · M = 0,01 · 64 = 0,64 г.

По условию задача масса смеси равна 2 г,
определим массу алюминия:

m(Al) = m(смеси) – m(Cu) = 2 –
0,64 = 1,36 (г).

Рассчитаем массовые доли металлов в смеси:

(%);

(%).

Для определения объема израсходованного раствора
гидроксида натрия, необходимо определить количество вещества NaOH вступившего
во взаимодействие с алюминием. По уравнению реакции (1) 2 моль Al
реагирует с 2 моль NaOH (соотношение n(Al) : n(NaOH)
= 1 : 1). Количество вещества алюминий равно:

моль,

следовательно, количество вещества n (NaOH)
= 0,05 моль.

Определим массу гидроксида натрия:

m (в-ва) = n · M =
0,05 · 40 = 2 (г).

Вычислим массу раствора гидроксида натрия, зная
массовую долю NaOH в растворе:

(г).

Определим объем раствора 40%-го раствора гидроксида
натрия необходимый для взаимодействия:

(мл).

Ответ: V (p-pa NaOH) = 4,1 мл; ω (Cu) = 32%, ω (Al)
= 68%.

_________________________________________________________________

При взаимодействии металлического натрия с водой
выделилось 280 мл водорода (при н. у.). Сколько граммов натрия вступило в реакцию?

Решение:

Запишем уравнение реакции
взаимодействия натрия с водой:

2 Na + 2 H2O = 2 NaOH + H2
46	36	80	22,4

Из уравнения
следует, что 2 моля натрия (2·23 г) вытесняют из воды 1 моль водорода (22,4 л
при н. у.). Количество вступившего в реакцию натрия можно найти по пропорции

46 г натрия
вытесняет из воды 22,4 л водорода,

а х г натрия
— 0,28 л

х =
46·0,28/22,4 = 0,575 г.

_________________________________________________________________

Какие металлы и в какой
последовательности будут вытесняться, если железную пластинку погрузить в
раствор, содержащий одновременно NiSO4, CuSO4, K2SO4,
Ag2SO4 и
MgSO4 ?

Решение:

Железо будет вытеснять металлы из растворов их
солей в такой последовательности:
1) сульфат серебра(I); 2) сульфат меди(II); 3)
сульфат никеля. Остальные металлы вытесняться не будут.

_________________________________________________________________

4. Железная пластинка массой 18 г была
погружена в раствор сульфата меди(II). Когда она покрылась медью, ее масса
стала равной 20 г. Какая масса железа перешла в раствор?

Решение:

Составим
уравнение реакции:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

Обозначим
через х количество вещества (железа и меди) в
моль.
Составим баланс изменения массы веществ для пластинки:

18 – 56х + 64х = 20.

Из этого
уравнения х = 0,25 моль. Следовательно, в раствор
перешло железо массой 14 г
(m(Fe) = x•M(Fe)
= 0,25•56 = 14 г).

_________________________________________________________________

5. Для извлечения
серебра из раствора, содержащего его растворимые соли, раствор прокипятили с
гранулированным цинком, после чего масса металла возросла на 7,5 г. Какое
количество серебра по массе было извлечено из раствора?

Решение:

2АgA + Zn = ZnA2 + 2Ag,

где А –
одновалентный анион.
Масса пластинки увеличилась за счет того, что в раствор уходил цинк, а
приходило серебро. В математическом виде это можно представить так: –Zn + Ag = m.
Пусть х – количество вещества цинка в моль,
тогда:

–65х + 216х = 7,5 г.

Отсюда х = 0,05 моль. Масса извлеченного
серебра: 0,05•216 = 10,8 г.

_________________________________________________________________

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО
РЕШЕНИЯ

Какие химические свойства характерны для металлов.

Сколько электронов имеют атомы металлов на внешнем
электронном слое.

Как различаются сплавы по своему строению.

Что такое коррозия? Какие виды коррозии вы знаете.

С растворами каких из указанных солей:

—
может реагировать железо? Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном
видах.

При взаимодействии 8 г смеси железа и магния с
соляной кислотой выделилось 4,48 л водорода (н.у.). Сколько граммов железа и
магния содержалось в смеси.

При обработке 8 г смеси магния и оксида магния
соляной кислотой выделилось 5,6 л водорода (н.у.). Какова массовая доля (в %)
магния в исходной смеси.

Какой объем
(при н.у.) оксида углерода (II) необходим для
полного восстановления 320 г оксида железа (III).

Сколько граммов алюминия необходимо взять для
получения 78 г хрома из его оксида (Cr2O3).

10.

Между какими
из попарно взятых веществ произойдет химическая реакция? Напишите уравнения
реакций в молекулярном и ионных видах:

1. Металлы хорошо проводят электрический ток, поскольку:
а) связь в металлах ионного типа	б) ионы металлов обладают высокой подвижностью
в) электроны в металлах обладают высокой подвижностью	г) связь в металлах ковалентная
2. Отметьте химический символ металла с наибольшим радиусом атома:
а) K	б) Ca
в) Zn	г) Rb
3. Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами:
а) Li	б) K
в) Be	г) Ca
4. Символы ионов, обладающих наиболее и наименее сильными окислительными свойствами в водных растворах соответственно приведены в ряду:
а) Au3+ и K+	б)Au3+ и Li+
в)Cu2+ и Li+	г)Li+ и Au3+
5. Все металлы какого ряда реагируют с соляной кислотой:
а) Zn, Fe, Mg	б) Fe, Al, Pt
в) Ni, Cr, Au	г) Sn, Mg, Hg
6. Какой металл можно использовать для получения цинка восстановлением его катиона в водном растворе соли:
а) Ca	б) Mg
в) Fe	г) K
7. Металл массой 13,7 г, образующий двухзарядный катион, реагируя с водой выделяет 2,24 л газа (н.у.). Укажите символ металла:
а) Mg	б) Ca
в) Ва	г) Nа
8. В каком ряду приведены символы соответственно самого твердого и самого тугоплавкого металлов:
а)W, Ti	б) Cr, Hg
в) Cr, W	г) W, Cr
9. Отметьте формулу оксида металла с наиболее выраженными кислотными свойствами:
а) K2O	б)MnO
в) Cr2O3	г)Mn2O7
10. Какой минимальный объем (л, н.у.) оксида углерода (II) нужен для восстановления 320 г оксида железа (III) до магнетита:
а) 14,93	б) 15,48
в) 20,12	г) 11,75

Ответы:

1	в
2	г
3	в
4	б
5	а
6	б
7	в
8	в
9	г
10	а

Источник

Главная
Вопросы & Ответы
Вопрос 4746236

Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами Гость:

9 лет назад

100
1

Лучший ответ:

Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами

Гость:

Гидроксид хрома(III) Cr(OH)₃

9 Августа в 11:44

Ваш ответ (не менее 20 символов):
Ваше имя (не менее 2 символов):

Читайте также: Какие свойства у брома

Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами

Лучшее из галереи:

Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами

Другие вопросы:

Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами Гость:

Найдите 2/7 от 42 Выберите один ответ: 1. 51 2. 8 3. 12 4. 147

9 лет назад

Смотреть ответ

8
1

Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами Гость:

(NH4)2C2O4 +KMno4 + H2SO4=

9 лет назад

Смотреть ответ

3
1

Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами Гость:

Три школы посодили в парке 52 дерева вторая школа посадила в2 раза больше деревьев чем первая а третья-на 7 деревьев больше чем вторая. сколько деревьев посадила каждая школа

9 лет назад

Смотреть ответ

6
1

Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами Гость:

Помогите плиз я не понимать физика 😀 зарание спасибо

9 лет назад

Смотреть ответ

4
1

Гидроксид какого металла обладает наименее выраженными основными свойствами Гость:

Пожалуйста помогите

9 лет назад

Смотреть ответ

2
1

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 марта 2016;
проверки требует 1 правка.

Осно́вные гидрокси́ды — это сложные вещества, которые состоят из атомов металла или иона аммония и гидроксогруппы (—OH) и в водном растворе диссоциируют с образованием анионов ОН− и катионов. Название основания обычно состоит из двух слов: слова «гидроксид» и названия металла в родительном падеже (или слова «аммония»). Хорошо растворимые в воде основания называются щелочами.

Получение[править | править код]

Классификация[править | править код]

Основания классифицируются по ряду признаков.

По растворимости в воде.
- Растворимые основания (щёлочи): гидроксид лития LiOH, гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия KOH, гидроксид бария Ba(OH)2, гидроксид стронция Sr(OH)2, гидроксид цезия CsOH, гидроксид рубидия RbOH, гидроксид таллия TlOH, гидроксид кальция Ca(OH)2
- Практически нерастворимые основания: Mg(OH)2, , Zn(OH)2, Cu(OH)2, Al(OH)3, Fe(OH)3, Be(OH)2.
- Другие основания: NH3·H2O

Деление на растворимые и нерастворимые основания практически полностью совпадает с делением на сильные и слабые основания, или гидроксиды металлов и переходных элементов. Исключение составляет гидроксид лития LiOH, хорошо растворимый в воде, но являющийся слабым основанием.

По количеству гидроксильных групп в молекуле.
- Однокислотные (гидроксид натрия NaOH)
- Двукислотные (гидроксид меди(II) Cu(OH)2)
- Трехкислотные (гидроксид железа(III) Fe(OH)3)
По летучести.
- Летучие: NH3, CH3-NH2
- Нелетучие: щёлочи, нерастворимые основания.
По стабильности.
- Стабильные: гидроксид натрия NaOH, гидроксид бария Ba(OH)2
- Нестабильные: гидроксид аммония NH3·H2O (гидрат аммиака).
По степени электролитической диссоциации.
- Сильные (α > 30 %): щёлочи.
- Слабые (α < 3 %): нерастворимые основания.
По наличию кислорода.
- Кислородсодержащие: гидроксид калия KOH, гидроксид стронция Sr(OH)2
- Бескислородные: аммиак NH3, амины.
По типу соединения:
- Неорганические основания: содержат одну или несколько групп -OH.
- Органические основания: органические соединения, являющиеся акцепторами протонов: амины, амидины и другие соединения.

Номенклатура[править | править код]

По номенклатуре IUPAC неорганические соединения, содержащие группы -OH, называются гидроксидами. Примеры систематических названий гидроксидов:

NaOH — гидроксид натрия
TlOH — гидроксид таллия(I)
Fe(OH)2 — гидроксид железа(II)

Если в соединении есть оксидные и гидроксидные анионы одновременно, то в названиях используются числовые приставки:

TiO(OH)2 — дигидроксид-оксид титана
MoO(OH)3 — тригидроксид-оксид молибдена

Для соединений, содержащих группу O(OH), используют традиционные названия с приставкой мета-:

AlO(OH) — метагидроксид алюминия
CrO(OH) — метагидроксид хрома

Для оксидов, гидратированных неопределённым числом молекул воды, например Tl2O3•n H2O, недопустимо писать формулы типа Tl(OH)3. Называть такие соединениями гидроксидами также не рекомендуется. Примеры названий:

Tl2O3•n H2O — полигидрат оксида таллия(III)
MnO2•n H2O — полигидрат оксида марганца(IV)

Особо следует именовать соединение NH3•H2O, которое раньше записывали как NH4OH и которое в водных растворах проявляет свойства основания. Это и подобные соединения следует именовать как гидрат:

NH3•H2O — гидрат аммиака
N2H4•H2O — гидрат гидразина

Химические свойства[править | править код]

В водных растворах основания диссоциируют, что изменяет ионное равновесие:

это изменение проявляется в цветах некоторых кислотно-основных индикаторов:

лакмус становится синим,
метилоранж — жёлтым,
фенолфталеин приобретает цвет фуксии.

При взаимодействии с кислотой происходит реакция нейтрализации и образуется соль и вода:

Примечание: реакция не идёт, если и кислота и основание слабые.

При избытке кислоты или основания реакция нейтрализации идёт не до конца и образуются кислые или осно́вные соли, соответственно:

Амфотерные основания могут реагировать с щелочами с образованием гидроксокомплексов:

Основания реагируют с кислотными или амфотерными оксидами с образованием солей:

Основания вступают в обменные реакции (реагируют с растворами солей):

Слабые и нерастворимые основания при нагреве разлагаются на оксид и воду:

Некоторые основания (Cu(I), Ag, Au(I)) разлагаются уже при комнатной температуре.

Основания щелочных металлов (кроме лития) при нагревании плавятся, расплавы являются электролитами.

См. также[править | править код]

Кислота
Соли
Оксиды
Гидроксиды
Теории кислот и оснований

Литература[править | править код]

Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
Лидин Р.А. и др. Номенклатура неорганических веществ. — М.: КолосС, 2006. — 95 с. — ISBN 5-9532-0446-9.

Источник