📘 Тема 10. Металлы
1. Общие сведения о металлах
2. Щелочные металлы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
Свойства
- Находятся в I группе ПСХЭ.
- Очень мягкие, лёгкие, с низкой плотностью (Li, Na, K < 1 г/см³).
- Хранятся в керосине (очень активные).
- Степень окисления: +1.
Химические свойства
-
С кислородом:
4Na+O2→2Na2O
2K+O2→K2O
-
С водой:
2Na+2H2O→2NaOH+H
-
С кислотами:
2K+2HCl→2KCl+H2↑
Соединения
- Щёлочи (NaOH, KOH): сильные основания.
- Соли (NaCl, K₂SO₄): легко растворимы.
Применение
- Na, K — получение солей, синтез органики.
- NaOH, KOH — мыло, бумага, химическая промышленность.
3. Щелочноземельные металлы (Ca, Sr, Ba, Ra)
Свойства
- II группа ПСХЭ.
- Более твёрдые, чем щелочные.
- Активные, но менее, чем щелочные.
- Степень окисления: +2.
Химические свойства
-
С кислородом:
2Ca+O2→2CaO
-
С водой:
Соединения
- CaO (негашёная известь): строительный материал.
- Ca(OH)₂ (гашёная известь): используется в строительстве.
- CaCO₃ (мел, известняк): сырьё для цемента.
- BaSO₄: используется в медицине (рентген).
4. Алюминий (Al)
Свойства
- III группа (главная подгруппа).
- Лёгкий металл, серебристый, ковкий.
- Степень окисления: +3.
- Покрыт оксидной плёнкой Al₂O₃ (устойчив к коррозии).
Химические свойства
-
С кислородом:
4Al+3O2→2Al2O
Соединения
- Al₂O₃: тугоплавкий оксид.
- Al(OH)₃: амфотерный гидроксид.
- Al₂(SO₄)₃: в водоочистке.
Применение
-
Авиастроение, электропроводка, производство фольги.
-
Восстановитель в металлургии (термитная смесь):
Fe2O3+2Al→2
5. Металлы побочных подгрупп
5.1. Железо (Fe)
- VIII группа, подгруппа.
- Степени окисления: +2, +3.
- Важнейший металл, основа стали и чугуна.
Химические свойства:
-
С O₂:
4Fe+3O2→2Fe2O
Соединения:
- FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄.
- FeSO₄ (сульфат железа (II)).
- FeCl₃ (хлорид железа (III)).
5.2. Цинк (Zn)
- II группа, побочная подгруппа.
- Степень окисления: +2.
- Амфотерный металл.
Реакции:
-
С кислотами:
Zn+H2SO4→ZnS
Соединения:
- ZnO (амфотерный).
- Zn(OH)₂ (амфотерный).
Применение: оцинковка (защита от коррозии), сплавы, аккумуляторы.
5.3. Марганец (Mn)
- VII группа, побочная подгруппа.
- Степени окисления: +2, +4, +7.
Соединения:
Применение: сплавы стали, окислитель, медицина (марганцовка).
📌 Итоги
- Щелочные металлы — самые активные, дают щёлочи.
- Щелочноземельные — активные, но слабее, дают основания и соли.
- Алюминий — амфотерный, важный конструкционный металл.
- Железо, цинк, марганец — переходные металлы с богатой химией, важны для промышленности и биологии.