Химические свойства активных и средней активности металлов

По активности металлы можно разделить на три группы: активные, средней активности и неактивные. Для определения активности металлов используют ряд активности или ряд напряженности металлов (РНМ). Активными считаются металлы, расположенные в ряду до алюминия (иногда алюминий также относят к активным металлам); металлы средней активности – все металлы от алюминия и до водорода; неактивные металлы стоят в РНМ после водорода.

Активные металлы и металлы средней активности можно также разделить на несколько групп: щелочные, щелочноземельные, амфотерные и переходные.

При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щелочами.

Физические свойства:

• Низкие температуры плавления
• Мягкие, режутся ножом
• Хранят под слоем керосина

Физические свойства:

• Серые
• Твёрдые при комнатной температуре вещества
• Ножом преимущественно не режутся (исключение — стронций)

Например, алюминий, бериллий.

• Бериллий – элемент IIA группы, второго периода. Относительно твёрдый, но хрупкий металл серебристо-белого цвета.
• Алюминий – элемент IA группы, третьего периода. Простое вещество— лёгкий металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся литью, механической обработке.
• Амфотерными свойствами также обладает цинк. В чистом виде — довольно пластичный серебристо-белый металл. При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск.

Например, железо, хром.

Химические свойства металлов:

1. С неметаллами:

2K + S = K₂S

4Cr + 3O₂ = 2Cr₂O₃

2. С водой:

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂

3Fe + 4H₂O =^t Fe₃O₄ + 4H₂

3. С растворами кислот:

Sr + 2HBr = SrBr₂ + H₂

4. Реакция с концентрированной серной кислотой:

• Металлы до Al: 8Li + 5H₂SO_{4 к} = 4Li₂SO₄ + H₂S + 4H₂O
• Металлы после Al: 2Cr + 6H₂SO_{4 к} =^t Cr₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

5. Реакция с азотной кислотой различной концентрации:

• Активные металлы:

8Na + 10HNO_{3 к} = 8NaNO₃ + N₂O + 5H₂O

10Na + 12HNO_{3 p} = 10NaNO₃ + N₂ + 6H₂O

8Na + 10HNO_{3 оч. разб.} = 8NaNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O

• Металлы средней активности:

3Mg + 8HNO_{3 к} = 3Mg(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO

4Mg + 10HNO_{3 p} = 4Mg(NO₃)₂ + 5H₂O + N₂O

Fe, Cr, Al реагируют с концентрированными кислотами только при нагревании.

6. Металлы средней активности вступают в реакции замещения с растворами солей:

Cr + CuCl₂ = CrCl₂ + Cu

7. Амфотерные металлы реагируют со щелочами при нагревании и в растворе.

2Al + 2NaOH + 6Н₂О = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑

2Al + 2NaOH + 2Н₂О =^t 2NaAlO₂ + 3H₂↑