Наиболее активные металлы: элементы I и II групп ПС

Июль 22, 2022

Главная
Химия
Наиболее активные металлы: элементы I и II групп ПС

Содержание

2. Фазовые диаграммы, образованные Li с элементами 3-го периода ПС
4. Фазовые диаграммы, образованные некоторыми щелочными металлами с цезием
5. Фазовая диаграмма Au-Cs. Промежуточная неметаллическая фаза CsAu, образованная металлами
6. Растворы Li и ЩМ в жидком аммиаке и соединения. Вид соответствующих ФД Важно: 1. Эти диаграммы
7. Растворы Li и ЩМ в жидком аммиаке и соединения. Вид соответствующих ФД NH3 →Li NH3 →Na
8. Комплексообразование с ионами ЩМ и ЩЗМ. Краун-эфиры. Криптанды. Краун-эфиры – специфические сольватирующие растворители с коронообразной формой
9. Криптанды и криптаты А, что если в реакцию с краун-эфиром (криптандом) ввести не ион Na+, а
10. Электрид, образованный натрием и краун-эфиром Электриды и алкилиды Алкилид, образованный натрием и краун-эфиром
11. План: Электронное строение элементов Ia и IIa подгрупп ПС; Простые вещества, металлохимические свойства; Ослабление активности в
12. И невозможное возможно… Амальгамный способ получения ЩМ (и ЩЗМ) T-x диаграмма системы Hg-Na Na+ из водн.
13. Особые свойства лития: диагональная аналогия с Mg. Проявляется в: образовании кристаллогидратов (на самом деле – КС),
14. Кислородные соединения ЩМ 4Li + O2 = 2Li2O (много); 2Li + O2 = Li2O2 (следы) 2Na
15. II главная подгруппа ПС: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra Be (у других элементов – аналогично,
16. Особые свойства бериллия: диагональная аналогия с алюминием + невозможность ковалентности выше 4. Особые свойства бериллия проявляются
17. Кристаллическая структура BeF2 идентична кварцу! Даже такой ЭО элемент, как F не может дать ионной структуры
18. Общие закономерности при переходе от Be к Ra: - увеличение размеров атомов и ионов; - увеличение
19. Характерные свойства ЩЗМ (Ca, Sr, Ba, Ra): Растворимость в безводном жидком аммиаке Me + 14NH3 (ж)
20. Кристаллические структуры типа NaCl (а), сфалерита b-ZnS (b) и вюрцита a-ZnS (c). BeO кристаллизуется в структурном
21. Фазовые диаграммы ЩЗМ Ca, Sr, Ba, Ra друг с другом дают непрерывные тв. р-ры Be и
22. Важнейшие соединения кальция и других ЩЗМ В действительности все не так, как в очевидности... CaCl2(водн. р-р)
23. Важнейшие соединения кальция и других ЩЗМ Флюорит CaF2 и другие фториды ЩЗМ Квазихимические реакции: EuF3→CaF2 =
24. Цементы Белит – высоко-температурный Ca2SiO4; Алит – Ca3SiO5
25. Цементы Белит – высоко-температурный Ca2SiO4; Алит – Ca3SiO5 Кристаллическая структура алита; фиолетовые атомы - Ca
27. Скачать презентацию

Слайд 2

Фазовые диаграммы, образованные Li с элементами 3-го периода ПС

Слайд 3

Слайд 4

Фазовые диаграммы, образованные некоторыми щелочными металлами с цезием

Слайд 5

Фазовая диаграмма Au-Cs. Промежуточная неметаллическая фаза CsAu, образованная металлами

Слайд 6

Растворы Li и ЩМ в жидком аммиаке и соединения. Вид соответствующих

ФД
Важно:
1. Эти диаграммы метастабильны – медленно происходит реакция
типа Na + NH3 = NaNH2 + ½ H2↑
2. При низких температурах эти растворы – это две (!) несмешивающиеся жидкости, из которых более легкая более насыщена ЩМ. Фаза разбавленного раствора имеет синий цвет, концентрированная – бронзовый цвет, она хорошо электропроводна. Синие растворы – содержат в виде лиганда сольватированный электрон!
Na + 10 NH3 = [Na(NH3)6]++[e(NH3)4]-
Анион придает раствору синий цвет (поглощение в «желтой» области спектра).

Слайд 7

Растворы Li и ЩМ в жидком аммиаке и соединения. Вид соответствующих

ФД

NH3 →Li NH3 →Na

Слайд 8

Комплексообразование с ионами ЩМ и ЩЗМ. Краун-эфиры. Криптанды.
Краун-эфиры – специфические сольватирующие

растворители с коронообразной формой молекул. Это циклические соединения с чередующимися атомами кислорода (серы, азота) и этиленовыми мостиками. Все гетероатомы (не С и не Н) выведены из плоскости цикла и ориентированы в одну сторону, что облегчает их последующее полярное взаимодействие с катионом металла.

Слайд 9

Криптанды и криптаты
А, что если в реакцию с краун-эфиром (криптандом) ввести

не ион Na+, а элементарный металлический натрий?

Слайд 10

Электрид, образованный натрием и краун-эфиром
Электриды и алкилиды
Алкилид, образованный натрием

и краун-эфиром

Слайд 11

План:
Электронное строение элементов Ia и IIa подгрупп ПС;
Простые вещества, металлохимические свойства;
Ослабление

активности в растворенном состоянии (возможность растворения в ртути и в жидком аммиаке);
Солеобразование даже с благородными металлами (ЩМ);
Комплексообразование;
Получение (электролиз – вкл. р-ры, металлотермия)
Свойства. Особое положение легких метелалов: диагональная периодичность: Li и Mg, Be и Al.
Соли. Окрашивание пламени. Растворимость солей. Сродство (элемента к элементу)
Кислородные соединения

Слайд 12

И невозможное возможно…
Амальгамный способ получения ЩМ (и ЩЗМ)
T-x диаграмма системы Hg-Na
Na+

из водн. р-ра +e = Na в жидкой фазе – раствора Na в Hg

Слайд 13

Особые свойства лития: диагональная аналогия с Mg.
Проявляется в:
образовании кристаллогидратов (на

самом деле – КС),
устойчивости нитридов,
малой растворимости фосфатов, карбонатов, фторидов,
более спокойном взаимодействии с водой.

T-x диаграмма системы Mg-Li. Едва не состоявшийся непрерывный ряд твердых растворов

Слайд 14

Кислородные соединения ЩМ
4Li + O2 = 2Li2O (много); 2Li + O2

= Li2O2 (следы)
2Na + O2 = Na2O2 (вплоть 100% выхода)
K(Rb, Cs) + O2 = K(Rb, Cs)O2
K(Rb, Cs) + O3 = K(Rb, Cs)O3; KOH + O3→ KO3+ H2O
2Na + Na2O2 = 2Na2O (сплавление)
3K + KO2 = 2K2O (взрыв)
K2O2 + CO2 = K2CO3 + ½O2
2KO2 + CO2 = K2CO3 + 3/2O2
2KO3 + CO2 = K2CO3 + 5/2O2

Слайд 15

II главная подгруппа ПС: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
Be (у

других элементов – аналогично, но появляется d- орбиталь)
Особенности: Be и Mg отличаются по свойствам от ЩЗМ. Причина: у Be – отсутствуют d- орбитали, у Mg – d-оболочка заполняются впервые. Следующие элементы – Ca, Sr, Ba, Ra – очень близкие, т.н. электронные аналоги.
Общие свойства для всех элементов:
Как простые вещества – все они – активные металлы;
В парах они только моноатомны (отличие от ЩМ, объяснить, почему так);
Характеристические бинарные соединения - с заметной долей ионности;
Почти единственная с.о. в соединениях = +2;
КС характерны мало, но в большей степени, чем ЩМ. В наибольшей степени они типичны для Be.

Слайд 16

Особые свойства бериллия: диагональная аналогия с алюминием + невозможность ковалентности выше

4.
Особые свойства бериллия проявляются в:
склонности к образованию КС ⇒ амфотерность металла и гидроксида: Be + 2H2O + 2KOH = K2[Be(OH)4] + H2↑; Be(OH)2+2KOH = K2[Be(OH)4];
высокой стабильности оксида;
преобладающей роли ковалентной связи в бинарных cоединениях даже с самыми ЭО – элементами (BeO изоструктурен ZnS(вюрцит), BeF2 изоструктурен SiO2 (кварц)
полимеризации галогенидов в твердом состоянии;
совместном нахождении в природе с соединениями Al.
← Берилл, изумруд:
Be3Al2(SiO4)6

Цепочечная структура хлорида BeCl2

Молекулярная стр-ра AlCl3

Слайд 17

Кристаллическая структура BeF2 идентична кварцу! Даже такой ЭО элемент, как F

не может дать ионной структуры типа флюорита CaF2! И даже такой ЭО, как кислород не может дать ионную структуру типа NaCl, а формирует лишь структуру вюрцита.

Кристаллические структуры BeF2 (рис. а, тип SiO2), BeO (рис. с, тип вюрцита a-ZnS) и сфалерита b-ZnS (b).

Слайд 18

Общие закономерности
при переходе от Be к Ra:
- увеличение размеров атомов

и ионов;
- увеличение силы оснований (следствие п. 1);
- увеличение электроположительности;
- уменьшение прочности комплексов;
- уменьшение растворимости «жестко-мягких» солей (сульфаты, хроматы).

Слайд 19

Характерные свойства ЩЗМ (Ca, Sr, Ba, Ra):
Растворимость в безводном жидком аммиаке Me

+ 14NH3 (ж) = [Me(NH3)6]2+(р-р) + 2 [e(NH3)4]−(р-р); Me = Ca, Sr, Ba, Ra, а также РЗЭ Eu и Yb
реакции с водой;
Основания Me(OH)2 – сильные, практически щелочи ;
Ионный характер оксидов (изоструктурны NaCl, см. ниже);
Малая растворимость солей, образованных большинством ионов с тетраэдрической структурой (напр., BaSO4, SrCrO4 и т.д.). Эта растворимость уменьшается при переходе от кальция к барию и далее – к радию;
Гидриды MeH2.имеют солеобразный характер.

Слайд 20

Кристаллические структуры типа NaCl (а), сфалерита b-ZnS (b) и вюрцита a-ZnS

(c).
BeO кристаллизуется в структурном типе вюрцита, а прочие оксиды –MgO, CaO, SrO, BaO, RaO – в структурном типе NaCl

Слайд 21

Фазовые диаграммы ЩЗМ
Ca, Sr, Ba, Ra друг с другом дают непрерывные

тв. р-ры
Be и Mg c Ca, Sr, Ba дают металлидные фазы (Лавеса и др.)

T-x диаграмма системы Ca-Ba T-x диаграмма системы Mg-Ca

Слайд 22

Важнейшие соединения кальция и других ЩЗМ
В действительности все не так, как

в очевидности...

CaCl2(водн. р-р) + Na3PO4 (водн. р-р) →

NaCl + Ca5(PO4)3(OH)
(½{Ca3(PO4)2∙Ca(OH)2})
→NaCl + CaHPO4∙H2O

Кристаллическая структура фторапатита
ионы OH-, F-, Cl- и т.д. взаимозаменяемы

Слайд 23

Важнейшие соединения кальция и других ЩЗМ
Флюорит CaF2 и другие фториды ЩЗМ
Квазихимические

реакции:
EuF3→CaF2 = EuCa + 2FF + Fi
F→CaF2 = Fi
2EuCl3→3CaCl2 = 2EuCa + 6ClCl +VCa

Слайд 24

Цементы
Белит – высоко-температурный
Ca2SiO4;
Алит – Ca3SiO5

Слайд 25

Наиболее активные металлы: элементы I и II групп ПС

Содержание

Фазовые диаграммы, образованные Li с элементами 3-го периода ПС

Фазовые диаграммы, образованные некоторыми щелочными металлами с цезием

Фазовая диаграмма Au-Cs. Промежуточная неметаллическая фаза CsAu, образованная металлами

Растворы Li и ЩМ в жидком аммиаке и соединения. Вид соответствующих

Растворы Li и ЩМ в жидком аммиаке и соединения. Вид соответствующих

Комплексообразование с ионами ЩМ и ЩЗМ. Краун-эфиры. Криптанды.Краун-эфиры – специфические сольватирующие

Криптанды и криптатыА, что если в реакцию с краун-эфиром (криптандом) ввести

Электрид, образованный натрием и краун-эфиром Электриды и алкилиды Алкилид, образованный натрием

План:Электронное строение элементов Ia и IIa подгрупп ПС;Простые вещества, металлохимические свойства;Ослабление

И невозможное возможно…Амальгамный способ получения ЩМ (и ЩЗМ)T-x диаграмма системы Hg-NaNa+

Особые свойства лития: диагональная аналогия с Mg.Проявляется в: образовании кристаллогидратов (на

Кислородные соединения ЩМ4Li + O2 = 2Li2O (много); 2Li + O2

II главная подгруппа ПС: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, RaBe (у

Особые свойства бериллия: диагональная аналогия с алюминием + невозможность ковалентности выше

Кристаллическая структура BeF2 идентична кварцу! Даже такой ЭО элемент, как F

Общие закономерности при переходе от Be к Ra:- увеличение размеров атомов

Характерные свойства ЩЗМ (Ca, Sr, Ba, Ra):Растворимость в безводном жидком аммиаке Me

Кристаллические структуры типа NaCl (а), сфалерита b-ZnS (b) и вюрцита a-ZnS

Фазовые диаграммы ЩЗМCa, Sr, Ba, Ra друг с другом дают непрерывные

Важнейшие соединения кальция и других ЩЗМВ действительности все не так, как

Важнейшие соединения кальция и других ЩЗМФлюорит CaF2 и другие фториды ЩЗМКвазихимические

ЦементыБелит – высоко-температурныйCa2SiO4;Алит – Ca3SiO5

ЦементыБелит – высоко-температурныйCa2SiO4;Алит – Ca3SiO5Кристаллическая структура алита; фиолетовые атомы - Ca

Похожие презентации

Комплексообразование с ионами ЩМ и ЩЗМ. Краун-эфиры. Криптанды.
Краун-эфиры – специфические сольватирующие

Криптанды и криптаты
А, что если в реакцию с краун-эфиром (криптандом) ввести

Электрид, образованный натрием и краун-эфиром
Электриды и алкилиды
Алкилид, образованный натрием

План:
Электронное строение элементов Ia и IIa подгрупп ПС;
Простые вещества, металлохимические свойства;
Ослабление

И невозможное возможно…
Амальгамный способ получения ЩМ (и ЩЗМ)
T-x диаграмма системы Hg-Na
Na+

Особые свойства лития: диагональная аналогия с Mg.
Проявляется в:
образовании кристаллогидратов (на

Кислородные соединения ЩМ
4Li + O2 = 2Li2O (много); 2Li + O2

II главная подгруппа ПС: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
Be (у

Общие закономерности
при переходе от Be к Ra:
- увеличение размеров атомов

Характерные свойства ЩЗМ (Ca, Sr, Ba, Ra):
Растворимость в безводном жидком аммиаке Me

Фазовые диаграммы ЩЗМ
Ca, Sr, Ba, Ra друг с другом дают непрерывные

Важнейшие соединения кальция и других ЩЗМ
В действительности все не так, как

Важнейшие соединения кальция и других ЩЗМ
Флюорит CaF2 и другие фториды ЩЗМ
Квазихимические

Цементы
Белит – высоко-температурный
Ca2SiO4;
Алит – Ca3SiO5

Цементы
Белит – высоко-температурный
Ca2SiO4;
Алит – Ca3SiO5
Кристаллическая
структура
алита;
фиолетовые атомы - Ca