Rgtiniai oksidai

Metalai

Visi metalai turi metalin kristalin gardel, kuri ir nulemia panaias metal fizikines ir chemines savybes. Metalins kristalins gardels mazguose yra metal jonai, kuriuos jungia laisvai klaidiojantys valentiniai (iorinio lygmens) elektronai.

Fizikins savybs1. Metalinis blizgesys

2. Plastikumas (plastikiausi - Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe). Plastikumu nepasiymi Bi ir Mn.

3. Pilka spalva ( nors yra ir spalvot Au - geltonas, Cu - raudonas, kobaltas - melsvas)

4. Elektrinis laidumas (laidiausi - Ag, Cu, Au, Al, Fe). Metal laidumas elektrai maja didjant tempetatrai. Esant absoliutaus nulio temperatrai atsiranda reikinys vadinamas superlaidumu (inyksta vara).

5. iluminis laidumas (laidiausi - Ag, Cu, Au, Al, Fe, maiausiai laids Bi ir Hg).

6. Tankis. Metal tankis yra labai skirtingas. Lengvaisiais metalais vadinami tokie, kuri tankis yra iki 5 g/cm3, kuri didesnis - sunkiaisiais. Lengviausias Li (tankis 0,53 g/cm3), sunkiausias Os (tankis 22,6 g/cm3)

7. Lydymosi ir virimo temperatros. Jos taip pat labai skiriasi. Yra lengvai lydomi metalai - Hg -38,9(C, Cs 29(C, Ga 29,8(C ir kiti iki 1000(C, ir sunkiai lydomi metalai. Aukiausia lydymosi temperatra W (3390(C).

8. Kietumas. Pats kieiausias metalas yra Cr (ria stikl), minkiausi - K, Rb, Cs (pjaustomi peiliu).

Chemins savybsMetalai reakcijose bna tik reduktoriais(1. Reaguoja su nemetalais

a) su deguonimi (iskyrus Au ir Pt). Aktyvs metalai reaguoja normaliom slygom, kiti - kaitinami.

b) su siera (iskyrus Au, Pt, Ir). Gyvsidabris - normaliom slygom, kiti - kaitinami.

c) su halogenais. Su fluoru - normalio slygom.

d) su azotu. Litis - normaliom slygom.

2. Reaguoja su vandeniu. Aktyvs metalai reaguoja normaliom slygom, sudarydami hidroksid ir vandenil, vidutinio aktyvumo - sudarydami oksid ir vandenil, maai aktyvs - nereaguoja.

3. Reaguoja su rgtimis. Metalai, esantys metal tampos eilje iki vandenilio istumia j i rgi. I azoto rgties metalai vandenilio neistumia.

4. Reaguoja su drusk tirpalais. Aktyvesni metalai istumia maiau aktyvius metalus i j drusk tirpal. Nerayti reakcij su metalais, kurie normaliom slygom reaguoja su vandeniu.

5. Kai kurie aktyvs metalai reaguoja su kit metal oksidais, t. y. redukuoja metalus i j oksid.

Gavimas1. Maai aktyvs metalai gamtoje yra randami gryni (Au, Ag, Pt, Hg)

2. Redukuojant metalus i j oksid:

a) anglimi, anglies monoksidu

ZnO(k) + C(k) -t(( Zn(k) + CO(d)

b) vandeniliu

MoO3(k) + 3H2(d) -t(( Mo(k) + 3H2O(d)

c) aktyviais metalais (magniotermija, aliuminiotermija)

Cr2O3(k) +2Al(k) -t(( Al2O3(k) + 2Cr(k)

3. Hidrometalurgijos bdu, kai metalai istumiami i j tirpal aktyvesniais metalais.

4. Elektrolizs bdu. Elektroliz, tai oksidacijos - redukcijos reakcija vykstanti ant elektrod, leidiant elektros srov per jungini lydalus ar tirpalus.

2NaCl(s) elektros srov> 2Na(s) + Cl2(d)

2CuSO4(aq) + 2H2O(s) elektros srov> 2Cu(k) + O2(d) + 2H2SO4(aq)

LydiniaiLydiniais vadinamos sistemos, sudarytos i dviej ir daugiau metal bei nemetal. Lydini savybs rykiai skiriasi nuo pradini komponent savybi. Pvz.: lydinio, sudaryto i 40( kadmio (l. t. 321(C) ir 60( bismuto (l.t. 271(C) ydymosi temperatra 144(C.

Plienas - Fe ir C(iki 1,7(),Mn, Si, S, P.

Ketus - Fe ir C(vir 2(), Si, Mn, P, S.

Bronza - Cu ir kiti elementai, daniausiai metalai (Sn, Al, Pb, Si).

alvaris - Cu ir Zn

Nichromas - Ni, Cr, Fe, Mn. Pasiymi didele vara.

Pobeditas - C, W, Co. Kietumu prilygsta deimantui.

Diuraliuminis - Al, Mg, Cu, Mn

KorozijaKorozija - tai metal ir j lydini irimas, kurio prieastis - metal schemin ar elektrochemin sveika su aplinka.

Chemin korozija yra metal sveika su elektrai nelaidiomis sausomis dujomis (O2, SO2, F2, Cl2, N2), kai kuriais neelektrolitais (siera, bromu, nafta, ibalu). Dl ios korozijos yra vidaus degimo varilliai, metalins krykl dalys.

Elektrochemin korozija - tai metal irimas aplinkoje, kuria gali tekti elektros srov.

Kai kuri metal paviri dengia tanki oksido plvel, kuri apsaugo j nuo korozijos (Al, Mg), taiau daugumai metalini paviri reikalinga speciali apsauga:

a) apsaugins dangos (metalins, lak, emali, da, plastiko, gumos). Metalins dangos paprastai yra i kito, korozijai atsparaus metalo Zn, Cr, Ni, Cd, Sn, Al, Cu. Paeidus metalin dang ima spariai koroduoti aktyvesnis metalas.

b) inhibitoriai - mediagos, ltinanios korozijos proces, vedamos tiesiai agresyvi aplink.

c) legiravimas vairiais priedais (nerdyjanio plieno gamyba)

d) protektoriais - prie agresyvioje aplinkoje esanio dirbinio tvirtinamas aktyvesnio metalo blokas, kuris ir koroduoja.

I A grups metalai (natris ir kalis)

Paplitimas gamtoje

Natris sudaro 2,64( , o kalis - 2,6( ems plutos mass. Randami tik junginiuose

NaCl - akmens druska, halitas

Na2SO4 ( 10H2O - Glauberio druska, mirabilitas

NaNO3 - ils salietra

KCl - silvinas

NaCl ( KCl - silvinitas

KCl ( MgCl2 ( 6H2O - karnalitas

GavimasNatris gaunamas natrio chlorido lydalo elektrolizs bdu

2NaCl(s) elektros srov> 2Na(s) + Cl2(d)

Kalis gaunamas per kalio chlorido lydal leidiant natrio garus (800(C )

KCl(s) + Na(d) 800(C> NaCl(s) + K(d)

PanaudojimasNatris - kaip katalizatorius kauiuko gamyboje, tetraetilvino gamybai, ret metal gavimui (Ti, Zr, Ta), leukemijos gydymui, skystas ir lydiniai su kaliu - kaip ilumneiai branduolins technikos renginiuose.

Kalis - kaip katalizatorius, izotopas 42K - medicinoje, biologijoje

Fizikins savybsNatris ir kalis - sidabrikai baltos spalvos, lengvi, minkti metalai, labai aktyvs, todl laikomi ibale arba specialioje alyvoje, pasiymi ema lydymosi ir virimo temperatra.

Chemins savybs1. Reaguoja su nemetalais - halogenais, siera, fosforu, azotu, vandeniliu, deguonimi. Kaliui reaguojant su deguonimi oksidas nesusidaro.

K(k) + O2(d) ( KO2(k) (kalio superoksidas)

2Na(s) + O2(d) -t(( Na2O2(k) (natrio peroksidas)

2. Reaguoja su vandeniu.

2Na(k) + 2H2O(s) ( 2NaOH(aq) + H2(d)

3. Reaguoja su kai kuriais organiniais junginiais

Svarbiausi junginiaiNatrio ir kalio oksidai pasiymi bazini oksid savybmis.

Natrio peroksidas ir kalio superoksidas reaguoja su anglies (IV) oksidu. J miinys naudojamas oro regeneravimui udarose patalpose

2Na2O2(k) + 2CO2(d) ( 2Na2CO3(k) + O2(d)

4KO2(k) + 2CO2(d) ( 2K2CO3(k) + 3O2(d)

Natrio ir kalio hidroksidai yra kietos kristalins mediagos, labai gerai tirpsta vandenyje, pasiymi tirpi hidroksid savybmis. Natrio hidroksidas naudojamas muilo, skalbimo priemoni, popieriaus, da, dirbtinio pluoto gamybai, naftos produkt valymui, duj diovinimui. Kalio hidroksidas naudojamas skysto muilo gamybai, kaip armini akumuliatori elektrolitas.

Pramonje ie hidroksidai gaunami vykdant j chlorid tirpal elektroliz

2NaCl(aq) + 2H2O(s) ( 2NaOH(aq) + H2(d) + Cl2(d)

Laboratorijoje gali bti gaunami metalams, oksidams, hidridams reaguojant su vandeniu:

KH(k) + H2O(s) ( KOH(aq) + H2(d)

Natrio chloridas - valgomoji druska, naudojamas maisto konservavimui, sodos gamybai, natrio ir natrio hidroksido gamybai.

Kalio chloridas naudojamas kaip kalio tra, kalio hidroksido gamybai.

Natrio karbonatas - skalbiamoji soda, naudojamas stiklo, popieriaus, muilo gamybai, vandeniui minktinti, naftos produktams valyti.

Natrio vandenilio karbonatas - geriamoji soda, naudojamas skalbikliams gaminti, kaip telos puriklis, gesintuvams upildyti, skrandio rgtingumui mainti. Geriamoji soda gaunama per natrio karbonato tirpal leidiant anglies (IV) oksid

Na2CO3(aq) + CO2(d) + H2O(s) ( 2NaHCO3(aq)

Kalio karbonatas - potaas, naudojamas stiklo, skysto muilo da gamybai.

Natrio nitratas - ils salietra, naudojamas kaip azotin tra, maisto produkt konservantas.

Kalio nitratas - kalio salietra, naudojamas kaip kalio - azoto tra, dminio parako gamybai.

Natrio jonai dao liepsn geltona spalva, kalio jonai - violetine spalva.II A grups metalai (magnis, kalcis, baris)Paplitimas gamtoje

Magnis sudaro 2,1(, kalcis - 3,6(, baris - 0, 0065( ems plutos mass. Randami tik junginiuose.

KCl ( MgCl2 ( 6H2O - karnalitas

CaCO3 ( MgCO3 - dolomitas

MgCO3 - magnezitas

CaCO3 - kalcitas (klintys, kreida, marmuras)

CaSO4 - anhidritas

CaSO4 ( 2H2O - gipsas

BaSO4 - baritas

Gavimas

Ggaunami i drusk lydal elektrolizs bdu.

Panaudojimas

Magnis - lengv lydini gamybai, kai kuri metal gavimui, pirotechnini miini gamybai.

Fizikins savybs

Tai sidabrikai baltos spalvos, lengvi, plastiki metalai, labai aktyvs, pasiymi ema lydymosi ir virimo temperatra.. Magnis yra pasidengs tankia oksido plvele, kuri apsaugo nuo tolesns oksidacijos. Kalcis laikomas ibale arba specialioje alyvoje.

Chemins savybs

1. Reaguoja su nemetalais.

2. Reaguoja su vandeniu. Kalcis - normaliom slygom, o magnis su vandens garais.Mg(k) + H2O(d) -t(( MgO(k) + H2(d)

Ca(k) + 2H2O(s) ( Ca(OH)2(k) + H2(d)

3. Magnis reaguoja su anglies (IV) oksidu.

Mg(k) + CO2(d) -t(( MgO(k) + CO(d)

4. Reaguoja su rgtimis.

5. Magnis reaguoja su drusk tirpalais.6. Reaguoja su kai kuri metal oksidais ir chloridais.

3Mg(k) + MoO3(k) -t(( 3MgO(k) + Mo(k)

2Ca(k) + TiCl4(k) -t(( 2CaCl2(k) + Ti(k)

Svarbiausi junginiai

Magnio oksidas. Baltos spalvos kieta kristalin mediaga, maai tirpsta vandenyje, pasiymi aukta lydimosi temperatra (2800(C), naudojamas statybini mediag gamybai. Magnio oksidui bdingos bazini oksid savybs.

Magnio hidroksidas. Bespalviai kristalai, netirpsta vandenyje. Naudojamas cukraus, dant pastos gamybai. Pasiymi netirpi hidroksid savybmis.

Kalcio oksidas. Negesintos kalks. Baltos spalvos purs milteliai, lydimosi temperatra 3000(C, gerai tirpsta vandenyje, tirpimo metu isiskiria gaug ilumos. Naudojamas statybini mediag gamybai. Gaunamas kaitinant klintis.

Kalcio hidroksidas. Gesintos kalks. Baltos spalvos milteliai, maai tirpsta vandenyje (1l vandens 20(C temperatroje itirpsta 1,56 g). Tirpalas vadinamas kalkiniu vandeniu, o suspensija - kalki pienu. Gesint kalki, smlio ir vandens miinys vadinamas skiediniu ir naudojamas statybose kaip riamoji mediaga. Ore kalcio hidroksidas sureaguoja su anglies (IV) oksidu ir sukietja.

Gipsas. CaSO4 ( 2H2O Ikaitintas iki CaSO4 ( H2O naudojamas medicinoje ir statyboms.

Vandens kietumas

Vandens kietumas priklauso nuo kalcio ir magnio jon. Jis bna laikinas (karbonatinis, nes j sukelia Ca(HCO3)2) ir Mg(HCO3)2) ir pastovus (nekarbonatinis, nes j sukelia CaCl2, CaSO4, MgCl2, MgSO4).

Laikno vandens kietumo paalinimo bdai:

a) virinant vanden

Ca(HCO3)2(aq) -t(( CaCO3(k) + CO2(d) + H2O(s)

b) gesintomis kalkmis

Ca(HCO3)2(aq) + Ca(OH)2(k) ( 2CaCO3(k) + 2H2O(s)

c) natrio armu

Ca(HCO3)2(aq) + 2NaOH(aq) ( CaCO3(k) + Na2CO3(aq) + 2H2O(s)

d) soda

Ca(HCO3)2(aq) + Na2CO3(aq) ( CaCO3(k) + 2NaHCO3(aq)Pastovaus vandens kietumo paalinimo bdai:

a) soda

CaCl2(aq) + Na2CO3(aq) ( CaCO3(k) + 2NaCl(aq)

b) fosfatinis

3CaCl2(aq) + 2Na3PO4(aq) ( Ca3(PO4)2(k) + 6NaCl(aq)

Vis daniau vandens kietumui paalinti naudojami jonitai. Tai dervos, kurios sugeba prisijungti kalcio ir magnio jonus.Aliuminis

Paplitimas gamtoje.

Tai labiausiai gamtoje paplits metalas. Jis sudaro 7, 45( ems plutos mass. Randamas tik junginiuose: aliumosilikatai, boksitai, korundas, kriolitas.

Dljant aliumosilikatams susidaro kaolinas (molio sudedamoji dalis), mergelis, priemolis.

Al2O3 - korundas (raudonas - rubinas, mlynas - safyras)

Al2O3 ( nH2O - boksitai

Na3AlF6 - kriolitas

Gavimas.Gaunamas i aliuminio oksido lydalo elektrolizs bdu

2Al2O3(s) elektros srov> 4Al(k) + 3O2(d)

Panaudojimas

Lydiniai naudojami automobili, lktuv korpus gamybai, elektros laid, ind, folijos gamybai, kaip apsaugin danga plieno ir ketaus dirbiniams, elektrotechnikoje, vairi detali gamybai.Fizikins savybs Tai sidabrikai baltos spalvos, lengvas, minktas metalas. Labai plastikas (galima pagaminti 0,01 mm storio folij), gerai praleidia elektros srov ir ilum. Yra pasidengs labai tankia oksido plvele, kuri j apsaugo nuo tolesns oksidacijos.Chemins savybs

1. Rreaguoja su nemetalais

2. Paalinus oksido plvel reaguoja su vandeniu2Al(k) + 6H2O(s) ( 2Al(OH)3(k) + 3H2(d)

3. Reaguoja su rgtimis

4. Reaguoja su drusk tirpalais5. Reaguoja su arm tirpalais2Al(k) + 6NaOH(aq) + 6H2O(s) ( 2Na3[Al(OH)6](aq) + 3H2(d)

6. Reaguoja su metal oksidais (aliumotermija). Miinys su Fe3O4 vadinamas termitu, nes tarp j vykstant reakcijai isiskiria labai didelis ilumos kiekis.Pagrindiniai junginiai

Aliminio oksidas. Tai baltos spalvos amorfiniai milteliai, netirpsta vandenyje, armuose ir rgtyse. Taiau sulydius su natrio hidroksidu vyksta reakcija

Al2O3(s) + 2NaOH(s) -t(( 2NaAlO2(k) + H2O(d)

Aliuminio oksidas yra amfoterinis t. y. reaguoja tiek su armais tiek su rgtimis. Tokiom savybm pasiymi oksidas, kuris dengia aliumin

Al2O3(k) + 6NaOH(aq) + 3H2O(s) ( 2Na3[Al(OH)6](aq)

Naudojamas kaip aliava aliuminiui gauti, korundas - kaip abrazyvin mediaga, kaip ugniai atspari mediaga, rubinai ir safyrai - juvelyrikoje, rubinai - laikrodi bei lazeri gamybai.

Aliuminio hidroksidas. Tai baltos spalvos mediaga, jei susidaro tirpale - yra drebui pavidalo. Pasiymi amfoterinmis savybmis.

Gaunamas aliuminio druskas veikiant armo trkumu. Jei armo yra perteklius - susidariusios nuosdos inyksta.

Al(OH)3(k) + 3NaOH(aq) ( Na3[Al(OH)6](aq)

Naudojamas vandens valymui.

PAGE 1