Хімічні властивості металів в таблиці

Метали – активні відновники з позитивною ступенем окислення. Завдяки хімічним властивостям метали широко використовуються в промисловості, металургії, медицині, будівництві.

Активність металів

У реакціях атоми металів віддають валентні електрони і окислюються. Чим більше енергетичних рівнів і менше електронів має атом металу, тим легше йому віддавати електрони і вступати в реакції. Тому металеві властивості збільшуються зверху вниз і справа наліво в таблиці Менделєєва.

Активність простих речовин показана в електрохімічному ряді напруг металів. Зліва від водню знаходяться активні метали (активність збільшується до лівого краю), праворуч – неактивні.

Найбільшу активність проявляють лужні метали, що знаходяться в I групі періодичної таблиці і стоять лівіше водню в електрохімічному ряду напружень. Вони вступають в реакцію з багатьма речовинами вже при кімнатній температурі. За ними йдуть лужноземельні метали, що входять в II групу. Вони реагують з більшістю речовин при нагріванні. Метали, що знаходяться в електрохімічному ряду від алюмінію до водню (середньої активності) вимагають додаткових умов для вступу в реакції.

Деякі метали проявляють амфотерні властивості або подвійність. Метали, їх оксиди і гідроксиди реагують з кислотами і підставами. Більшість металів реагує тільки з деякими кислотами, заміщаючи водень і утворюючи сіль. Найбільш яскраво виражені подвійні властивості проявляють:

  • алюміній;
  • свинець;
  • цинк;
  • залізо;
  • мідь;
  • берилій;
  • хром.

Кожен метал здатний витісняти стоїть правіше нього в електрохімічному ряду інший метал з солей. Метали, що знаходяться зліва від водню, витісняють його з розбавлених кислот.

Властивості

Особливості взаємодії металів з різними речовинами представлені в таблиці хімічних властивостей металів.

Реакція Особливості Рівняння
З киснем Більшість металів утворює оксидні плівки. Лужні метали самозапалюються в присутності кисню. При цьому натрій утворює пероксид (Na2O2), інші метали I групи – надпероксида (RO2). При нагріванні лужноземельні метали сапозапалюються, метали середньої активності – окислюються. У взаємодію з киснем не вступають золото і платина

– 4Li + O2→ 2Li2O;

– 2Na + O2→ Na2O2;

– K + O2 → KO2;

– 4Al + 3O2→ 2Al2O3;

– 2Cu + O2→ 2CuO

З воднем При кімнатній температурі реагують лужні, при нагріванні – лужноземельні. Берилій не вступає в реакцію. Магнію додатково необхідний високий тиск

– Sr + H2 → SrH2;

– 2Na + H2→ 2NaH;

– Mg + H2→ MgH2

З азотом Тільки активні метали. Літій вступає в реакцію при кімнатній температурі. Решта метали – при нагріванні

– 6Li + N2→ 2Li3N;

– 3Ca + N2→ Ca3N2

З вуглецем Літій і натрій, інші – при нагріванні

– 4Al + 3C → Al3C4;

– 2Li+2C → Li2C2

З сіркою Чи не взаємодіють золото і платина

– 2K + S → K2S;

– Fe + S → FeS;

– Zn + S → ZnS

З фосфором При нагріванні 3Ca + 2P → Ca3P2
З галогенами Чи не реагують тільки малоактивні метали, мідь – при нагріванні Cu + Cl2 → CuCl2
З водою Лужні і деякі лужноземельні метали. При нагріванні, в умовах кислого або лужного середовища реагують метали середньої активності

– 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑;

– Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2;

– Pb + H2O → PbO + H2

З кислотами Метали зліва від водню. Мідь розчиняється в концентрованих кислотах

– Zn + 2HCl → ZnCl2 + 2H2↑;

– Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑;

– Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ +2H2O

З лугами Тільки амфотерні метали 2Al + 2KOH + 6H2O → 2K[Al(OH)4] + 3H2
З солями Активні заміщають менш активні метали 3Na + AlCl3→ 3NaCl + Al

Метали взаємодіють між собою і утворюють інтерметалічні  з’єднання – 3Cu + Au → Cu3Au, 2Na + Sb → Na2Sb.

Застосування

Загальні хімічні властивості металів використовуються для створення сплавів, миючих засобів, застосовуються в каталітичних реакціях. Метали присутні в акумуляторах, електроніці, в несучих конструкціях.

Основні галузі застосування вказані в таблиці.

Галузь Виробництво Метали
Хімічна промисловість Каталізатори, солі, луги Pt, Fe, Ni, K
Харчова промисловість Кухонна сіль (NaCl), сода (Na2CO3, NaHCO3)

Na, Ca, Ag

Металургія Сплави, покриття, деталі різної форми, дріт, облицювання, будівельні матеріали та інструменти Fe, Cr, Ni, W, Mo
Приборобудування Мікросхеми, фотоелементи, датчики Cs, Co, Ni, Cu
Ювелірна промисловість Прикраси Au, Pt, Ag
Медицина Протези Ti, Ni, Au

Що ми дізналися?

З уроку 9 класу хімії дізналися про основні хімічні властивості металів. Можливість взаємодіяти з простими і складними речовинами визначає активність металів. Чим активніше метал, тим легше він вступає в реакцію при звичайних умовах. Активні метали реагують з галогенами, неметалами, водою, кислотами, солями.

Амфотерні метали взаємодіють з лугами. Малоактивні метали не реагують з водою, галогенами, більшістю неметалів. Коротко розглянули галузі застосування. Метали використовуються в медицині, промисловості, металургії, електроніці.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
З’єднання марганцю (II)