Взаимодействие с простыми веществами

1. Взаимодействие с металлами:

2Na + Cl₂ = 2NaCl,

Fe + S = FeS,

6Li + N₂ = 2Li₃N,

2Ca + O₂ = 2CaO

в этих случаях неметаллы проявляют окислительные свойства, они принимают электроны, образуя отрицательно заряженные частицы.

1. Взаимодействие с другими неметаллами:
• взаимодействуя с водородом, большинство неметаллов проявляет окислительные свойства, образуя летучие водородные соединения – ковалентные гидриды:

3H₂ + N₂ = 2NH₃,

H₂ + Br₂ = 2HBr;

• взаимодействуя с кислородом , все неметаллы, кроме фтора, проявляют восстановительные свойства:

S + O₂ = SO₂,

4P + 5O₂ = 2P₂O₅;

• при взаимодействии с фтором фтор является окислителем, а кислород – восстановителем:

2F₂ + O₂ = 2OF₂;

• неметаллы взаимодействуют между собой, более электроотрицательный металл играет роль окислителя, менее электроотрицательный – роль восстановителя:

S + 3F₂ = SF₆,

C + 2Cl₂ = CCl₄.

 

ВОПРОС №35

Аллотропия неорганических веществ на примере углерода и кислорода

Многие элементы-неметаллы образуют несколько простых веществ − аллотропных модификаций.

Аллотропия – это способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ. а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.

Аллотропия может быть связана и с разным составом молекул − различным числом атомов в молекуле (O₂ и O₃), и с разным строением кристаллов. Аллотропные видоизменения, образуемые одним и тем же химическим элементом, существенно отличаются между собой как по строению, так и по свойствам.

Если какой-либо элемент может существовать в двух или нескольких твердых формах (кристаллических либо аморфных), то считается, что он проявляет аллотропию. Различные формы одного элемента называются аллотропами. Аллотропы существуют приблизительно у половины всех элементов.

Например, углерод существует в виде алмаза либо графита. Сера существует в двух кристаллических формах - ромбической и моноклинной - в зависимости от температуры. Обе еекристаллические формы являются примерами молекулярных кристаллов. Молекулы в них представляют собой гофрированные циклы, в каждом из которых содержится по восемь ковалентно связанных атомов серы. Твердая сера может существовать ещев третьей аллотропной форме как пластическая сера. Эта форма серы неустойчива. Она состоит из длинных цепочек атомов серы, которые при комнатной температуре разрушаются и снова образуют молекулы S8, кристаллизующиеся в ромбическую решетку.

Так же аллотропным элементом является углерод.

В природе углерод встречается как в виде простых веществ, так и в виде соединений. В воздухе содержится углекислый газ. В земной коре распространены карбонаты (например, CaCO3 образует мел, мрамор, известняк). Горючие ископаемые (уголь, торф, нефть, природный газ) состоят из органических соединений, главным элементом которых является углерод.

Углерод образует несколько аллотропных видоизменений, из которых наиболее известны алмаз и графит.

 

Алмаз имеет атомную кристаллическую решётку. Каждый атом углерода в алмазе связан четырьмя прочными ковалентными связями с соседними атомами, расположенными в вершинах тетраэдра.

 

Благодаря такому строению алмаз — самое твёрдое из известных природных веществ. Все четыре валентных электрона каждого атома углерода участвуют в образовании связей, поэтому алмаз не проводит электрический ток. Это бесцветное прозрачное кристаллическое вещество, хорошо преломляющее свет.

 

Графит тоже имеет атомную кристаллическую решётку, но устроена она иначе. Решётка графита слоистая. Каждый атом углерода соединён прочными ковалентными связями с тремя соседними атомами. Образуются плоские слои из шестиугольников, которые между собой связаны слабо. Один валентный электрон у атома углерода остаётся свободным.

 

Графит представляет собой тёмно-серое вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь. В отличие от алмаза графит непрозрачный, проводит электрический ток и оставляет серый след на бумаге. У графита очень высокая температура плавления (3700°С).

 

 

Алмаз и графит взаимопревращаемы. При сильном нагревании без доступа воздуха алмаз чернеет и превращается в графит. Графит можно превратить в алмаз при высокой температуре и большом давлении.

 

Из мельчайших частиц графита состоят сажа, древесный уголь и кокс. Сажа образуется при неполном сгорании топлива. Древесный уголь получают при нагревании древесины без доступа воздуха, а кокс — переработкой каменного угля.

 

Древесный уголь имеет пористое строение и обладает способностью поглощать газы и растворённые вещества. Такое свойство называется адсорбцией.

 

 

Химические свойства

Аллотропные модификации углерода в химических реакциях могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства. Окислительные свойства углерода выражены слабее, чем у других неметаллов второго периода (азота, кислорода и фтора).

· Взаимодействие с металлами.

Углерод реагирует с металлами при высокой температуре с образованием карбидов:

 

4Al0+3C0=tAl+34C−43.

 

В этой реакции углерод выступает как окислитель.

· Взаимодействие с водородом.

Реакция происходит при сильном нагревании. Образуется метан. Углерод — окислитель.

 

C0+2H02=tC−4H+14.

· Взаимодействие с кислородом.

Углерод горит в кислороде с образованием углекислого газа и проявляет в этой реакции восстановительные свойства:

 

C0+O02=tC+4O−22.

· Взаимодействие с оксидами металлов.

Углерод способен восстанавливать металлы из их оксидов:

 

2Cu+2O+C0=t2Cu0+C+4O2.

Применение простых веществ

Алмаз применяется:

· для обработки твёрдых поверхностей;

· для резки стекла;

· для изготовления буров и свёрл;

· для изготовления ювелирных украшений.

Графит используется:

· при изготовлении карандашей;

· как твёрдая смазка в подшипниках;

· для изготовления электродов;

· в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах;

· для получения искусственных алмазов.

Сажа:

· входит в состав типографской краски, крема для обуви;

· используется как наполнитель для производства резины.

Уголь используется:

· в противогазах, промышленных и бытовых фильтрах;

· для очистки сахарного сиропа, спирта и т. д.;

· в медицине.

Кокс применяется в металлургической промышленности.

 

 

ВОПРОС №36

Металлы в химических реакциях всегда восстановители. Восстановительную активность металла отображает его положение в электрохимическом ряду напряжений.

На основании ряда можно сделать следующие выводы:

1. Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является.

2. Каждый металл способен вытеснять из солей в растворе те металлы, которые стоят правее

2Fe + 3CuSO₄ → 3Cu + Fe₂ (SO₄)₃

3. Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее водорода способны вытеснять его из кислот.

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

4. Металлы, являющиеся самыми сильными восстановителями (щелочные и щелочноземельные) в любых водных растворах прежде сего реагируют с водой.

Восстановительная способность металла, определённая по электрохимическому ряду не всегда соответствует его положению в периодической системе т.к в ряду напряжений учитывается не только радиус атома, но и энергия отрыва электронов.

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1053; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!