Մետաղների տեղաշարժ. Ո՞րն է ամենաակտիվ մետաղը: Մետաղական գործունեության շարքի գործնական կիրառում

Մետաղների ակտիվությունը վերլուծելու համար օգտագործվում է կամ մետաղական լարումների էլեկտրաքիմիական շարքը կամ դրանց դիրքը Պարբերական աղյուսակում։ Որքան ավելի ակտիվ է մետաղը, այնքան ավելի հեշտ է այն էլեկտրոններ նվիրաբերելու, և այնքան լավ կլինի որպես ռեդոքսային ռեակցիաների վերականգնող նյութ:

Մետաղների լարումների էլեկտրաքիմիական շարք.

Որոշ օքսիդացնող և վերականգնող նյութերի վարքագծի առանձնահատկությունները.

ա) թթվածին պարունակող աղերը և քլորի թթուները վերականգնող նյութերի հետ ռեակցիաներում սովորաբար վերածվում են քլորիդների.

բ) եթե նյութերը մասնակցում են ռեակցիային, որի դեպքում նույն տարրն ունի բացասական և դրական օքսիդացման վիճակ, ապա դրանք տեղի են ունենում զրոյական օքսիդացման վիճակում (բաց է թողնվում պարզ նյութ):

Պահանջվող հմտություններ.

1. Օքսիդացման վիճակների դասավորվածությունը.
Պետք է հիշել, որ օքսիդացման աստիճանն է հիպոթետիկատոմի լիցքը (այսինքն՝ պայմանական, երևակայական), բայց այն չպետք է դուրս գա ողջախոհությունից։ Այն կարող է լինել ամբողջ, կոտորակային կամ զրո:

Վարժություն 1:Դասավորել նյութերի օքսիդացման վիճակները.

2. Օրգանական նյութերում օքսիդացման վիճակների դասավորությունը.
Հիշեք, որ մեզ հետաքրքրում է միայն այն ածխածնի ատոմների օքսիդացման վիճակները, որոնք փոխում են իրենց միջավայրը ռեդոքս գործընթացում, մինչդեռ ածխածնի ատոմի և նրա ոչ ածխածնային միջավայրի ընդհանուր լիցքը վերցվում է որպես 0:

Առաջադրանք 2:Որոշեք ածխածնի ատոմների օքսիդացման վիճակը, որոնք շրջապատված են ոչ ածխածնային միջավայրի հետ միասին.

2-մեթիլբութեն-2: - =

քացախաթթու: -

3. Չմոռանաք ինքներդ ձեզ տալ հիմնական հարցը՝ ովքե՞ր են նվիրաբերում էլեկտրոնները այս ռեակցիայում, և ո՞վ է դրանք ընդունում և ինչի՞ են դրանք վերածվում։ Որպեսզի չաշխատի, որ էլեկտրոնները գալիս են ոչ մի տեղից կամ թռչում հեռու տեղից:

Օրինակ:

Այս ռեակցիայի մեջ պետք է տեսնել, որ կալիումի յոդիդը կարող է լինել միայն նվազեցնող միջոցԱյսպիսով, կալիումի նիտրիտը կընդունի էլեկտրոնները, իջեցումդրա օքսիդացման աստիճանը.
Ավելին, այս պայմաններում (նոսր լուծույթ) ազոտը անցնում է մոտակա օքսիդացման վիճակին.

4. Էլեկտրոնային հաշվեկշիռ կազմելն ավելի դժվար է, եթե նյութի բանաձևային միավորը պարունակում է օքսիդացնող կամ վերականգնող նյութի մի քանի ատոմ:
Այս դեպքում դա պետք է հաշվի առնել կիսա-ռեակցիայի ժամանակ՝ հաշվարկելով էլեկտրոնների քանակը։
Ամենատարածված խնդիրը կալիումի դիքրոմատի հետ է, երբ այն անցնում է օքսիդացնող նյութի դերում.

Այս դյութները չեն կարող մոռանալ զանգահարելիս, քանի որ դրանք հավասարման մեջ նշում են տվյալ տեսակի ատոմների թիվը.

Առաջադրանք 3:Ինչ գործակից պետք է դնել առաջ և առաջ

Առաջադրանք 4:Ռեակցիայի հավասարման ո՞ր գործակիցը կկանգնի մագնեզիումի դիմաց:

5. Որոշեք, թե որ միջավայրում (թթվային, չեզոք կամ ալկալային) է տեղի ունենում ռեակցիան:
Դա կարելի է անել կա՛մ մանգանի և քրոմի կրճատման արտադրանքի, կա՛մ ռեակցիայի աջ կողմում ստացված միացությունների տեսակով. օրինակ, եթե արտադրանքներում մենք տեսնում ենք. թթու, թթու օքսիդ- դա նշանակում է, որ սա հաստատ ալկալային միջավայր չէ, և եթե մետաղի հիդրօքսիդը նստում է, այն հաստատ թթվային չէ։ Եվ իհարկե, եթե ձախ կողմում մենք տեսնում ենք մետաղական սուլֆատներ, իսկ աջ կողմում՝ ծծմբային միացությունների նման ոչինչ, ապա, ըստ երևույթին, ռեակցիան իրականացվում է ծծմբաթթվի առկայությամբ։

Առաջադրանք 5:Որոշեք յուրաքանչյուր ռեակցիայի միջավայրը և նյութերը.

6. Հիշեք, որ ջուրն ազատ ճանապարհորդ է, այն կարող է և՛ մասնակցել ռեակցիային, և՛ ձևավորվել։

Առաջադրանք 6:Ռեակցիայի ո՞ր կողմում կլինի ջուրը: Ինչի՞ կհասնի ցինկը:

Առաջադրանք 7:Ալկենների փափուկ և կոշտ օքսիդացում.
Օրգանական մոլեկուլներում օքսիդացման վիճակները տեղադրելուց հետո ավելացրեք և հավասարեցրեք ռեակցիաները.

(սառը լուծույթ)

(ջրային լուծույթ)

7. Երբեմն ռեակցիայի արդյունքը կարելի է որոշել միայն էլեկտրոնային հաշվեկշիռ կազմելով և հասկանալով, թե որ մասնիկներն ունենք ավելի շատ.

Առաջադրանք 8:Ինչ այլ ապրանքներ հասանելի կլինեն: Ավելացնել և հավասարեցնել ռեակցիան.

8. Ինչի՞ են վերածվում ռեագենտները ռեակցիայի ժամանակ:
Եթե ​​մեր սովորած սխեմաները չեն տալիս այս հարցի պատասխանը, ապա պետք է վերլուծել, թե որ օքսիդացնող նյութն ու վերականգնողն են ուժեղ կամ ոչ շատ ուժեղ ռեակցիայի մեջ։
Եթե ​​օքսիդիչը միջին ուժի է, ապա քիչ հավանական է, որ այն կարող է օքսիդանալ, օրինակ՝ ծծումբը մինչև, սովորաբար օքսիդացումը միայն հասնում է մինչև:
Ընդհակառակը, եթե ուժեղ վերականգնող նյութ է և կարող է վերականգնել ծծումբը մինչև , ապա միայն մինչև .

Առաջադրանք 9:Ինչի՞ կվերածվի ծծումբը։ Ավելացնել և հավասարեցնել ռեակցիաները.

9. Ստուգեք, որ ռեակցիայի մեջ կա և՛ օքսիդացնող, և՛ վերականգնող նյութ:

Առաջադրանք 10:Քանի՞ այլ ապրանք կա այս ռեակցիայի մեջ, և որո՞նք են:

10. Եթե երկու նյութերն էլ կարող են դրսևորել ինչպես վերականգնող, այնպես էլ օքսիդացնող նյութի հատկություններ, ապա պետք է հաշվի առնել, թե դրանցից որն է: ավելինակտիվ օքսիդանտ. Հետո երկրորդը կլինի վերականգնողը։

Առաջադրանք 11:Այս հալոգեններից ո՞րն է օքսիդացնող, իսկ ո՞րը՝ վերականգնող նյութը։

11. Եթե ռեակտիվներից մեկը տիպիկ օքսիդացնող կամ վերականգնող նյութ է, ապա երկրորդը «կկատարի իր կամքը» կամ օքսիդացնող նյութին էլեկտրոններ նվիրելով, կամ վերականգնող նյութից ընդունելով:

Ջրածնի պերօքսիդը նյութ է երկակի բնույթ, օքսիդացնող նյութի (որն ավելի բնորոշ է նրան) դերում անցնում է ջրի մեջ, իսկ որպես վերականգնող՝ անցնում է ազատ գազային թթվածնի։

Առաջադրանք 12:Ի՞նչ դեր է խաղում ջրածնի պերօքսիդը յուրաքանչյուր ռեակցիայում:

Գործակիցների դասավորության հաջորդականությունը հավասարման մեջ.

Նախ դրեք էլեկտրոնային հաշվեկշռից ստացված գործակիցները։
Հիշեք, որ դուք կարող եք կրկնապատկել կամ նվազեցնել դրանք միայնմիասին. Եթե ​​որևէ նյութ գործում է և՛ որպես միջավայր, և՛ որպես օքսիդացնող (վերականգնող նյութ), ապա այն պետք է հավասարեցվի ավելի ուշ, երբ դասավորված լինեն գրեթե բոլոր գործակիցները։
Ջրածինը հավասարեցվում է նախավերջին, և մենք ստուգում ենք միայն թթվածինը!

1. Առաջադրանք 13:Ավելացնել և հավասարեցնել.

Ժամանակ տրամադրեք՝ հաշվելով թթվածնի ատոմները: Հիշեք, որ պետք է բազմապատկել, քան ավելացնել ինդեքսներ և գործակիցներ:
Ձախ և աջ կողմերում թթվածնի ատոմների թիվը պետք է համընկնի:
Եթե ​​դա տեղի չունենա (պայմանով, որ դրանք ճիշտ եք հաշվում), ուրեմն ինչ-որ տեղ սխալ կա։

Հնարավոր սխալներ.

1. Օքսիդացման վիճակների դասավորվածությունը. ուշադիր ստուգեք յուրաքանչյուր նյութ:
Հաճախ սխալվում են հետևյալ դեպքերում.

ա) օքսիդացման վիճակներ ոչ մետաղների ջրածնային միացություններում՝ ֆոսֆին - ֆոսֆորի օքսիդացման վիճակ. բացասական;
բ) օրգանական նյութերում - նորից ստուգեք, թե արդյոք հաշվի է առնվել ատոմի ողջ միջավայրը.
գ) ամոնիակ և ամոնիումի աղեր - պարունակում են ազոտ միշտունի օքսիդացման վիճակ;
դ) թթվածնի աղեր և քլորի թթուներ - դրանցում քլորը կարող է ունենալ օքսիդացման վիճակ.
ե) պերօքսիդներ և սուպերօքսիդներ - դրանցում թթվածինը չունի օքսիդացման վիճակ, դա տեղի է ունենում, և նույնիսկ - նույնիսկ.
զ) կրկնակի օքսիդներ. - մետաղներ ունեն երկու տարբերօքսիդացման վիճակներ, սովորաբար դրանցից միայն մեկը մասնակցում է էլեկտրոնների փոխանցմանը:

Առաջադրանք 14:Ավելացնել և հավասարեցնել.

Առաջադրանք 15:Ավելացնել և հավասարեցնել.

2. Արտադրանքների ընտրություն՝ առանց էլեկտրոնների փոխանցումը հաշվի առնելու - այսինքն, օրինակ, ռեակցիայի մեջ կա միայն օքսիդացնող նյութ՝ առանց վերականգնող նյութի, կամ հակառակը։

Օրինակ՝ ազատ քլորը հաճախ կորչում է ռեակցիայի ժամանակ: Պարզվում է, որ էլեկտրոնները մանգան են եկել տիեզերքից...

3. Սխալ ապրանքներ քիմիական տեսանկյունից. շրջակա միջավայրի հետ փոխազդող նյութ չի ստացվում։

ա) թթվային միջավայրում մետաղի օքսիդ, հիմք, ամոնիակ չի ստացվում.
բ) ալկալային միջավայրում թթու կամ թթու օքսիդ չի ստացվի.
գ) օքսիդը, էլ չասած մետաղը, որը դաժանորեն արձագանքում է ջրի հետ, չի առաջանում ջրային լուծույթում:

Առաջադրանք 16:Գտեք ռեակցիաների մեջ սխալապրանքները, բացատրեք, թե ինչու դրանք չեն կարող ձեռք բերել հետևյալ պայմաններում.

Առաջադրանքների պատասխաններ և լուծումներ՝ բացատրություններով:

Վարժություն 1:

Առաջադրանք 2:

2-մեթիլբութեն-2: - =

քացախաթթու: -

Առաջադրանք 3:

Քանի որ երկքրոմատի մոլեկուլում կա քրոմի 2 ատոմ, նրանք նվիրաբերում են 2 անգամ ավելի շատ էլեկտրոններ, այսինքն. 6.

Առաջադրանք 5:

Եթե ​​միջավայրը ալկալային է, ապա ֆոսֆորը գոյություն կունենա աղի տեսքով- կալիումի ֆոսֆատ.

Առաջադրանք 6:

Քանի որ ցինկը ամֆոտերիկմետաղ, ալկալային լուծույթում առաջանում է հիդրոքսոմպլեքս. Գործակիցների դասավորության արդյունքում ստացվում է, որ ջուրը պետք է ներկա լինի ռեակցիայի ձախ կողմումԾծմբաթթու (2 մոլեկուլ).

Առաջադրանք 9:

(պերմանգանատը լուծույթում այնքան էլ ուժեղ օքսիդացնող նյութ չէ. ուշադրություն դարձրեք, որ ջուրը անցնում էդեպի աջ հարմարեցման ժամանակ!)

(համառ.)
(խտացված ազոտական ​​թթուն շատ ուժեղ օքսիդացնող նյութ է)

Առաջադրանք 10:

Մի մոռացեք դա մանգան ընդունում է էլեկտրոններ, որտեղ քլորը պետք է տա ​​նրանց.
Քլորն ազատվում է պարզ նյութի տեսքով.

Առաջադրանք 11:

Որքան բարձր է ոչ մետաղը ենթախմբում, այնքան ավելի շատ ակտիվ օքսիդացնող նյութ, այսինքն. Այս ռեակցիայի մեջ քլորը օքսիդացնող նյութ է: Յոդն անցնում է նրա համար ամենակայուն դրական օքսիդացման վիճակին՝ առաջացնելով յոդաթթու։

Բաժիններ: քիմիա, Մրցույթ «Դասի ներկայացում»

Դասարան: 11

Ներկայացում դասի համար

Հետ առաջ

Ուշադրություն. Սլայդի նախադիտումը միայն տեղեկատվական նպատակների համար է և կարող է չներկայացնել ներկայացման ամբողջ ծավալը: Եթե ​​դուք հետաքրքրված եք այս աշխատանքով, խնդրում ենք ներբեռնել ամբողջական տարբերակը։

Նպատակներ և խնդիրներ.

• Ուսուցողական:Մետաղների քիմիական ակտիվության դիտարկում՝ հիմնվելով պարբերական աղյուսակի դիրքի վրա D.I. Մենդելեևը և մետաղների էլեկտրաքիմիական լարման շարքում։
• Զարգացող:Նպաստել լսողական հիշողության զարգացմանը, տեղեկատվությունը համեմատելու, տրամաբանորեն մտածելու և ընթացող քիմիական ռեակցիաները բացատրելու կարողությանը:
• Ուսումնական:Մենք ձևավորում ենք ինքնուրույն աշխատանքի հմտություն, սեփական կարծիքը ողջամտորեն արտահայտելու և դասընկերներին լսելու կարողություն, երեխաների մեջ սերմանում ենք հայրենասիրության զգացում և հպարտություն հայրենակիցների մեջ։

Սարքավորումներ:ԱՀ մեդիա պրոյեկտորով, անհատական ​​լաբորատորիաներ քիմիական ռեագենտների հավաքածուով, մետաղների բյուրեղյա ցանցերի մոդելներ։

Դասի տեսակըտեխնոլոգիայի օգտագործումը քննադատական ​​մտածողության զարգացման համար:

Դասերի ընթացքում

Ի. Մարտահրավեր փուլ.

Թեմայի վերաբերյալ գիտելիքների ակտուալացում, ճանաչողական գործունեության զարթոնք:

Բլեֆի խաղ. «Դուք հավատու՞մ եք, որ ...»: (Սլայդ 3)

1. PSCE-ում մետաղները զբաղեցնում են վերին ձախ անկյունը։
2. Բյուրեղներում մետաղի ատոմները կապված են մետաղական կապով:
3. Մետաղների վալենտային էլեկտրոնները սերտորեն կապված են միջուկի հետ։
4. Հիմնական ենթախմբերի (A) մետաղները սովորաբար ունեն 2 էլեկտրոն արտաքին մակարդակում։
5. Վերևից վար խմբում նկատվում է մետաղների վերականգնող հատկությունների աճ։
6. Թթուների և աղերի լուծույթներում մետաղի ռեակտիվությունը գնահատելու համար բավական է նայել մետաղների լարումների էլեկտրաքիմիական շարքը։
7. Թթուների և աղերի լուծույթներում մետաղի ռեակտիվությունը գնահատելու համար բավական է դիտել Դ.Ի. Մենդելեևը

Հարց դասարանին.Ի՞նչ է նշանակում մուտքը: Me 0 - ne -\u003e Me + n(Սլայդ 4)

Պատասխան. Me0 - վերականգնող նյութ է, ինչը նշանակում է, որ այն փոխազդում է օքսիդացնող նյութերի հետ: Հետևյալները կարող են հանդես գալ որպես օքսիդիչներ.

1. Պարզ նյութեր (+ O 2, Cl 2, S ...)
2. Բարդ նյութեր (H 2 O, թթուներ, աղի լուծույթներ ...)

II. Հասկանալով նոր տեղեկատվություն.

Որպես մեթոդական տեխնիկա, առաջարկվում է կազմել հղման սխեմա:

Հարց դասարանին.Ո՞ր գործոններն են ազդում մետաղների վերականգնող հատկությունների վրա: (Սլայդ 5)

Պատասխան.Դ.Ի. Մենդելեևի պարբերական աղյուսակի դիրքից կամ մետաղների լարման էլեկտրաքիմիական շարքի դիրքից։

Ուսուցիչը ներկայացնում է հասկացությունները. քիմիական ակտիվություն և էլեկտրաքիմիական ակտիվություն.

Նախքան բացատրությունը սկսելը, երեխաներին առաջարկվում է համեմատել ատոմների ակտիվությունը TOԵվ Լիդիրքը պարբերական աղյուսակում D.I. Մենդելեևը և այդ տարրերից առաջացած պարզ նյութերի ակտիվությունը՝ ըստ մետաղական լարումների էլեկտրաքիմիական շարքում իրենց դիրքի։ (Սլայդ 6)

Հակասություն կա.Համաձայն PSCE-ում ալկալիական մետաղների դիրքի և ըստ ենթախմբի տարրերի հատկությունների փոփոխության օրինաչափությունների՝ կալիումի ակտիվությունն ավելի մեծ է, քան լիթիումինը։ Լարման շարքում դիրքի առումով լիթիումն ամենաակտիվն է։

Նոր նյութ.Ուսուցիչը բացատրում է քիմիական և էլեկտրաքիմիական ակտիվության տարբերությունը և բացատրում, որ լարումների էլեկտրաքիմիական շարքը արտացոլում է մետաղի կարողությունը վերածվել հիդրատացված իոնի, որտեղ մետաղի ակտիվության չափանիշը էներգիան է, որը բաղկացած է երեք տերմիններից (ատոմացման էներգիա, իոնացում. էներգիա և խոնավացման էներգիա): Նյութը գրում ենք նոթատետրում։ (Սլայդներ 7-10)

Միասին գրել նոթատետրում ելք:Որքան փոքր է իոնի շառավիղը, այնքան մեծ է ստեղծվում նրա շուրջը գտնվող էլեկտրական դաշտը, այնքան ավելի շատ էներգիա է արտազատվում հիդրացիայի ժամանակ, հետևաբար՝ ռեակցիաներում այս մետաղի նվազեցման ավելի ուժեղ հատկությունները:

Պատմության հղում.ուսանողի ներկայացում Բեկետովի կողմից մետաղների տեղաշարժի շարքի ստեղծման վերաբերյալ: (Սլայդ 11)

Մետաղների էլեկտրաքիմիական լարման շարքի գործողությունը սահմանափակվում է միայն մետաղների էլեկտրոլիտային լուծույթներով (թթուներ, աղեր) ռեակցիաներով։

Հիշեցում.

1. Մետաղների վերականգնող հատկությունները նվազում են ջրային լուծույթներում ստանդարտ պայմաններում (250°C, 1 ատմ.) ռեակցիաների ժամանակ.
2. Ձախ կողմում գտնվող մետաղը մետաղը տեղաշարժում է լուծույթի մեջ գտնվող դրանց աղերի աջ կողմում.
3. Մետաղները, որոնք դիմացկուն են ջրածին, այն տեղահանում են լուծույթի թթուներից (բացառությամբ՝ HNO3);
4. Ես (Ալ) + H 2 O -> ալկալի + H 2
   Այլ Me (մինչև H 2) + H 2 O -> օքսիդ + H 2 (դժվար պայմաններ)
   Ես (H 2-ից հետո) + H 2 O -> չեն արձագանքում

(Սլայդ 12)

Երեխաներին տրվում են նշումներ.

Գործնական աշխատանք.«Մետաղների փոխազդեցությունը աղի լուծույթների հետ» (Սլայդ 13)

Անցում կատարեք.

• CuSO4 —> FeSO4
• CuSO4 —> ZnSO4

Պղնձի և սնդիկի (II) նիտրատի լուծույթի փոխազդեցության փորձի ցուցադրում։

III. Մտորում, խորհրդածություն։

Կրկնում ենք՝ որ դեպքում ենք օգտագործում պարբերական աղյուսակը, և որ դեպքում անհրաժեշտ է մետաղական լարումների շարք։ (Սլայդներ 14-15).

Մենք վերադառնում ենք դասի սկզբնական հարցերին. Էկրանի վրա ընդգծում ենք 6-րդ և 7-րդ հարցերը, վերլուծում ենք, թե որ պնդումն է ճիշտ: Էկրանի վրա - բանալին (ստուգեք առաջադրանքը 1): (Սլայդ 16).

Ամփոփելով դասը:

• Ի՞նչ ես սովորել:
• Ո՞ր դեպքում է հնարավոր օգտագործել մետաղների էլեկտրաքիմիական լարման շարքը.

Տնային աշխատանք(Սլայդ 17)

1. Կրկնել «ՊՈՏԵՆՑԻԱԼ» հասկացությունը ֆիզիկայի կուրսից;
2. Ավարտեք ռեակցիայի հավասարումը, գրեք էլեկտրոնային հաշվեկշռի հավասարումները. Cu + Hg (NO 3) 2 →
3. Հաշվի առնելով մետաղները ( Fe, Mg, Pb, Cu)- առաջարկել փորձեր, որոնք հաստատում են այդ մետաղների գտնվելու վայրը լարման էլեկտրաքիմիական շարքում:

Գնահատում ենք բլեֆ խաղի արդյունքները, տախտակի մոտ աշխատանք, բանավոր պատասխաններ, հաղորդակցություն, գործնական աշխատանք։

Օգտագործված գրքեր.

1. Օ.Ս. Գաբրիելյան, Գ.Գ. Լիսովա, Ա.Գ. Վվեդենսկայա «Ձեռնարկ ուսուցչի համար. Քիմիա 11-րդ դասարան, մաս II «Դրոֆա հրատարակչություն.
2. Ն.Լ. Գլինկա ընդհանուր քիմիա.

մետաղներ

Շատ քիմիական ռեակցիաներ ներառում են պարզ նյութեր, մասնավորապես մետաղներ: Այնուամենայնիվ, տարբեր մետաղներ տարբեր ակտիվություն են ցուցաբերում քիմիական փոխազդեցությունների ժամանակ, և դրանից է կախված՝ ռեակցիան կշարունակվի, թե ոչ:

Որքան մեծ է մետաղի ակտիվությունը, այնքան ավելի բուռն է այն փոխազդում այլ նյութերի հետ։ Ըստ ակտիվության՝ բոլոր մետաղները կարող են դասավորվել մի շարքով, որը կոչվում է մետաղների ակտիվության շարք, կամ մետաղների տեղաշարժի շարք, կամ մետաղական լարումների շարք, ինչպես նաև մետաղական լարումների էլեկտրաքիմիական շարք։ Այս շարքը առաջին անգամ ուսումնասիրել է ուկրաինացի ականավոր գիտնական Մ.Մ.Բեկետով, հետևաբար այս շարքը կոչվում է նաև Բեկետովի շարք։

Բեկետովի մետաղների գործունեության շարքն ունի հետևյալ ձևը (տրված են առավել հաճախ օգտագործվող մետաղները).

K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > > H 2 > Cu > Hg > Ag > Au.

Այս շարքում մետաղները դասավորված են նվազող ակտիվությամբ։ Այս մետաղներից ամենաակտիվն է կալիումը, իսկ ամենաքիչն է ոսկին։ Օգտագործելով այս շարքը, դուք կարող եք որոշել, թե որ մետաղն է ավելի ակտիվ մյուսից: Ջրածինը նույնպես առկա է այս շարքում: Իհարկե, ջրածինը մետաղ չէ, բայց այս շարքում նրա ակտիվությունը վերցված է որպես հղման կետ (մի տեսակ զրո):

Մետաղների փոխազդեցությունը ջրի հետ

Մետաղներն ունակ են ջրածինը տեղահանել ոչ միայն թթվային լուծույթներից, այլև ջրից։ Ինչպես թթուների դեպքում, այնպես էլ մետաղների փոխազդեցության ակտիվությունը ջրի հետ մեծանում է ձախից աջ։

Մինչև մագնեզիումի ակտիվության շարքի մետաղները նորմալ պայմաններում կարողանում են արձագանքել ջրի հետ: Երբ այս մետաղները փոխազդում են, առաջանում են ալկալիներ և ջրածին, օրինակ.

Այլ մետաղներ, որոնք մի շարք գործողություններում առաջանում են ջրածնից առաջ, նույնպես կարող են փոխազդել ջրի հետ, բայց դա տեղի է ունենում ավելի ծանր պայմաններում: Փոխազդեցության համար գերտաքացած ջրի գոլորշին անցնում է տաք մետաղական թիթեղներով: Նման պայմաններում հիդրօքսիդներն այլևս չեն կարող գոյություն ունենալ, հետևաբար ռեակցիայի արտադրանքը համապատասխան մետաղական տարրի և ջրածնի օքսիդն է.

Մետաղների քիմիական հատկությունների կախվածությունը ակտիվության շարքի տեղից

← մետաղների ակտիվությունը մեծանում է

Ջրածինը տեղահանում է թթուներից

Չի տեղափոխում ջրածինը թթուներից

Ջրածինը հեռացնել ջրից, առաջացնել ալկալիներ

Ջրածինը բարձր ջերմաստիճանում հեռացնել ջրից, առաջացնել օքսիդներ

3 չեն փոխազդում ջրի հետ

Անհնար է տեղահանվել աղի ջրային լուծույթից

Կարելի է ձեռք բերել ավելի ակտիվ մետաղը աղի լուծույթից կամ օքսիդի հալվածքից տեղահանելով

Մետաղների փոխազդեցությունը աղերի հետ

Եթե ​​աղը լուծելի է ջրի մեջ, ապա դրա մեջ գտնվող մետաղի ատոմը կարող է փոխարինվել ավելի ակտիվ տարրի ատոմով։ Եթե ​​երկաթե ափսեը ընկղմվում է կծու (II) սուլֆատի լուծույթի մեջ, ապա որոշ ժամանակ անց դրա վրա պղինձ կթողարկվի կարմիր ծածկույթի տեսքով.

Բայց եթե արծաթե ափսեը ընկղմվի կուպրի (II) սուլֆատի լուծույթի մեջ, ապա ոչ մի ռեակցիա չի առաջանա.

Cuprum-ը կարող է տեղաշարժվել ցանկացած մետաղով, որը գտնվում է մետաղի ակտիվության շարքի ձախ կողմում: Սակայն շարքի հենց սկզբում գտնվող մետաղներն են նատրիումը, կալիումը և այլն։ - հարմար չեն դրա համար, քանի որ նրանք այնքան ակտիվ են, որ փոխազդում են ոչ թե աղի, այլ ջրի հետ, որի մեջ լուծված է այս աղը:

Մետաղների տեղաշարժը աղերից ավելի ակտիվ մետաղներով լայնորեն կիրառվում է արդյունաբերության մեջ՝ մետաղների արդյունահանման համար։

Մետաղների փոխազդեցությունը օքսիդների հետ

Մետաղական տարրերի օքսիդներն ունակ են փոխազդելու մետաղների հետ։ Ավելի ակտիվ մետաղները օքսիդներից հեռացնում են ավելի քիչ ակտիվներին.

Բայց, ի տարբերություն մետաղների աղերի փոխազդեցության, այս դեպքում օքսիդները պետք է հալվեն, որպեսզի ռեակցիան տեղի ունենա։ Օքսիդից մետաղը հանելու համար կարող եք օգտագործել ցանկացած մետաղ, որը գտնվում է ձախ կողմում գտնվող գործունեության շարքում, նույնիսկ ամենաակտիվ նատրիումը և կալիումը, քանի որ ջուրը չի պարունակվում հալած օքսիդում:

Մետաղների փոխազդեցությունը օքսիդների հետ օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ՝ այլ մետաղներ կորզելու համար։ Այս մեթոդի համար առավել գործնական մետաղը ալյումինն է: Այն բավականին տարածված է բնության մեջ և էժան է արտադրվում։ Կարելի է նաև օգտագործել ավելի ակտիվ մետաղներ (կալցիում, նատրիում, կալիում), բայց, առաջին հերթին, դրանք ավելի թանկ են, քան ալյումինը, և երկրորդ՝ դրանց գերբարձր քիմիական ակտիվության պատճառով շատ դժվար է դրանք պահել գործարաններում։ Ալյումինի միջոցով մետաղների արդյունահանման այս մեթոդը կոչվում է ալյումինոթերմիա:

Երբ մարդիկ լսում են «մետաղ» բառը, այն սովորաբար ասոցացվում է էլեկտրական հոսանք հաղորդող սառը և պինդ նյութի հետ։ Այնուամենայնիվ, մետաղները և դրանց համաձուլվածքները կարող են շատ տարբեր լինել միմյանցից: Կան այնպիսիք, որոնք պատկանում են ծանր խմբին, այդ նյութերն ունեն ամենաբարձր խտությունը։ Իսկ որոշները, օրինակ՝ լիթիումը, այնքան թեթև են, որ կարող են լողալ ջրի մեջ, եթե միայն ակտիվորեն չարձագանքեն դրա հետ:

Ո՞ր մետաղներն են առավել ակտիվ:

Բայց ո՞ր մետաղն է ցուցաբերում առավել ինտենսիվ հատկություններ: Ամենաակտիվ մետաղը ցեզիումն է։ Բոլոր մետաղների մեջ ակտիվությամբ այն զբաղեցնում է առաջին տեղը։ Նաև նրա «եղբայրները» համարվում են երկրորդ տեղում գտնվող ֆրանցիումը և անծանոթները։ Սակայն վերջիններիս հատկությունների մասին քիչ բան է հայտնի։

Ցեզիումի հատկությունները

Ցեզիումը մի տարր է, որը նույնքան հեշտ է հալվել ձեռքերում: Ճիշտ է, դա կարելի է անել միայն մեկ պայմանով՝ եթե ցեզիումը ապակե ամպուլայի մեջ է։ Հակառակ դեպքում մետաղը կարող է արագ արձագանքել շրջակա օդի հետ՝ բռնկվել: Իսկ ցեզիումի փոխազդեցությունը ջրի հետ ուղեկցվում է պայթյունով՝ այդպիսին է ամենաակտիվ մետաղն իր դրսևորմամբ։ Սա այն հարցի պատասխանն է, թե ինչու է այդքան դժվար ցեզիումը տարաների մեջ դնել:

Այն փորձանոթի ներսում տեղադրելու համար անհրաժեշտ է, որ այն պատրաստված լինի հատուկ ապակուց և լցված լինի արգոնով կամ ջրածնով։ Ցեզիումի հալման կետը 28,7 o C է։ Սենյակային ջերմաստիճանում մետաղը գտնվում է կիսահեղուկ վիճակում։ Ցեզիումը ոսկե-սպիտակ նյութ է։ Հեղուկ վիճակում մետաղը լավ է արտացոլում լույսը։ Ցեզիումի գոլորշին ունի կանաչավուն-կապույտ երանգ:

Ինչպե՞ս հայտնաբերվեց ցեզիումը:

Ամենաակտիվ մետաղը եղել է առաջին քիմիական տարրը, որի առկայությունը երկրակեղևի մակերեսում հայտնաբերվել է սպեկտրային անալիզի մեթոդով։ Երբ գիտնականները ստացան մետաղի սպեկտրը, նրա մեջ տեսան երկու երկնագույն գծեր։ Այսպիսով, այս տարրը ստացել է իր անունը: Caesius բառը լատիներեն նշանակում է «երկնագույն կապույտ»:

Հայտնաբերման պատմություն

Նրա հայտնագործությունը պատկանում է գերմանացի հետազոտողներ Ռ.Բունսենին և Գ.Կիրխհոֆին։ Դեռ այն ժամանակ գիտնականներին հետաքրքրում էր, թե որ մետաղներն են ակտիվ, որոնք՝ ոչ։ 1860 թվականին հետազոտողները ուսումնասիրել են Դյուրկհեյմի ջրամբարի ջրի բաղադրությունը։ Նրանք դա արել են սպեկտրալ վերլուծության օգնությամբ։ Ջրի նմուշում գիտնականները հայտնաբերել են այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են ստրոնցիումը, մագնեզիումը, լիթիումը և կալցիումը:

Հետո որոշեցին սպեկտրոսկոպով վերլուծել ջրի կաթիլը։ Հետո նրանք տեսան երկու վառ կապույտ գծեր, որոնք գտնվում էին միմյանցից ոչ հեռու։ Դրանցից մեկը գործնականում համընկնում էր իր դիրքում գտնվող ստրոնցիումի մետաղի գծի հետ։ Գիտնականները որոշել են, որ իրենց հայտնաբերած նյութն անհայտ է և այն վերագրել են ալկալիական մետաղների խմբին:

Նույն թվականին Բունսենը նամակ է գրում իր գործընկերոջը՝ ֆոտոքիմիկոս Գ.Ռոսկոյին, որտեղ նա խոսում է այս հայտնագործության մասին։ Իսկ պաշտոնապես ցեզիումի մասին հայտարարվեց 1860 թվականի մայիսի 10-ին Բեռլինի ակադեմիայի գիտնականների հանդիպման ժամանակ։ Վեց ամիս անց Բունսենը կարողացավ մեկուսացնել մոտ 50 գրամ ցեզիումի քլորոպլատինիտ: Գիտնականները մշակել են 300 տոննա հանքային ջուր և մեկուսացրել մոտ 1 կգ լիթիումի քլորիդ՝ որպես կողմնակի արտադրանք, որպեսզի ի վերջո ստանան ամենաակտիվ մետաղը։ Սա խոսում է այն մասին, որ հանքային ջրերում ցեզիում շատ քիչ կա:

Ցեզիում ստանալու դժվարությունը գիտնականներին անընդհատ մղում է այն պարունակող հանքանյութեր փնտրելու, որոնցից մեկը աղտոտվածությունն է: Բայց հանքաքարից ցեզիումի արդյունահանումը միշտ թերի է լինում, շահագործման ընթացքում ցեզիումը շատ արագ ցրվում է։ Սա այն դարձնում է մետալուրգիայի ամենաանմատչելի նյութերից մեկը։ Երկրի ընդերքը, օրինակ, մեկ տոննայի համար պարունակում է 3,7 գրամ ցեզիում։ Իսկ մեկ լիտր ծովի ջրի մեջ միայն 0,5 մկգ նյութն ամենաակտիվ մետաղն է։ Սա հանգեցնում է նրան, որ ցեզիումի արդյունահանումը ամենաաշխատատար գործընթացներից մեկն է։

Անդորրագիր Ռուսաստանում

Ինչպես նշվեց, հիմնական հանքանյութը, որից ստացվում է ցեզիում, աղտոտվածությունն է: Եվ նաև այս ամենաակտիվ մետաղը կարելի է ձեռք բերել հազվագյուտ ավոգադրիտից: Արդյունաբերության մեջ օգտագործվում է աղտոտվածությունը: Այն չէր արդյունահանվել Ռուսաստանում Խորհրդային Միության փլուզումից հետո, չնայած այն հանգամանքին, որ նույնիսկ այդ ժամանակ ցեզիումի հսկայական պաշարներ էին հայտնաբերվել Մուրմանսկի մոտ գտնվող Վորոնյա տունդրայում։

Այն ժամանակ, երբ հայրենական արդյունաբերությունը կարող էր իրեն թույլ տալ ցեզիում արդյունահանել, այս հանքավայրը մշակելու լիցենզիան ձեռք բերեց Կանադայից մի ընկերություն: Այժմ ցեզիումի արդյունահանումն իրականացնում է Նովոսիբիրսկի ՓԲԸ հազվագյուտ մետաղների գործարանը։

Ցեզիումի օգտագործումը

Այս մետաղը օգտագործվում է տարբեր արևային մարտկոցներ պատրաստելու համար։ Եվ նաև ցեզիումի միացությունները օգտագործվում են օպտիկայի հատուկ ճյուղերում. ինֆրակարմիր սարքերի արտադրության մեջ, ցեզիումը օգտագործվում է տեսարժան վայրերի արտադրության մեջ, որոնք թույլ են տալիս նկատել թշնամու սարքավորումներն ու աշխատուժը: Այն նաև օգտագործվում է հատուկ պատրաստելու համար մետաղական հալոգենիդլամպեր.

Բայց սա չի սպառում դրա կիրառման շրջանակը։ Ցեզիումի հիման վրա ստեղծվել են նաև մի շարք դեղամիջոցներ։ Սրանք դիֆթերիայի, պեպտիկ խոցի, շոկի և շիզոֆրենիայի բուժման համար նախատեսված դեղամիջոցներ են։ Ինչպես լիթիումի աղերը, այնպես էլ ցեզիումի աղերն ունեն նորմոթիմիկ հատկություններ, կամ, պարզապես, կարողանում են կայունացնել հուզական ֆոնը:

ֆրանցիում մետաղ

Առավել ինտենսիվ հատկություններով մետաղներից մեկը ֆրանցիումն է: Այն ստացել է իր անվանումը՝ ի պատիվ մետաղ հայտնաբերողի հայրենիքի։ Ֆրանսիայում ծնված Մ.Պերեն նոր քիմիական տարր է հայտնաբերել 1939թ. Դա այն տարրերից է, որոնց մասին նույնիսկ իրենք՝ քիմիկոսները, դժվարանում են եզրակացություններ անել։

Ֆրանցիումը ամենածանր մետաղն է։ Միևնույն ժամանակ, ամենաակտիվ մետաղը ֆրանցիումն է՝ ցեզիումի հետ միասին։ Ֆրանցիումը ունի այս հազվագյուտ համադրությունը՝ բարձր քիմիական ակտիվություն և ցածր միջուկային կայունություն: Նրա ամենաերկարակյաց իզոտոպը կիսատ կյանք ունի ընդամենը 22 րոպե: Ֆրանցիումը օգտագործվում է մեկ այլ տարր՝ ակտինիում հայտնաբերելու համար։ Ինչպես նաև ֆրանցիումի աղերը, նախկինում առաջարկվել է օգտագործել քաղցկեղային ուռուցքների հայտնաբերման համար։ Սակայն թանկարժեքության պատճառով այս աղը արտադրելն անշահավետ է։

Առավել ակտիվ մետաղների համեմատություն

Ununennium-ը դեռ հայտնաբերված մետաղ չէ: Պարբերական աղյուսակի ութերորդ շարքում այն ​​կզբաղեցնի առաջին հորիզոնականը։ Այս տարրի մշակումն ու հետազոտությունն իրականացվում է Ռուսաստանում՝ Միջուկային հետազոտությունների միացյալ ինստիտուտում։ Այս մետաղը նույնպես պետք է շատ բարձր ակտիվություն ունենա։ Եթե ​​համեմատենք արդեն հայտնի ֆրանցիումը և ցեզիումը, ապա ֆրանցիումը կունենա ամենաբարձր իոնացման ներուժը՝ 380 կՋ/մոլ։

Ցեզիումի համար այս ցուցանիշը 375 կՋ/մոլ է։ Բայց ֆրանցիումը դեռևս չի արձագանքում այնքան արագ, որքան ցեզիումը: Այսպիսով, ցեզիումը ամենաակտիվ մետաղն է։ Սա պատասխանն է (քիմիան ամենից հաճախ այն առարկան է, որի ուսումնական ծրագրում կարող եք գտնել նմանատիպ հարց), որը կարող է օգտակար լինել թե՛ դպրոցի դասարանում, թե՛ արհեստագործական ուսումնարանում։

Նյութի մասերի, համամասնությունների և քանակների ֆիզիկական և քիմիական արտահայտությունները: Ատոմային զանգվածի միավոր, a.m.u. Նյութի մոլ, Ավոգադրոյի հաստատուն։ Մոլային զանգված. Նյութի հարաբերական ատոմային և մոլեկուլային քաշը: Քիմիական տարրի զանգվածային բաժին

Նյութի կառուցվածքը. Ատոմի կառուցվածքի միջուկային մոդել. Էլեկտրոնի վիճակը ատոմում. Օրբիտալների էլեկտրոնային լիցքավորում, նվազագույն էներգիայի սկզբունք, Կլեչկովսկու կանոն, Պաուլիի սկզբունք, Հունդի կանոն

Պարբերական օրենքը ժամանակակից ձևակերպման մեջ. Պարբերական համակարգ. Պարբերական օրենքի ֆիզիկական իմաստը. Պարբերական համակարգի կառուցվածքը. Հիմնական ենթախմբերի քիմիական տարրերի ատոմների հատկությունների փոփոխություն: Քիմիական տարրի բնութագրերի պլանավորում:

Մենդելեևի պարբերական համակարգը. բարձրագույն օքսիդներ. Ցնդող ջրածնի միացություններ. Լուծելիություն, աղերի, թթուների, հիմքերի, օքսիդների, օրգանական նյութերի հարաբերական մոլեկուլային կշիռներ։ Մետաղների էլեկտրաբացասականության, անիոնների, ակտիվության և լարումների շարք

Դուք հիմա այստեղ եք.Մետաղների և ջրածնի ակտիվության էլեկտրաքիմիական շարք, մետաղների և ջրածնի լարումների էլեկտրաքիմիական շարք, քիմիական տարրերի էլեկտրաբացասականության շարք, անիոնների շարք.

Քիմիական կապ. Հայեցակարգեր. Octet կանոն. Մետաղներ և ոչ մետաղներ. Էլեկտրոնային օրբիտալների հիբրիդացում. Վալենտային էլեկտրոններ, վալենտության հասկացություն, էլեկտրաբացասականության հասկացություն

Քիմիական կապերի տեսակները. Կովալենտային կապ - բևեռային, ոչ բևեռային: Կովալենտային կապերի բնութագրերը, ձևավորման մեխանիզմները և տեսակները: Իոնային կապ. Օքսիդացման աստիճանը. Մետաղական միացում. Ջրածնային կապ.

Քիմիական ռեակցիաներ. Հասկացություններ և առանձնահատկություններ, Զանգվածի պահպանման օրենք, Տեսակներ (միացություններ, ընդարձակումներ, փոխարինումներ, փոխանակումներ): Դասակարգում՝ շրջելի և անշրջելի, էկզաջերմ և էնդոթերմիկ, ռեդոքս, միատարր և տարասեռ

Անօրգանական նյութերի ամենակարեւոր դասերը. Օքսիդներ. Հիդրօքսիդներ. Աղ. Թթուներ, հիմքեր, ամֆոտերային նյութեր: Հիմնական թթուները և դրանց աղերը. Անօրգանական նյութերի կարևորագույն դասերի գենետիկ կապը.

Ոչ մետաղների քիմիա. Հալոգեններ. Ծծումբ. Ազոտ. Ածխածին. իներտ գազեր

Մետաղների քիմիա. ալկալիական մետաղներ. Խմբի IIA տարրեր. Ալյումինե. Երկաթ

Քիմիական ռեակցիաների ընթացքի օրինաչափություններ. Քիմիական ռեակցիայի արագությունը. Ակտիվ զանգվածների օրենքը. Վան Հոֆի կանոնը. Հետադարձելի և անդառնալի քիմիական ռեակցիաներ. քիմիական հավասարակշռություն. Լե Շատելիեի սկզբունքը. Կատալիզ

Լուծումներ. էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիա. Հասկացություններ, լուծելիություն, էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիա, էլեկտրոլիտիկ դիսոցման տեսություն, դիսոցման աստիճան, թթուների, հիմքերի և աղերի դիսոցացիա, չեզոք, ալկալային և թթվային միջավայր

Ռեակցիաներ էլեկտրոլիտային լուծույթներում + Redox ռեակցիաներ: (Իոնափոխանակման ռեակցիաներ. Վատ լուծվող, գազային, ցածր տարանջատվող նյութի առաջացում. աղերի ջրային լուծույթների հիդրոլիզ. օքսիդացնող նյութ. վերականգնող նյութ.)

Օրգանական միացությունների դասակարգում. Ածխաջրածիններ. Ածխաջրածինների ածանցյալներ. Օրգանական միացությունների իզոմերիզմ ​​և հոմոլոգիա

Ածխաջրածինների ամենակարևոր ածանցյալները՝ սպիրտներ, ֆենոլներ, կարբոնիլային միացություններ, կարբոքսիլաթթուներ, ամիններ, ամինաթթուներ