การกระจัดของโลหะ โลหะที่ใช้งานมากที่สุดคืออะไร? การใช้งานจริงของชุดกิจกรรมโลหะ

ในการวิเคราะห์กิจกรรมของโลหะ จะใช้อนุกรมไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าโลหะหรือตำแหน่งของพวกมันในตารางธาตุ ยิ่งโลหะมีการเคลื่อนไหวมากเท่าไหร่ มันจะยิ่งบริจาคอิเล็กตรอนได้ง่ายขึ้นเท่านั้น และยิ่งดีจะเป็นตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยารีดอกซ์

ซีรีย์ไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าของโลหะ

คุณสมบัติของพฤติกรรมของสารออกซิไดซ์และรีดิวซ์บางชนิด

ก) เกลือที่มีออกซิเจนและกรดของคลอรีนในปฏิกิริยากับตัวรีดิวซ์มักจะกลายเป็นคลอไรด์:

b) หากสารมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาที่องค์ประกอบเดียวกันมีสถานะออกซิเดชันเชิงลบและบวก สารเหล่านี้จะเกิดขึ้นในสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์ (สารธรรมดาจะถูกปล่อยออกมา)

ทักษะที่จำเป็น

1. การจัดเรียงของสถานะออกซิเดชัน
ต้องจำไว้ว่าระดับของการเกิดออกซิเดชันคือ สมมุติประจุของอะตอม (เช่น เงื่อนไข จินตภาพ) แต่ไม่ควรเกินสามัญสำนึก อาจเป็นจำนวนเต็ม เศษส่วน หรือศูนย์ก็ได้

แบบฝึกหัดที่ 1:จัดสถานะออกซิเดชันของสาร:

2. การจัดเรียงสถานะออกซิเดชันในสารอินทรีย์
โปรดจำไว้ว่า เราสนใจเฉพาะสถานะออกซิเดชันของอะตอมคาร์บอนเหล่านั้นที่เปลี่ยนสภาพแวดล้อมในกระบวนการรีดอกซ์ ในขณะที่ประจุทั้งหมดของอะตอมคาร์บอนและสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่คาร์บอนจะถูกนำมาเป็น 0

งาน 2:กำหนดสถานะออกซิเดชันของอะตอมของคาร์บอนที่ล้อมรอบด้วยสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่คาร์บอน:

2-เมทิลบิวทีน-2: - =

กรดน้ำส้ม: -

3. อย่าลืมถามตัวเองด้วยคำถามหลัก: ใครบริจาคอิเล็กตรอนในปฏิกิริยานี้และใครยอมรับพวกเขาและพวกเขาจะกลายเป็นอะไร? เพื่อไม่ให้อิเล็กตรอนมาจากไหนหรือบินหนีไปที่ไหนเลย

ตัวอย่าง:

ในปฏิกิริยานี้ต้องเห็นว่าโพแทสเซียมไอโอไดด์สามารถ ตัวรีดิวซ์เท่านั้นดังนั้นโพแทสเซียมไนไตรต์จะรับอิเล็กตรอน ลดระดับระดับของการเกิดออกซิเดชัน
นอกจากนี้ ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ (สารละลายเจือจาง) ไนโตรเจนเปลี่ยนจากสถานะออกซิเดชันที่ใกล้ที่สุด.

4. การสร้างเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์จะยากขึ้นหากหน่วยสูตรของสารประกอบด้วยอะตอมของตัวออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์หลายตัว
ในกรณีนี้ต้องคำนึงถึงครึ่งปฏิกิริยาด้วยการคำนวณจำนวนอิเล็กตรอน
ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดคือโพแทสเซียมไดโครเมตเมื่อเข้าสู่บทบาทของตัวออกซิไดซ์:

ผีเหล่านี้ไม่สามารถลืมได้เมื่อโทรเพราะ พวกเขาระบุจำนวนอะตอมของประเภทที่กำหนดในสมการ.

งาน 3:ควรใส่ค่าสัมประสิทธิ์อะไรก่อนและก่อน

งาน 4:สัมประสิทธิ์ในสมการปฏิกิริยาจะอยู่หน้าแมกนีเซียมอย่างไร

5. พิจารณาว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่ตัวกลาง (เป็นกรด เป็นกลาง หรือเป็นด่าง)
สามารถทำได้ทั้งเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์จากการรีดิวซ์ของแมงกานีสและโครเมียม หรือตามประเภทของสารประกอบที่ได้รับทางด้านขวาของปฏิกิริยา เช่น หากเราเห็นในผลิตภัณฑ์ กรด, กรดออกไซด์- หมายความว่านี่ไม่ใช่สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างแน่นอน และหากโลหะไฮดรอกไซด์ตกตะกอน มันก็จะไม่เป็นกรดอย่างแน่นอน และแน่นอน ถ้าทางด้านซ้ายเราเห็นโลหะซัลเฟต และทางด้านขวา - ไม่มีอะไรเหมือนสารประกอบกำมะถัน - เห็นได้ชัดว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นต่อหน้ากรดกำมะถัน

งาน 5:กำหนดสภาพแวดล้อมและสารในแต่ละปฏิกิริยา:

6. จำไว้ว่าน้ำเป็นผู้เดินทางอย่างอิสระ มันสามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาและก่อตัวขึ้นได้

งานที่ 6:น้ำจะเกิดปฏิกิริยาด้านใด สังกะสีจะไปทำอะไร?

งานที่ 7:ออกซิเดชันที่อ่อนและแข็งของแอลคีน
เพิ่มและทำให้ปฏิกิริยาเท่ากันหลังจากวางสถานะออกซิเดชันในโมเลกุลอินทรีย์:

(สารละลายเย็น)

(สารละลายน้ำ)

7. บางครั้งผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาสามารถกำหนดได้โดยการรวบรวมสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์และทำความเข้าใจว่าเรามีอนุภาคใดบ้าง:

งาน 8:จะมีสินค้าอะไรอีกบ้าง? เพิ่มและทำให้ปฏิกิริยาเท่ากัน:

8. รีเอเจนต์เปลี่ยนเป็นอะไรในปฏิกิริยา?
หากแบบแผนที่เราได้เรียนรู้ไม่ได้ให้คำตอบสำหรับคำถามนี้ เราต้องวิเคราะห์ว่าตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ตัวใดในปฏิกิริยานั้นแรงหรือไม่?
ถ้าตัวออกซิไดเซอร์มีกำลังปานกลาง ก็ไม่น่าจะออกซิไดซ์ได้ ตัวอย่างเช่น จากกำมะถันไปเป็น
ในทางกลับกัน หากเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงและสามารถดึงกำมะถันจากสูงถึง

งาน 9:กำมะถันจะกลายเป็นอะไร? เพิ่มและทำให้ปฏิกิริยาเท่ากัน:

9. ตรวจสอบว่ามีทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยา

งาน 10:ปฏิกิริยานี้มีผลิตภัณฑ์อื่นอีกกี่ผลิตภัณฑ์และตัวไหน?

10. หากสารทั้งสองสามารถแสดงคุณสมบัติของทั้งตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดซ์ได้ คุณต้องพิจารณาว่าสารตัวใด มากกว่าสารออกซิไดซ์ที่ใช้งานอยู่ จากนั้นคนที่สองจะเป็นผู้ฟื้นฟู

งาน 11:ฮาโลเจนใดต่อไปนี้เป็นตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์คืออะไร

11. ถ้าสารตัวใดตัวหนึ่งเป็นตัวออกซิไดซ์ทั่วไปหรือตัวรีดิวซ์ ตัวที่สองจะ "ทำตามความประสงค์" ไม่ว่าจะโดยการบริจาคอิเล็กตรอนให้กับตัวออกซิไดซ์หรือยอมรับจากตัวรีดิวซ์

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารที่มี ธรรมชาติคู่ในบทบาทของตัวออกซิไดซ์ (ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของมัน) ผ่านเข้าไปในน้ำและในฐานะตัวรีดิวซ์ - ผ่านเข้าไปในออกซิเจนในก๊าซอิสระ

งาน 12:ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีบทบาทอย่างไรในแต่ละปฏิกิริยา?

ลำดับของการจัดเรียงสัมประสิทธิ์ในสมการ

ขั้นแรกให้ใส่ค่าสัมประสิทธิ์ที่ได้จากเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์
จำไว้ว่าคุณสามารถเพิ่มเป็นสองเท่าหรือลดได้ เท่านั้นด้วยกัน. หากสารใดทำหน้าที่เป็นทั้งตัวกลางและตัวออกซิไดซ์ (ตัวรีดิวซ์) จะต้องถูกทำให้เท่ากันในภายหลัง เมื่อค่าสัมประสิทธิ์เกือบทั้งหมดถูกจัดเรียง
ไฮโดรเจนจะถูกทำให้เท่ากันในช่วงสุดท้ายและ เราตรวจแค่ออกซิเจน!

1. งาน 13:เพิ่มและทำให้เท่ากัน:

ใช้เวลาของคุณนับอะตอมออกซิเจน! อย่าลืมคูณแทนที่จะบวกดัชนีและสัมประสิทธิ์
จำนวนอะตอมออกซิเจนทางซ้ายและขวาจะต้องมาบรรจบกัน!
หากสิ่งนี้ไม่เกิดขึ้น (หากคุณนับอย่างถูกต้อง) แสดงว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น

ข้อผิดพลาดที่เป็นไปได้

1. การจัดเรียงสถานะออกซิเดชัน: ตรวจสอบแต่ละสารอย่างระมัดระวัง
มักจะผิดพลาดในกรณีต่อไปนี้:

ก) สถานะออกซิเดชันในสารประกอบไฮโดรเจนของอโลหะ: ฟอสฟีน - สถานะออกซิเดชันของฟอสฟอรัส - เชิงลบ;
b) ในสารอินทรีย์ - ตรวจสอบอีกครั้งว่าคำนึงถึงสภาพแวดล้อมทั้งหมดของอะตอมหรือไม่
c) แอมโมเนียและเกลือแอมโมเนียม - ประกอบด้วยไนโตรเจน เสมอมีสถานะออกซิเดชัน
d) เกลือออกซิเจนและกรดของคลอรีน - คลอรีนสามารถมีสถานะออกซิเดชันได้
e) เปอร์ออกไซด์และซูเปอร์ออกไซด์ - ในนั้นออกซิเจนไม่มีสถานะออกซิเดชันมันเกิดขึ้นและใน - แม้กระทั่ง;
f) ดับเบิ้ลออกไซด์: - พวกเขามีโลหะ สองที่แตกต่างกันสถานะออกซิเดชัน มักจะมีเพียงหนึ่งในนั้นที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอน

งาน 14:เพิ่มและทำให้เท่ากัน:

งาน 15:เพิ่มและทำให้เท่ากัน:

2. การเลือกผลิตภัณฑ์โดยไม่คำนึงถึงการถ่ายโอนอิเล็กตรอน - ตัวอย่างเช่นในปฏิกิริยามีเพียงตัวออกซิไดซ์ที่ไม่มีตัวรีดิวซ์หรือในทางกลับกัน

ตัวอย่าง: คลอรีนอิสระมักจะสูญเสียไปในปฏิกิริยา ปรากฎว่าอิเล็กตรอนมาถึงแมงกานีสจากนอกโลก...

3. ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ถูกต้องจากมุมมองทางเคมี: ไม่สามารถรับสารที่ทำปฏิกิริยากับสิ่งแวดล้อมได้!

ก) ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดไม่สามารถรับโลหะออกไซด์, เบส, แอมโมเนียได้
b) ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง กรดหรือกรดออกไซด์จะไม่ได้รับ;
c) ออกไซด์หรือแม้แต่โลหะที่ทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำจะไม่เกิดในสารละลายที่เป็นน้ำ

งานที่ 16:ค้นหาปฏิกิริยา ผิดผลิตภัณฑ์ อธิบายว่าเหตุใดจึงไม่สามารถรับได้ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้:

คำตอบและแนวทางแก้ไขงานพร้อมคำอธิบาย

แบบฝึกหัดที่ 1:

งาน 2:

2-เมทิลบิวทีน-2: - =

กรดน้ำส้ม: -

งาน 3:

เนื่องจากมีอะตอมของโครเมียม 2 อะตอมในโมเลกุลไดโครเมต พวกมันจึงบริจาคอิเล็กตรอนมากกว่า 2 เท่า นั่นคือ 6.

งาน 5:

ถ้าสภาพแวดล้อมเป็นด่าง ฟอสฟอรัสก็จะมีอยู่ ในรูปของเกลือ- โพแทสเซียมฟอสเฟต

งานที่ 6:

เนื่องจากสังกะสีเป็น แอมโฟเทอริกโลหะในสารละลายด่างจะเกิด hydroxocomplex. จากการจัดเรียงสัมประสิทธิ์ปรากฎว่า ต้องมีน้ำอยู่ทางด้านซ้ายของปฏิกิริยา:กรดซัลฟิวริก (2 โมเลกุล)

งาน 9:

(เปอร์แมงกาเนตไม่ใช่ตัวออกซิไดซ์ที่แรงมากในสารละลาย โปรดทราบว่าน้ำ ผ่านระหว่างปรับไปทางขวา!)

(ต่อ)
(กรดไนตริกเข้มข้นเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงมาก)

งาน 10:

อย่าลืมว่า แมงกานีสรับอิเล็กตรอน, โดยที่ คลอรีนควรให้ออกไป.
คลอรีนถูกปล่อยออกมาในรูปของสารธรรมดา.

งาน 11:

ยิ่งอโลหะในกลุ่มย่อยสูงเท่าไร ตัวออกซิไดซ์ที่ใช้งานอยู่, เช่น. คลอรีนเป็นตัวออกซิไดซ์ในปฏิกิริยานี้ ไอโอดีนผ่านเข้าสู่สถานะออกซิเดชันเชิงบวกที่เสถียรที่สุด ทำให้เกิดกรดไอโอดิก

ส่วน: เคมี, การแข่งขัน "การนำเสนอสำหรับบทเรียน"

ระดับ: 11

การนำเสนอสำหรับบทเรียน

ย้อนกลับไปข้างหน้า

ความสนใจ! การแสดงตัวอย่างสไลด์มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเท่านั้นและอาจไม่ได้แสดงถึงขอบเขตทั้งหมดของการนำเสนอ หากคุณสนใจงานนี้ โปรดดาวน์โหลดเวอร์ชันเต็ม

เป้าหมายและเป้าหมาย:

• กวดวิชา:การพิจารณากิจกรรมทางเคมีของโลหะตามตำแหน่งในตารางธาตุ D.I. Mendeleev และในซีรีย์แรงดันไฟฟ้าเคมีของโลหะ
• กำลังพัฒนา:มีส่วนช่วยในการพัฒนาความจำในการได้ยิน ความสามารถในการเปรียบเทียบข้อมูล คิดอย่างมีเหตุมีผล และอธิบายปฏิกิริยาเคมีอย่างต่อเนื่อง
• เกี่ยวกับการศึกษา:เราสร้างทักษะของการทำงานที่เป็นอิสระความสามารถในการแสดงความคิดเห็นอย่างสมเหตุสมผลและฟังเพื่อนร่วมชั้นเราปลูกฝังให้เด็ก ๆ รู้สึกถึงความรักชาติและความภาคภูมิใจในเพื่อนร่วมชาติ

อุปกรณ์:พีซีพร้อมสื่อโปรเจ็กเตอร์ ห้องปฏิบัติการแต่ละห้องพร้อมชุดสารเคมี แบบจำลองตะแกรงโลหะคริสตัล

ประเภทบทเรียน: การใช้เทคโนโลยีในการพัฒนาการคิดเชิงวิพากษ์

ระหว่างเรียน

ฉัน. เวทีท้าทาย.

การทำให้เป็นจริงของความรู้ในหัวข้อการปลุกกิจกรรมการเรียนรู้

เกม Bluff: "คุณเชื่อไหมว่า ... ". (สไลด์ 3)

1. โลหะครอบครองมุมบนซ้ายใน PSCE
2. ในผลึก อะตอมของโลหะจะถูกผูกมัดด้วยพันธะโลหะ
3. เวเลนซ์อิเล็กตรอนของโลหะถูกมัดอย่างแน่นหนากับนิวเคลียส
4. โลหะในกลุ่มย่อยหลัก (A) มักจะมี 2 อิเล็กตรอนในระดับภายนอก
5. ในกลุ่มจากบนลงล่างมีคุณสมบัติการรีดิวซ์ของโลหะเพิ่มขึ้น
6. ในการประเมินปฏิกิริยาของโลหะในสารละลายของกรดและเกลือ ก็เพียงพอที่จะดูอนุกรมไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าของโลหะ
7. ในการประเมินปฏิกิริยาของโลหะในสารละลายของกรดและเกลือ ก็เพียงพอที่จะดูตารางธาตุของ D.I. เมนเดเลเยฟ

คำถามกับชั้น?รายการหมายความว่าอย่างไร ฉัน 0 - ne -\u003e ฉัน + n(สไลด์ 4)

ตอบ: Me0 - เป็นตัวรีดิวซ์ซึ่งหมายความว่ามันทำปฏิกิริยากับตัวออกซิไดซ์ สารต่อไปนี้สามารถทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์:

1. สารธรรมดา (+ O 2, Cl 2, S ...)
2. สารเชิงซ้อน (H 2 O, กรด, สารละลายเกลือ ... )

ครั้งที่สอง ทำความเข้าใจข้อมูลใหม่

เป็นเทคนิคระเบียบวิธี เสนอให้จัดทำโครงร่างอ้างอิง

คำถามกับชั้น?ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อคุณสมบัติการรีดิวซ์ของโลหะ (สไลด์ 5)

ตอบ:จากตำแหน่งในตารางธาตุของ D.I. Mendeleev หรือจากตำแหน่งในชุดไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าของโลหะ

ครูแนะนำแนวคิด: กิจกรรมทางเคมีและกิจกรรมไฟฟ้าเคมี.

ก่อนเริ่มอธิบาย ขอเชิญน้องๆ เปรียบเทียบกิจกรรมของอะตอม ถึงและ หลี่ตำแหน่งในตารางธาตุ D.I. Mendeleev และกิจกรรมของสารง่าย ๆ ที่เกิดจากองค์ประกอบเหล่านี้ตามตำแหน่งในชุดไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าโลหะ (สไลด์ 6)

มีความขัดแย้ง:ตามตำแหน่งของโลหะอัลคาไลใน PSCE และตามรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบในกลุ่มย่อย กิจกรรมของโพแทสเซียมจะมากกว่าลิเธียม ในแง่ของตำแหน่งในอนุกรมแรงดัน ลิเธียมมีการใช้งานมากที่สุด

วัสดุใหม่ครูอธิบายความแตกต่างระหว่างกิจกรรมทางเคมีและไฟฟ้าเคมี และอธิบายว่าแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรมเคมีสะท้อนความสามารถของโลหะในการเปลี่ยนเป็นไอออนไฮเดรต โดยที่การวัดกิจกรรมของโลหะคือพลังงาน ซึ่งประกอบด้วยคำสามคำ (พลังงานของอะตอม, ไอออนไนซ์) พลังงานและพลังงานความชุ่มชื้น) เราเขียนเนื้อหาลงในสมุดบันทึก (สไลด์ 7-10)

เขียนลงสมุด บทสรุป:ยิ่งรัศมีของไอออนเล็กลง ยิ่งสร้างสนามไฟฟ้ารอบ ๆ ตัวมากขึ้น พลังงานก็จะยิ่งถูกปล่อยออกมาในระหว่างการไฮเดรชั่น ดังนั้นคุณสมบัติการรีดิวซ์ของโลหะนี้จะยิ่งแข็งแกร่งในปฏิกิริยา

ประวัติอ้างอิง:การนำเสนอโดยนักเรียนเกี่ยวกับการสร้างโดย Beketov ของชุดการกระจัดของโลหะ (สไลด์ 11)

การกระทำของชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีของโลหะถูกจำกัดโดยปฏิกิริยาของโลหะที่มีสารละลายอิเล็กโทรไลต์ (กรด เกลือ) เท่านั้น

คำเตือน:

1. คุณสมบัติการลดของโลหะจะลดลงระหว่างการทำปฏิกิริยาในสารละลายในน้ำภายใต้สภาวะมาตรฐาน (250 °C, 1 atm.);
2. โลหะทางด้านซ้ายจะแทนที่โลหะทางด้านขวาของเกลือในสารละลาย
3. โลหะที่ทนต่อไฮโดรเจนจะแทนที่จากกรดในสารละลาย (ไม่รวม: HNO3);
4. ฉัน (ถึง อัล) + H 2 O -> อัลคาไล + H 2
   อื่นฉัน (สูงถึง H 2) + H 2 O -> ออกไซด์ + H 2 (สภาวะที่รุนแรง)
   ฉัน (หลัง H 2) + H 2 O -> ไม่ตอบสนอง

(สไลด์ 12)

เด็กจะได้รับบันทึก

งานภาคปฏิบัติ:"ปฏิกิริยาของโลหะกับสารละลายเกลือ" (สไลด์ 13)

ทำการเปลี่ยนแปลง:

• CuSO4 —> FeSO4
• CuSO4 —> ZnSO4

สาธิตประสบการณ์การทำงานร่วมกันระหว่างสารละลายไนเตรตทองแดงและปรอท (II)

สาม. การไตร่ตรองการไตร่ตรอง

เราทำซ้ำ: ในกรณีนี้เราใช้ตารางธาตุและในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าของโลหะหลายชุด (สไลด์ 14-15).

เรากลับไปที่คำถามเริ่มต้นของบทเรียน เราเน้นคำถามที่ 6 และ 7 บนหน้าจอ เราวิเคราะห์ว่าข้อความใดไม่ถูกต้อง บนหน้าจอ - ปุ่ม (ตรวจสอบงาน 1) (สไลด์ 16).

สรุปบทเรียน:

• คุณได้เรียนรู้อะไร
• เป็นไปได้อย่างไรที่จะใช้ชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีของโลหะ?

การบ้าน: (สไลด์ 17)

1. เพื่อทำซ้ำแนวคิดของ "ศักยภาพ" จากหลักสูตรฟิสิกส์
2. จบสมการปฏิกิริยา เขียนสมการสมดุลอิเล็กทรอนิกส์: Cu + Hg (NO 3) 2 →
3. ให้โลหะ ( Fe, Mg, Pb, Cu)- เสนอการทดลองยืนยันตำแหน่งของโลหะเหล่านี้ในชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า

เราประเมินผลลัพธ์ของเกม Bluff ทำงานบนกระดาน ตอบแบบปากเปล่า สื่อสาร ทำงานจริง

หนังสือมือสอง:

1. ระบบปฏิบัติการ Gabrielyan, G.G. Lysova, A.G. Vvedenskaya "คู่มือสำหรับครู เคมี ป.11 ภาค 2 "สำนักพิมพ์ดรอฟา
2. เอ็นแอล กลินกาเคมีทั่วไป.

โลหะ

ปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างเกี่ยวข้องกับสารง่าย ๆ โดยเฉพาะโลหะ อย่างไรก็ตาม โลหะต่างๆ แสดงกิจกรรมที่แตกต่างกันในอันตรกิริยาทางเคมี และสิ่งนี้เป็นตัวกำหนดว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นหรือไม่

ยิ่งโลหะมีกิจกรรมมากเท่าไร ก็ยิ่งทำปฏิกิริยากับสารอื่นๆ ได้แรงขึ้นเท่านั้น ตามกิจกรรม โลหะทั้งหมดสามารถจัดเรียงเป็นชุด ซึ่งเรียกว่าชุดกิจกรรมของโลหะ หรือชุดการเคลื่อนที่ของโลหะ หรือชุดของแรงดันไฟฟ้าของโลหะ ตลอดจนชุดไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าโลหะ ชุดนี้ได้รับการศึกษาครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวยูเครนที่โดดเด่น M.M. Beketov ดังนั้นชุดนี้จึงเรียกว่าชุด Beketov

ชุดกิจกรรมของโลหะของ Beketov มีรูปแบบดังต่อไปนี้ (ระบุโลหะที่ใช้บ่อยที่สุด):

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

ในซีรีย์นี้ โลหะจะถูกจัดเรียงตามกิจกรรมที่ลดลง ในบรรดาโลหะเหล่านี้ โพแทสเซียมมีปฏิกิริยามากที่สุด และทองคำมีปฏิกิริยาน้อยที่สุด เมื่อใช้ซีรีส์นี้ คุณจะระบุได้ว่าโลหะใดมีปฏิกิริยาจากโลหะอื่นมากกว่ากัน ไฮโดรเจนก็มีอยู่ในซีรีส์นี้เช่นกัน แน่นอนว่าไฮโดรเจนไม่ใช่โลหะ แต่ในซีรีส์นี้กิจกรรมของไฮโดรเจนถือเป็นจุดอ้างอิง (ค่าศูนย์ชนิดหนึ่ง)

ปฏิกิริยาของโลหะกับน้ำ

โลหะสามารถแทนที่ไฮโดรเจนได้ ไม่เพียงแต่จากสารละลายกรด แต่ยังรวมถึงจากน้ำด้วย เช่นเดียวกับกรด กิจกรรมของปฏิกิริยาของโลหะกับน้ำจะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา

โลหะในชุดกิจกรรมจนถึงแมกนีเซียมสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำได้ภายใต้สภาวะปกติ เมื่อโลหะเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กัน จะเกิดอัลคาไลและไฮโดรเจนขึ้น ตัวอย่างเช่น

โลหะอื่นๆ ที่มาก่อนไฮโดรเจนในช่วงกิจกรรมสามารถโต้ตอบกับน้ำได้ แต่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่รุนแรงกว่า สำหรับการทำงานร่วมกัน ไอน้ำร้อนยวดยิ่งถูกส่งผ่านตะไบโลหะร้อน ภายใต้สภาวะดังกล่าว ไฮดรอกไซด์ไม่สามารถดำรงอยู่ได้อีกต่อไป ดังนั้นผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาคือออกไซด์ของธาตุโลหะและไฮโดรเจนที่สอดคล้องกัน:

การพึ่งพาคุณสมบัติทางเคมีของโลหะกับสถานที่ในชุดกิจกรรม

← กิจกรรมโลหะเพิ่มขึ้น

แทนที่ไฮโดรเจนจากกรด

ไม่แทนที่ไฮโดรเจนจากกรด

แทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำ เกิดเป็นด่าง

แทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำที่อุณหภูมิสูง ก่อตัวเป็นออกไซด์

3 ห้ามทำปฏิกิริยากับน้ำ

เป็นไปไม่ได้ที่จะแทนที่จากสารละลายของเกลือ

สามารถรับได้โดยการเปลี่ยนโลหะที่มีฤทธิ์มากขึ้นจากสารละลายเกลือหรือจากการหลอมออกไซด์

ปฏิกิริยาของโลหะกับเกลือ

หากเกลือละลายได้ในน้ำ อะตอมของโลหะในนั้นจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมของธาตุที่ออกฤทธิ์มากกว่า หากแผ่นเหล็กแช่อยู่ในสารละลายคิวรัม (II) ซัลเฟตหลังจากนั้นครู่หนึ่งทองแดงจะถูกปล่อยออกมาในรูปแบบของการเคลือบสีแดง:

แต่ถ้าแผ่นเงินจุ่มลงในสารละลายคิวรัม (II) ซัลเฟตจะไม่เกิดปฏิกิริยา:

Cuprum สามารถแทนที่ด้วยโลหะใดๆ ก็ตามที่อยู่ทางด้านซ้ายของชุดกิจกรรมโลหะ อย่างไรก็ตาม โลหะที่อยู่ตอนต้นของซีรีส์ได้แก่ โซเดียม โพแทสเซียม ฯลฯ - พวกมันไม่เหมาะกับสิ่งนี้ เพราะมันกระฉับกระเฉงจนไม่มีปฏิกิริยากับเกลือ แต่กับน้ำที่เกลือนี้ละลาย

การกำจัดโลหะจากเกลือโดยโลหะที่มีฤทธิ์มากขึ้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อการสกัดโลหะ

ปฏิกิริยาของโลหะกับออกไซด์

ออกไซด์ขององค์ประกอบโลหะสามารถโต้ตอบกับโลหะได้ โลหะที่มีฤทธิ์มากขึ้นจะแทนที่โลหะที่มีปฏิกิริยาน้อยกว่าจากออกไซด์:

แต่ต่างจากปฏิกิริยาของโลหะกับเกลือ ในกรณีนี้ ออกไซด์จะต้องละลายก่อนจึงจะเกิดปฏิกิริยา สำหรับการสกัดโลหะจากออกไซด์ คุณสามารถใช้โลหะใดๆ ที่อยู่ในแถวกิจกรรมทางด้านซ้าย แม้แต่โซเดียมและโพแทสเซียมที่แอคทีฟที่สุด เพราะน้ำไม่มีอยู่ในออกไซด์ที่หลอมละลาย

ปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับออกไซด์ถูกใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อสกัดโลหะอื่นๆ โลหะที่ใช้งานได้จริงมากที่สุดสำหรับวิธีนี้คืออะลูมิเนียม มันค่อนข้างแพร่หลายในธรรมชาติและราคาถูกในการผลิต คุณยังสามารถใช้โลหะที่มีฤทธิ์มากขึ้น (แคลเซียม โซเดียม โพแทสเซียม) ได้ แต่ประการแรก พวกมันมีราคาแพงกว่าอะลูมิเนียม และประการที่สอง เนื่องจากกิจกรรมทางเคมีที่สูงเป็นพิเศษ การเก็บในโรงงานเป็นเรื่องยากมาก วิธีการสกัดโลหะโดยใช้อะลูมิเนียมนี้เรียกว่า อะลูมิเนียมเทอร์มี

เมื่อผู้คนได้ยินคำว่า "โลหะ" มักเกี่ยวข้องกับสารเย็นและของแข็งที่นำไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม โลหะและโลหะผสมของพวกมันอาจแตกต่างกันมาก มีพวกที่อยู่ในกลุ่มหนักสารเหล่านี้มีความหนาแน่นสูงสุด และบางชนิด เช่น ลิเธียม เบามากจนสามารถลอยในน้ำได้ หากแต่ไม่ทำปฏิกิริยากับมัน

โลหะใดที่มีการใช้งานมากที่สุด?

แต่โลหะใดมีคุณสมบัติที่รุนแรงที่สุด? โลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุดคือซีเซียม ในแง่ของกิจกรรมในหมู่โลหะทั้งหมด อันดับแรก นอกจากนี้ "พี่น้อง" ของเขาถือเป็นแฟรนเซียมซึ่งอยู่ในอันดับที่สองและ ununenniy แต่ไม่ค่อยมีใครรู้จักเกี่ยวกับคุณสมบัติของหลัง

คุณสมบัติของซีเซียม

ซีเซียมเป็นองค์ประกอบที่ง่ายต่อการละลายในมือ จริงสามารถทำได้ภายใต้เงื่อนไขเดียวเท่านั้น: ถ้าซีเซียมอยู่ในหลอดแก้ว มิฉะนั้น โลหะสามารถทำปฏิกิริยากับอากาศโดยรอบได้อย่างรวดเร็ว - จุดไฟได้ และปฏิกิริยาของซีเซียมกับน้ำนั้นมาพร้อมกับการระเบิด - นั่นคือโลหะที่แอคทีฟที่สุดในการแสดงออก นี่คือคำตอบสำหรับคำถามที่ว่าทำไมการใส่ซีเซียมลงในภาชนะจึงเป็นเรื่องยาก

เพื่อวางลงในหลอดทดลอง จำเป็นต้องทำจากแก้วพิเศษและเติมด้วยอาร์กอนหรือไฮโดรเจน จุดหลอมเหลวของซีเซียมคือ 28.7 o C ที่อุณหภูมิห้อง โลหะอยู่ในสถานะกึ่งของเหลว ซีเซียมเป็นสารสีขาวทอง ในสถานะของเหลว โลหะสะท้อนแสงได้ดี ไอซีเซียมมีโทนสีเขียวแกมน้ำเงิน

ซีเซียมถูกค้นพบได้อย่างไร?

โลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุดคือองค์ประกอบทางเคมีชนิดแรกซึ่งตรวจพบการปรากฏตัวของเปลือกโลกโดยใช้วิธีการวิเคราะห์สเปกตรัม เมื่อนักวิทยาศาสตร์ได้รับสเปกตรัมของโลหะ พวกเขาเห็นเส้นสีฟ้าสองเส้นในนั้น ดังนั้นองค์ประกอบนี้จึงมีชื่อ คำว่า caesius ในภาษาละตินแปลว่า "ท้องฟ้าสีคราม"

ประวัติการค้นพบ

การค้นพบนี้เป็นของนักวิจัยชาวเยอรมัน R. Bunsen และ G. Kirchhoff ถึงอย่างนั้น นักวิทยาศาสตร์ก็ยังสนใจว่าโลหะชนิดใดมีการใช้งานและชนิดใดที่ไม่ออกฤทธิ์ ในปี 1860 นักวิจัยได้ศึกษาองค์ประกอบของน้ำจากอ่างเก็บน้ำ Durkheim พวกเขาทำเช่นนี้ด้วยความช่วยเหลือของการวิเคราะห์สเปกตรัม ในตัวอย่างน้ำ นักวิทยาศาสตร์พบธาตุต่างๆ เช่น สตรอนเทียม แมกนีเซียม ลิเธียม และแคลเซียม

จากนั้นพวกเขาจึงตัดสินใจวิเคราะห์หยดน้ำด้วยสเปกโตรสโคป จากนั้นพวกเขาก็เห็นเส้นสีน้ำเงินสว่างสองเส้นซึ่งอยู่ไม่ไกลจากกัน หนึ่งในนั้นใกล้เคียงกับแนวโลหะสตรอนเทียมในตำแหน่ง นักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจว่าสารที่พวกเขาระบุไม่เป็นที่รู้จักและนำมาประกอบกับกลุ่มของโลหะอัลคาไล

ในปีเดียวกันนั้น Bunsen ได้เขียนจดหมายถึง G. Roscoe นักเคมีด้านแสงซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานของเขา ซึ่งเขาได้พูดถึงการค้นพบนี้ และอย่างเป็นทางการ ได้มีการประกาศซีเซียมในวันที่ 10 พฤษภาคม พ.ศ. 2403 ในที่ประชุมของนักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันเบอร์ลิน หลังจากหกเดือน Bunsen สามารถแยกซีเซียมคลอโรพลาติไนต์ได้ประมาณ 50 กรัม นักวิทยาศาสตร์ได้แปรรูปน้ำแร่ 300 ตันและแยกลิเธียมคลอไรด์ประมาณ 1 กิโลกรัมเป็นผลพลอยได้ เพื่อให้ได้โลหะที่มีปฏิกิริยามากที่สุด นี่แสดงให้เห็นว่ามีซีเซียมน้อยมากในน้ำแร่

ความยากลำบากในการได้รับซีเซียมทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องค้นหาแร่ธาตุที่บรรจุอยู่อย่างต่อเนื่อง ซึ่งหนึ่งในนั้นคือมลพิษ แต่การสกัดซีเซียมจากแร่นั้นไม่สมบูรณ์เสมอ ระหว่างการทำงาน ซีเซียมจะสลายไปอย่างรวดเร็ว ทำให้เป็นหนึ่งในสารที่ไม่สามารถเข้าถึงได้มากที่สุดในโลหกรรม ตัวอย่างเช่น เปลือกโลกประกอบด้วยซีเซียม 3.7 กรัมต่อตัน และในน้ำทะเล 1 ลิตร สารเพียง 0.5 ไมโครกรัมเท่านั้นที่เป็นโลหะที่มีปฏิกิริยารุนแรงที่สุด สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าการสกัดซีเซียมเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ใช้แรงงานมากที่สุด

ใบเสร็จในรัสเซีย

ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว แร่หลักที่ได้รับซีเซียมคือโพลูไซต์ และโลหะที่กระฉับกระเฉงที่สุดนี้สามารถหาได้จากอะโวกาไดรต์หายาก ในอุตสาหกรรมเป็นมลพิษที่ใช้ มันไม่ได้ถูกขุดในรัสเซียหลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียตแม้ว่าจะมีการค้นพบซีเซียมสำรองขนาดมหึมาในขณะนั้นในทุนดราโวรอนยาใกล้มูร์มันสค์

เมื่อถึงเวลาที่อุตสาหกรรมในประเทศสามารถสกัดซีเซียมได้ บริษัทจากแคนาดาได้ใบอนุญาตในการพัฒนาแหล่งแร่นี้ ตอนนี้การสกัดซีเซียมดำเนินการโดยโรงงาน CJSC Rare Metals บริษัท โนโวซีบีร์สค์

การใช้ซีเซียม

โลหะนี้ใช้ทำโซลาร์เซลล์ต่างๆ และสารประกอบซีเซียมยังใช้ในสาขาทัศนศาสตร์พิเศษ - ในการผลิตอุปกรณ์อินฟราเรดซีเซียมใช้ในการผลิตสถานที่ท่องเที่ยวที่ช่วยให้คุณสังเกตเห็นอุปกรณ์และกำลังคนของศัตรู นอกจากนี้ยังใช้ในการทำพิเศษ เมทัลฮาไลด์โคมไฟ

แต่สิ่งนี้ไม่ได้ทำให้ขอบเขตการใช้งานหมดลง บนพื้นฐานของซีเซียมยังมีการสร้างยาจำนวนหนึ่ง เป็นยารักษาโรคคอตีบ แผลในกระเพาะอาหาร อาการช็อก และโรคจิตเภท เช่นเดียวกับเกลือลิเธียม เกลือซีเซียมมีคุณสมบัตินอร์โมไทมิก หรือพูดง่ายๆ ก็คือ พวกมันสามารถรักษาภูมิหลังทางอารมณ์ให้คงที่ได้

โลหะแฟรนเซียม

โลหะอีกชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติรุนแรงที่สุดคือแฟรนเซียม ได้ชื่อมาเพื่อเป็นเกียรติแก่มาตุภูมิของผู้ค้นพบโลหะ M. Pere ซึ่งเกิดในฝรั่งเศส ค้นพบองค์ประกอบทางเคมีใหม่ในปี 1939 เป็นองค์ประกอบหนึ่งที่แม้แต่นักเคมีเองก็พบว่าเป็นการยากที่จะสรุปผล

แฟรนเซียมเป็นโลหะที่หนักที่สุด ในเวลาเดียวกัน โลหะที่ออกฤทธิ์มากที่สุดคือ แฟรนเซียม ร่วมกับซีเซียม แฟรนเซียมมีส่วนผสมที่หาได้ยาก - กิจกรรมทางเคมีสูงและความเสถียรทางนิวเคลียร์ต่ำ ไอโซโทปที่มีอายุยาวนานที่สุดมีครึ่งชีวิตเพียง 22 นาที แฟรนเซียมใช้เพื่อตรวจจับองค์ประกอบอื่น - แอกทิเนียม เช่นเดียวกับเกลือของแฟรนเซียม ก่อนหน้านี้มีการเสนอให้ใช้สำหรับการตรวจหาเนื้องอกมะเร็ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้นทุนที่สูง เกลือนี้จึงไม่มีประโยชน์ในการผลิต

การเปรียบเทียบโลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุด

Ununennium ยังไม่ใช่โลหะที่ค้นพบ โดยจะอยู่ในอันดับที่ 1 ในแถวที่แปดของตารางธาตุ การพัฒนาและการวิจัยขององค์ประกอบนี้ดำเนินการในรัสเซียที่สถาบันร่วมเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์ โลหะนี้จะต้องมีกิจกรรมที่สูงมากเช่นกัน หากเราเปรียบเทียบแฟรนเซียมและซีเซียมที่รู้จักกันแล้ว แฟรนเซียมจะมีศักยภาพในการแตกตัวเป็นไอออนสูงสุด - 380 kJ / mol

สำหรับซีเซียม ค่านี้คือ 375 kJ/mol แต่แฟรนเซียมยังไม่ตอบสนองเร็วเท่ากับซีเซียม ดังนั้นซีเซียมจึงเป็นโลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุด นี่คือคำตอบ (วิชาเคมีมักเป็นวิชาในหลักสูตรที่คุณสามารถหาคำถามที่คล้ายกันได้) ซึ่งมีประโยชน์ทั้งในห้องเรียนที่โรงเรียนและในโรงเรียนอาชีวศึกษา

การแสดงออกทางกายภาพและทางเคมีของส่วน สัดส่วน และปริมาณของสาร หน่วยมวลอะตอม, น. โมลของสสาร ค่าคงที่ของอโวกาโดร มวลกราม น้ำหนักอะตอมสัมพัทธ์และน้ำหนักโมเลกุลของสาร เศษส่วนมวลของธาตุเคมี

โครงสร้างของสสาร แบบจำลองทางนิวเคลียร์ของโครงสร้างของอะตอม สถานะของอิเล็กตรอนในอะตอม การเติมอิเล็กตรอนของออร์บิทัล, หลักการพลังงานน้อยที่สุด, กฎของเคลชคอฟสกี, หลักการของเปาลี, กฎของฮันด์

กฎหมายเป็นระยะในการกำหนดที่ทันสมัย ระบบเป็นระยะ ความหมายทางกายภาพของกฎเป็นระยะ โครงสร้างของระบบธาตุ การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มย่อยหลัก แผนผังคุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมี

ระบบธาตุของ Mendeleev ออกไซด์ที่สูงขึ้น สารประกอบไฮโดรเจนระเหยง่าย ความสามารถในการละลาย น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของเกลือ กรด เบส ออกไซด์ สารอินทรีย์ ชุดของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ แอนไอออน กิจกรรมและแรงดันไฟฟ้าของโลหะ

คุณอยู่ที่นี่ตอนนี้:ชุดเคมีไฟฟ้าของกิจกรรมของโลหะและตารางไฮโดรเจน ชุดไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าของโลหะและไฮโดรเจน ชุดอิเล็กโตรเนกาติวีตีขององค์ประกอบทางเคมี ชุดของไอออน

พันธะเคมี แนวคิด กฎออคเต็ต โลหะและอโลหะ การผสมพันธุ์ของออร์บิทัลอิเล็กตรอน วาเลนซ์อิเล็กตรอน แนวคิดของเวเลนซ์ แนวคิดของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้

ประเภทของพันธะเคมี พันธะโควาเลนต์ - มีขั้ว ไม่มีขั้ว ลักษณะ กลไกการก่อตัว และชนิดของพันธะโควาเลนต์ พันธะไอออนิก ระดับของการเกิดออกซิเดชัน การเชื่อมต่อด้วยโลหะ พันธะไฮโดรเจน

ปฏิกริยาเคมี. แนวคิดและคุณลักษณะ กฎการอนุรักษ์มวล ประเภท (สารประกอบ การขยาย การแทนที่ การแลกเปลี่ยน) การจำแนกประเภท: ย้อนกลับและย้อนกลับไม่ได้, คายความร้อนและดูดความร้อน, รีดอกซ์, เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน

คลาสที่สำคัญที่สุดของสารอนินทรีย์ ออกไซด์ ไฮดรอกไซด์ เกลือ. กรด เบส สารแอมโฟเทอริก กรดหลักและเกลือของกรดเหล่านี้ การเชื่อมต่อทางพันธุกรรมของสารอนินทรีย์ที่สำคัญที่สุด

เคมีของอโลหะ ฮาโลเจน กำมะถัน. ไนโตรเจน คาร์บอน. ก๊าซเฉื่อย

เคมีของโลหะ โลหะอัลคาไล องค์ประกอบกลุ่ม IIA อลูมิเนียม เหล็ก

รูปแบบของการเกิดปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กฎของมวลชนที่กระฉับกระเฉง กฎของแวนท์ ฮอฟฟ์ ปฏิกิริยาเคมีย้อนกลับและย้อนกลับไม่ได้ ความสมดุลของสารเคมี หลักการของเลอชาเตอลิเยร์ ตัวเร่งปฏิกิริยา

โซลูชั่น การแยกตัวด้วยไฟฟ้า แนวคิด ความสามารถในการละลาย การแยกตัวด้วยไฟฟ้า ทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้า ระดับการแตกตัว การแยกตัวของกรด เบสและเกลือ สภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง ด่างและเป็นกรด

ปฏิกิริยาในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ + ปฏิกิริยารีดอกซ์ (ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน การก่อตัวของสารที่ละลายได้ไม่ดี ก๊าซ ที่มีความแตกตัวต่ำ การไฮโดรไลซิสของสารละลายในน้ำของเกลือ ตัวออกซิไดซ์ ตัวรีดิวซ์)

การจำแนกสารประกอบอินทรีย์ ไฮโดรคาร์บอน อนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอน ไอโซเมอร์ริซึมและความคล้ายคลึงของสารประกอบอินทรีย์

อนุพันธ์ที่สำคัญที่สุดของไฮโดรคาร์บอน: แอลกอฮอล์ ฟีนอล สารประกอบคาร์บอนิล กรดคาร์บอกซิลิก เอมีน กรดอะมิโน