Химические свойства простых веществ

Химические свойства металлов

Металл + Кислород

С кислородом большинство металлов образует оксиды — амфотерные и основные:

• 4Li + O2= 2Li2O
• 4Al + 3O2 = 2Al2O3

Щелочные металлы, за исключением лития, образуют пероксиды:

Металл + галогены

С галогенами металлы образуют соли галогеноводородных кислот:

Металл + Водород

С водородом самые активные металлы образуют ионные гидриды — солеподобные вещества, в которых водород имеет степень окисления -1.

Металл + Сера

С серой металлы образуют сульфиды — соли сероводородной кислоты

Металл + Азот

С азотом некоторые металлы образуют нитриды, реакция практически всегда протекает при нагревании

Металл + Углерод

С углеродом образуются карбиды

Металл + Фосфор

С фосфором — фосфиды

Металл + вода

С водой — гидроксиды. Активные металлы (щелочные металлы) взаимодействуют с водой при обычных условиях с образованием гидроксидов и выделением водорода

• 2Nа + 2Н2О = 2NаОН + Н2
• Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2

Химические свойства неметаллов

Взаимодействие с металлами. В этих случаях неметаллы проявляют окислительные свойства, они принимают электроны, образуя отрицательно заряженные частицы.

• 2Na + Cl2 = 2NaCl
• Fe + S = FeS
• 6Li + N2 = 2Li3N
• 2Ca + O2 = 2CaO

Взаимодействие с другими неметаллами. Взаимодействуя с водородом, большинство неметаллов проявляет окислительные свойства, образуя летучие водородные соединения — ковалентные гидриды.

• 3h3 + N2 = 2Nh4
• h3 + 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.

Неметаллы взаимодействуют между собой: более электроотрицательный металл играет роль окислителя, менее электроотрицательный — роль восстановителя.

• S + 3F2 = SF6
• C + 2Cl2 = CCl4

Полезные ссылки

Источник материала

Неметаллы: простые вещества — свойства неметаллов, история открытия — химия 9 класс

Положение неметаллов в периодической системе

Как же определить, относится вещество к металлам или к неметаллам?

Если внимательно посмотреть на Периодическую систему Д.И. Менделеева (подробно с классификацией элементов знакомимся в параграфе 42 учебника по химии для 8 класса под редакцией Еремина В.В.) и провести условную диагональ от водорода через бор до астата и неоткрытого пока элемента № 118, таблица неметаллов займет правый верхний угол.

Каждый горизонтальный период таблицы заканчивается элементом с завершенным внешним энергетическим уровнем. Эта группа элементов носит название благородные газы и имеет особые свойства, с которыми можно познакомиться в параграфе 18 учебника «Химия» для 8 класса под редакцией Еремина В.В.

При рассмотрении электронного строения неметаллов можно заметить, что энергетические уровни атома заполнены электронами больше чем на 50% (исключение – бор), и у элементов, расположенных в таблице справа налево количество электронов на внешнем уровне увеличивается. Поэтому в химических реакциях эта группа веществ может быть как акцептором электронов с окислительными свойствами, так и донором электронов с восстановительными свойствами.

Вещества, образующие диагональ бор-кремний-германий-мышьяк-теллур, являются уникальными, и в зависимости от реакции и реагента могут проявлять как металлические, так и неметаллические свойства. Их называют металлоиды. В химических реакциях они проявляют преимущественно восстановительные свойства.

Химия. Базовый уровень. 10 класс. Учебник.

Учебник написан преподавателями химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова. Простота и доступность изложения курса органической химии , большое количество иллюстраций , а также разнообразные вопросы упражнения и задачи способствуют успешному усвоению учебного материала. Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту среднего общего образования.

Купить

Физические свойства неметаллов. Аллотропия

Если смотреть на металлы, то невооруженным глазом можно заметить общие свойства — металлический блеск, твердое агрегатное состояние (исключение — жидкая ртуть), тепло- и электропроводность.

С неметаллами все намного сложнее. Они могут иметь молекулярное и немолекулярное строение. Благодаря различиям в строении, простые вещества неметаллы существуют в трех агрегатных состояниях:

1. Молекулярные:
   • Летучие, газообразные, бесцветные кислород, водород.
   • Газообразные, окрашенные хлор, азот, фтор.
   • Единственный жидкий представитель — темно-красный бром.
   • Твердые, но хрупкие вещества с невысокой температурой плавления — кристаллы йода, серы, белого фосфора.
2. Немолекулярные:
   • Твердые вещества с высокой температурой плавления — кремний, графит, алмаз и красный фосфор.

Большинство из неметаллических веществ плохо проводят электричество и тепло.

Исключением является графит — разновидность углерода.

Аллотропия — уникальная способность неметаллического элемента образовывать несколько простых веществ. В естественной среде существуют аллотропные модификации элементов, которые отличаются физическими и химическими свойствами. К ним относятся озон и кислород, графит и алмаз. Подробнее о физических свойствах неметаллов вы можете узнать в учебнике «Химия. 9 класс».

Химические свойства неметаллов

Как мы разобрали выше, группа неметаллов довольно полиморфна и в зависимости от типа реакций, в которых они участвуют, могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства. Фтор — исключение в этом ряду. Он всегда окислитель.

В ряду F,O,N,CL,Br,I,S,C,Se,P,As,Si,H окислительные свойства уменьшаются. Восстановительные свойства кислород может проявлять только в отношении фтора.

1. Реакции с металлами.

В этом типе реакций проявляются окислительные свойства и неметаллы принимают электроны с образованием отрицательно заряженных частиц.

Са + Сl₂ = СаСl₂

Са + O₂ = СаO₂

Na + Сl₂ = Na+Сl₂

2. Реакции с водородом

Практически все неметаллы реагируют с водородом. Лишь благородные газы составляют исключение для реакций данного типа. Продуктом реакции являются летучие водородные соединения:

Cl₂ + H₂ = 2HCl

С + 2Н₂ = СН₄

3. Реакции с кислородом.

Неметаллы образуют кислотные или несолеобразующие оксиды.
S + O₂ = SO₂   

P + 5O₂ = 2P₂O₅

    4. Взаимодействие с водой и кислотами для неметаллов не характерно.

Что ещё почитать?

ОГЭ по химии — 2019: расписание, критерии оценивания, типы заданий

Биография Д.И. Менделеева. Интересные факты из жизни великого химика

Карбоновые кислоты

Массовая доля вещества

История открытия неметаллов

Медная посуда, железные орудия труда, золотые украшения — издавна человек замечал, что у всех этих веществ есть определенные общие свойства:

• они проводят тепло и электрический ток;
• для них характерен металлический блеск;
• благодаря пластичности и ковкости им можно придать любую форму;
• для всех веществ характерна металлическая кристаллическая решетка.

В противовес металлам были и другие вещества, не обладающие металлическими свойствами, и названные соответственно неметаллами. Практически до конца XVII века ученым-алхимикам было известно всего лишь два вещества-неметалла — углерод и сера.

В 1669 году Бранд в поисках «философского камня» открыл белый фосфор. И за короткий период с 1748 по 1798 годы было открыто около 15 новых металлов и 5 неметаллов.

Попытки открытия фтора стоили исследователям не только здоровья, но и жизни. Деви, братья Кнокс, Гей-Люссак — это неполный список жертв науки, что потеряли здоровье в попытках выделить фтор из плавикового шпата. Лишь в 1886 году Муассан решил сложную задачу способом электролиза. И получил первый галоген, а ещё – ядовитый хлор. Во времена Первой мировой войны его использовали как оружие массового поражения.

В настоящее время открыто 22 неметаллических элемента.

#ADVERTISING_INSERT#

Характерные свойства простых веществ металлов | Презентация к уроку по химии по теме:

Слайд 1

ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВ — МЕТАЛЛОВ Карташова Людмила Александровна, учитель химии МАОУ «СОШ №27 с УИОП» г. Балаково Саратовской области

Слайд 2

Мета́ллы (от лат. metallum — шахта, рудник) — группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами. С развитием производства металлов(простых веществ) и сплавов связано возникновение цивилизации (бронзовый век, железный век). Определение

Слайд 3

Начавшаяся примерно 100 лет назад научно-техническая революция, затронувшая и промышленность, и социальную сферу, также тесно связана с производством металлов. На основе вольфрама, молибдена, титана и других металлов начали создавать коррозионностойкие, сверхтвёрдые, тугоплавкие сплавы, применение которых сильно расширило возможности машиностроения. В ядерной и космической технике из сплавов вольфрама и рения делают детали, работающие при температуре до 3000 ͦС; в медицине используют хирургические инструменты из сплавов тантала и платины, уникальной керамики на основе оксидов титана и циркония. В большинстве сплавов используют давно известный металл железо, а основу многих лёгких сплавов составляют сравнительно «молодые» металлы – алюминий и магний. Некоторые сведения о металлах

Слайд 4

Связь в металлах между ионами посредством обобществления электронов называется металлической. На рисунке изображена схема кристаллической решётки натрия. В ней каждый атом натрия окружён восемью соседями. У атома натрия, как и у всех металлов, имеется много свободных валентных орбиталей и мало валентных электронов. Электронная формула атома натрия: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 0 3d 0 , где 3s , 3p , 3d – валентные орбитали . Единственный валентный электрон атома натрия 3s 1 может занимать любую из девяти свободных орбиталей 3s (одна), 3p (три), 3d (пять), ведь они не очень отличаются по уровню энергии. При сближении атомов, когда образуется кристаллическая решётка, валентные орбитали соседних атомов перекрываются, благодаря чему электроны свободно перемещаются с одной орбитали на другую, осуществляя связь между всеми атомами кристалла металла. Металлическая связь

Слайд 5

Веществам с металлической связью присущи металлические кристаллические решётки, которые обычно изображают так, как показано на рисунке. Катионы и атомы металлов, расположенные в узлах кристаллической решётки, обеспечивают её стабильность и прочность (обобществлённые электроны изображены в виде чёрных маленьких шариков). Особый вид химической связи и тип кристаллической решётки металлов определяют и объясняют их физические и химические свойства. + + + + + + Металлическая связь

Слайд 6

Физические свойства Для металлов характерны следующие физические свойства. Это металлический блеск, пластичность, высокая электрическая проводимость и теплопроводность, рост электрического сопротивления при повышении температуры, а также такие значимые свойства, как плотность, высокие температуры плавления и кипения, твёрдость Вещество Химическая формула Агрегатное состояние Плотность Температура плавления Температура кипения Натрий Na твёрдое 0,97 +98 +900 Калий K твёрдое 0,85 +64 +760 Ртуть Hg жидкое 13,55 -39 +357 Золото Ag твёрдое 19,32 +1063 +2856 Вольфрам W твёрдое 19,30 +3422 +5555

Слайд 7

Физические свойства

Слайд 8

Химические свойства

Слайд 9

Химические свойства Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является. Каждый металл способен вытеснять (восстанавливать) из солей в растворе те металлы, которые в ряду напряжений стоят после него (правее). Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из кислот в растворе. Восстановительная активность металла, определённая по электрохимическому ряду, не всегда соответствует положению его в Периодической системе. Это объясняется тем, что при определении положения металла в ряду напряжений учитывают не только энергию отрыва электронов от отдельных атомов, но и энергию, затрачиваемую на разрушение кристаллической решётки, а также энергию, выделяющуюся при гидратации ионов.

Слайд 10

Металлы, являющиеся самыми сильными восстановителями (щелочные и щелочноземельные), в любых водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой. Например, литий более активен в водных растворах, чем натрий (хотя по положению в Периодической системе Na – более активный металл). Дело в том, что энергия гидратации ионов Li + значительно больше, чем энергия гидратации Na + , поэтому первый процесс является энергетически более выгодным. Химические свойства

Слайд 11

Взаимодействие металлов с кислородом пероксид натрия оксид натрия (основный оксид) оксид лития оксид кальция t ◦ t ◦

Слайд 12

Взаимодействие металлов с неметаллами хлорид магния хлорид железа ( III ) гидрид кальция t ◦

Слайд 13

Взаимодействие металлов с неметаллами нитрид лития сульфид железа ( II ) t ◦

Слайд 14

Взаимодействие металлов со сложными веществами гидроксид натрия гидроксид бария гидроксид алюминия

Слайд 15

Взаимодействие металлов со сложными веществами гидроксид магния t ◦ H 2 O , пар железная окалина

Слайд 16

Взаимодействие металлов со сложными веществами

Слайд 17

С солями менее активных металлов в растворе. В результате такой реакции образуется соль более активного металла и выделяется менее активный металл в свободном виде. Например: Fe 0 + Cu +2 SO 4 =Fe +2 SO 4 + Cu Нужно помнить, что реакция идёт в тех случаях, когда образующаяся соль растворима. Вытеснение металлов из их соединений другими металлами впервые подробно изучил Н.Н. Бекетов – русский физик-химик. Взаимодействие металлов со сложными веществами

Слайд 18

Взаимодействие металлов со сложными веществами Zn -ZnCl 2 1,3-дихлорпропан циклопропан хлорметан этан

Слайд 19

Взаимодействие металлов со сложными веществами

Слайд 20

О . В. Мешкова . Интенсивная подготовка ЕГЭ. Химия. Универсальный справочник, М. Эксмо 2010 ttp://www.fxyz.ru/ справочные_данные / термодинамические_свойства_веществ Источники

Металлы и неметаллы — урок. Химия, 8–9 класс.

Простые вещества по их свойствам делят на металлы и неметаллы.

 

Металлы имеют немолекулярное строение и сходные физические свойства. Все металлы (кроме ртути) при обычных условиях представляют собой твёрдые вещества. Их легко узнать по характерному металлическому блеску. Металлы хорошо проводят тепло и электрический ток.

 

Рис. \(1\). Ртуть

  

Рис. \(2\). Железо

 

При ударе металлы не разрушаются, а меняют свою форму, т. е. им характерна пластичность. Металлы можно ковать, прокатывать в листы, вытягивать в проволоку.

  

Неметаллы не имеют общих физических свойств и не похожи на металлы.  У них отсутствует металлический блеск. У большинства неметаллов низкие электропроводность и теплопроводность.

 

Большинство неметаллов имеет молекулярное строение. Такие вещества при обычных условиях являются газами (водород, кислород, азот, озон, фтор, хлор, инертные газы), жидкостями (бром) или хрупкими легкоплавкими твёрдыми веществами (сера, иод, белый фосфор).

 

Рис. \(3\). Хлор

 

Рис. \(4\). Бром

  

Рис. \(5\). Сера

  

Некоторые неметаллы имеют немолекулярное строение, например, красный фосфор, кремний, алмаз и графит. Такие вещества твёрдые, тугоплавкие, нелетучие.

  

Рис. \(6\). Уголь

  

Определить, является простое вещество металлом или неметаллом, можно с помощью периодической таблицы. Химические элементы металлы, образующие простые вещества с металлическими свойствами, располагаются в периодической таблице слева ниже диагонали «водород — бор — кремний — мышьяк — теллур — астат — № \(118\)». Вверху справа располагаются химические элементы неметаллы, которые образуют простые вещества с неметаллическими свойствами.

 

Рис. \(7\). Периодическая таблица

 

Элементов металлов больше, чем элементов неметаллов. Значит, и простых веществ с металлическими свойствами существует больше, чем с неметаллическими.

Источники:

Рис. 1. Ртуть https://www.shutterstock.com/ru/image-illustration/shiny-mercury-hg-metal-drops-droplets-373508821

Рис. 2. Железо https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/99-fine-electrolytic-iron-isolated-on-1687925125

Рис. 3. Хлор  https://image.shutterstock.com/image-photo/chlorine-gaz-glass-round-bottom-600w-713676862.jpg

Рис. 4. Бром https://image.shutterstock.com/image-photo/macroview-on-ampoule-element-no-600w-1739647871.jpg

Рис. 5. Сера https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/yellow-natural-native-sulfur-crystal-isolated-729259936

Рис. 6. Уголь https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/activated-charcoal-isolated-on-white-background-1446133922

Рис. 7. Периодическая таблица © ЯКласс

Свойства простых веществ – металлов и неметаллов, кислот и солей в свете представлений об окислительно-восстановительных процессах

Цель урока: Изучить свойства простых веществ-металлов и неметаллов, кислот и солей в свете представлений об окислительно-восстановительных процессах.

Задачи:

• Обучающие: Обобщить и углубить знания учащихся о свойствах простых и сложных веществ, степени окисления, окислительно-восстановительных реакциях; совершенствовать навыки составления электронного баланса и уравнивания химических реакций с помощью ОВР; формировать умения предвидеть ход химических реакций на основе ОВР.
• Развивающие: Развивать память, логическое мышление, умение применять полученные ранее знания.
• Воспитательные: Воспитывать сознательную дисциплинированность, четкость, организованность в работе.

Основные методы обучения: беседа в сочетании с самостоятельной работой.

Виды работ обучающихся:

определение степени окисления элементов, составление электронного баланса и уравнивание химических реакций с помощью ОВР, предвидение продуктов реакции.

Оборудование:

ПСХЭ Д.И.Менделеева, презентация к уроку (Приложение).

Ход урока

Организационный момент.

Актуализация опорных знаний. Напоминаю ребятам, что в процессе изучения химии они познакомились с простыми и сложными веществами, окислительно-восстановительными реакциями, научились составлять электронный баланс химических реакций. А на этом уроке полученные знания нужно привести в систему и изучить свойства простых веществ-металлов и неметаллов, кислот и солей в свете представлений об окислительно-восстановительных процессах.

Слайд 1.

Затем спрашиваю: “Итак, что ты сегодня должен узнать на уроке?”

Слайд 2.

Повторяем вместе, что вещества делятся на простые и сложные. В свою очередь простые вещества делятся на металлы и неметаллы. Прошу охарактеризовать простые вещества – металлы.

Учащиеся определяют месторасположение металлов в Периодической таблице Д.И.Менделеева, дают характеристику простым веществам – металлам, вспоминают вид химической связи, тип кристаллической решетки.

Слайд 3.

После того, как учащиеся дадут определение металлам, спрашиваю: “Подумай, какую роль будут выполнять металлы в ОВР как простые вещества?”.

Слайд 4.

Учащиеся начинают рассуждать, что вследствие сравнительно больших размеров радиусов, небольшого количества электронов на внешнем уровне металлам легче отдать свои электроны, нежели принять их от других элементов. Следовательно, металлы в ОВР проявляют восстановительные свойства.

Рассказываю, что трудно переоценить значение металлов для экономики страны, а получение всех металлов из руд основано на окислительно-восстановительных реакциях. Окислительно-восстановительные реакции также лежат в основе процессов разрушения металлов под воздействием окружающей среды. Такому разрушению подвергаются практически все металлы, за исключением благородных (золото, платина, палладий). Коррозия металлов наносит огромные убытки экономике, поэтому очень большое значение имеют меры борьбы с этим нежелательным явлением. А многие из способов металлов также имеют в своей основе окислительно-восстановительные процессы.

Затем учащиеся получают задание: написать уравнение реакций между простыми веществами: натрием и хлором, кальцием и водородом, кальцием и азотом, цинком и хлором, магнием и кислородом; расставить степени окисления элементов; определить окислитель и восстановитель. При выполнении данного задания на конкретных примерах учащиеся убеждаются, что металлы в ОВР проявляют восстановительные свойства. Для самопроверки проецируется Слайд 5.

Слайд 5.

Вместе с учащимися делаем вывод о свойствах металлов в ОВР, который они записывают в тетрадь.

Слайд 6.

Далее переходим к изучению свойств неметаллов. Учащиеся также определяют месторасположение неметаллов в Периодической таблице Д.И.Менделеева, дают характеристику простым веществам – неметаллам, вспоминают вид химической связи, тип кристаллической решетки. Спрашиваю: “Подумай, какую функцию будут выполнять неметаллы: окислителя или восстановителя?”.

Слайд 7.

В процессе рассуждения учащиеся приходят к выводу, что неметаллы в окислительно-восстановительных реакциях являются и окислителями и восстановителями, т.к. имеют сравнительно небольшие размеры радиусов, а на их внешнем уровне от 4 до 7 электронов.

Рассказываю, что главный окислитель на нашей планете – кислород. Основной потребитель кислорода на поверхности Земли – окисление созданных фотосинтезом органических веществ при горении, дыхании, гниении, тлении и т. д. Именно эти окислительные процессы служат основным источником энергии многим миллиардам живых существ и позволяют им расти, двигаться, размножаться, т. е. жить. Только на дыхание человечество ежегодно расходует более триллиона кубометров чистого кислорода. Еще больше кислорода потребляют на окисление топлива тысячи крупных теплоэлектростанций, миллионы котельных, сотни миллионов автомобилей и других механизмов. Огромная масса кислорода расходуется на окисление мертвых остатков биоты: листового и хвойного опада, гниющей древесины, засохших трав, трупов животных, отмирающего фито- и зоопланктона и т. д.

Затем учащиеся получают задание со схемами химических реакций, где расставляют степени окисления элементов, определяют окислитель восстановитель:

C + O₂ = CO₂
C + 2H₂ = CH₄
S + H₂ = H₂S
S + 3Cl₂ = SCl₆
N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Для самопроверки проецируется Слайд 8.

Слайд 8.

Вместе с учащимися делаем вывод о свойствах неметаллов в окислительно-восстановительных реакциях, который они записывают в тетрадь.

Слайд 9.

Вспоминаем вместе с учащимися, что неметаллы в соединениях также могут иметь низшую и высшую степени окисления.

Слайд 10.

Возникает вопрос: как будут вести себя подобные соединения в окислительно-восстановительных реакциях? Так переходим к изучению кислот и солей в свете окислительно-восстановительных реакций.

Говорю, что данный вопрос мы рассмотрим на примере соединений хлора. Рассказываю детям, что хлор благодаря своей окислительной способности используется в больших количествах для беления тканей и бумажной массы, для обеззараживания питьевой воды и дезинфекции. Кроме того, хлор применяется для получения других окислителей – гипохлоритов и хлоритов, хлорпроизводных органических веществ и большого числа неорганических соединений.

Учащиеся вспоминают, как определяются низшая и высшая степени окисления. Далее в процессе рассуждений учащиеся приходят к выводу, что атомы, имеющие низшие степени окисления являются восстановителями, а атомы, имеющие высшую степень окисления – окислителями. Приводят примеры.

Слайд 11.

Записывают выводы в тетрадь.

Слайд 12.

Далее учащиеся методом электронного баланса подбирают коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций (к выполнению данного задания можно подойти дифференцированно: в зависимости от подготовленности класса предложить только некоторые схемы, или все, но на обязательное выполнение – две).

Слайд 13.

После выполнения задания спрашиваю: “Как изученные простые вещества – металлы и неметаллы, кислоты и соли будут вести себя в окислительно-восстановительных реакциях?” и предлагаю следующее задание на предвидение продуктов реакции в ОВР.

Слайд 14.

В процессе выполнения данного задания учащиеся закрепляют полученные знания: определяют низшие и высшие степени окисления элементов, свойства простых и сложных веществ, учатся предвидеть продукты реакции.

Весь окружающий нас мир можно рассматривать как гигантскую химическую лабораторию, в которой ежесекундно протекают химические реакции, в основном окислительно-восстановительные. Эти реакции связаны с превращениями соединений азота, фосфора, углерода, кислорода и других химических элементов. Окислительно-восстановительные реакции играют большую роль в биохимических процессах: дыхании, обмене веществ, нервной деятельности человека и животных. Проявление различных жизненных функций организма связано с затратой энергии, которую наш организм получает из пищи в результате окислительно-восстановительных реакций.

Итак, можно сказать, что процессы окисления и восстановления наиболее распространенные и одни из наиболее важных химических реакций в природе, жизни и технике.

Домашнее задание:

Слайд 15.

Подведение итогов. Оценивание учащихся.

Слайд 16.

Спасибо за урок!

Слайд 17.

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

Код и классификация направлений подготовки	Код группы образовательной программы	Наименование групп образовательных программ	Количество мест
8D01 Педагогические науки
8D011 Педагогика и психология	D001	Педагогика и психология	45
8D012 Педагогика дошкольного воспитания и обучения	D002	Дошкольное обучение и воспитание	5
8D013 Подготовка педагогов без предметной специализации	D003	Подготовка педагогов без предметной специализации	22
8D014 Подготовка педагогов с предметной специализацией общего развития	D005	Подготовка педагогов физической культуры	7
8D015 Подготовка педагогов по естественнонаучным предметам	D010	Подготовка педагогов математики	30
	D011	Подготовка педагогов физики (казахский, русский, английский языки)	23
	D012	Подготовка педагогов информатики (казахский, русский, английский языки)	35
	D013	Подготовка педагогов химии (казахский, русский, английский языки)	22
	D014	Подготовка педагогов биологии (казахский, русский, английский языки)	18
	D015	Подготовка педагогов географии	18
8D016 Подготовка педагогов по гуманитарным предметам	D016	Подготовка педагогов истории	17
8D017 Подготовка педагогов по языкам и литературе	D017	Подготовка педагогов казахского языка и литературы	37
	D018	Подготовка педагогов русского языка и литературы	24
	D019	Подготовка педагогов иностранного языка	37
8D018 Подготовка специалистов по социальной педагогике и самопознанию	D020	Подготовка кадров по социальной педагогике и самопознанию	10
8D019 Cпециальная педагогика	D021	Cпециальная педагогика	20
		Всего	370
8D02 Искусство и гуманитарные науки
8D022 Гуманитарные науки	D050	Философия и этика	20
	D051	Религия и теология	11
	D052	Исламоведение	6
	D053	История и археология	33
	D054	Тюркология	7
	D055	Востоковедение	10
8D023 Языки и литература	D056	Переводческое дело, синхронный перевод	16
	D057	Лингвистика	15
	D058	Литература	26
	D059	Иностранная филология	19
	D060	Филология	42
		Всего	205
8D03 Социальные науки, журналистика и информация
8D031 Социальные науки	D061	Социология	20
	D062	Культурология	12
	D063	Политология и конфликтология	25
	D064	Международные отношения	13
	D065	Регионоведение	16
	D066	Психология	17
8D032 Журналистика и информация	D067	Журналистика и репортерское дело	12
	D069	Библиотечное дело, обработка информации и архивное дело	3
		Всего	118
8D04 Бизнес, управление и право
8D041 Бизнес и управление	D070	Экономика	39
	D071	Государственное и местное управление	28
	D072	Менеджмент и управление	12
	D073	Аудит и налогообложение	8
	D074	Финансы, банковское и страховое дело	21
	D075	Маркетинг и реклама	7
8D042 Право	D078	Право	30
		Всего	145
8D05 Естественные науки, математика и статистика
8D051 Биологические и смежные науки	D080	Биология	40
	D081	Генетика	4
	D082	Биотехнология	19
	D083	Геоботаника	10
8D052 Окружающая среда	D084	География	10
	D085	Гидрология	8
	D086	Метеорология	5
	D087	Технология охраны окружающей среды	15
	D088	Гидрогеология и инженерная геология	7
8D053 Физические и химические науки	D089	Химия	50
	D090	Физика	70
8D054 Математика и статистика	D092	Математика и статистика	50
	D093	Механика	4
		Всего	292
8D06 Информационно-коммуникационные технологии
8D061 Информационно-коммуникационные технологии	D094	Информационные технологии	80
8D062 Телекоммуникации	D096	Коммуникации и коммуникационные технологии	14
8D063 Информационная безопасность	D095	Информационная безопасность	26
		Всего	120
8D07 Инженерные, обрабатывающие и строительные отрасли
8D071 Инженерия и инженерное дело	D097	Химическая инженерия и процессы	46
	D098	Теплоэнергетика	22
	D099	Энергетика и электротехника	28
	D100	Автоматизация и управление	32
	D101	Материаловедение и технология новых материалов	10
	D102	Робототехника и мехатроника	13
	D103	Механика и металлообработка	35
	D104	Транспорт, транспортная техника и технологии	18
	D105	Авиационная техника и технологии	3
	D107	Космическая инженерия	6
	D108	Наноматериалы и нанотехнологии	21
	D109	Нефтяная и рудная геофизика	6
8D072 Производственные и обрабатывающие отрасли	D111	Производство продуктов питания	20
	D114	Текстиль: одежда, обувь и кожаные изделия	9
	D115	Нефтяная инженерия	15
	D116	Горная инженерия	19
	D117	Металлургическая инженерия	20
	D119	Технология фармацевтического производства	13
	D121	Геология	24
8D073 Архитектура и строительство	D122	Архитектура	15
	D123	Геодезия	16
	D124	Строительство	12
	D125	Производство строительных материалов, изделий и конструкций	13
	D128	Землеустройство	14
8D074 Водное хозяйство	D129	Гидротехническое строительство	5
8D075 Стандартизация, сертификация и метрология (по отраслям)	D130	Стандартизация, сертификация и метрология (по отраслям)	11
		Всего	446
8D08 Сельское хозяйство и биоресурсы
8D081 Агрономия	D131	Растениеводство	22
8D082 Животноводство	D132	Животноводство	12
8D083 Лесное хозяйство	D133	Лесное хозяйство	6
8D084 Рыбное хозяйство	D134	Рыбное хозяйство	4
8D087 Агроинженерия	D135	Энергообеспечение сельского хозяйства	5
	D136	Автотранспортные средства	3
8D086 Водные ресурсы и водопользование	D137	Водные ресурсы и водопользования	11
		Всего	63
8D09 Ветеринария
8D091 Ветеринария	D138	Ветеринария	21
		Всего	21
8D11 Услуги
8D111 Сфера обслуживания	D143	Туризм	11
8D112 Гигиена и охрана труда на производстве	D146	Санитарно-профилактические мероприятия	5
8D113 Транспортные услуги	D147	Транспортные услуги	5
	D148	Логистика (по отраслям)	4
8D114 Социальное обеспечение	D142	Социальная работа	10
		Всего	35
		Итого	1815
		АОО «Назарбаев Университет»	65
		Стипендиальная программа на обучение иностранных граждан, в том числе лиц казахской национальности, не являющихся гражданами Республики Казахстан	10
		Всего	1890

ЕГЭ по химии, подготовка к ЕГЭ по химии 2021 в Москве, сложность, оценки, задачи, шкала перевода баллов — Учёба.ру

Что требуется

Из предложенного перечня веществ необходимо выбрать те, между которыми возможно протекание окислительно-восстановительной реакции (ОВР), записать уравнение этой реакции и подобрать в ней коэффициенты методом электронного баланса, а также указать окислитель и восстановитель.

Особенности

Это одно из самых сложных заданий ЕГЭ по предмету, поскольку оно проверяет знание всей химии элементов, а также умение определять степени окисления элементов. По этим данным нужно определить вещества, которые могут быть только окислителями (элементы в составе этих веществ могут только понижать степень окисления), только восстановителями (элементы в составе этих веществ могут только повышать степень окисления) или же проявлять окислительно-восстановительную двойственность (элементы в составе этих веществ могут и понижать, и повышать степень окисления).

Также в задании необходимо уметь самостоятельно (без каких-либо указаний или подсказок) записывать продукты широкого круга окислительно-восстановительных реакций. Кроме того, нужно уметь грамотно оформить электронный баланс, после чего перенести полученные в балансе коэффициенты в уравнение реакции и дополнить его коэффициентами перед веществами, в которых элементы не изменяли степеней окисления.

Советы

Окислительно-восстановительные реакции основаны на принципе взаимодействия веществ противоположной окислительно-восстановительной природы. Согласно этому принципу любой восстановитель может взаимодействовать практически с любым окислителем. В задаче № 30 окислители и восстановители часто подобраны таким образом, что между ними точно будет протекать реакция.

Для нахождения пары окислитель/восстановитель нужно, прежде всего, обращать внимание на вещества, содержащие элементы в минимальной и максимальной степени окисления. Тогда вещество с минимальной степенью окисления будет являться типичным восстановителем, а вещество с максимальной степенью окисления с большой долей вероятности окажется сильным окислителем.

Если в списке только одно вещество (вещество 1) содержит элемент в максимальной или минимальной степени окисления, нужно найти ему в пару вещество, в котором элемент находится в промежуточной степени окисления и может проявлять свойства и окислителя, и восстановителя (вещество 2). Тогда вещество 1 определит окислительно-восстановительную активность вещества 2.

Когда пара окислитель/восстановитель определена, нужно обязательно проверить, в какой среде (кислой, нейтральной или щелочной) может протекать эта реакция. Если нет особенных правил, связанных со средой протекания выбранной реакции, то в качестве среды следует выбрать водный раствор того вещества (кислоты или щелочи), которое есть в предложенном списке реагентов.

Чтобы верно записать продукты окислительно-восстановительной реакции, нужно знать теоретические сведения о химии того или иного вещества и специфику его свойств. Однако запоминать все реакции наизусть — дело утомительное, да и не очень полезное. Для того чтобы упростить задачу, можно выявить некоторые общие закономерности в протекании ОВР и научиться предсказывать продукты реакций. Для этого нужно следовать трем простым правилам:

1. Процессы окисления и восстановления — это две стороны единого процесса: процесса передачи электрона. Если какой-либо элемент (восстановитель) отдает электроны, то в этой же реакции обязательно должен быть какой-то элемент (окислитель), который принимает эти электроны.

2. Если в реакции участвует простое вещество, эта реакция — всегда окислительно-восстановительная.

3. При взаимодействии сильных окислителей с различными восстановителями обычно образуется один и тот же основной продукт окисления. Многие окислители при взаимодействии с различными восстановителями также часто восстанавливаются до какого-то одного продукта, соответствующего их наиболее устойчивой степени окисления.

Свойства металлов и неметаллов — Металлы и неметаллы — Eduqas — GCSE Chemistry (Single Science) Revision — Eduqas

Металлы расположены в левой части периодической таблицы, а неметаллы — в правой .

Физические свойства

В таблице приведены некоторые типичные свойства металлов и неметаллов.

Металлы	Неметаллы
Блестящий	Тусклый
Высокие температуры плавления	Низкие температуры плавления
Хорошие проводники электричества	Плохие проводники электричества
Хорошие проводники тепла	Плохие проводники тепла
Высокая плотность	Низкая плотность
Ковкий и пластичный	Хрупкий

Некоторые элементы обладают нетипичными свойствами.Например:

• ртуть (металл) имеет низкую температуру плавления и существует в виде жидкости при комнатной температуре
• графит, форма углерода (неметалл), имеет высокую температуру кипения и также является хорошим проводником. электричества

Вещество с высокой плотностью означает, что оно имеет большую массу для своего размера.

Тягучие вещества можно сгибать или придавать им форму без разрушения, в то время как хрупкие вещества разбиваются при сгибании или ударе.

Дуктильный означает, что вещество можно растянуть в длинную проволоку без разрывов и разрывов.

Химические свойства

Металлы и неметаллы также можно отличить по некоторым химическим свойствам.

Наиболее распространенным химическим свойством является тип оксида, который образует элемент. Металлы образуют основные оксиды, но неметаллы образуют кислые оксиды. Например, сера и углерод — неметаллы. Они реагируют с кислородом с образованием диоксида серы и диоксида углерода. Эти соединения представляют собой газы, присутствующие в воздухе и растворяющиеся в дождевой воде, делая ее кислой.

Некоторые оксиды не растворяются в воде, поэтому они не влияют на цвет индикатора, добавляемого в воду.

Вопрос

Элемент таллий образует оксид Tl ₂ O. Оксид таллия не растворяется в воде, но реагирует с кислотами с образованием солей таллия. Таллий — это металл или неметалл? Поясните свой ответ.

Показать ответ

Таллий — это металл. Это связано с тем, что оксид таллия вступает в реакцию с кислотами, поэтому должен быть основанием.Только металлы образуют оксиды, являющиеся основаниями.

Металлы также подвержены коррозии чаще, чем неметаллы. Это означает, что неметаллы с меньшей вероятностью реагируют с водой или кислотами, чем металлы.

7.6: Металлы, неметаллы и металлоиды

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Металлы
   1. Физические свойства металлов
   2. Химические свойства металлов
2. Неметаллы
   1. Физические свойства неметаллов
   2. Химические свойства неметаллов
3. Металлоиды
4. Тенденции изменения металлических и неметаллических свойств
5. Атрибуции

Цели обучения

• Чтобы понять основные свойства, отделяющие металлы от неметаллов и металлоидов

Элемент — это простейшая форма материи, которую невозможно разделить на более простые вещества или построить из более простых веществ обычными химическими или физическими методами.Нам известно 118 элементов, из которых 92 встречаются в природе, а остальные были приготовлены искусственно. Элементы далее классифицируются на металлы, неметаллы и металлоиды на основе их свойств, которые коррелируют с их размещением в периодической таблице.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Характеристические свойства металлических и неметаллических элементов:

Металлические элементы	Неметаллические элементы
Отличительный блеск (блеск)	Бесцветный, разные цвета
Ковкий и пластичный (гибкий) в твердом виде	Хрупкий, твердый или мягкий
Проводить тепло и электричество	Плохие проводники
Оксиды металлов основные, ионные	Неметаллические оксиды кислотные ковалентные
Образует катионы в водном растворе	Образует анионы, оксианионы в водном растворе

Металлы

За исключением водорода, все элементы, которые образуют положительные ионы, теряя электроны во время химических реакций, называются металлами.Таким образом, металлы являются электроположительными элементами с относительно низкой энергией ионизации. Они отличаются ярким блеском, твердостью, способностью резонировать со звуком и отлично проводят тепло и электричество. В нормальных условиях металлы являются твердыми телами, за исключением ртути.

Физические свойства металлов

Металлы блестящие, пластичные, пластичные, хорошо проводят тепло и электричество. Другие свойства включают:

• Состояние : Металлы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре, за исключением ртути, которая находится в жидком состоянии при комнатной температуре (в жаркие дни галлий находится в жидком состоянии).
• Блеск : Металлы обладают способностью отражать свет от своей поверхности и могут быть отполированы, например, золотом, серебром и медью.
• Ковкость: Металлы обладают способностью противостоять ударам молотком и могут быть превращены в тонкие листы, известные как фольга. Например, кусок золота размером с кубик сахара можно растолочь в тонкий лист, которым будет покрываться футбольное поле.
• Пластичность: Металлы можно втянуть в проволоку. Например, из 100 г серебра можно натянуть тонкую проволоку длиной около 200 метров.
• Твердость: Все металлы твердые, кроме натрия и калия, которые мягкие и поддаются резке ножом.
• Валентность: Металлы обычно имеют от 1 до 3 электронов на внешней оболочке их атомов.
• Проводимость : Металлы являются хорошими проводниками, потому что у них есть свободные электроны. Серебро и медь — два лучших проводника тепла и электричества. Свинец — самый плохой проводник тепла. Висмут, ртуть и железо также являются плохими проводниками
• Плотность : Металлы имеют высокую плотность и очень тяжелые.Иридий и осмий имеют самую высокую плотность, тогда как литий имеет самую низкую плотность.
• Точки плавления и кипения : Металлы имеют высокие точки плавления и кипения. Вольфрам имеет самые высокие температуры плавления и кипения, а ртуть — самые низкие. Натрий и калий также имеют низкие температуры плавления.

Химические свойства металлов

Металлы — это электроположительные элементы, которые обычно образуют основной или амфотерный оксид с кислородом.Другие химические свойства включают:

• Электроположительный характер : Металлы имеют тенденцию к низкой энергии ионизации, и обычно теряют электроны (т.е. окисляются, ), когда они подвергаются химическим реакциям реакции Обычно они не принимают электроны. Например:
  • Щелочные металлы всегда 1 ⁺ (теряют электрон в подоболочке s )
  • Щелочноземельные металлы всегда 2 ⁺ (теряют оба электрона в подоболочке с )
  • Ионы переходных металлов не следуют очевидной схеме, 2 ⁺ является обычным (теряют оба электрона в s подоболочке ), и также наблюдаются 1 ⁺ и 3 ⁺

\ [\ ce {Na ^ 0 \ rightarrow Na ^ + + e ^ {-}} \ label {1.{-}} \ label {1.3} \ nonumber \]

Соединения металлов с неметаллами имеют тенденцию быть ионными по природе. Большинство оксидов металлов являются основными оксидами и растворяются в воде с образованием гидроксидов металлов :

\ [\ ce {Na2O (s) + h3O (l) \ rightarrow 2NaOH (aq)} \ label {1.4} \ nonumber \]

\ [\ ce {CaO (s) + h3O (l) \ rightarrow Ca (OH) 2 (aq)} \ label {1.5} \ nonumber \]

Оксиды металлов проявляют свою основную химическую природу, реагируя с кислотами с образованием солей металлов и воды:

\ [\ ce {MgO (s) + HCl (водн.) \ Rightarrow MgCl2 (водн.) + H3O (l)} \ label {1.{2 -} \), следовательно, \ (Al_2O_3 \).

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Вы ожидаете, что он будет твердым, жидким или газообразным при комнатной температуре?

Решения

Оксиды металлов обычно твердые при комнатной температуре

Пример \ (\ PageIndex {3} \)

Напишите вычисленное химическое уравнение реакции оксида алюминия с азотной кислотой:

Решение

Оксид металла + кислота -> соль + вода

\ [\ ce {Al2O3 (s) + 6HNO3 (вод.) \ Rightarrow 2Al (NO3) 3 (вод.) + 3h3O (l)} \ nonumber \]

Неметаллы

Элементы, которые стремятся получить электроны с образованием анионов в ходе химических реакций, называются неметаллами.Это электроотрицательные элементы с высокими энергиями ионизации. Они не блестящие, хрупкие и плохо проводят тепло и электричество (кроме графита). Неметаллы могут быть газами, жидкостями или твердыми телами.

Физические свойства неметаллов

• Физическое состояние : Большинство неметаллов существует в двух из трех состояний вещества при комнатной температуре: газах (кислород) и твердых телах (углерод). При комнатной температуре в жидком виде существует только бром.
• Не податливые и ковкие : Неметаллы очень хрупкие, их нельзя свернуть в проволоку или растолочь в листы.
• Проводимость : Они плохо проводят тепло и электричество.
• Блеск: Они не имеют металлического блеска и не отражают свет.
• Точки плавления и кипения : Точки плавления неметаллов на обычно на ниже, чем у металлов, но сильно варьируются.
• Семь неметаллов существуют в стандартных условиях в виде двухатомных молекул : \ (\ ce {h3 (g)} \), \ (\ ce {N2 (g)} \), \ (\ ce {O2 (g) } \), \ (\ ce {F2 (g)} \), \ (\ ce {Cl2 (g)} \), \ (\ ce {Br2 (l)} \), \ (\ ce {I2 ( s)} \).

Химические свойства неметаллов

Неметаллы имеют тенденцию приобретать или делиться электронами с другими атомами. Они имеют электроотрицательный характер. Неметаллы, вступая в реакцию с металлами, имеют тенденцию приобретать электроны (обычно , достигая электронной конфигурации благородного газа) и становятся анионами:

\ [\ ce {3Br2 (l) + 2Al (s) \ rightarrow 2AlBr3 (s)} \ nonumber \]

Соединения, полностью состоящие из неметаллов, являются ковалентными веществами.Обычно они образуют кислые или нейтральные оксиды с кислородом, которые растворяются в воде с образованием кислот:

\ [\ ce {CO2 (г) + h3O (l)} \ rightarrow \ underset {\ text {углекислота}} {\ ce {h3CO3 (aq)}} \ nonumber \]

Как вы знаете, газированная вода имеет слабую кислотность (угольная кислота).

Оксиды неметаллов могут соединяться с основаниями с образованием солей.

\ [\ ce {CO2 (г) + 2NaOH (водн.) \ Rightarrow Na2CO3 (водн.) + H3O (l)} \ nonumber \]

Металлоиды

Металлоиды обладают промежуточными свойствами между металлами и неметаллами.Металлоиды используются в полупроводниковой промышленности. Все металлоиды твердые при комнатной температуре. Они могут образовывать сплавы с другими металлами. Некоторые металлоиды, такие как кремний и германий, при определенных условиях могут действовать как электрические проводники, поэтому их называют полупроводниками. Кремний, например, выглядит блестящим, но не является ни ковким, ни пластичным ( хрупкий, — характеристика некоторых неметаллов). Это гораздо более слабый проводник тепла и электричества, чем металлы.Физические свойства металлоидов, как правило, металлические, но их химические свойства, как правило, неметаллические. Степень окисления элемента в этой группе может варьироваться от +5 до -2, в зависимости от группы, в которой он находится.

Таблица \ (\ PageIndex {2} \): элементы, разделенные на металлы, неметаллы и металлоиды.

Металлы	Неметаллы	Металлоиды
Золото	Кислород	Кремний
Серебро	Углерод	Бор
Медь	Водород	Мышьяк
Утюг	Азот	Сурьма
Меркурий	сера	Германий
цинк	фосфор

Тенденции в металлическом и неметаллическом характере

Металлический характер является наиболее сильным для элементов в самой левой части периодической таблицы и имеет тенденцию к уменьшению при движении вправо в любой период (неметаллический характер усиливается с увеличением значений электроотрицательности и энергии ионизации).Внутри любой группы элементов (столбцов) металлический характер увеличивается сверху вниз (значения электроотрицательности и энергии ионизации обычно уменьшаются по мере продвижения вниз по группе). Эта общая тенденция не обязательно наблюдается с переходными металлами.

Авторы и ссылки

Свойства металлов Урок

Для большинства людей металл — это другое слово, обозначающее железо, сталь или подобное твердое блестящее вещество.

Но соответствует ли это определение истинным свойствам металлов?

Да… и нет.

Прежде чем мы объясним, вы должны знать, что большинство элементов в периодической таблице — металлы.

Металлы находятся в центре и в левой части таблицы Менделеева. Их можно дополнительно классифицировать как щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы и основные металлы.

Урок по науке о металлах

Свойства металлов

Элемент — это вещество, состоящее из одного вида атомов; его нельзя разделить на более простые части.Например, элемент гелий (вспомните воздушные шары) состоит исключительно из атомов гелия.

Элементы обычно классифицируются как металлы или неметаллы (хотя некоторые элементы имеют характеристики обоих; они называются металлоидами ).

Три свойства металлов:

• Блеск: Металлы блестят при резке, царапинах или полировке.
• Ковкость: Металлы прочные, но пластичные, что означает, что их можно легко сгибать или придавать им форму.На протяжении веков кузнецы могли формировать металлические предметы, нагревая металл и ударяя по нему молотком. Если бы они попробовали это с неметаллами, материал бы лопнул! Большинство металлов также пластичны, , что означает, что их можно вытягивать для изготовления проволоки.
• Электропроводность: Металлы отлично проводят электричество и тепло. Поскольку они также пластичны, они идеально подходят для электропроводки. (Вы можете проверить это, используя некоторые предметы домашнего обихода. Продолжайте читать, чтобы узнать, как это сделать!)

Дополнительные свойства металлов

Высокая температура плавления : Большинство металлов имеют высокие температуры плавления, и все, кроме ртути, являются твердыми при комнатной температуре.

Звонкий : Металлы часто издают звенящий звук при ударе.

Реакционная способность : Некоторые металлы подвергаются химическому изменению (реакции) сами по себе или с другими элементами и выделяют энергию. Эти металлы никогда не встречаются в чистом виде, и их трудно отделить от минералов, в которых они содержатся. Калий и натрий являются наиболее химически активными металлами. Они бурно реагируют с воздухом и водой; калий воспламеняется при контакте с водой!

Другие металлы вообще не вступают в реакцию с другими металлами.Это означает, что их можно найти в чистом виде (например, золото и платина). Поскольку медь относительно недорога и имеет низкую реакционную способность, ее можно использовать для изготовления труб и проводки.

Пять групп металлов:

Благородные металлы встречаются как чистые металлы, потому что они не вступают в реакцию и не соединяются с другими элементами с образованием соединений. Поскольку они не реагируют, они не подвержены коррозии. Это делает их идеальными для украшений и монет. Благородные металлы включают медь, палладий, серебро, платину и золото.

Щелочные металлы очень химически активны. Они имеют низкую температуру плавления и достаточно мягкие, чтобы их можно было разрезать ножом. Калий и натрий — два щелочных металла.

Щелочноземельные металлы содержатся в соединениях с множеством различных минералов. Они менее химически активны, чем щелочные металлы, а также тверже и имеют более высокие температуры плавления. В эту группу входят кальций, магний и барий.

Переходные металлы — это то, о чем мы обычно думаем, когда думаем о металлах.Они твердые и блестящие, прочные и легко поддаются форме. Они используются во многих промышленных целях. В эту группу входят железо, золото, серебро, хром, никель и медь, некоторые из которых также являются благородными металлами.

Poor Metals довольно мягкие, и большинство из них не используются сами по себе. Однако они становятся очень полезными при добавлении к другим веществам. Бедные металлы включают алюминий, галлий, олово, таллий, сурьму и висмут.

Сплавы: сильные комбинации

Свойства этих разных металлов можно комбинировать, смешивая два или более из них вместе.Полученное вещество называется сплавом . Некоторые из наших самых полезных строительных материалов на самом деле являются сплавами. Сталь, например, представляет собой смесь железа и небольшого количества углерода и других элементов; комбинация, которая одновременно сильна и проста в использовании. (Добавьте хром, и вы получите нержавеющую сталь. Проверьте свои кухонные кастрюли и сковороды, чтобы узнать, сколько из них сделано из нержавеющей стали!)

Другие сплавы, такие как латунь (медь и цинк) и бронза (медь и олово), легко формуются и красивы.Бронза также часто используется в судостроении, поскольку она устойчива к коррозии в морской воде.

Титан намного легче и менее плотный, чем сталь, но такой же прочный; и хотя он тяжелее алюминия, он вдвое прочнее. Кроме того, он очень устойчив к коррозии. Все эти факторы делают его отличным сплавом. Титановые сплавы используются в самолетах, кораблях и космических кораблях, а также в красках, велосипедах и даже портативных компьютерах!

Золото, как чистый металл, настолько мягкое, что при изготовлении ювелирных изделий оно всегда смешивается с другим металлом (обычно серебром, медью или цинком).Чистота золота измеряется в карат . Самое чистое, что вы можете получить в ювелирных изделиях, — это 24 карата, что составляет около 99,7% чистого золота. Золото также можно смешивать с другими металлами, чтобы изменить его цвет; белое золото, которое популярно в ювелирных изделиях, представляет собой сплав золота и платины или палладия.

Металл из руды

Руды — это горные породы или минералы, из которых можно извлечь ценное вещество — обычно металл. Некоторые распространенные руды включают галенит (свинцовая руда), борнит и малахит (медь), киноварь (ртуть) и боксит (алюминий).Наиболее распространенными железными рудами являются магнетит и гематит (минерал ржавого цвета, образованный железом и кислородом), которые содержат около 70% железа.

Существует несколько процессов очистки железа от руды. Более старый процесс заключается в сжигании железной руды с использованием древесного угля (углерода) и кислорода с помощью сильфонов. Углерод и кислород, включая кислород в руде, соединяются и покидают железо. Однако железо не нагревается до полного расплавления и содержит силикаты, оставшиеся от руды.Его можно нагреть и выковать из кованого железа .

В более современном процессе используется доменная печь для нагрева железной руды, известняка и кокса (угольный продукт, а не безалкогольный напиток). В результате реакции происходит отделение железа от кислорода в руде. Этот «чугун» необходимо дополнительно перемешать, чтобы получить кованое железо. Его также можно использовать для другой важной цели: при нагревании углеродом и другими элементами он становится более прочным металлом, называемым сталью .

Учитывая этот процесс, неудивительно, что железо не использовалось примерно до 1500 г. до н.э. Но некоторые чистые металлы — золото, серебро и медь — использовались и раньше, а легированная бронза, как полагают, была открыта шумерами около 3500 г. до н.э. Но алюминий, один из важнейших металлов в современном мире, не был открыт до 1825 года нашей эры и не использовался широко до 20 века!

Коррозия: процесс и предотвращение

Вы когда-нибудь видели кусок серебра, который потерял свой блеск, или железо с красноватой ржавчиной на нем или даже с дырами в результате коррозии? Это происходит, когда кислород (обычно из воздуха) вступает в реакцию с металлом.Металлы с более высокой реакционной способностью (такие как магний, алюминий, железо, цинк и олово) гораздо более склонны к такому виду химического разрушения или коррозии .

Когда кислород вступает в реакцию с металлом, он образует оксид на поверхности металла. Для некоторых металлов, например алюминия, это хорошо. Оксид образует защитный слой, предохраняющий металл от дальнейшей коррозии.

С другой стороны, у чугуна и стали возникают серьезные проблемы, если их не обрабатывать для предотвращения коррозии.Красноватый оксидный слой, который образуется на железе или стали при реакции с кислородом, называется ржавчиной . Слой ржавчины постоянно отслаивается, подвергая большую часть металла коррозии, пока металл в конечном итоге не проедает.

Один из распространенных способов защиты железа — это покрытие его специальной краской, которая препятствует взаимодействию кислорода с металлом под краской. Другой метод — цинкование : в этом процессе сталь покрывается цинком. Кислород, молекулы воды и углекислый газ в воздухе вступают в реакцию с цинком, образуя слой карбоната цинка, который защищает от коррозии.Посмотрите вокруг своего дома, двора и гаража, чтобы найти примеры коррозии, а также гальванизации и других средств защиты металла от ржавчины.

Технологии: фейерверки и химия

Если вы посмотрите фейерверк Четвертого июля, то увидите прекрасные сочетания цветов и искр.

Как работает этот удивительный пиротехнический дисплей? Короткий ответ — химия. Более длинный включает в себя повторение свойств металлов.

Одним из основных ингредиентов петард, наземных и воздушных фейерверков (взрывающихся в небе) является черный порошок , изобретенный китайцами около 1000 лет назад.Это смесь нитрата калия (селитры), древесного угля и серы в соотношении 75:15:10. Черный порох используется для запуска антенн, а также вызывает взрывы, необходимые для создания специальных эффектов, таких как шум или цветной свет.

В бенгальских огнях черный порошок смешивают с металлическими порошками и другими химическими соединениями в форме, которая будет гореть медленно, сверху вниз. В простых ракетах-фейерверках черный порох заключен в трубку вокруг взрывателя. При зажигании порошок создает силу, которая приводит к равной и противоположной реакции, отталкивая фейерверк от земли, а затем заставляя соединения внутри него взорваться в воздухе.

Более сложные снаряды для фейерверков запускаются из миномета — трубы с черным порохом, которая при зажигании вызывает реакцию взрыва. Запал фейерверк-снаряда загорается, когда он поднимается в воздух, и в нужный момент взрыв внутри снаряда заставляет его заряды со специальными эффектами взорваться.

Яркая, красочная часть фейерверка вызвана «возбужденными» электронами в атомах различных соединений металлов и солей. Эти соединения находятся в маленьких шарах, называемых звездочкой , сделанных из того же соединения, что и бенгальский огонь.

Металлы как красители

Различные металлы горят разными цветами; например, если горит соединение меди, его пламя будет сине-зеленого цвета. Кальций горит красным цветом, а калий горит пурпурным. В фейерверках металлы комбинируются для создания разных цветов.

Когда звездные соединения внутри фейерверка нагреваются, возбужденные атомы выделяют световую энергию. Этот свет делится на две категории: лампы накаливания и люминесценции. Накаливание — это свет, производимый теплом: в фейерверках химически активные металлы, такие как алюминий и магний, при нагревании вызывают вспышку очень яркого света — иногда при температуре выше 5000 ° F!

Менее реактивные соединения не нагреваются до такой степени, что искры становятся тусклее. Люминесценция , с другой стороны, возникает из других источников и может возникать даже при низких температурах. Электроны в соединении поглощают энергию, делая их «возбужденными». Однако электроны не могут поддерживать этот высокий уровень, поэтому они возвращаются на более низкий уровень, высвобождая при этом световую энергию (фотоны).

Хлорид бария — химическое соединение, придающее фейерверкам светящийся зеленый цвет, а хлорид меди — синий. Для любого типа света важно использовать чистые ингредиенты, поскольку следы других соединений будут затемнять цвет.

---

Дополнительная литература по металлам:

Общие свойства металлов | Введение в химию

Цель обучения

• Напомним общие свойства металлических элементов.

---

Ключевые моменты

• Электропроводность и теплопроводность металлов обусловлены тем, что их внешние электроны делокализованы.
• Металлы можно рассматривать как совокупность атомов, погруженных в море электронов, которые очень подвижны.
• Металлы обычно склонны к образованию катионов из-за потери электронов, реагируя с кислородом воздуха с образованием оксидов в различных временных масштабах: например, железо ржавеет годами, а калий сгорает за секунды.
• Металлы, как правило, податливы и пластичны, деформируются под действием напряжения без скалывания, а также они блестящие и блестящие.

---

Условия

• дуктильный Может растягиваться или растягиваться в тонкую проволоку под действием механической силы без разрушения.
• проводящий Способен проводить электрический ток или тепло.
• металл: Любой из ряда химических элементов в периодической таблице, которые образуют металлическую связь с другими атомами металлов; обычно блестящие, несколько податливые и твердые, часто проводящие тепло и электричество

---

Металлом может быть элемент, соединение или сплав, который является хорошим проводником как электричества, так и тепла. Примеры металлов включают золото, натрий, медь, железо и многие другие элементы. Металлы обычно податливы, пластичны и блестят.

Плотность металлов

Металлы обычно состоят из плотно упакованных атомов, что означает, что атомы расположены как плотно упакованные сферы. В металле атомы легко теряют электроны с образованием положительных ионов (катионов). Эти ионы окружены делокализованными электронами, которые ответственны за проводимость. Образовавшееся твердое тело удерживается вместе за счет электростатических взаимодействий между ионами и электронным облаком, которые называются металлическими связями.

Металлы блестящие и блестящие, с высокой плотностью.У них очень высокие температуры плавления и кипения, потому что металлические связи очень сильны, поэтому атомы не хотят распадаться на жидкость или газ.

Металлический натрий Металлический натрий достаточно мягкий, чтобы его можно было разрезать пластиковым ножом.

Электропроводность металлов

Металлы в целом электропроводные, с высокой электропроводностью и высокой теплопроводностью. Обычно они податливы и пластичны, деформируются под действием напряжения без сколов. Например, при ударе молотка по металлу металл «вдавливается», а не раскалывается на куски.

Электропроводность и теплопроводность металлов обусловлены тем, что их внешние электроны делокализованы. Это означает, что электроны не привязаны к какому-либо одному атому, а могут свободно перемещаться по металлу. Металлы можно рассматривать как совокупность атомов, погруженных в море электронов, которые очень подвижны. Это очень способствует проводимости металла.

Море электронов «Море электронов» может свободно течь вокруг кристалла положительных ионов металлов.

Металлы обычно склонны к образованию катионов за счет потери электронов. Примером может служить реакция с кислородом воздуха с образованием оксидов в различных временных масштабах (железо ржавеет годами, а калий горит за секунды). Переходные металлы (такие как железо, медь, цинк и никель) окисляются медленнее, потому что они образуют пассивирующий оксидный слой, который защищает внутреннюю часть. Другие, такие как палладий, платина и золото, вообще не вступают в реакцию с атмосферой. Некоторые металлы образуют на своей поверхности барьерный слой оксида, через который не могут проникнуть другие молекулы кислорода.В результате они сохраняют свой блестящий вид и хорошую проводимость в течение многих десятилетий (как алюминий, магний, некоторые стали и титан).

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

открытых учебников | Сиявула

Математика

Наука

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Марка 7А

      • Марка 7Б

      • Класс 7 (вместе A и B)

    • Африкаанс

      • Граад 7А

      • Граад 7Б

      • Граад 7 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Марка 8А

      • Марка 8Б

      • Оценка 8 (вместе A и B)

    • Африкаанс

      • Граад 8А

      • Граад 8Б

      • Граад 8 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Марка 9А

      • Марка 9Б

      • Оценка 9 (вместе A и B)

    • Африкаанс

      • Граад 9А

      • Граад 9Б

      • Граад 9 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Марка 4А

      • Марка 4Б

      • Класс 4 (A и B вместе)

    • Африкаанс

      • Граад 4А

      • Граад 4Б

      • Граад 4 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Марка 5А

      • Марка 5Б

      • Оценка 5 (комбинированные A и B)

    • Африкаанс

      • Граад 5А

      • Граад 5Б

      • Граад 5 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Марка 6А

      • Марка 6Б

      • Класс 6 (вместе A и B)

    • Африкаанс

      • Граад 6А

      • Граад 6Б

      • Граад 6 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

Наша книга лицензионная

Эти книги не просто бесплатные, они также имеют открытую лицензию! Один и тот же контент, но разные версии (брендированные или нет) имеют разные лицензии, как объяснено:

CC-BY-ND (фирменные версии)

Вам разрешается и поощряется свободное копирование этих версий.Вы можете делать ксерокопии, распечатывать и распространять их сколь угодно часто. Вы можете скачать их на свой мобильный телефон, iPad, ПК или флешку. Вы можете записать их на компакт-диск, отправить по электронной почте или загрузить на свой веб-сайт. Единственным ограничением является то, что вы не можете адаптировать или изменять эти версии учебников, их содержание или обложки, поскольку они содержат соответствующие бренды Siyavula, спонсорские логотипы и одобрены Департаментом базового образования. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Непортированный.

Узнайте больше о спонсорстве и партнерстве с другими, которые сделали возможным выпуск каждого из открытых учебников.

CC-BY (версии без марочного знака)

Эти небрендированные версии одного и того же контента доступны для вас, чтобы вы могли делиться ими, адаптировать, трансформировать, изменять или дополнять их любым способом, с единственным требованием — указать Siyavula надлежащим образом. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

элементов, соединений и смесей

элементов, соединений и смесей

Элементы, Соединения и смеси

---

Элементы

Известно любое вещество, содержащее только один вид атома. как элемент .Потому что атомы не могут быть созданы или разрушаются в химической реакции, такие элементы, как фосфор (P ₄ ) или сера (S ₈ ) не может быть разбита на более простые веществами этими реакциями.

Пример: вода разлагается на смесь водорода и кислород, когда через жидкость пропускают электрический ток. С другой стороны, водород и кислород не могут быть разложены на более простые вещества. Следовательно, они являются элементарными, или простейшие, химические вещества — элементы.

Каждый элемент представлен уникальным символом. Обозначение для каждого элемента можно найти в периодической таблице элементов.

Элементы можно разделить на три категории, которые имеют характерные свойства: металлы, неметаллы и полуметаллы. Большинство элементов — это металлы, которые находятся слева и ближе к нижняя часть таблицы Менделеева. Горстка неметаллов сгруппированы в верхнем правом углу периодической таблицы.В полуметаллы можно найти по разделительной линии между металлы и неметаллы.

---

Атомы

Элементы состоят из атомов, мельчайших частица, обладающая любым из свойств элемента. Джон Дальтон в 1803 г. предложил современную теорию атома, основанную на следующие предположения.

1. Дело составлено атомов, которые неделимы и неразрушимы.

2. Все атомы элемента идентичный.

3. Атомы различных элементов имеют разный вес и разные химические свойства.

4. Атомы различных элементов. объединяйте в простые целые числа, чтобы образовать соединения.

5.Атомы не могут быть созданы или уничтожен. Когда соединение разлагается, атомы восстановлен без изменений.

---

Соединения

Элементы объединяются, образуя химические соединения, которые часто разделены на две категории.

Металлы часто реагируют с неметаллами с образованием ионных соединений . Эти соединения состоят из положительных и отрицательных ионов, образованных путем добавления или вычитания электронов из нейтральных атомов и молекулы.

Неметаллы соединяются друг с другом, образуя ковалентную форму . соединения , которые существуют в виде нейтральных молекул.

Сокращенное обозначение соединения описывает количество атомов каждого элемента, который обозначен нижним индексом, написанным после символа элемента. По соглашению, нижний индекс не используется. записывается, когда молекула содержит только один атом элемента. Таким образом, вода — это H ₂ O, а диоксид углерода — это CO ₂ .

---

Характеристики Ионные и ковалентные соединения

Ионный Соединения		Ковалентные соединения
Содержит положительные и отрицательные ионы (Na + Cl — )		Существовать как нейтральный молекулы (C 6 H 12 O 2 )
Твердые вещества такие как поваренная соль (NaCl (s) )		Твердые, жидкие или газы (C 6 H 12 O 6 (с) , H 2 O (л) , CO 2 (г) )
Высокая точки плавления и кипения		Нижняя плавка и точки кипения (т.е.е., часто существуют в виде жидкости или газа при комнатная температура)
Сильный сила притяжения между частицами		Относительно слабое усилие притяжения между молекулами
Отдельно в заряженные частицы в воде, чтобы получить раствор, который проводит электричество		Остаться той же самой молекулы в воде и не будет проводить электричество

---

Определение наличия Соединение ионное или ковалентное

Рассчитайте разницу между электроотрицательностями два элемента в соединении и среднее их электроотрицательности, и найти пересечение этих значений на рисунок, показанный ниже, чтобы помочь определить, является ли соединение ионным или ковалентные, или металлические.

Практическая задача 1: Для каждое из следующих соединений, предскажите, будете ли вы можно было бы ожидать, что он будет ионным или ковалентным. (а) оксид хрома (III), Cr 2 O 3 (б) четыреххлористый углерод, CCl 4 (в) метанол, CH 9 1084 3 OH (г) фторид стронция, SrF 2 Нажмите здесь чтобы проверить свой ответ на практическую задачу 1

Практическая задача 2: Использование следующие данные, чтобы предложить способ различения между ионными и ковалентными соединениями. Соединение Точка плавления ( o C) Точка кипения ( o C) Cr 2 O 3 2266 4000 SrF 2 1470 2489 CCl 4 -22.9 76,6 CH 3 OH -97,8 64,7 Нажмите здесь, чтобы проверить свой ответ на практическую задачу 2

---

Формулы

Молекула — самая маленькая частица, имеющая любой из свойства соединения.Формула молекулы должна быть нейтральный. При написании формулы ионного соединения заряды на ионах должны уравновешиваться, количество положительных зарядов должно равняться количеству отрицательных зарядов.

Примеры:

CaCl 2	Сбалансированная формула имеет 2 положительных заряда (1 кальций ион с +2 зарядом) и 2 отрицательных заряда (2 хлорида ионы с зарядом -1)
Al 2 (SO 4 ) 3	Сбалансированная формула имеет 6 положительных зарядов (2 алюминиевых ионы с зарядом +3) и 6 отрицательных зарядов (3 сульфатных ионов с зарядом -2)

---

Смеси Vs.Соединения

Закон постоянного состава гласит, что соотношение по массе элементов в химическом соединении равно всегда одинаково, независимо от источника соединения. В закон постоянного состава может использоваться, чтобы различать соединения и смеси элементов: Соединения имеют постоянный состав; смеси не . Вода всегда 88,8% O и 11,2% H по весу, независимо от его источника.Латунь — это пример смеси двух элементов: меди и цинка. Может содержат всего от 10% до 45% цинка.

Еще одно различие между соединениями и смесями элементов это легкость, с которой можно разделить элементы. Смеси, такие как атмосфера, содержат два или более веществ, которые относительно легко отделить. Отдельные компоненты смеси могут быть физически отделены друг от друга.

Химические соединения сильно отличаются от смесей: элементы в химическом соединении могут быть разделены только уничтожение соединения.Некоторые различия между химическими соединения и смеси элементов иллюстрируются следующий пример с использованием изюмных отрубей и «Crispix.».

Изюмовые отруби имеют следующие характерные свойства смеси .

• Крупа не имеет постоянного состава; в соотношение изюма и отрубей меняется от образца к образец.
• Легко физически разделить два «элементы», чтобы выбрать изюм, для пример, и съесть их отдельно.

Crispix имеет некоторые характерные свойства соединения .

• Соотношение рисовых хлопьев и кукурузных хлопьев постоянно; Это составляет 1: 1 в каждой выборке.
• Нет возможности разделить «элементы» не разрывая узы, скрепляющие их вместе.

---

Список всех элементов, считающихся металлами

Большинство элементов — металлы.В эту группу входят щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы, основные металлы, лантаноиды (редкоземельные элементы) и актиниды. Хотя лантаноиды и актиниды разделены в периодической таблице, на самом деле это особые типы переходных металлов.

Вот список всех элементов периодической таблицы, являющихся металлами.

Щелочные металлы

Щелочные металлы находятся в группе IA в крайней левой части таблицы Менделеева. Это элементы с высокой реакционной способностью, отличающиеся степенью окисления +1 и, как правило, низкой плотностью по сравнению с другими металлами.Поскольку они обладают такой реакционной способностью, эти элементы находятся в соединениях. В природе свободен только водород в виде чистого элемента, то есть в виде двухатомного водородного газа.

• Водород в металлическом состоянии (обычно считается неметаллом)
• Литий
• Натрий
• Калий
• Рубидий
• Цезий
• Франций

Щелочноземельные металлы

Щелочноземельные металлы находятся в группе IIA периодической таблицы, которая является вторым столбцом элементов.Все атомы щелочноземельных металлов имеют степень окисления +2. Как и щелочные металлы, эти элементы находятся в соединениях, а не в чистом виде. Щелочноземельные металлы обладают меньшей реакционной способностью, чем щелочные металлы. Металлы группы IIA твердые и блестящие, обычно ковкие и пластичные.

• Бериллий
• Магний
• Кальций
• Стронций
• Барий
• Радий

Основные металлы

Основные металлы обладают характеристиками, которые люди обычно ассоциируют с термином «металл».«Они проводят тепло и электричество, имеют металлический блеск и имеют тенденцию быть плотными, пластичными и пластичными. Однако некоторые из этих элементов обладают неметаллическими характеристиками. Например, один аллотроп олова ведет себя больше как неметалл. твердые, свинец и галлий являются примерами мягких элементов. Эти элементы, как правило, имеют более низкие температуры плавления и кипения, чем переходные металлы (за некоторыми исключениями).

• Алюминий
• Галлий
• Индий
• Олово
• Таллий
• Свинец
• Висмут
• Нихоний: вероятно, основной металл
• Флеровий: вероятно, основной металл
• Московий: вероятно, основной металл
• Ливерморий: вероятно, основной металл
• Теннессин: относится к группе галогенов, но может вести себя больше как металлоид или металл

переходные металлы

Переходные металлы характеризуются наличием частично заполненных электронных подоболочек d или f.Поскольку оболочка заполнена не полностью, эти элементы проявляют несколько степеней окисления и часто образуют окрашенные комплексы. Некоторые переходные металлы встречаются в чистом или самородном виде, включая золото, медь и серебро. Лантаноиды и актиниды встречаются только в природных соединениях.

• Скандий
• Титан
• Ванадий
• Хром
• Марганец
• Утюг
• Кобальт
• Никель
• Медь
• Цинк
• Иттрий
• Цирконий
• Ниобий
• Молибден
• Технеций
• Рутений
• Родий
• Палладий
• Серебро
• Кадмий
• Лантан
• Гафний
• Тантал
• Вольфрам
• Рений
• Осмий
• Иридий
• Платина
• Золото
• Меркурий
• Актиний
• Резерфордий
• Дубний
• Сиборгий
• Бориум
• Калий
• Мейтнерий
• Дармштадтиум
• Рентген
• Copernicium
• Церий
• празеодим
• Неодим
• Прометий
• Самарий
• Европий
• Гадолиний
• Тербий
• Диспрозий
• Гольмий
• Эрбий
• Тулий
• Иттербий
• Лютеций
• Торий
• Протактиний
• Уран
• Нептуний
• Плутоний
• Америций
• Кюрий
• Берклий
• Калифорний
• Эйнштейний
• Фермий
• Менделевий
• Нобелий
• Лоуренсий

Подробнее о металлах

В общем, металлы расположены в левой части таблицы Менделеева, их металлический характер уменьшается по мере продвижения вверх и вправо.