Вся химия в 50 таблицах - Стахеев А.Ю.
ISBN 5-7804-0063-6
Скачать (прямая ссылка):
Качественная реакция на ионы М2+: М2+ + N3200^- = 2Na+ + МС034 В случае Са(ОН)2: Са(ОН)2 + С02 = СаС03>1 + Н20 СаС03 + С02 + Н20 = Са(НС03)2
ПОЛУЧЕНИЕ
т.к. металлы Па подгруппы сильные восстановители, то получение возможно только путем электролиза расплавов солей. В случае Са обычно используют СаС12 (с добавкой СаР2 для снижения 1° плавления)
СаСІ,
Са + С12Т
ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ
Жесткость воды — наличие в воде растворимых солей Са2+, Мд2+ и др. Обусловливает образование накипи. В жесткой воде плохо мылится мыло:
2С17Н35СОО№ + Са2+ = Са(С17Н35СОО)24 + 2№+
карбонатная — временная
Са(НС03)2, Мд(НС03)2, Ре(НС03)2 кипячением
Са(НС03)2 = СаС034 + С02Т + Н20 добавлением соды
Са(НС03)2 + №2С03 = СаС034 + 2МаНС0.
, удаление жесткости^ «смягчение» воды
некарбонатная — постоянная
г СаС12, Са504, МдС12, МдБ04 и др. добавлением соды
СаС12 + №2С03 = СаС034 + 2№СІ
МдБ04 + №2С03 = МдС03і + N3,50,
20
ПОДГРУППА Illa. АЛЮМИНИЙ Al
[NelSs^p1
^ -Зі ,
ti
П
В неметалл
Al
Ga
In
оксиды и гидроксиды проявляют амфо-терные свойства
Т1 металлические свойства
Физические свойства: серебристо-белый металл, пластичный, легкий (2,7 г/см3), хорошо проводит тепло и электрический ток. Т = 660°С
В природе: многие горные породы по своему составу — алюмосиликаты
(А1, О, 81, щелочные и щелочноземельные металлы) глины — А1203 • лвЮ., бокситы — А1203 • лНгО нефелины — К№3[А18Ю4]4
mH20
Получение — электролизом расплава (расходуется около 16 кВт «час на 1 кг А1)
Боксит
Очистка отї ^ примесей!
Обезвоживание
Электролиз А1203 при 950°С в расплав!
криолита Ма3[А1Р6]
На катоде: А13+ + Зе = А1° На угольном аноде (расходуется в процессе электролиза): О2" -2е = 0°;
С + 0 = СО; 2СО + 0, = 2СО,_
Химические свойства
Активный металл, восстановитель, устойчив на воздухе и в воде из-за наличия плотной защитной пленки А1203. с простыми веществами
1. 4А1 + 302 = 2А1203 + О — покрывается пленкой оксида, но в мелкораздробленном виде горит с выделением большого количества теплоты.
2. Алюминотермия — получение металлов: Ре, Сг, Мп, Т\, \Л/ и другие, например:
8А1 + ЗРе304 = 4А1203 + 9Ре
3. 2А1 + ЗС1г = 2А1С13 (Вгг, 12) — на холоду
4. 2А1 + ЗБ = А1283 — при нагревании
5. 4А1 + ЗС = А14С3 — при нагревании
со сложными веществами
1. 2А1 + 6Н20 = 2А1(0Н)3 + ЗН21 — после разрушения пленки А1203
2. Растворяется в щелочах
2А1 + 2№0Н + 6Н20 = 2№[А1(0Н)4] + ЗН2Т гидроксоалюминат натрия
3. 2А1 + 6НС1 = 2А1С13 + ЗНгТ
4. С НМ03 и концентрированной Н2804 на холоду не реагирует — пассивируется. При нагревании:
2А1 + 6Н2804 = А12(804)3 + 3802Т + 6Н20
конц
А1 + 6Н1Ч03 = А1(М03)3 + 31Ч0гТ + ЗН20
Соединения со степенью окисления +3
Оксид А1203 — очень твердый (корунд, рубин), тугоплавкий — 2050°С. Не растворяется в воде Получение: 2А1(0Н)3 = А1203 + ЗН20 Свойства: амфотерный оксид
А1203 + 6НС1 = 2А1С13 + ЗН20 А1203 + 2№0Н + ЗН20 = 2№[А1(0Н)4] перевода в растворимое состояние *с.-ользуют сплавление:
А1203 + 2№0Н = 2МаАЮ2 + Н20 А1203 + №2С03 = 2№АЮ2 + С02 метаалюминат
Гидроксид А1(0Н)3
Получение: осаждение из растворов солей
АЮ13 + 3(1ЧН3- Н20) = А1(0Н)31 + 31ЧН4С1 А1283 + 6Н20 = 2А1(0Н)31 + ЗН 2№[А1(0Н)4] + С0г = 2А1(ОН)34- +
Амфотерные свойства:
Na2C03 + Н20
А1(0Н)3 + 3HCI = А1С13 + ЗН20 А1(0Н)3 + NaOH = Na[AI(0H)4]
«.«-опое соли А1(+3) хорошо растворимы в воде (кроме А1Р04), они гидролизуются (кислая :«э*ция):
А13+ + Н20
А1(0Н)2+ + Н
21
;Ar]3d64s2
Подгруппа VIII6. ЖЕЛЕЗО Fe
3d
4s
-Зё
3d
<= ШИПИМ
-2ё i?<r=
3d
®
4s
U
-: Я^-ивая полузапол--—їя d-подоболочка
известны соединения, содержащие железо в других степенях окисления
В прирОДС:
Fe304 — магнетит (магнитный железняк) Fe203 — гематит (красный железняк) Fe203- хН20 — лимонит (бурый железняк) FeS2 — пирит
FeC03 — железный шпат (сидерит) По распространению — 4-й элемент (4,6% по массе) земной коры
_^п^?чёщё^_
: ценный газ
3Fe203 + СО = 2Fe304 + СС
V
Руда (Fe203, Fe304, примеси SK>2), кокс — С. флюсы — известняк СаСО,
Fe304 + СО = 3FeO + С02
FeO + СО = Fe + С02
FeO + С = Fe + СО СаС03 = СаО + С02
СаО + Si02 = CaSiO, Fe + С чугун 2С + Ог = 2СО
С + о2 = со2
з(шлак)
450°С 600°С
700°С
800°С 1000°С
1200°С 1600°С
-эрячее кислородное дутьё
шлак
металл-чугун
Получение стали
удаление С (Р, Si, S, Мп) 1. Кислородный конвертер
о
ю
* о
?i
о 2
г- s ?6
с +
о2 = со2
2Ре + 02 = 2РеО 2. Мартеновская печь С + 02 = С02 4Р + 502 = 2Р205 в + 02 = БО, + 02 = БЮ2 и др.
3. Электродуговой метод
4. Возможно и бездоменное получение стали
Доменный процесс
чугун (выше 2.14% С) — хрупкий, расширяется при затвердевании_
Ч изические свойства: чистое железо — пластичный металл, плотность 7,87 г/см3, тп 1 35°С. Существует a-железо (кубическая объемноцентрированная решетка) и у-железо (и.бическая гранецентрированная решетка). a-Fe обладает магнитными свойствами.
Химические свойства
пезо — металл средней химической активности, восстановитель, в сухом воздухе покрывается дитной пленкой оксида, во влажном — ржавеет: Ре + Н,0 + 05 -> Ре(ОН)3
сильные окислители
