Химические элементы-неметаллы могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства, в зависимости от химического превращения, в котором они принимают участие.
Атомы самого электроотрицательного элемента — фтора — не способны отдавать электроны, он всегда проявляет только окислительные свойства, другие элементы могут проявлять и восстановительные свойства, хотя намного в меньшей степени, чем металлы. Наиболее сильными окислителями являются фтор, кислород и хлор, преимущественно восстановительные свойства проявляют водород, бор, углерод, кремний, фосфор, мышьяк и теллур. Промежуточные окислительно-восстановительные свойства имеют азот, сера, йод.
Cпособы получения металлов
неметалл
Лабораторный способ
Промышленный сопособ
Источник: reshutest.ru
5. Химические свойства серебра.
Наравне с золотом и платиной Серебро относится к группе благородных металлов. Химически серебро очень устойчиво. Оно практически не окисляется на воздухе. На него действуют только азотная кислота, горячая концентрированная серная кислота и цианиды. Поэтому до изобретения нержавеющей стали этот металл часто использовали для изготовления столовых приборов.
Они почти не реагировали с компонентами пищи. Да и сегодня они высоко ценятся за пользу серебра для здоровья, блеск и возможность легкой чистки. Серебро сохраняет металлический блеск при действии воздуха, влаги и углекислого газа.
1. Серебро не взаимодействует с водой, растворами щелочей, хлороводородной и разбавленной серной кислотами.
2. Взаимодействие с неметаллами
При обычных условиях реагирует с серой, образуя сульфид серебра (I):
при нагревании с галогенами образуются галогениды серебра (I):
Серебро не реагирует с кислородом, водородом, азотом, углеродом и кремнием. Кислородом воздуха, даже при высоких температурах, серебро не окисляется.
3. Взаимодействие с сероводородом
Поверхность серебра чернеет на воздухе вследствие взаимодействия с сероводородом:
4. Взаимодействие с хлороводородом
При высоких температурах реагирует с хлороводородом:
2Ag + 2HCl = 2AgCl + H2.
5. Взаимодействие с кислотами
В электрохимическом ряду напряжений металлов серебро расположено после водорода, поэтому оно не взаимодействует с растворами разбавленной соляной и серной кислот и щелочей.
Растворяется в разбавленной азотной кислоте с образованием нитрата серебра (I) и оксида азота (II):
Реагирует с концентрированными растворами серной и азотной кислот с образованием солей серебра (I) и продуктов восстановления кислот:
6. Растворяется оно в хлорном железе, что применяется при травлении железа.
Из-за образования пленки хлорида на поверхности, серебро не растворяется в царской водке (смесь концентрированной соляной и азотной кислот в соотношении 1: 3). Это свойство отличает его от золота.
7. Взаимодействие с цианидами
В растворе цианида натрия в присутствии кислорода воздуха серебро растворяется с образованием дицианоаргентата (I) натрия:
8. Качественные реакции на ионы серебра Ag +
a. Реакция с хлоридами:
белый творожистый осадок
b. Реакция с хроматом калия (образуется кирпично-красный осадок хромата серебра Ag2CrO4, который растворяется в растворе аммиака.
c. Реакция с щелочами (щёлочи образуют с ионами Ag + осадок AgOH, разлагающийся с образованием оксида серебра (I) бурого цвета: ):
d. 3. Реакция с галогенидами щелочных металлов.
Растворы галогенидов металлов образуют с ионами Ag + белый творожистый осадок хлорида, и бледно-зеленый – бромида:
Осадок хлорида серебра хорошо растворяется в растворе аммиака с образованием комплексного соединения:
Бромид серебра растворяется в NH4OH частично.
6. Причины окисления серебряных изделий и способы очистки изделий из серебра от темного налёта.
Почему же чернеет серебро? Этот вопрос волновал человека с давних времен. С развитием науки выяснились причины, приводящие к такому результату. Оказывается, медь, входящая в состав серебра, взаимодействует с серой. В результате происходит окисление металла, и как следствие — потемнение. Количество меди в составе серебра зависит от пробы.
Чем ниже проба, тем больше содержится в сплаве меди. Откуда же берется сера? Наукой было доказано, что серосодержащие вещества выделяет человеческий пот. Поэтому при занятиях спортом рекомендуется снимать украшения.
Сальные железы человека начинают интенсивно работать не только при физических нагрузках, но и во время стрессовых ситуаций, а также при различного рода заболеваниях. Кроме того, серу могут содержать косметические средства, лекарственные препараты, воздух и вода.
Существует версия, что потемнение серебра указывает на неправильную работу почек или печени. Изменение цвета серебра может свидетельствовать о проблемах с нервной системой. А потемнение серебряных изделий на определённых частях тела может рассказать о локальных сбоях в работе эндокринной системы.
Очистка серебряных изделий раствором аммиака.
В небольшую емкость поместить изделия, которые нужно почистить и залить 10% — м раствором нашатырного спирта (можно купить в аптеке). Через 20-30 минут изделия можно достать, промыть водой и протереть салфеткой для удаления капель воды и мутности.
В ходе реакции образуется легко растворимый аммиакат серебра.
Достоинства данного метода: доступный; простой в организации; эффективный;
Недостатки: сильный запах нашатырного спирта; людям с заболеванием верхних дыхательных путей и аллергикам нельзя применять данный метод.
Очистка серебряных изделий алюминиевой (пищевой) фольгой в содовом растворе.
Готовим содовый раствор из расчета 0, 5 л воды с двумя столовыми ложками соды. Тщательно перемешать и поставить на огонь. После закипания раствора, погружаем в него алюминиевую фольгу, а затем изделие, которое необходимо почистить. Даже самое грязное изделие через 15 минут можно доставать и тщательно промыть водой.
По уравнению видно, что в ходе реакции серебро восстанавливается алюминием до металла в чистом виде в щелочной среде, которая образуется в результате растворения соды в воде.
Достоинства данного метода: эффективность; быстрота в исполнении; отсутствие резких запахов; первозданный блеск.
Очистка серебряных изделий серной кислотой.
Готовим раствор серной кислоты 10%-ной концентрации, соблюдая меры предосторожности. Опустить в него серебро, поставить на огонь и дать покипеть 1-2 минуты. После того как раствор остынет тщательно промыть водой и протереть.
Необходимо быть аккуратным, ни в коем случае не допускайте попадания кислоты на кожу или одежду и не вдыхать ее пары.
Достоинства данного метода: быстрота; эффективность;
недостатки: серная кислота – это агрессивное химическое вещество, которое может нанести вред здоровью; нецелесообразность использования сильной кислоты, так как она негативно сказывается на поверхности металла.
Чистка серебра солью.
Растворяем 2 ч. ложки поваренной соли в стакане воды и оставляем на ночь серебро в растворе. Для большей эффективности можно минут 10 покипятить его утром в содовом растворе. После окончания процедуры промываем водой и протираем мягкой тканью.
Достоинства данного метода: простота в исполнении;
Недостаток: серебряное изделие очистилось не полностью;
Дз – конспект по химическим свойствам серебра. Качественные реакции будут в практической.
Источник: helpiks.su
Водород
Распознают водород по характерному глухому хлопку-взрыву при поднесении горящей спички к сосуду с чистым водородом и по особому «лающему» взрыву при поднесении горящей спички к сосуду со смесью водорода и воздуха или в смеси с кислородом в соотношении два объема водорода и один объем кислорода (гремучий газ).
Химические свойства
1. восстановительные
Проявляет в отношении почти всех неметаллов, так как имеет достаточно низкую электроотрицательность.
Восстанавливает металлы из их оксидов.
CuO + H2 = Cu + H2O
Используется в органической химии.
CO + 2H2 = CH3OH (метиловый спирт — метанол)
Водородом восстанавливают альдегиды до спиртов.
2. окислительные
Проявляет в реакциях с металлами. Образуются твердые солеподобные соединения – гидриды.
2Na + H2 = 2NaH
Галогены
Фтор
– светло-желтый газ с резким раздражающим запахом.
Хлор
– желто-зеленый газ с резким удушливым запахом.
Бром
– буровато-коричневая жидкость с резким зловонным запахом.
Иод
– черно-серое кристаллическое вещество способное к возгонке (пары — фиолетовые).
Химические свойства:
1. окислительные
Каждый галоген является самым сильным окислителем в своем периоде. В главной подгруппе от фтора к иоду окислительные свойства ослабевают.
а) Проявляют в реакциях с металлами.
Фтор при обычных условиях реагирует с большинством металлов, а при нагревании с серебром, золотом, платиной.
Остальные галогены реагируют с металлами при нагревании:
2Sb + 3Cl2 = 2SbCl3
2Sb + 5Cl2 = 2SbCl5
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
Cu + Br2 = CuBr2
2Al + 3I2 = 2AlI3
б) Проявляют в реакциях с неметаллами, имеющими более низкое значение электроотрицательности, например, водородом.
H2 + Г2 = 2НГ (Г – условное обозначение галогена)
Фтор взаимодействует с водородом в любых условиях, хлор – только при поджигании или облучении прямым солнечным светом, бром взаимодействует при нагревании без взрыва. Эти реакции экзотермические. Реакция кристаллического иода с водородом слабоэндотермическая, она протекает медленно даже при нагревании.
С другими неметаллами:
5Cl2 + 2P = 2PCl5
в) Проявляют в реакциях со сложными веществами.
Фтор взаимодействует с водой при обычных условиях:
Хлор вытесняет бром и иод из растворов их солей:
Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2
Cl2 + 2 NaI = 2NaCl + I2
Бром вытесняет только иод из растворов солей: Br2 + 2KI = 2KBr + I2
H2S + Cl2 = 2HCl + S
C6H6 + Cl2 = C6H5Cl + HCl (в присутствии катализатора AlCl3 или FeCl3
2. Восстановительные
Теоретически проявляют в реакциях с неметаллами, имеющими более высокое значение электроотрицательности.
Исключение фтор, т.к. имеет самое высокое значение электроотрицательности: ЭО(F) = 4
В то же время, например, с кислородом непосредственно не взаимодействуют. (Смотри ряд электроотрицательности неметаллов.)
3. реакции диспропорционирования: один и тот же неметалл является и окислителем и восстановителем
Cl2 + H2O = HCl + HClO
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O (при нагревании)
2F2 + 2NaOH = 2NaF + H2O + OF2 ↑
Кислород
Это газ, без цвета и запаха, плохо растворим в воде, но лучше чем азот и водород.
Распознают кислород по вспыхиванию тлеющей лучинки.
Химические свойства
(Непосредственно не реагирует с галогенами, благородными газами, платиновыми металлами)
1. восстановительные
Только с фтором:
O2 + F2 = O2F2 (реакция протекает в тлеющем разряде при температуре -196 градусов)
2. окислительные
а) в реакциях с простыми веществами
C натрием и калием образуются пероксиды
Почти все реакции экзотермические, кроме реакции с азотом. Это эндетермическая реакция и, к тому же, обратимая. Равновесие смещается вправо при температуре выше 2000 градусов или электрическом разряде.
б) в реакциях со сложными веществами
Окисляет соединения, содержащие элементы с не максимальной степенью окисления:
При горении в кислороде образуются оксиды элементов, из которых они построены:
Исключение:
Сера
Наиболее устойчива модификация, известная под названием ромбическая сера. Кристаллическое вещество лимонно-желтого цвета, полупрозрачно, нерастворимо в воде, этиловом спирте и диэтиловом эфире, хорошо растворимо в сероуглероде.
Химические свойства
1. при обычных условиях реагирует с щелочными и щелочноземельными металлами, медью, ртутью, серебром.
2Na + S = Na2S
Ca + S = CaS
Hg + S = HgS
При нагревании реагирует с другими металлами (кроме золота)
Zn + S = ZnS
2Al + 3S = Al2S
Fe + S = FeS
2. из неметаллов при нагревании реагирует с водородом, фосфором, углеродом, кремнием, как окислитель:
C + 2S = CS2
Si + 2S = SiS2
не взаимодействует с азотом, иодом и благородными газами.
С неметаллами, стоящими в ряду электроотрицательности правее неё реагирует, как восстановитель:
S + N2 = реакция НЕ происходит
S + O2 = SO2 горит в кислороде
S + 3F2 = SF6 при комнатной температуре
3. в реакциях со сложными веществами:
а) при нагревании с щелочами протекает реакция диспропорционирования:
б) при длительном нагревании:
Азот
Бесцветный газ без запаха и вкуса. В воде плохо растворим.
Химические свойства
Два атома азота в молекуле связаны прочной тройной связью, что обеспечивает химическую инертность азота.
1. При обычных условиях азот взаимодействует только с литием:
С другими металлами и некоторыми неметаллами он взаимодействует при высоких температурах.
2B + N2 = 2BN
2. При высоком давлении в присутствии катализатора взаимодействует с водородом. Реакция обратимая, в сторону прямой реакции смещается при невысокой температуре, т.к. прямая реакция экзотермическая: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q
3. При температуре электрической дуги он соединяется с кислородом:
Фосфор
Красный фосфор – темно-малиновый порошок. Не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде. На воздухе окисляется медленно и не самовоспламеняется. Неядовит и не светится в темноте. При нагревании превращается в белый фосфор.
Белый фосфор имеет молекулярную кристаллическую решетку, состоящую из молекул Р4. Нерастворим в воде, хорошо растворяется в сероуглероде. На воздухе легко окисляется, а в порошкообразном состоянии даже воспламеняется. Хранят его под водой. Ядовит, светится в темноте.
Химические свойства
1. Взаимодействует с металлами:
3Ca + 2P = Ca3P2
2. Белый фосфор самовоспламеняется в кислороде, красный горит при поджигании:
3. Взаимодействует со всеми галогенами с образованием РГ3 или РГ5 (где Г – галоген)
4. Взаимодействует с серой:
С водородом фосфор непосредственно не реагирует.(Фосфин получают из фосфидов:
Углерод
В школьном курсе изучают две аллотропные модификации: алмаз и графит.
Алмаз — прозрачное, кристаллическое, самое твердое из природных, вещество. Обычно кристаллы бесцветны, но бывают синего, голубого, красного и черного цветов.
Графит – темно-серое, жирное на ощупь кристаллическое вещество с металлическим блеском. Мягкий и непрозрачный, хорошо проводит теплоту и электрический ток. Он очень тугоплавок.
Химические свойства
1. Взаимодействует с металлами при нагревании:
4Al + 3C = Al4C3
Ca + 2C = CaC2
2. Горит в кислороде:
2C + O2 = 2CO (при недостатке кислорода)
3. Взаимодействует с серой:
C + 2S = CS2
4. Восстанавливает металлы из их оксидов:
С + 2CuO = 2Cu + CO2↑
3C + 2WO3 = 2W + 3CO2
и водород из воды: С + Н2О = СО + Н2 (используется в промышленности)
К ремний
Кристаллическое вещество, значительно менее твердое, чем алмаз. Хрупок, но при температуре выше 800 градусов становится пластичным. Полупроводник.
Химические свойства
1. При нагревании взаимодействует с металлами:
Si + 2Mg = Mg2Si (силицид магния)
2. Горит в кислороде:
Si + O2 = SiO2 (оксид кремния)
С водородом кремний непосредственно не реагирует. ( Силан получают из силицидов:
Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4 )
3. При обычных условиях взаимодействует с фтором:
Si + 2F2 = SiF4 (фторид кремния)
При нагревании выше 500 градусов – с остальными галогенами с образованием подобных соединений — SiГ4 (Г – галоген)
4. При температуре выше 1000 градусов – с азотом и углеродом:
3Si + 2N2 = Si3N4 (нитрид кремния)
Si + C = SiC (карбид кремния)
5. Кремний взаимодействует с концентрированными водными растворами щелочей:
Источник: school4eg.jimdofree.com