عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية السابعة للمجموعة. المجموعة السابعة من عناصر النظام الدوري

العناصر الكيميائية للمجموعة الفرعية الرئيسية IA للنظام الدوري لعناصر D. I. Mendeleev: Li ، Na ، K ، Rb ، Cs ، Fr. الاسم مشتق من هيدروكسيدات الفلزات القلوية ، تسمى القلويات الكاوية. تحتوي ذرات الفلزات القلوية على 1 s-electron على الغلاف الخارجي ، و 2 s- و 6 p-electron على الغلاف السابق (باستثناء Li). تتميز بنقاط انصهار منخفضة وكثافة منخفضة ؛ لينة ، مقطعة بسكين. تكون حالة أكسدة الفلزات القلوية في المركبات دائمًا +1. هذه المعادن نشطة للغاية كيميائيًا - تتأكسد بسرعة بواسطة الأكسجين الجوي ، وتتفاعل بعنف مع الماء ، وتشكل قلويات Me. OH (حيث أنا معدن) ؛ يزيد النشاط من Li إلى Fr.

الليثيوم (اللات. - الليثيوم) ، Li- عنصر كيميائيالمجموعة الأولى ، المجموعة الفرعية A للنظام الدوري لـ D.I Mendeleev ، تنتمي إلى الفلزات القلوية ، الرقم التسلسلي 3 ، الكتلة الذرية 6.939 ؛ في ظل الظروف العادية ، معدن فاتح أبيض فضي. يتكون الليثيوم الطبيعي من نظيرين بأرقام كتلتهما 6 و 7. تفاصيل مثيرة للاهتمام: تكلفة نظائر الليثيوم لا تتناسب إطلاقاً مع وفرتها. في بداية هذا العقد ، كان الليثيوم 7 النقي نسبيًا يكلف ما يقرب من 10 أضعاف تكلفة الليثيوم 6 عالية النقاء في الولايات المتحدة. تم الحصول على اثنين من نظائر الليثيوم بشكل مصطنع. عمرهم قصير للغاية: الليثيوم 8 له نصف عمر 0.841 ثانية ، والليثيوم 9 له 0.168 ثانية.

الليثيوم عنصر نموذجي في قشرة الأرض ، وهو عنصر نادر نسبيًا. (المحتوى 3 ، 2 × 10 -3٪ بالكتلة) ، يتراكم في أحدث منتجات تمايز الصهارة - البغماتيت. يوجد القليل من الليثيوم في الوشاح - في الصخور فوق الأساسية فقط 5 × 10 -3٪ (في الأساس 1.5 × 10 -3٪ ، متوسط ​​- 2 × 103٪ ، حمضي 4 × 10 -3٪). يسمح القرب من نصف القطر الأيوني لـ Li + و Fe 2+ و Mg 2+ بدخول الليثيوم إلى مشابك سيليكات الحديد والمغنيسيوم - البيروكسينات والأمفيبولات. يوجد في الجرانيت كمزيج متماثل في الميكا. فقط في البيغماتيت وفي المحيط الحيوي ، يُعرف 28 من معادن الليثيوم المستقلة (السيليكات والفوسفات وما إلى ذلك). كلهم نادرون. في المحيط الحيوي ، يهاجر الليثيوم بشكل ضعيف نسبيًا ، ودوره في المادة الحية أقل من دور الفلزات القلوية الأخرى. يتم استخراجه بسهولة من المياه عن طريق الطين ، فهو صغير نسبيًا في المحيط العالمي (1.5 × 10 -5٪). في جسم الانسان(وزنها 70 كجم) - 0.67 مجم. الليثيوم.

البوتاسيوم (كاليوم) البوتاسيوم عنصر كيميائي من المجموعة الأولى من النظام الدوري لمندليف ؛ العدد الذري 19 ، الكتلة الذرية 39.098 ؛ معدن أبيض فضي ، خفيف جدًا ، ناعم وقابل للانصهار. يتكون العنصر من نظيرين مستقرين - 39 ك (93.08٪) ، 41 ك (6.91٪) وواحد ضعيف الإشعاع 40 ك (0.01٪) بعمر نصف يبلغ 1.32 × 109 سنوات.

العثور على البوتاسيوم في الطبيعة هو عنصر شائع: المحتوى في الغلاف الصخري 2.50٪ بالوزن. في العمليات الصخرية ، يتراكم البوتاسيوم ، مثل الصوديوم ، في الصهارة الحمضية ، والتي تتبلور منها الجرانيت والصخور الأخرى (يبلغ متوسط ​​محتوى البوتاسيوم 3.34٪). البوتاسيوم هو أحد مكونات الفلسبار والميكا. يوجد القليل من البوتاسيوم في الصخور الأساسية وفوق القاعدة الغنية بالحديد والمغنيسيوم. على سطح الأرض ، يهاجر البوتاسيوم ، على عكس الصوديوم ، بشكل ضعيف. أثناء تجوية الصخور ، يمر البوتاسيوم جزئيًا في الماء ، ولكن من هناك يتم التقاطه بسرعة بواسطة الكائنات الحية ويمتصه الطين ، وبالتالي فإن مياه الأنهار فقيرة في البوتاسيوم وأقل بكثير من الصوديوم يدخل المحيط. في المحيط ، تمتص الكائنات الحية وطمي القاع البوتاسيوم (على سبيل المثال ، جزء من الجلوكونيت) ؛ لذلك ، تحتوي مياه المحيطات على 0.038٪ فقط من البوتاسيوم - 25 مرة أقل من الصوديوم.

في الطبيعة ، هو تاسع أكثر العناصر وفرة (السادس بين المعادن) ، يوجد فقط في شكل مركبات. وهي جزء من العديد من المعادن والصخور وطبقات الملح. المعدن الثالث في محتوى الماء الطبيعي: 1 لتر من ماء البحر يحتوي على 0.38 جم من أيونات K +. تمتص التربة كاتيونات البوتاسيوم جيدًا ولا تكاد تغسلها المياه الطبيعية. عنصر حيوي لجميع الكائنات الحية. توجد أيونات K + دائمًا داخل الخلايا (على عكس أيونات الصوديوم). يحتوي جسم الإنسان على حوالي 175 جرام من البوتاسيوم ، والمتطلب اليومي حوالي 4 جرام ، ويتم تعويض نقص البوتاسيوم في التربة عن طريق استخدام الأسمدة البوتاسية - كلوريد البوتاسيوم KCl ، كبريتات البوتاسيوم K 2 SO 4 ورماد النبات.

حقائق مثيرة للاهتمامما هو سيانيد البوتاسيوم؟ لاستخراج الذهب والفضة من الخامات. للتذهيب الجلفاني وفضة المعادن غير النفيسة. للحصول على العديد من المواد العضوية. بالنسبة للصلب الآزوت - فهذا يعطي سطحه قوة أكبر. لسوء الحظ ، هذه المادة التي تشتد الحاجة إليها شديدة السمية. ويبدو KCN غير ضار تمامًا: بلورات بيضاء صغيرة ذات صبغة بنية أو رمادية.

تم اكتشاف السيزيوم السيزيوم مؤخرًا نسبيًا ، في عام 1860 ، في المياه المعدنية في الينابيع العلاجية المعروفة في الغابة السوداء (بادن بادن ، إلخ). في فترة تاريخية قصيرة ، مر مسار رائع - من عنصر كيميائي نادر غير معروف إلى معدن استراتيجي. ينتمي إلى الأسرة العاملة من الفلزات القلوية ، ولكن في عروقه يتدفق الدم الأزرق الأخير في الجنس. . . ومع ذلك ، فإن هذا لا يمنعه على الأقل من التواصل مع العناصر الأخرى ، وحتى إذا لم يكونوا مشهورين ، فإنه يدخل عن طيب خاطر في اتصالات معهم ويقيم علاقات قوية. يعمل حاليًا في عدة صناعات في وقت واحد: في الإلكترونيات والأتمتة ، في الرادار والسينما ، في المفاعلات النووية وفي المركبات الفضائية. . . ».

من المعروف أن السيزيوم كان أول عنصر يتم اكتشافه عن طريق التحليل الطيفي. ومع ذلك ، أتيحت الفرصة للعلماء للتعرف على هذا العنصر حتى قبل أن ينشئ روبرت بنسن وجوستاف كيرشوف طريقة بحث جديدة. في عام 1846 ، وجد الكيميائي الألماني بلاتنر ، عند تحليل الملوثات المعدنية ، أن مجموع مكوناته المعروفة كان 93٪ فقط ، لكنه لم يستطع تحديد العنصر (أو العناصر) الأخرى الموجودة في هذا المعدن بالضبط. فقط في عام 1864 ، بعد اكتشاف بنسن ، وجد البيزاني الإيطالي السيزيوم في الملوثات وأثبت أن مركبات هذا العنصر لم يستطع بلاتنر تحديدها.

حقائق مثيرة للاهتمام السيزيوم والضغط جميع المعادن القلوية تتغير بشكل كبير تحت الضغط العالي. لكن السيزيوم هو الذي يتفاعل معه بشكل غريب وحاد. بضغط 100 ألف صراف آلي. ينخفض ​​حجمه ثلاث مرات تقريبًا - أكثر من المعادن القلوية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تم اكتشاف تعديلين جديدين من عنصر السيزيوم تحت ظروف الضغط العالي. المقاومة الكهربائيةلجميع المعادن القلوية مع زيادة الضغط المتزايد ؛ في السيزيوم ، تظهر هذه الخاصية بشكل خاص.

الفرانسيوم من بين العناصر الموجودة في نهاية النظام الدوري لـ D. I. Mendeleev ، هناك عناصر سمعها غير المتخصصين ويعرفون عنها الكثير ، ولكن هناك أيضًا عناصر لا يستطيع حتى الكيميائي أن يخبرنا عنها كثيرًا. من بين السابق ، على سبيل المثال ، الرادون (رقم 86) والراديوم (رقم 88). من بين هؤلاء جارهم في النظام الدوري ، العنصر رقم 87 - الفرانسيوم. يعتبر الفرانسيوم مثيرًا للاهتمام لسببين: أولاً ، هو أثقل المعادن القلوية وأكثرها نشاطًا ؛ ثانيًا ، يمكن اعتبار الفرانسيوم أكثر العناصر غير المستقرة من بين أول مائة عنصر في النظام الدوري. أطول نظائر الفرانسيوم عمرا ، 223 Fr ، لها عمر نصف يبلغ 22 دقيقة فقط. مثل هذا المزيج النادر في عنصر واحد من النشاط الكيميائي العالي مع الاستقرار النووي المنخفض حدد الصعوبات في اكتشاف ودراسة هذا العنصر.

التواجد في الطبيعة بالإضافة إلى 223 Fr ، العديد من نظائر العنصر رقم 87 معروفة الآن ، ولكن فقط 223 Fr يوجد في الطبيعة بأي كميات ملحوظة. باستخدام قانون الاضمحلال الإشعاعي ، يمكننا حساب أن جرامًا من اليورانيوم الطبيعي يحتوي على 4 × 10-18 جم من 223 شاريير. وهذا يعني أن حوالي 500 جرام من الفرانسيوم 223 في حالة توازن إشعاعي مع الكتلة الكاملة لليورانيوم الأرضي. بكميات صغيرة جدًا ، هناك نظيران آخران للعنصر رقم 87 على الأرض - 224 Fr (عضو في عائلة الثوريوم المشع) و 221 Fr. بطبيعة الحال ، يكاد يكون من المستحيل العثور على عنصر على الأرض ، لا تصل احتياطياته العالمية إلى كيلوغرام. لذلك ، أجريت جميع دراسات الفرانسيوم ومركباته القليلة على المنتجات الاصطناعية.

حقائق مثيرة للاهتمام الصوديوم الموجود في الغواصة يذوب الصوديوم عند 98 درجة مئوية ولكنه يغلي فقط عند 883 درجة مئوية. لذلك ، فإن الفاصل الزمني لدرجة حرارة الحالة السائلة لهذا العنصر كبير جدًا. لهذا السبب (وأيضًا بسبب المقطع العرضي الصغير لالتقاط النيوترون) بدأ استخدام الصوديوم في هندسة الطاقة النووية كمبرد. على وجه الخصوص ، تم تجهيز الغواصات النووية الأمريكية بمحطات طاقة بدوائر الصوديوم. تسخن الحرارة المتولدة في المفاعل الصوديوم السائل الذي يدور بين المفاعل ومولد البخار. في مولد البخار ، الصوديوم ، التبريد ، يتبخر الماء ، والبخار الناتج عالي الضغط يدور التوربينات البخارية. للأغراض نفسها ، يتم استخدام سبيكة من الصوديوم مع البوتاسيوم.

التمثيل الضوئي غير العضوي عادة أثناء أكسدة الصوديوم يتكون أكسيد من التركيبة Na 2 O. ومع ذلك ، إذا تم حرق الصوديوم في الهواء الجاف عند درجات حرارة مرتفعة ، يتشكل بيروكسيد N 2 O 2 بدلاً من الأكسيد. تعطي هذه المادة بسهولة حتى ذرة الأكسجين "الإضافية" وبالتالي لها خصائص مؤكسدة قوية. في وقت من الأوقات ، كان بيروكسيد الصوديوم يستخدم على نطاق واسع لتبييض قبعات القش. حاليا جاذبية معينةقبعات القش في استخدام بيروكسيد الصوديوم لا يكاد يذكر ؛ تستخدم كمياته الرئيسية لتبييض الورق وتجديد الهواء في الغواصات. عندما يتفاعل بيروكسيد الصوديوم مع ثاني أكسيد الكربون ، تحدث عملية عكس التنفس: 2 Na 2 O 2 + 2 CO 2 → 2 Na 2 CO 3 + O 2 ، أي يرتبط بثاني أكسيد الكربون ويتحرر الأكسجين. تماما مثل الورقة الخضراء!

الصوديوم والذهب بحلول الوقت الذي تم فيه اكتشاف الصوديوم ، لم تعد الخيمياء تكريمًا ، ولم تثير فكرة تحويل الصوديوم إلى ذهب أذهان علماء الطبيعة. ومع ذلك ، يتم الآن استهلاك الكثير من الصوديوم للحصول على الذهب. يتم معالجة "خام الذهب" بمحلول سيانيد الصوديوم (ويتم الحصول عليه من عنصر الصوديوم). في هذه الحالة ، يتم تحويل الذهب إلى مركب مركب قابل للذوبان ، يتم عزله باستخدام الزنك. يعد عمال مناجم الذهب من بين المستهلكين الرئيسيين للعنصر رقم 11. على المستوى الصناعي ، يتم الحصول على سيانيد الصوديوم عن طريق تفاعل الصوديوم والأمونيا وفحم الكوك عند درجة حرارة حوالي 800 درجة مئوية.

الصوديوم في الماء كل طالب يعرف ماذا يحدث عندما تسقط قطعة من الصوديوم في الماء. بتعبير أدق ، ليس في الماء ، ولكن في الماء ، لأن الصوديوم أخف من الماء. الحرارة المنبعثة من تفاعل الصوديوم مع الماء كافية لإذابة الصوديوم. والآن تمر كرة صوديوم في الماء مدفوعًا بالهيدروجين المنطلق. ومع ذلك ، فإن تفاعل الصوديوم مع الماء ليس مجرد متعة خطيرة ؛ على العكس من ذلك ، غالبًا ما يكون مفيدًا. ينظف الصوديوم بشكل موثوق زيوت المحولات والكحول والإيثرات وغيرها من آثار الماء. المواد العضوية، وبمساعدة ملغم الصوديوم (أي سبيكة من الصوديوم والزئبق) ، يمكنك بسرعة تحديد محتوى الرطوبة للعديد من المركبات. يتفاعل الملغم مع الماء بشكل أكثر هدوءًا من تفاعل الصوديوم نفسه. لتحديد محتوى الرطوبة ، تتم إضافة كمية معينة من ملغم الصوديوم إلى عينة من المادة العضوية ، ويتم الحكم على محتوى الرطوبة من خلال حجم الهيدروجين المنطلق.

حزام الصوديوم على الأرض من الطبيعي جدًا ألا يتم العثور على الصوديوم أبدًا في الحالة الحرة على الأرض - فهذا المعدن نشط للغاية. ولكن في الطبقات العليا من الغلاف الجوي - على ارتفاع حوالي 80 كم - تم العثور على طبقة من الصوديوم الذري. على هذا الارتفاع ، لا يوجد عمليًا أي أكسجين وبخار ماء ولا شيء على الإطلاق يمكن أن يتفاعل معه الصوديوم. تم الكشف عن الصوديوم أيضًا بالطرق الطيفية في الفضاء بين النجوم.

الروبيديوم معدن يمكن تسميته مادة كيميائية حساسة. عند ملامسته للهواء ، يشتعل تلقائيًا ويحترق بلهب بنفسجي وردي فاتح. ينفجر بالماء ، كما أنه يتفاعل بعنف عند ملامسته للفلور والكلور والبروم واليود والكبريت. يجب حماية الروبيديوم ، مثله مثل اللمس الحقيقي تأثيرات خارجية. لهذا الغرض ، يتم وضعه في أوعية مملوءة بالكيروسين الجاف. . . الروبيديوم أثقل من الكيروسين (كثافة الروبيديوم 1.5) ولا يتفاعل معه. الروبيديوم عنصر مشع ، ينبعث منه ببطء تيار من الإلكترونات ، يتحول إلى السترونشيوم. الميزة الأكثر بروزًا للروبيديوم هي حساسيتها الخاصة للضوء. تحت تأثير أشعة الضوء ، يصبح الروبيديوم مصدرًا التيار الكهربائي. مع توقف التعرض للضوء ، يختفي التيار أيضًا. يتفاعل R. مع الماء مع انفجار ، ويتم إطلاق الهيدروجين ويتشكل محلول R. hydroxide ، Rb. أوه.

يوجد الروبيديوم في العديد من الصخور والمعادن ، ولكن تركيزه هناك منخفض للغاية. تحتوي فقط lepidolites على كمية أكبر إلى حد ما من Rb 2 O ، وأحيانًا 0.2٪ ، وأحيانًا تصل إلى 1.. . 3٪. تذوب أملاح الروبيديوم في مياه البحار والمحيطات والبحيرات. تركيزهم هنا منخفض جدًا أيضًا ، في المتوسط ​​حوالي 100 ميكروغرام / لتر. هذا يعني أنه يوجد مئات المرات من الروبيديوم في محيط العالم أقل منه في المحيطات قشرة الأرض.

حقائق مثيرة للاهتمام لم يتجاهل الروبيديوم اهتمامه والعديد من ممثلي عالم النبات: توجد آثار منه في الأعشاب البحرية والتبغ وأوراق الشاي وحبوب البن وقصب السكر والبنجر والعنب وبعض أنواع الحمضيات. لماذا يسمى الروبيديوم؟ Rubidus هو اللون اللاتيني للأحمر. يبدو أن هذا الاسم أكثر ملاءمة للنحاس منه للروبيديوم ، وهو شائع جدًا في اللون. لكن دعونا لا ننتقل إلى الاستنتاجات. تم إعطاء هذا الاسم للعنصر رقم 37 بواسطة مكتشفيه Kirchhoff و Bunsen. منذ أكثر من مائة عام ، أثناء دراسة المعادن المختلفة باستخدام مطياف ، لاحظوا أن إحدى عينات lepidolite المرسلة من Rosen (ساكسونيا) تعطي خطوطًا خاصة في المنطقة الحمراء الداكنة من الطيف. لم يتم العثور على هذه الخطوط في أطياف أي مادة معروفة. وسرعان ما تم العثور على خطوط حمراء داكنة مماثلة في طيف الرواسب التي تم الحصول عليها بعد تبخر مياه الشفاء من الينابيع المعدنية في الغابة السوداء. كان من الطبيعي أن نفترض أن هذه الخطوط تنتمي إلى عنصر جديد غير معروف حتى الآن. لذلك في عام 1861 تم اكتشاف الروبيديوم

المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الأولى من الجدول الدوري هي الليثيوم لي ، الصوديوم الصوديوم ، البوتاسيوم K ، الروبيديوم Rb ، السيزيوم Cs والفرانسيوم Fr.

تحتوي ذرات هذه العناصر على إلكترون s واحد عند مستوى الطاقة الخارجية: ns1. عند الدخول في التفاعلات الكيميائية ، تتبرع الذرات بسهولة بإلكترون من مستوى الطاقة الخارجية ، مما يُظهر حالة أكسدة ثابتة قدرها +1 في المركبات.

عناصر هذه المجموعة الفرعية تنتمي إلى المعادن. الاسم الشائع هو الفلزات القلوية.

في الطبيعة ، الصوديوم والبوتاسيوم هما الأكثر شيوعًا. نسبة كتلة الصوديوم في القشرة الأرضية هي 2.64٪ والبوتاسيوم 2.60٪. لا توجد الفلزات القلوية في الطبيعة في حالة حرة. المركبات الطبيعية الرئيسية للصوديوم هي معدن الهاليت ، أو ملح الصخور ، وكلوريد الصوديوم ، والميرابيليت ، أو ملح جلوبر (Na2SO4 10H2O). تشمل أهم مركبات البوتاسيوم سيلفين (KCl) ، كارناليت (KCl MgCl2 6H2O) ، سيلفينيت

الفرانسيوم عنصر مشع. تم العثور على آثار لهذا العنصر في منتجات اضمحلال اليورانيوم الطبيعي. نظرًا لقصر عمر نظائر Fr ، من الصعب الحصول عليها بكميات كبيرة ، لذلك لم تتم دراسة خصائص Metallic France ومركباتها بعد بشكل كافٍ.

الخصائص: الفلزات القلوية هي مواد بيضاء فضية ذات كثافة منخفضة. الليثيوم هو الأخف وزنا من كل منهم. هذه معادن ناعمة ، Na ، K ، Rb ، Cs متشابهة في نعومة الشمع. المعادن القلوية قابلة للانصهار. تبلغ درجة انصهار السيزيوم 28.5 درجة مئوية ، وهي أعلى نقطة انصهار لليثيوم (180.5 درجة مئوية). لديهم موصلية كهربائية جيدة.

المعادن القلوية لها نشاط كيميائي عالي ، ويزداد نشاطها في سلسلة Li-Na-K-Rb-Cs-Fr. في ردود الفعل ، فهي عوامل اختزال قوية.

1. التفاعل مع المواد البسيطة.

تتفاعل المعادن القلوية مع الأكسجين. يتأكسد كل منهم بسهولة عن طريق الأكسجين الجوي ، وحتى يشتعل الروبيديوم والسيزيوم بشكل تلقائي.

4Li + O2® 2Li2O (أكسيد الليثيوم)

2Na + O2® Na2O2 (بيروكسيد الصوديوم)

K + O2® KO2 (فوق أكسيد البوتاسيوم)

تشتعل الفلزات القلوية تلقائيًا في الفلور والكلور وبخار البروم وتشكل هاليدات:

2Na + Br2®2NaBr (هاليد)

عند تسخينها تتفاعل مع العديد من اللافلزات:

2Na + S ® Na2S (كبريتيدات)

6Li + N2® 2Li3N (نيتريد)

2Li + 2C ® 2Li2C2 (كربيدات)

2. التفاعل مع الماء. تتفاعل جميع الفلزات القلوية مع الماء ، فتتحول إلى هيدروجين. يزيد نشاط تفاعل المعادن مع الماء من الليثيوم إلى السيزيوم.

2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2

2Li + 2H2O ® 2LiOH + H2

3. تتفاعل مع الأحماض. تتفاعل الفلزات القلوية مع الهيدروكلوريك وأحماض الكبريتيك المخففة لإطلاق الهيدروجين:

2Na + 2HCl ® 2NaCl + H2

يتم تقليل حمض الكبريتيك المركز بشكل أساسي إلى كبريتيد الهيدروجين:

8Na + 5H2SO4® 4Na2SO4 + H2S + 4H2O

في هذه الحالة ، يمكن حدوث تفاعل موازٍ لاختزال حمض الكبريتيك إلى أكسيد الكبريت (IV) والكبريت الأولي.

عندما يتفاعل معدن قلوي مع حمض النيتريك المخفف ، يتم الحصول على الأمونيا أو نترات الأمونيوم في الغالب ، ومع النيتروجين أو أكسيد النيتريك المركز (I):

8Na + 10HNO3 (مخفف) ® 8NaNO3 + NH4NO3 + 3 H2O

8K + 10HNO3 (conc.) ® 8KNO3 + NO2 + 5H2O

ومع ذلك ، كقاعدة عامة ، يتم تشكيل العديد من المنتجات في وقت واحد.

4. التفاعل مع أكاسيد المعادن والأملاح. يمكن للمعادن القلوية ، بسبب نشاطها الكيميائي العالي ، استعادة العديد من المعادن من أكاسيدها وأملاحها:

BeO + 2Na ®Be + Na2O

CaCl2 + 2Na® Ca + 2NaCl

إيصال:

يتم إنتاج معدن الصوديوم صناعيًا عن طريق التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد الصوديوم باستخدام أقطاب كهربائية خاملة. في الذوبان ، يتفكك كلوريد الصوديوم إلى أيونات:

NaCl↔ Na + + Cl-

أثناء التحليل الكهربائي ، يتم تقليل كاتيون الصوديوم عند الكاثود ، ويتأكسد الكلونيون عند الأنود:

الكاثود: 2 Na ++ 2E ® 2Na

الأنود: 2 Cl - 2e ® Cl2

2Na ++ 2Cl-® 2Na + Cl2 أو 2NaCl®2Na + Cl

وهكذا ، يتشكل الصوديوم والكلور أثناء التحليل الكهربائي. في بعض الأحيان يتم الحصول على الصوديوم عن طريق التحليل الكهربائي لذوبان هيدروكسيد الصوديوم.

طريقة أخرى للحصول على الصوديوم هي تقليل الصودا بالفحم في درجات حرارة عالية:

Na2CO3 + 2C®2Na + 3CO

يتم استبدال البوتاسيوم بالصوديوم من ذوبان كلوريد البوتاسيوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم:

بوكل + نا ® ك + كلوريد الصوديوم

يمكن أيضًا الحصول على البوتاسيوم عن طريق التحليل الكهربائي للذوبان لمركباته (KCl ؛ KOH).

يتم الحصول على معدن الليثيوم عن طريق التحليل الكهربائي لمصهر كلوريد الليثيوم أو عن طريق اختزال أكسيد الليثيوم بالألمنيوم.

يتم الحصول على الروبيديوم والسيزيوم عن طريق تقليل هاليداتهم بالمعادن في فراغ:

2RbCl + Ca = 2Rb + CaCl2 ؛ 2CsCl + Mg = 2Cs + CaCl2

أكاسيد الفلزات القلوية (R2O):

أكاسيد الليثيوم والصوديوم هي مواد بيضاء ، وأكسيد البوتاسيوم لونه أصفر فاتح ، وأكسيد الروبيديوم أصفر ، وأكسيد السيزيوم برتقالي. جميع الأكاسيد عبارة عن مركبات تفاعلية ، ولها خصائص أساسية واضحة ، وفي السلسلة من أكسيد الليثيوم إلى أكسيد السيزيوم ، يتم تحسين الخصائص الأساسية.

ينتج عن أكسدة المعدن أكسيد الليثيوم فقط:

4Li + O2® 2Li2O

يتم الحصول على الأكاسيد المتبقية بشكل غير مباشر. لذلك ، يتم الحصول على أكسيد الصوديوم عن طريق تقليل مركب الصوديوم بمعدن الصوديوم:

Na2O2 + 2Na ® 2Na2O

2NaOH + 2Na ® 2Na2O + H2

تتفاعل أكاسيد الفلزات القلوية بسهولة مع الماء ، مكونة الهيدروكسيدات ، على سبيل المثال:

Li2O + H2O ® 2LiOH

تتفاعل مع أكاسيد الأحماض والأحماض لتكوين الأملاح:

Na2O + SO3 ® Na2SO4

K2O + 2HNO3 ® 2KNO3 + H2O

هيدروكسيدات الفلزات القلوية (ROH):

إنها مواد صلبة بلورية بيضاء. جميع هيدروكسيدات الفلزات القلوية قواعد قوية قابلة للذوبان في الماء. الاسم الشائع هو القلويات.

تتشكل الهيدروكسيدات عن طريق تفاعل الفلزات القلوية أو أكاسيدها مع الماء:

2Li + 2H2O ® 2LiOH + H2

Li2O + H2O ® 2LiOH

يتم إنتاج هيدروكسيدات الصوديوم والبوتاسيوم ، والتي لها أهمية عملية كبيرة ، في الصناعة عن طريق التحليل الكهربائي للكلوريدات:

2NaCl + 2H2O ® 2NaOH + H2 + Cl2

الكاثود: 2H ++ 2ē ® H02

الأنود: 2Cl- 2ē ® Cl02

تعرض هيدروكسيدات الفلزات القلوية جميع الخصائص المميزة للقواعد: فهي تتفاعل مع الأحماض وأكاسيد مذبذبة ، هيدروكسيدات مذبذبة ، أحماض ، أملاح. تذوب بعض المعادن في المحاليل المائية للقلويات مكونة هيدروكسيدات مذبذبة ، على سبيل المثال:

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2 + H2

تشتمل المجموعة الفرعية النحاسية على ثلاثة عناصر - النحاس والفضة والذهب. مثل ذرات الفلزات القلوية ، تحتوي ذرات كل هذه العناصر على إلكترون واحد في الطبقة الخارجية ؛ لكن طبقة الإلكترون قبل الأخيرة تحتوي ، على عكس ذرات الفلزات القلوية ، على ثمانية عشر إلكترونًا. يمكن تمثيل هيكل غلافي الإلكترون الخارجيين لذرات هذه العناصر من خلال الصيغة (أين هو رقم الفترة التي يوجد فيها العنصر). جميع عناصر المجموعة الفرعية النحاسية هي الأعضاء قبل الأخيرة لعناصر العقد. ومع ذلك ، كما يتضح من الصيغة أعلاه ، لا تحتوي ذراتها على 9 ، ولكن تحتوي على 10 إلكترونات في المستوى الفرعي -. وذلك لأن البنية أكثر استقرارًا من البنية (انظر الصفحة 93). مقارنة البيانات في الجدول. 31 مع القيم المقابلة للمعادن القلوية (الجدول 30) ، يمكن ملاحظة أن نصف قطر ذرات النحاس والفضة والذهب أصغر من نصف قطر ذرات المعادن في المجموعة الفرعية الرئيسية. يؤدي هذا إلى كثافة أعلى بكثير ، ونقاط انصهار عالية ، وقيم كبيرة من المحتوى الحراري لترذيذ المعادن قيد الدراسة ؛ يتم ترتيب الذرات الأصغر بشكل أكثر كثافة في الشبكة ، ونتيجة لذلك تكون قوى الجذب بينهما كبيرة. يشرح نصف القطر الصغير للذرات أيضًا القيم الأعلى لطاقة التأين لمعادن هذه المجموعة الفرعية مقارنة بالمعادن القلوية. وهذا يؤدي إلى اختلافات كبيرة في الخواص الكيميائية للمعادن في كلتا المجموعتين الفرعيتين. عناصر المجموعة الفرعية النحاسية عبارة عن معادن منخفضة النشاط. فهي بالكاد تتأكسد ، وعلى العكس من ذلك ، يتم تقليل أيوناتها بسهولة ؛ لا تتحلل الماء ، هيدروكسيداتها قواعد ضعيفة نسبيًا. في سلسلة الفولتية ، تأتي بعد الهيدروجين. في الوقت نفسه ، فإن طبقة الإلكترون الثمانية عشر ، المستقرة في العناصر الأخرى ، لم يتم تثبيتها بالكامل هنا بعد وهي قادرة على فقدان جزئي للإلكترونات. لذلك ، فإن النحاس ، جنبًا إلى جنب مع الكاتيونات المشحونة منفردة ، يشكل أيضًا الكاتيونات المشحونة بشكل مضاعف ، والتي تعتبر أكثر خصائصها. وبالمثل ، بالنسبة للذهب ، فإن درجة الأكسدة مميزة أكثر من. ومع ذلك ، فإن درجة أكسدة الفضة في مركباتها المعتادة هي مركبات بدرجة أكسدة الفضة ومعروفة.

45. عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية الثالثة
تغطي المجموعة الثالثة من النظام الدوري عددًا كبيرًا جدًا من العناصر الكيميائية ، حيث أنه بالإضافة إلى عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية والثانوية ، يتضمن تكوينها عناصر ذات أرقام تسلسلية 58-71 (اللانثانيدات) وبأرقام تسلسلية 90-103 (أكتينيدات). سننظر في اللانثانيدات والأكتينيدات مع عناصر المجموعة الفرعية الثانوية. تتميز عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الثالثة - البورون والألمنيوم والغاليوم والإنديوم والثاليوم - بوجود ثلاثة إلكترونات في طبقة الإلكترون الخارجية للذرة. تحتوي الطبقة الإلكترونية الخارجية الثانية من ذرة البورون على إلكترونين ، وتحتوي ذرة الألومنيوم على إلكترونين. في المركبات ، تظهر حالة أكسدة +3. ومع ذلك ، مع زيادة الكتلة الذرية ، تظهر أيضًا درجات أكسدة أقل. بالنسبة للعنصر الأخير من المجموعة الفرعية - الثاليوم - أكثر المركبات ثباتًا حيث تكون حالة الأكسدة الخاصة به هي +1. مع زيادة العدد الذري ، يتم تحسين الخصائص المعدنية للعناصر قيد الدراسة ، كما هو الحال في المجموعات الفرعية الرئيسية الأخرى ، بشكل ملحوظ. لذلك ، فإن أكسيد البورون له طابع حمضي ، وأكاسيد الألومنيوم والغاليوم والإنديوم مذبذبة ، وأكسيد الثاليوم (III) له خاصية أساسية. من الناحية العملية ، فإن أهم عناصر المجموعة الثالثة هما البورون والألمنيوم.

46. ​​عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية الرابعة
تتكون المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الرابعة من النظام الدوري من خمسة عناصر - الكربون والسيليكون والجرمانيوم والقصدير والرصاص. عند الانتقال من الكربون إلى الرصاص ، يزداد حجم الذرات. لذلك ، يجب توقع أن القدرة على ربط الإلكترونات ، وبالتالي الخصائص غير المعدنية ، ستضعف في هذه الحالة ، بينما تزداد سهولة إعطاء الإلكترونات. في الواقع ، تظهر الخصائص المعدنية بالفعل في الجرمانيوم ، بينما تسود في القصدير والرصاص على الخصائص غير المعدنية. وبالتالي ، فإن أول عضوين فقط من المجموعة الموصوفة هم من غير المعادن ، ويصنف الجرمانيوم على أنه معدن وغير معدني ، والقصدير والرصاص من المعادن. تتميز عناصر المجموعة قيد الدراسة بحالات الأكسدة +2 و +4. مركبات الكربون والسيليكون ، حيث تكون درجة أكسدة هذه العناصر تساوي +2 ، تكون قليلة وغير مستقرة نسبيًا. الجدول 28. بعض خواص الكربون وما يماثلها

47. عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية الخامسة
ينتمي النيتروجين والفوسفور والزرنيخ والأنتيمون والبزموت إلى المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الخامسة من النظام الدوري. هذه العناصر ، التي تحتوي على خمسة إلكترونات في الطبقة الخارجية للذرة ، توصف عمومًا بأنها غير فلزية. ومع ذلك ، فإن القدرة على ربط الإلكترونات أقل وضوحًا فيها مما هي عليه في العناصر المقابلة للمجموعتين السادسة والسابعة. نظرًا لوجود خمسة إلكترونات خارجية ، فإن أعلى أكسدة موجبة لعناصر هذه المجموعة الفرعية هي +5 والسالب -3. نظرًا لانخفاض القدرة الكهربية نسبيًا ، فإن رابطة العناصر قيد الدراسة مع الهيدروجين أقل قطبية من الرابطة مع الهيدروجين لعناصر المجموعتين VI و VII. لذلك ، فإن مركبات الهيدروجين لهذه العناصر لا تنفصل أيونات الهيدروجين في محلول مائي ، وبالتالي ليس لها خصائص حمضية. تتغير الخواص الفيزيائية والكيميائية لعناصر المجموعة الفرعية للنيتروجين مع زيادة الرقم التسلسلي في نفس التسلسل الذي لوحظ في المجموعات التي تم النظر فيها سابقًا. ولكن نظرًا لأن الخصائص غير المعدنية أقل وضوحًا في النيتروجين منها في الأكسجين وأكثر من ذلك في الفلور ، فإن إضعاف هذه الخصائص عند الانتقال إلى العناصر التالية يستلزم ظهور ونمو الخواص المعدنية. هذا الأخير ملحوظ بالفعل في الزرنيخ ، يمتلك الأنتيمون هذه الخصائص وغيرها من الخصائص تقريبًا ، وفي البزموت ، تسود الخصائص المعدنية على الخصائص غير المعدنية. يتم إعطاء أهم خصائص عناصر المجموعة الفرعية المدروسة في الجدول. 27. الجدول 27. بعض خواص النيتروجين ونظائره

48. مركبات الكربون العضوية
لطالما سميت مركبات الكربون (باستثناء بعض أبسطها) بالمركبات العضوية ، حيث توجد في الطبيعة بشكل شبه حصري في الكائنات الحية الحيوانية والنباتية ، أو تشارك في عمليات الحياة ، أو منتجات ذات نشاط حيوي أو تحلل الكائنات الحية . على عكس المركبات العضوية ، فإن المواد مثل الرمل والطين والمعادن المختلفة والماء وأكاسيد الكربون ، حمض الكربونيكوأملاحه وغيرها الموجودة في "الطبيعة غير الحية" تسمى المواد غير العضوية أو المعدنية. نشأ تقسيم المواد إلى مواد عضوية وغير عضوية نتيجة أصالة المركبات العضوية ذات الخصائص المحددة. لفترة طويلةكان من المعتقد أن المواد المحتوية على الكربون المتكونة في الكائنات الحية ، من حيث المبدأ ، لا يمكن الحصول عليها عن طريق التوليف من المركبات غير العضوية. يُعزى تكوين المواد العضوية إلى تأثير "قوة الحياة" الخاصة التي يتعذر الوصول إليها للمعرفة ، والتي تعمل فقط في الكائنات الحية وتحدد خصوصية المواد العضوية. هذا المذهب ، الذي كان نوعًا من الأفكار المثالية عن الطبيعة ، كان يُدعى الحيوية (من اللاتينية مقابل الحيوية - قوة الحياة). حاول أنصار الحيوية أن يجدوا في ظواهر الطبيعة الحية دليلاً على وجود بعض القوى الغامضة في العالم والتي لا يمكن دراستها ولا تخضع للقوانين الفيزيائية والكيميائية العامة. تمت صياغة مفهوم الحيويين بشكل كامل من قبل أحد أكثر الكيميائيين احترامًا في الأوائل نصف التاسع عشرالقرن - من قبل العالم السويدي I. Ya. Berzelius. أعاقت الآراء الحيوية التقدم في دراسة طبيعة المواد العضوية وتم دحضها في سياق تطور العلم. في عام 1824 ، حصل الكيميائي الألماني F. Wehler ، وهو طالب من Berzelius ، لأول مرة من مادة غير عضوية للسيانوجين NC-CN عن طريق تسخينه بحمض الأكساليك المائي HOOC-COOH - وهو مركب عضوي كان حتى ذلك الحين مستخلصًا فقط من النباتات. في عام 1828 ، أجرى Wöhler أول تخليق لمادة من أصل حيواني: عن طريق تسخين المركب غير العضوي من سيانات الأمونيوم NH4CNO ، حصل على اليوريا (اليوريا) (NH2) CO ؛ حتى ذلك الحين ، تم عزل هذه المادة من البول فقط. سرعان ما تم تنفيذ توليفات المواد العضوية الأخرى في ظل ظروف معملية: في عام 1845 في ألمانيا ، قام G.Colbe بتصنيع حمض الأسيتيك ، في عام 1854 في فرنسا ، حصل M. مادة سكرية ، إلخ. في الوقت الحاضر ، يتم الحصول على العديد من المركبات العضوية عن طريق التوليف. علاوة على ذلك ، اتضح أن الحصول على العديد من المواد العضوية أسهل بكثير وأرخص تكلفة من عزلها عن المنتجات الطبيعية. كان أعظم نجاح للكيمياء في سنوات القرن العشرين هو أول تخليق للبروتينات البسيطة - هرمون الأنسولين وإنزيم الريبونوكلياز. وهكذا ، فقد تم إثبات إمكانية الإنتاج التخليقي حتى للبروتينات ، وهي المواد العضوية الأكثر تعقيدًا والتي لا غنى عنها في عمليات الحياة ؛ حسب تعريف ف. إنجلز: "الحياة طريقة لوجود أجسام بروتينية". مع تطور تركيب المركبات العضوية ، تم تدمير الخط الفاصل بين هذه المركبات والمركبات غير العضوية ، ولكن الاسم " مركبات العضويةتم الاحتفاظ ». معظم مركبات الكربون المعروفة حاليًا في الكائنات الحية لا تحدث حتى ، ولكن يتم الحصول عليها بشكل مصطنع.

49. عناصر المجموعة الجانبية الثامنة
تغطي المجموعة الفرعية الثانوية للمجموعة الثامنة من النظام الدوري ثلاثة ثلاثيات من عناصر د. يتكون الثلاثي الأول من عناصر الحديد والكوبالت والنيكل ، والثالوث الثاني من الروثينيوم والروديوم والبلاديوم ، والثالث الثالث من الأوزميوم والإيريديوم والبلاتين. تحتوي معظم عناصر المجموعة الفرعية قيد الدراسة على إلكترونين في الطبقة الإلكترونية الخارجية للذرة ؛ كلهم معادن. بالإضافة إلى الإلكترونات الخارجية ، تشارك الإلكترونات من الطبقة السابقة غير المكتملة أيضًا في تكوين الروابط الكيميائية. تتميز هذه العناصر بحالات أكسدة تساوي 2 ، 3 ، 4. حالات الأكسدة الأعلى أقل شيوعًا. توضح مقارنة الخواص الفيزيائية والكيميائية لعناصر المجموعة الثامنة أن الحديد والكوبالت والنيكل ، التي كانت في الفترة الأولى الكبيرة ، متشابهة جدًا مع بعضها البعض وفي نفس الوقت تختلف تمامًا عن عناصر ثلاثيات أخرى. لذلك ، عادة ما يتم عزلهم في عائلة الحديد. يتم دمج العناصر الستة المتبقية من المجموعة الثامنة تحت الاسم العام للمعادن البلاتينية.

حالات الأكسدة الرئيسية للحديد هي +2 و +3.

عند تخزين الحديد في الهواء عند درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية ، يتم تغطيته تدريجياً بطبقة كثيفة من الأكسيد ، مما يمنع المزيد من أكسدة المعدن. في الهواء الرطب ، يُغطى الحديد بطبقة فضفاضة من الصدأ ، والتي لا تمنع وصول الأكسجين والرطوبة إلى المعدن وتدميره. الصدأ ليس له دائم التركيب الكيميائييمكن كتابة صيغته الكيميائية تقريبًا على هيئة Fe2O3 xH2O.

يتفاعل الحديد مع الأكسجين عند تسخينه. عندما يتم حرق الحديد في الهواء ، يتشكل أكسيد Fe3O4 ؛ عندما يتم حرقه في أكسجين نقي ، يتكون أكسيد Fe2O3. عندما يمر الأكسجين أو الهواء عبر الحديد المصهور ، يتشكل أكسيد الحديد O. عندما يتم تسخين الكبريت ومسحوق الحديد ، يتشكل الكبريتيد ، ويمكن كتابة الصيغة التقريبية لها على أنها FeS.

عند تسخينه ، يتفاعل الحديد مع الهالوجينات. نظرًا لأن FeF3 غير متطاير ، فإن الحديد مقاوم للفلور حتى درجة حرارة 200-300 درجة مئوية. عند معالجة الحديد بالكلور (عند درجة حرارة حوالي 200 درجة مئوية) ، يتشكل ثنائي Fe3Cl6 متطاير. إذا استمر تفاعل الحديد والبروم عند درجة حرارة الغرفة أو مع التسخين وزيادة ضغط بخار البروم ، يتم تكوين FeBr3. عند تسخينه ، يقوم FeCl3 وخاصة FeBr3 بفصل الهالوجين ويتحول إلى هاليدات حديد (II). عندما يتفاعل الحديد واليود ، يتكون Fe3I8 يوديد.

عند تسخينه ، يتفاعل الحديد مع النيتروجين ، مكونًا نيتريد الحديد Fe3N ، مع الفوسفور ، مكونًا الفوسفيدات FeP ، Fe2P و Fe3P ، مع الكربون ، مكونًا كربيد Fe3C ، مع السيليكون ، مكونًا العديد من مبيدات السيليكون ، على سبيل المثال ، FeSi.

عند الضغط المرتفع ، يتفاعل الحديد المعدني مع أول أكسيد الكربون (II) CO ، ويتشكل سائل ، في ظل الظروف العادية ، من الحديد المتطاير بسهولة pentacarbonyl Fe (CO) 5. من المعروف أيضًا أن مركبات الكربونيل الحديدية لتركيبات Fe2 (CO) 9 و Fe3 (CO) 12. تعمل كربونيل الحديد كمواد أولية في تركيب مركبات الحديد العضوي ، بما في ذلك فيروسين من التركيبة (η5-C5H5) 2Fe.

الحديد المعدني النقي مستقر في الماء وفي المحاليل القلوية المخففة. لا يذوب الحديد في أحماض النيتريك والكبريتيك المركزة على البارد بسبب تخميل السطح المعدني بفيلم أكسيد قوي. مركزة ساخنة حامض الكبريتيككونه عامل مؤكسد أقوى ، يتفاعل مع الحديد.

مع الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك المخفف (حوالي 20٪) ، يتفاعل الحديد لتكوين أملاح الحديد (II):

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ؛

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2.

عندما يتفاعل الحديد مع ما يقرب من 70٪ حمض الكبريتيك ، يستمر التفاعل مع تكوين كبريتات الحديد (III):

2Fe + 6H2SO4 → Fe2 (SO4) 3 + 3SO2 + 6H2O.

أكسيد الحديد (II) FeO له خصائص أساسية ، فهو يتوافق مع القاعدة Fe (OH) 2. أكسيد الحديد (III) Fe2O3 مذبذب ضعيف ، وهو يتوافق مع قاعدة أضعف من Fe (OH) 2 ، Fe (OH) 3 ، والتي تتفاعل مع الأحماض:

2Fe (OH) 3 + 3H2SO4 → Fe2 (SO4) 3 + 6H2O.

يُظهر هيدروكسيد الحديد (III) Fe (OH) 3 خصائص مذبذبة ضعيفة ، وهو قادر على التفاعل فقط مع المحاليل القلوية المركزة:

Fe (OH) 3 + 3KOH → K3.

تكون مركبات الهيدروكسوكومبلكس الناتجة من الحديد (III) مستقرة في المحاليل القلوية القوية. عندما يتم تخفيف المحاليل بالماء ، يتم إتلافها ، ويترسب Fe (OH) 3.

يتم تقليل مركبات الحديد (III) في المحاليل بواسطة الحديد المعدني:

Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2.

أثناء تخزين المحاليل المائية لأملاح الحديد (II) ، لوحظ أكسدة الحديد (II) إلى الحديد (III):

4FeCl2 + O2 + 2H2O → 4Fe (OH) Cl2.

من أملاح الحديد (II) في المحاليل المائية ، يكون ملح Mohr مستقرًا - كبريتات الأمونيوم المزدوجة والحديد (II) (NH4) 2Fe (SO4) 2 6H2O.

الحديد (III) قادر على تكوين كبريتات مزدوجة مع كاتيونات من نوع الشب أحادي الشحنة ، على سبيل المثال ، KFe (SO4) 2 - شب الحديد والبوتاسيوم ، (NH4) Fe (SO4) 2 - شب الحديد والأمونيوم ، إلخ.

تحت تأثير الكلور الغازي أو الأوزون على المحاليل القلوية لمركبات الحديد (III) ، تتشكل مركبات الحديد (VI) - ferrates ، على سبيل المثال ، ferrate البوتاسيوم (VI) K2FeO4. هناك تقارير عن تحضير مركبات الحديد (VIII) تحت تأثير عوامل مؤكسدة قوية.

لاكتشاف مركبات الحديد (III) في المحلول ، يتم استخدام التفاعل النوعي للأيونات Fe3 + مع أيونات SCN- ثيوسيانات. عندما تتفاعل أيونات Fe3 + مع أنيونات SCN ، يتشكل ثيوسيانات الحديد الأحمر اللامع (SCN) 3. كاشف آخر للأيونات Fe3 + هو سداسي فرات البوتاسيوم (II) K4 (ملح الدم الأصفر). عندما تتفاعل Fe3 + و 4− أيونات ، يترسب ترسب أزرق لامع من اللون الأزرق البروسي:

4K4 + 4Fe3 + → 4KFeIII ↓ + 12K +.

يمكن أن يعمل سداسي فرات البوتاسيوم (III) K3 (ملح الدم الأحمر) ككاشف للأيونات Fe2 + في المحلول. أثناء تفاعل Fe2 + و 3 أيونات ، يترسب رواسب تورنبول الأزرق:

3K3 + 3Fe2 + → 3KFe2 ↓ + 6K +.

ومن المثير للاهتمام أن اللون الأزرق البروسي والأزرق الداكن شكلان من نفس المادة ، حيث يتم إنشاء التوازن في المحلول:

KFe3 ↔ KFe2.

النيكل عنصر من مجموعة فرعية ثانوية من المجموعة الثامنة ، الفترة الرابعة من النظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ D. I. Mendeleev ، برقم ذري 28. يُشار إليه بالرمز Ni (lat. Niccolum). مادة النيكل البسيطة عبارة عن معدن انتقالي مطيل ، مطيل ، فضي-أبيض ؛ في درجات الحرارة العادية في الهواء ، يتم تغطيته بطبقة رقيقة واقية من الأكسيد. غير نشط كيميائيا.

تحتوي ذرات النيكل على تكوين إلكتروني خارجي يبلغ 3d84s2. حالة أكسدة النيكل (II) هي الأكثر ثباتًا للنيكل.

يشكل النيكل مركبات ذات حالات أكسدة +2 و +3. في هذه الحالة ، يكون النيكل ذو حالة الأكسدة +3 فقط في شكل أملاح معقدة. بالنسبة لمركبات النيكل +2 ، يُعرف عدد كبير من المركبات العادية والمعقدة. أكسيد النيكل Ni2O3 هو عامل مؤكسد قوي.

يتميز النيكل بمقاومة عالية للتآكل - فهو مستقر في الهواء ، في الماء ، في القلويات ، في عدد من الأحماض. ترجع المقاومة الكيميائية إلى ميلها إلى التخميل - تكوين طبقة أكسيد كثيفة على سطحها ، والتي لها تأثير وقائي. النيكل يذوب بنشاط في حمض النيتريك.

مع أول أكسيد الكربون ، يشكل النيكل بسهولة كربونيل نيكل (CO) متطاير وعالي السمية 4.

مسحوق النيكل المشتت ناعماً قابل للاشتعال (يشتعل ذاتياً في الهواء).

النيكل يحترق فقط في شكل مسحوق. يشكل اثنين من أكاسيد NiO و Ni2O3 وعلى التوالي ، هيدروكسيدان Ni (OH) 2 و Ni (OH) 3. أهم أملاح النيكل القابلة للذوبان هي الأسيتات والكلوريد والنترات والكبريتات. عادة ما تكون الحلول ملونة اللون الاخضر، والأملاح اللامائية صفراء أو بنية صفراء. تشتمل الأملاح غير القابلة للذوبان على الأكسالات والفوسفات (الأخضر) ، وثلاثة كبريتيدات NiS (أسود) ، و Ni2S3 (برونز مصفر) ، و Ni3S4 (أسود). يشكل النيكل أيضًا العديد من المركبات التنسيقية والمعقدة. على سبيل المثال ، يستخدم النيكل ثنائي ميثيل جليوكسيمات Ni (C4H6N2O2) 2 ، الذي يعطي لونًا أحمر واضحًا في الوسط الحمضي ، على نطاق واسع في التحليل النوعي لاكتشاف النيكل.

المحلول المائي من كبريتات النيكل له لون أخضر.

تحتوي المحاليل المائية لأملاح النيكل (II) على أيون hexaaquanickel (II) 2+. عند إضافة محلول الأمونيا إلى محلول يحتوي على هذه الأيونات ، يترسب هيدروكسيد النيكل (II) ، وهو مادة جيلاتينية خضراء. يذوب هذا الراسب عند إضافة كمية زائدة من الأمونيا بسبب تكوين هيكساميننيكل (II) 2+ أيونات.

يتكون النيكل من مجمعات ذات هياكل رباعية السطوح ومربعة. على سبيل المثال ، يحتوي مركب رباعي كلورونيكلات (II) 2− على هيكل رباعي السطوح ، بينما يحتوي مركب tetracyanonickelate (II) 2− على هيكل مربع مستوٍ.

يستخدم التحليل النوعي والكمي محلولًا قلويًا من بيوتانيديوكسيم ، المعروف أيضًا باسم ثنائي ميثيل جليوكسيم ، للكشف عن أيونات النيكل (II). عندما يتفاعل مع أيونات النيكل (II) ، يتشكل مركب تنسيق أحمر ثنائي (بوتاني ديوكسيماتو) نيكل (II). إنه مركب مخلب و يجند butanedionedioxymato ثنائي الهوية.

نسبة كتلة الكوبالت في القشرة الأرضية هي 4 × 10−3٪. الكوبالت هو أحد مكونات المعادن: carolite CuCo2S4 ، linneite Co3S4 ، cobaltite CoAsS ، spherocobaltite CoCO3 ، smaltine CoAs2 ، skutterudite (Co ، Ni) As3 وغيرها. في المجموع ، هناك حوالي 30 من المعادن المحتوية على الكوبالت معروفة. ويرافق الكوبالت الحديد والنيكل والمنغنيز والنحاس. المحتوى في مياه البحر حوالي (1.7) × 10-10٪. في الهواء ، يتأكسد الكوبالت عند درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية.

أكسيد الكوبالت ، الذي يكون مستقرًا في درجة حرارة الغرفة ، هو أكسيد معقد Co3O4 له هيكل إسبينيل ، في التركيب البلوري ، يتم احتلال جزء واحد من العقد بواسطة أيونات Co2 + ، والآخر بواسطة أيونات Co3 + ؛ تتحلل لتشكيل CoO فوق 900 درجة مئوية.

في درجات الحرارة العالية ، يمكن الحصول على شكل α أو شكل β من أكسيد CoO.

يتم تقليل جميع أكاسيد الكوبالت بالهيدروجين. Co3O4 + 4H2 → 3Co + 4H2O.

يمكن الحصول على أكسيد الكوبالت (III) عن طريق تكليس مركبات الكوبالت (II) ، على سبيل المثال: 2Co (OH) 2 + O2 → Co2O3 + H2O.

Platinum (lat. Platinum) ، Pt ، عنصر كيميائي من المجموعة VIII من نظام Mendeleev الدوري ، العدد الذري 78 ، الكتلة الذرية 195.09 ؛ معدن حراري ثقيل.
بواسطة الخواص الكيميائيةالبلاتين يشبه البلاديوم ولكنه يظهر مقاومة كيميائية أكبر. يتفاعل فقط مع الماء الساخن: 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2 + 4NO + 8H2O

يذوب البلاتين ببطء في حامض الكبريتيك الساخن والبروم السائل. لا يتفاعل مع الأحماض المعدنية والعضوية الأخرى. عند تسخينه ، يتفاعل مع القلويات وبيروكسيد الصوديوم ، الهالوجينات (خاصة في وجود هاليدات الفلزات القلوية): Pt + 2Cl2 + 2NaCl = Na2. عند تسخينه ، يتفاعل البلاتين مع الكبريت والسيلينيوم والتيلوريوم والكربون والسيليكون. مثل البلاديوم ، يستطيع البلاتين إذابة الهيدروجين الجزيئي ، لكن حجم الهيدروجين الممتص أصغر والقدرة على التخلص منه عند تسخينه أقل بالنسبة للبلاتين.

عند تسخينه ، يتفاعل البلاتين مع الأكسجين لتكوين أكاسيد متطايرة. تم عزل أكاسيد البلاتين التالية: أسود PtO ، بني PtO2 ، بني محمر PtO3 ، وكذلك Pt2O3 و Pt3O4.

بالنسبة للبلاتين ، فإن الهيدروكسيدات Pt (OH) 2 و Pt (OH) 4 معروفة. يتم الحصول عليها عن طريق التحلل المائي القلوي للصفائح الكلورية المقابلة ، على سبيل المثال: Na2PtCl4 + 2NaOH = 4NaCl + Pt (OH) 2 ، Na2PtCl6 + 4NaOH = 6NaCl + Pt (OH) 4. تعرض هذه الهيدروكسيدات خصائص مذبذبة: Pt (OH) 2 + 2NaOH = Na2 ، Pt (OH) 2 + 4HCl = H2 + 2H2O ، Pt (OH) 4 + 6HCl = H2 + 4H2O ، Pt (OH) 4 + 2NaOH = Na2.

سداسي فلوريد البلاتين PtF6 هو أحد أقوى العوامل المؤكسدة بين جميع المركبات الكيميائية المعروفة ، وهو قادر على أكسدة الأكسجين ، أو جزيئات زينون أو أكسيد النيتروجين: O2 + PtF6 = O2 + -. بمساعدة منه ، على وجه الخصوص ، حصل الكيميائي الكندي نيل بارتليت في عام 1962 على أول حقيقي مركب كيميائيزينون XePtF6.

من التفاعل بين Xe و PtF6 الذي اكتشفه N. Bartlett ، مما أدى إلى تكوين XePtF6 ، بدأت كيمياء الغازات الخاملة. يتم الحصول على PtF6 بفلورة البلاتين عند 1000 درجة مئوية تحت الضغط. فلورة البلاتين عند الضغط العادي ودرجة الحرارة 350-400 درجة مئوية تعطي فلوريد Pt (IV): Pt + 2F2 = PtF4 فلوريد البلاتين هي مادة استرطابية وتتحلل بالماء. رباعي كلوريد البلاتين (IV) مع هيدرات أشكال الماء PtCl4 nH2O ، حيث n = 1 و 4 و 5 و 7. عن طريق إذابة PtCl4 في حمض الهيدروكلوريك ، يتم الحصول على أحماض الكلوروبلاتينيك H و H2. تم تصنيع هاليدات البلاتين مثل PtBr4 و PtCl2 و PtCl2 2PtCl3 و PtBr2 و PtI2. يتميز البلاتين بتكوين مركبات معقدة من التركيب 2 و 2. بدراسة معقدات البلاتين ، صاغ أ. ويرنر نظرية المركبات المعقدة وشرح طبيعة وجود الأيزومرات في المركبات المعقدة.

البلاتين هو واحد من أكثر المعادن الخاملة. إنه غير قابل للذوبان في الأحماض والقلويات ، باستثناء الماء الريجيا. يتفاعل البلاتين أيضًا بشكل مباشر مع البروم ويذوب فيه.

عند تسخينه ، يصبح البلاتين أكثر تفاعلًا. يتفاعل مع البيروكسيدات ، وعند ملامسته للأكسجين الجوي ، مع القلويات. سلك بلاتيني رقيق يحترق في الفلور ويتحرر عدد كبيرالحرارة. تحدث التفاعلات مع غير المعادن الأخرى (الكلور والكبريت والفوسفور) بسهولة أقل. مع تسخين أقوى ، يتفاعل البلاتين مع الكربون والسيليكون ، ويشكل محاليل صلبة ، على غرار معادن مجموعة الحديد.

يُظهر البلاتين في مركباته جميع حالات الأكسدة تقريبًا من 0 إلى +6 ، منها +2 و +4 هي الأكثر استقرارًا. يتميز البلاتين بتكوين العديد من المركبات المعقدة ، والتي يُعرف منها عدة مئات.

يشكل البريليوم Be ، والمغنيسيوم Mg ، والكالسيوم Ca ، والسترونشيوم Sr ، والباريوم Ba ، والراديوم Ra المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الثانية من الجدول الدوري للعناصر.

الجدول 18 - خصائص العناصر 2Ap / المجموعة

العدد الذري	اسم	الكتلة الذرية	التكوين الإلكترونية	 جم / سم 3	tpl.  ج	السلق  ج	EO	نصف القطر الذري ، نانومتر	حالة الأكسدة
	البيريليوم كن	9,01	2 ثانية 2	1,86			1,5	0,113	+2
	المغنيسيوم ملغ	24,3	3 ثانية 2	1,74	649,5		1,2	0,16	+2
	الكالسيوم Ca	40,08	4s 2	1,54			1,0	0,2	+2
	السترونتيوم الأب	87,62	5 ثانية 2	2,67			1,0	0,213	+2
	الباريوم با	137,34	6 s 2	3,61			0,9	0,25	+2
	الراديوم رع		7 ثانية 2	6	700		0,9	–	+2

تحتوي ذرات هذه العناصر على إلكترونين من النوع s على المستوى الإلكتروني الخارجي: ns 2. في الكيمياء. في التفاعلات ، تتخلى ذرات عناصر المجموعة الفرعية بسهولة عن إلكترونات مستوى الطاقة الخارجية وتشكل مركبات تكون فيها حالة أكسدة العنصر +2.

تنتمي جميع عناصر هذه المجموعة الفرعية إلى المعادن. يطلق على الكالسيوم والسترونشيوم والباريوم والراديوم المعادن الأرضية القلوية.

لا توجد هذه المعادن في الحالة الحرة في الطبيعة. تشمل العناصر الأكثر شيوعًا الكالسيوم والمغنيسيوم. المعادن الرئيسية المحتوية على الكالسيوم هي الكالسيت CaCO 3 (أنواعه هي الحجر الجيري والطباشير والرخام) والأنهيدريت CaSO 4 والجبس CaSO 4 2H 2 O وفلوريت CaF 2 وفلوراباتيت Ca 5 (PO 4) 3 F. المغنيسيوم جزء من معادن المغنسيت MgCO 3 ، الدولوميت MgCO 3 ، CaCo 3 ، كارناليت KCl ∙ MgCl 2 ∙ 6H 2 O. توجد مركبات المغنيسيوم بكميات كبيرة في مياه البحر.

الخصائص. البريليوم والمغنيسيوم والكالسيوم والباريوم والراديوم من المعادن الفضية البيضاء. السترونتيوم له لون ذهبي. هذه المعادن خفيفة والكالسيوم والمغنيسيوم والبريليوم لها كثافة منخفضة بشكل خاص.

الراديوم عنصر كيميائي مشع.

البريليوم والمغنيسيوم وخاصة عناصر الأرض القلوية هي معادن تفاعلية. هم عوامل اختزال قوية. من بين معادن هذه المجموعة الفرعية ، يكون البريليوم أقل نشاطًا إلى حد ما ، ويرجع ذلك إلى تكوين طبقة أكسيد واقية على سطح هذا المعدن.

1. التفاعل مع المواد البسيطة. تتفاعل جميعها بسهولة مع الأكسجين والكبريت مكونة أكاسيد وكبريتات:

2Be + O 2 = 2BeO

يتفاعل البريليوم والمغنيسيوم مع الأكسجين والكبريت عند تسخينهما ، بينما يتفاعل باقي المعادن - في ظل الظروف العادية.

تتفاعل جميع معادن هذه المجموعة بسهولة مع الهالوجينات:

Mg + Cl 2 \ u003d MgCl 2

عند تسخينها ، يتفاعل كل شيء مع الهيدروجين والنيتروجين والكربون والسيليكون وغير ذلك من المعادن:

Ca + H 2 = CaH 2 (هيدريد الكالسيوم)

3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 (نيتريد المغنيسيوم)

Ca + 2C = CaC 2 (كربيد الكالسيوم)

كاريبايت الكالسيوم مادة بلورية عديمة اللون. يمكن أن يكون الكربيت التقني الذي يحتوي على شوائب مختلفة رماديًا وبنيًا وحتى أسود اللون. يتحلل كربيد الكالسيوم مع الماء ليشكل غاز الأسيتيلين C2H2 - منتج كيميائي مهم. صناعة:

CaC 2 + 2H 2 O \ u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2

يمكن أن تتحد المعادن المنصهرة مع معادن أخرى لتشكيل مركبات بين المعادن مثل CaSn 3 و Ca 2 Sn.

2. تتفاعل مع الماء. البريليوم لا يتفاعل مع الماء لأنه. يتم منع التفاعل بواسطة طبقة أكسيد واقية على سطح المعدن. يتفاعل المغنيسيوم مع الماء عند تسخينه:

Mg + 2H 2 O \ u003d Mg (OH) 2 + H 2

تتفاعل المعادن المتبقية بنشاط مع الماء في ظل الظروف العادية:

Ca + 2H 2 O \ u003d Ca (OH) 2 + H 2

3. التفاعل مع الأحماض. تتفاعل جميعها مع الهيدروكلوريك وأحماض الكبريتيك المخففة مع إطلاق الهيدروجين:

كن + 2HCl \ u003d BeCl 2 + H 2

يتم تقليل حمض النيتريك المخفف بالمعادن بشكل أساسي إلى الأمونيا أو نترات الأمونيوم:

2Ca + 10HNO 3 (فرق) = 4Ca (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

في أحماض النيتريك والكبريتيك المركزة (بدون تسخين) ، يخمد البريليوم ، وتتفاعل بقية المعادن مع هذه الأحماض.

4. التفاعل مع القلويات. يتفاعل البريليوم مع المحاليل المائية للقلويات لتكوين ملح معقد وإطلاق الهيدروجين:

كن + 2NaOH + 2H 2 O \ u003d Na 2 + H 2

لا تتفاعل معادن المغنيسيوم والقلوية الترابية مع القلويات.

5. التفاعل مع أكاسيد المعادن والأملاح. يمكن أن تقلل معادن المغنيسيوم والقلوية الأرضية العديد من المعادن من أكاسيدها وأملاحها:

TiCl 4 + 2Mg \ u003d Ti + 2MgCl 2

V 2 O 5 + 5Ca = 2V + 5CaO

يتم الحصول على معادن البريليوم والمغنيسيوم والقلوية الأرضية عن طريق التحليل الكهربائي لذوبان كلوريداتها أو عن طريق الاختزال الحراري لمركباتها:

BeF 2 + Mg = Be + MgF 2

MgO + C = Mg + CO

3CaO + 2Al \ u003d 2Ca + Al 2 O 3

3BaO + 2Al = 3Ba + Al 2 O 3

يتم الحصول على الراديوم في شكل سبيكة مع الزئبق عن طريق التحليل الكهربائي لمحلول مائي من RaCl 2 مع كاثود الزئبق.

إيصال:

1) أكسدة المعادن (باستثناء Ba ، التي تشكل بيروكسيد)

2) التحلل الحراري للنترات أو الكربونات

كربونات الكالسيوم 3 - t ° \ u003d CaO + CO 2

2Mg (NO 3) 2 - t ° \ u003d 2MgO + 4NO 2 + O 2

يعتبر تحديد عسر الماء ذا أهمية عملية كبيرة ويستخدم على نطاق واسع في الهندسة والصناعة والزراعة.

يكتسب الماء صلابة عند التفاعل مع أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم الموجودة في قشرة الأرض. يحدث انحلال كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون في التربة مع هذه الأملاح.

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \ u003d Ca (HCO 3) 2

MgCO 3 + CO 2 + H 2 O \ u003d Mg (HCO 3) 2

تذوب البيكربونات الناتجة في المياه الجوفية. الجبس CaSO 4

قليل الذوبان مباشرة في الماء.

يميز تصلب مؤقت ودائم وعام.

صلابة مؤقتة أو كربونيةلوجود بيكربونات الكالسيوم والمغنيسيوم الذائبة في الماء. يتم التخلص من هذه الصلابة بسهولة عن طريق الغليان: t 0

Ca (HCO 3) 2 \ u003d CaCO 3 + H 2 O + CO 2

ملغ (HCO 3) 2 \ u003d MgCO 3 + CO 2 + H 2 O

عسر الماء الدائملوجود أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم فيها والتي لا تترسب عند الغليان (كبريتات وكلوريدات). مجموع الصلابة المؤقتة والدائمة عسر الماء الكلي. يتم تحديده من خلال العدد الإجمالي للميلي مولات لمكافئات أيونات Ca 2+ و Mg 2+ في 1 لتر من الماء (مليمول / لتر) أو جزء من الألف من مكافئات الكتلة المولية لـ Ca 2+ و Mg 2+ في 1 لتر من الماء ( ملغم / لتر).

ملاحظة: في الحسابات المتعلقة بعسر الماء ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن E (Ca 2+) \ u003d 1 / 2Ca 2+ و E (Mg 2+) \ u003d 1/2 Mg 2+ ، وأنا (Ca 2 +) \ u003d 1 / 2M Ca 2+ أيون = 20 جم / مول وأنا (Mg 2+) = ½ M Mg 2+ أيون = 12 جم / مول. ثم: 0.02 جم هي كتلة 0.001 مول أو 1 ملي مول Ca 2+ مكافئ.

حسب قيمة العسر الكلي يصنف الماء على النحو التالي:

1. لينة (< 4 ммоль/л),

1. متوسطة الصلابة (4-8 مليمول / لتر) ،

2. صلب (8-12 مليمول / لتر) ،

3. صعب جدا (> 12 مليمول / لتر).

الماء العسر غير مناسب للعمليات التكنولوجية في عدد من القطاعات والصناعات. عندما تعمل غلاية البخار على الماء العسر ، فإن سطحها الساخن مغطى بمقياس ، لأن. المقياس لا يقوم بتوصيل الحرارة بشكل جيد ، أولاً وقبل كل شيء ، يصبح تشغيل المرجل نفسه غير اقتصادي. بالفعل طبقة بسماكة 1 مم تزيد من استهلاك الوقود بحوالي 5٪. بالإضافة إلى ذلك ، فإن جدران الغلاية المعزولة عن الماء يمكن أن تصل إلى درجات حرارة عالية جدًا. في هذه الحالة ، تتأكسد الجدران وتفقد قوتها السابقة ، مما قد يؤدي إلى انفجار المرجل. يزيد استخدام الماء العسر من الاستهلاك المنظفات، يجعل من الصعب غسل الملابس وغسل الشعر والعمليات الأخرى المرتبطة باستهلاك الصابون. ويرجع ذلك إلى عدم قابلية ذوبان أملاح المعادن ثنائية التكافؤ والأحماض العضوية التي هي جزء من الصابون ، والتي بسببها ، من ناحية ، الأشياء التي يتم غسلها ملوثة ، ومن ناحية أخرى يضيع الصابون بشكل غير منتج.

هناك عدة طرق لتقليل عسر الماء:

1) الغليان (فقط للصلابة المؤقتة) ؛

2) طريقة كيميائية(باستخدام Ca (OH) 2 ، Na 2 CO 3 ، (NaPO 3) 6 أو Na 6 P 6 O 18 ، Na 3 PO 4 ، إلخ.)

3) طريقة التبادل الأيوني باستخدام مادة السيليكات:

Na 2 H 4 Al 2 Si 2 O 10 + Ca (HCO 3) 2 = CaH 4 Al 2 Si 2 O 10 + 2NaHCO 3

Na 2 H 4 Al 2 Si 2 O 10 + CaSO 4 = CaH 4 Al 2 Si 2 O 10 + Na 2 SO 4

واستخدام راتنجات التبادل الأيوني ، وهي مواد عضوية عالية الجزيئات تحتوي على مجموعات وظيفية حمضية أو أساسية.

تستخدم مبادلات الكاتيون أيضًا لتليين المياه. على سبيل المثال ، عند تمرير الماء العسر من خلال مبادل كاتيون من النوع RNa ، تحدث عمليات التبادل الأيوني التالية:

2RNa + Ca 2+ \ u003d R 2 Ca + 2Na +

2RNa + Mg 2+ \ u003d R 2 Mg + 2Na +

أفضل طريقةتليين الماء هو تقطيرها.

يتم تحديد عسر الماء باستخدام طرق المعايرة للتحليل الكمي ، وهو فرع من فروع الكيمياء التحليلية

مهام التحكم في استيعاب الموضوع

1. تم استخدام 2.12 جم من كربونات الصوديوم لترسيب بيكربونات الكالسيوم والمغنيسيوم من 2 لتر من الماء. تحديد عسر الماء.

2. عسر كربونات الماء يعادل 40 ملجم / لتر. عند غليان 120 لترًا من هذا الماء ، تم إطلاق 216.8 جم من راسب خليط من كربونات الكالسيوم وهيدروكسوكربونات المغنيسيوم. حدد كتلة كل مكون من مكونات الخليط.

3. يحتوي الماء العسر على 50 مجم / لتر من بيكربونات الكالسيوم و 15 مجم / لتر من كبريتات الكالسيوم. ما هي كمية كربونات الصوديوم (بالكتلة) المطلوبة لتليين 1 م 3 من هذه المياه؟

4. ما هي كتلة فوسفات الصوديوم التي يجب إضافتها إلى 500 مل من الماء. للقضاء على صلابة الكربونات من 5 مليمول مكافئات؟

5. احسب ما هي درجة عسر الماء في 100 لتر منها 14.632 جرام من بيكربونات الماغنسيوم؟

6. عند تحديد عسر الماء بالطريقة المعقدة ، استغرق الأمر 5 مل من 0.1 نيوتن لمعايرة 100 مل من الماء. محلول Trilon B. احسب درجة عسر الماء.

7. يضاف 12.95 جم من هيدروكسيد الكالسيوم إلى 100 لتر ماء عسر. بكم انخفضت عسر الكربونات في الماء؟

8. تمت إضافة فائض من الصودا إلى الماء العسر المحتوي على 1 جم من كبريتات الكالسيوم لكل لتر. ما هي درجة عسر مصدر المياه بمكافئات ملغم / لتر. كم غراما من الرواسب ستسقط بعد القضاء التام على عسر 1 م 3 من هذه المياه؟

9. مياه الصرف الصحيمصنع كيماوي يحتوي على 5 جم نترات الكالسيوم م 2 جم في لتر واحد ملح الطعام. ما مدى عسر هذا الماء بوحدة المليمول / لتر. ما هي المادة والكمية التي يجب إضافتها إلى 10 لترات من هذه المياه لإزالة العسر تمامًا؟

10. تحتوي المياه المعدنية "نارزان" على 0.3394 جم من الكالسيوم و 0.0884 جم من المغنيسيوم على شكل أيونات لكل لتر. ما هي الصلابة الكلية للنارزان بوحدة مليمول / لتر؟ ما المادة والكمية التي يجب إضافتها إلى المتر المكعب من نارزان لإزالة العسر تمامًا؟

11. ما هي درجة عسر الماء (مليمول / لتر) ، إذا كان من الضروري إضافة 15.9 جم من الصودا اللامائية إلى 100 لتر من الماء للتخلص منها؟

12. احسب عسر الماء مع العلم أن 600 لتر منه تحتوي على 65.7 جرام بيكربونات الماغنسيوم و 61.2 جرام من كبريتات البوتاسيوم.

13. ذوبان الجبس في الماء هو 8 10 -3 مول / لتر. ما هي صلابة هذا المحلول (المشبع) بالملغم / لتر؟ ما هي المادة والكمية التي يجب إضافتها إلى المتر المكعب من هذه المياه لإزالة قساوتها نهائياً؟

14. عند غلي 250 مل من الماء المحتوي على بيكربونات الكالسيوم ، تزن المادة المترسبة 3.5 مجم. ما هي عسر الماء؟

15. حدد صلابة الكربونات ، إذا تم استخدام 8 مل من 0.05 نيوتن لمعايرة 200 مل من الماء. محلول حمض الهيدروكلوريك.

1) المؤكسدات النموذجية
2) عناصر الانتقال
3) * - العناصر

1) مواد غازية عديمة اللون والرائحة
2) السوائل في درجة حرارة الغرفة
3) المعادن

2) إلكترونين لكل مستوى خارجي
3) المستوى الخارجي مملوء بالكامل

1) القدرة على فقدان إلكترونين خارجيين ، وتشكيل الكاتيون
مع حالة الأكسدة +2
مع حالة الأكسدة +1
3) القدرة على الحصول على إلكترون واحد لكل مستوى خارجي ، وتشكيله
أنيون مع حالة أكسدة -1

1) صعب جدا
2) الأكثر شيوعًا في قشرة الأرض
3) المشعة

1) تشتعل تلقائيًا في الهواء
2) مخزنة في الماء
3) مخزنة في الكيروسين
كل هذه المعادن ...
1) عوازل نموذجية
2) عوامل الاختزال القوية
3) المؤكسدات

1) بيروكسيدات تكوين Me2O2
2) أكاسيد تكوين Me2O

تي hv
1) K2O2 + 2K === 2K2O 3) 2KO2 + O3 === K2O + 3O2
ر
2) KO2 + 3K === 2K2O

تشكيل…
1) هيدروكسيدات
2) الهيدرات
3) الهيدريدات

1) الهيدرات والأكسجين
2) القلويات والهيدروجين
3) البيروكسيدات والهيدروجين

1) KSO4
2) KHSO4
3) K2SO4

1) والتي في سلسلة الإجهاد من المعادن بعد H.
2) والتي في سلسلة الإجهاد من المعادن تصل إلى N.
3) سيستجيب الجميع

1) آل ونا
2) K و Na
3) K و Mn

1) الفضة والحديد
2) كلوريد الحديديك والفضة
3) نترات النحاس (I) والفضة

أ) Na + H2 →
ب) NaO2 + H2O →

1. تنتمي جميع عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الأولى من النظام الدوري إلى ...
3) * - العناصر
2. جميع * - العناصر ، باستثناء الهيدروجين والهيليوم ، هي ...
3) المعادن
3. تحتوي ذرات العناصر القلوية على ...
1) إلكترون واحد لكل مستوى خارجي
4. ذرات العناصر القلوية لها ...

2) القدرة على فقدان إلكترون خارجي واحد ، وتشكيل الكاتيون
مع حالة الأكسدة +1

5. فرانسيوس ، الذي أكمل المجموعة الأولى ، هو ...

3) المشعة
6. جميع المعادن نشطة للغاية وبالتالي ...

3) مخزنة في الكيروسين
7. نظرًا لأن الإلكترونات الخارجية للمعادن تمر بسهولة إلى عناصر أخرى ، فإن كل هذه المعادن ...
2) عوامل الاختزال القوية

8. تحترق جميع المعادن القلوية في جو من الأكسجين ، وتشكل ...

3) بيروكسيدات Me2O2 وأكاسيد Me2O
9. يمكن الحصول على أكسيد البوتاسيوم نتيجة التفاعل ...

تي
2) KO2 + 3K === 2K2O

10. جميع * - المعادن تتحد مع الهيدروجين بالفعل مع تسخين طفيف ،
تشكيل…
3) الهيدريدات
11. عندما تتفاعل الفلزات القلوية مع الماء ، فإنها تتكون ...

2) القلويات والهيدروجين

12. كبريتات البوتاسيوم مادة لها الصيغة ...

3) K2SO4
13. ستتفاعل معادن المجموعة الأولى من المجموعة الفرعية الرئيسية مع الأحماض ، تلك ...

3) سيستجيب الجميع
14. زوج من المعادن له أكثر الخصائص تشابهًا:
2) K و Na

15. رد فعل الاستبدال ممكن بين ...
4) نترات الفضة والحديد
أكمل أنا: إجراء التحويلات ، اكتب معادلات التفاعل المقابلة.
Na → Na2O2 → NaO2 → Na2CO3 → NaCl

Na2O2 + Na = Na2O

Na2O + CO2 = Na2CO3

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2

أقوم بمهمة: أكمل معادلات التفاعل
أ) 2Na + H2 → 2NaH
ب) Na2O + H2O → 2NaOH

1. تنتمي جميع عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الأولى من النظام الدوري إلى
3) * - العناصر
2. جميع * - العناصر ، باستثناء الهيدروجين والهيليوم ، هي ...
3) المعادن
3. تحتوي ذرات العناصر القلوية على ...
1) إلكترون واحد لكل مستوى خارجي
4. ذرات العناصر القلوية لها ...
2) القدرة على فقدان إلكترون خارجي واحد ، وتشكيل الكاتيون
مع حالة الأكسدة +1
5. فرانسيوس ، الذي أكمل المجموعة الأولى ، هو ...

3) المشعة
6. جميع المعادن نشطة للغاية وبالتالي ...

لا توجد إجابة صحيحة هنا: الليثيوم لا يشتعل في الهواء ولا يمكن تخزينه في الكيروسين ، ولكن على الأرجح اتركه ، بالنسبة للمعادن الأخرى فهذا صحيح
3) مخزنة في الكيروسين
7. نظرًا لأن الإلكترونات الخارجية * - المعادن تنتقل بسهولة إلى عناصر أخرى ،
كل هذه المعادن ...
2) عوامل الاختزال القوية
8. تحترق جميع المعادن القلوية في جو من الأكسجين ، وتشكل ...
3) بيروكسيدات Me2O2 وأكاسيد Me2O ، على الرغم من أنها لا تناسب الجميع أيضًا
9. يمكن الحصول على أكسيد البوتاسيوم نتيجة التفاعل

2) KO2 + 3K === 2K2O
10. جميع * - تتحد المعادن مع الهيدروجين بالفعل مع تسخين طفيف ، وتشكيل ...
3) الهيدريدات
11. عندما تتفاعل الفلزات القلوية مع الماء ، فإنها تتكون ...
2) القلويات والهيدروجين
12. كبريتات البوتاسيوم مادة لها الصيغة ...
3) K2SO4
13. ستتفاعل معادن المجموعة الأولى من المجموعة الفرعية الرئيسية مع الأحماض ، تلك ...
3) سيستجيب الجميع
14. زوج من المعادن له أكثر الخصائص تشابهًا:
2) K و Na
15. رد فعل الاستبدال ممكن بين ...
4) نترات الفضة والحديد
أكمل أنا: إجراء التحويلات ، اكتب معادلات التفاعل المقابلة.
Na → Na2O2 → NaO2 → Na2CO3 → NaCl
2Nа + О2 = Nа2О2

Na2O2 + 2Na = 2Na2O

Na2O + CO2 = Na2CO3

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O
أقوم بمهمة: أكمل معادلات التفاعل
أ) 2Na + H2 → 2NaH
ب) 2NаО2 + Н2О → NaOH + NaHO2 + O2