). L.P. Ivanova, professeur de chimie au lycée de Novinsk (région d'Astrakhan) Position des éléments métalliques dans le tableau périodique de Mendeleev

1. Position des métaux dans le tableau des éléments

Les métaux sont situés principalement dans les parties gauche et inférieure du PSHE. Ceux-ci inclus:


2. Structure des atomes métalliques

Les atomes métalliques ont généralement 1 à 3 électrons dans leur niveau d’énergie externe. Leurs atomes ont un grand rayon et cèdent facilement des électrons de valence, c'est-à-dire présentent des propriétés réparatrices.

3. Propriétés physiques des métaux



Modifications de la conductivité électrique d'un métal lorsqu'il est chauffé et refroidi

Connexion métallique - c'est la liaison que réalisent les électrons libres entre les cations dans un réseau cristallin métallique.

4. Obtention de métaux


1. Réduction des métaux à partir d'oxydes avec du charbon ou du monoxyde de carbone

Me x O y + C = CO 2 + Moi ou Me x O y + CO = CO 2 + Me

2. Grillage des sulfures suivi d'une réduction

Étape 1 – Me x S y +O 2 =Me x O y +SO 2

Étape 2 -Me x O y + C = CO 2 + Me ou Me x O y + CO = CO 2 + Me

3 Aluminothermie (réduction avec un métal plus actif)

Moi x O y + Al = Al 2 O 3 + Moi

4. Hydrothermie - pour la production de métaux de haute pureté

Moi x O y + H 2 = H 2 O + Moi

5. Réduction des métaux par courant électrique (électrolyse)

1) Métaux alcalins et alcalino-terreux obtenu dans l'industrie par électrolyse sels fondus (chlorures):

2NaCl – fondre, élire. actuel. → 2 Na + Cl 2

CaCl 2 – fondre, élire. actuel. Ca + Cl2

l'hydroxyde fond :

4NaOH – fondre, élire. actuel. 4 Na + O 2 + 2 H 2 O

2) Aluminium dans l'industrie, il est obtenu par électrolyse fusion d'oxyde d'aluminium je dans la cryolithe Na 3 AlF 6 (issue de la bauxite) :

2Al 2 O 3 – fondre dans la cryolite, électr. actuel. 4 Al + 3 O 2

3) Électrolyse solutions aqueuses sels utiliser pour obtenir des métaux d'activité intermédiaire et inactifs :

2CuSO 4 +2H 2 O – solution, élect. actuel. 2 Cu + O 2 + 2 H 2 SO 4


5. Trouver des métaux dans la nature

Le plus courant dans la croûte terrestre métal - aluminium. Les métaux se trouvent à la fois sous forme de composés et sous forme libre.

1. Actif – sous forme de sels (sulfates, nitrates, chlorures, carbonates)

2. Activité modérée – sous forme d'oxydes, de sulfures ( Fe 3 O 4 , FeS 2 )

3. Noble – sous forme libre ( Au, Pt, Ag)

PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DES MÉTAUX

Sont communs Propriétés chimiques les métaux sont présentés dans le tableau :



TÂCHES D'AFFECTATION

N°1. Terminer les équations praticable réactions, nommer les produits de réaction

Li+ H 2 O =

Cu + H2O =

Al + H 2 O =

Ba + H2O =

Mg + H2O =

Ca+HCl=

Na + H 2 SO 4 (K) =

Al + H2S=

Ca + H3PO4 =

HCl + Zn =

H 2 SO 4 (k)+ Cu=

H 2 S + Mg =

HCl + Cu =

HNO 3 (K)+ С u =

H2S+Pt=

H3PO4 + Fe =

HNO 3 (p)+ Na=

Fe + Pb(NON 3) 2 =

N°2. Complétez le CRM, disposez les coefficients selon la méthode de la balance électronique, indiquez l'agent oxydant (agent réducteur) :

Al + O 2 =

Li + H 2 O =

Na + HNO 3 (k) =

Mg + Pb(NON 3) 2 =

Ni + HCl =

Ag + H 2 SO 4 (k) =

N ° 3. Insérez les caractères manquants au lieu des points (<, >ou =)

Frais de base

Li…Rb

Na…Al

Ca…K

Nombre de niveaux d'énergie

Li…Rb

Na…Al

Ca…K

Nombre d'électrons externes

Li…Rb

Na…Al

Ca…K

Rayon atomique

Li…Rb

Na…Al

Ca…K

Propriétés réparatrices

Li…Rb

Na…Al

Ca…K

Numéro 4. Complétez le CRM, disposez les coefficients selon la méthode de la balance électronique, indiquez l'agent oxydant (agent réducteur) :

K+ O2 =

Mg+ H 2 O =

Pb+ HNO3 (p) =

Fe+ CuCl2 =

Zn + H 2 SO 4 (p) =

Zn + H 2 SO 4 (k) =

N ° 5. Résoudre les problèmes de tests

1.Sélectionnez un groupe d'éléments contenant uniquement des métaux :

A) Al, As, P; B) Mg, Ca, Si; B ) K, Ca, Pb

2. Sélectionnez un groupe qui contient uniquement des substances simples - non-métaux :

A) K 2 O, SO 2, SiO 2 ; B) H 2, Cl 2, I 2; B) Ca, Ba, HCl ;

3. Indiquez les caractéristiques communes dans la structure des atomes de K et Li :

A) 2 électrons dans la dernière couche électronique ;

B) 1 électron dans la dernière couche électronique ;

C) le même nombre de couches électroniques.

4. Le calcium métallique présente les propriétés suivantes :

A) agent oxydant ;

B) agent réducteur ;

C) un agent oxydant ou un agent réducteur, selon les conditions.

5. Les propriétés métalliques du sodium sont plus faibles que celles du -

A) magnésium ; B) potassium ; C) lithium.

6. Les métaux inactifs comprennent :

A) aluminium, cuivre, zinc ; B) mercure, argent, cuivre ;

C) calcium, béryllium, argent.

7. Quelle est la propriété physique n'est pas commun à tous les métaux :

A) conductivité électrique, B) conductivité thermique,

B) dur état d'agrégation sous des conditions normales,

D) éclat métallique

Partie B. La réponse aux tâches de cette partie est un ensemble de lettres qui doivent être écrites

Correspondre.

Avec augmentation numéro de sérieélément du sous-groupe principal du groupe II du système périodique, les propriétés des éléments et des substances qu'ils forment changent comme suit :


1. Quelles caractéristiques structurelles des atomes métalliques déterminent leurs propriétés réductrices ?

Les propriétés réductrices des métaux sont déterminées par leur capacité à donner des électrons depuis la couche externe. Plus un atome abandonne facilement les électrons de sa couche externe, plus il est un agent réducteur puissant.

2. Nommez l'élément chimique qui forme une substance simple - le métal le plus actif. Justifier votre choix.

Le métal le plus actif est le francium (Fr).

Le francium est le plus facile à abandonner un électron dans sa couche externe. Il a le plus grand rayon atomique, donc l'énergie d'interaction du noyau atomique avec l'extérieur couche électronique petit

3. En quoi l'affirmation selon laquelle les métaux présentent uniquement des propriétés réductrices et, par conséquent, sont oxydées, est-elle cohérente avec un processus qui peut être reflété à l'aide de l'équation : Nommez ce processus. Dans quelles formes d’existence de l’élément chimique le cuivre apparaît-il ? Pour quelle forme d'existence éléments chimiques La déclaration ci-dessus est-elle vraie ?

Les métaux présentent des propriétés réductrices à l'état d'oxydation zéro, c'est-à-dire le métal lui-même ne peut être qu'un agent réducteur. Le processus donné est un exemple de l’oxydation de Cu2+ en Cu0. Dans cet exemple, le cuivre agit comme un cation.

Introduction

Les métaux sont des substances simples qui, dans des conditions normales, ont des propriétés caractéristiques : une conductivité électrique et thermique élevée, la capacité de bien réfléchir la lumière (ce qui provoque leur brillance et leur opacité) et la capacité de prendre la forme souhaitée sous l'influence de forces extérieures ( plasticité). Il existe une autre définition des métaux : ce sont des éléments chimiques caractérisés par la capacité de donner des électrons externes (de valence).

Parmi tous les éléments chimiques connus, environ 90 sont des métaux. Majorité composés inorganiques sont des composés de métaux.

Il existe plusieurs types de classification des métaux. La classification la plus claire des métaux est selon leur position dans tableau périodiqueéléments chimiques - classification chimique.

Si dans la version « longue » du tableau périodique, nous traçons une ligne droite passant par les éléments bore et astatine, alors les métaux seront situés à gauche de cette ligne et les non-métaux à droite de celle-ci.

Du point de vue de la structure atomique, les métaux sont divisés en intransition et transition. Les métaux non de transition sont situés dans les principaux sous-groupes du tableau périodique et se caractérisent par le fait que dans leurs atomes, les niveaux électroniques s et p sont remplis séquentiellement. Les métaux non de transition comprennent 22 éléments des principaux sous-groupes a : Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb. , Sb, Bi, Po.

Les métaux de transition sont situés dans des sous-groupes latéraux et se caractérisent par le remplissage des niveaux électroniques d ou f. Les éléments d comprennent 37 métaux des sous-groupes secondaires b : Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Sc, Y, La, Ac, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Mn, Tc, Re, Bh, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Hs, Mt.

Les éléments f comprennent 14 lanthanides (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) et 14 actinides (Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr).

Parmi les métaux de transition, on distingue également les métaux des terres rares (Sc, Y, La et lanthanides), les métaux du platine (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), les métaux transuraniens (Nr et éléments de masse atomique plus élevée).

En plus de la classification chimique, il existe également, bien que cela ne soit pas généralement accepté, une classification technique établie de longue date des métaux. Ce n'est pas aussi logique que le chimique - il est basé sur l'une ou l'autre caractéristique pratiquement importante du métal. Le fer et ses alliages sont classés comme métaux ferreux, tous les autres métaux sont classés comme non ferreux. Il existe des métaux légers (Li, Be, Mg, Ti...) et lourds (Mn, F e, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb...), ainsi que des groupements réfractaires ( Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, R e), métaux précieux (Ag, Au, métaux platine) et radioactifs (U, Th, N p, Pu, etc.). En géochimie, on distingue également les métaux traces (Ga, Ge, Hf, Re, etc.) et rares (Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, Re, etc.). Comme vous pouvez le constater, il n’y a pas de frontières claires entre les groupes.

Référence historique

Malgré le fait que la vie de la société humaine sans métaux est impossible, personne ne sait exactement quand et comment les gens ont commencé à les utiliser. Les écrits les plus anciens qui nous sont parvenus parlent d'ateliers primitifs dans lesquels l'éperlan ou le métal étaient utilisés pour en fabriquer des produits. Cela signifie que l’homme maîtrisait les métaux avant d’écrire. Lors des fouilles d'anciennes colonies, les archéologues découvrent des outils de travail et de chasse que les gens utilisaient à cette époque lointaine - couteaux, haches, pointes de flèches, aiguilles, hameçons et bien plus encore. Comment colonies anciennes, plus les produits des mains humaines étaient grossiers et primitifs. Les produits métalliques les plus anciens ont été découverts lors de fouilles dans des colonies qui existaient il y a environ 8 000 ans. Il s’agissait principalement de bijoux en or et en argent, ainsi que de pointes de flèches et de lances en cuivre.

Le mot grec « métallon » signifiait à l'origine le début des mines, d'où le terme « métal ». Dans l’Antiquité, on croyait qu’il n’existait que 7 métaux : l’or, l’argent, le cuivre, l’étain, le plomb, le fer et le mercure. Ce nombre était en corrélation avec le nombre de planètes connues à cette époque - le Soleil (or), la Lune (argent), Vénus (cuivre), Jupiter (étain), Saturne (plomb), Mars (fer), Mercure (mercure) ( voir figure) . Selon les idées alchimiques, les métaux sont nés dans les entrailles de la terre sous l'influence des rayons des planètes et se sont progressivement améliorés pour se transformer en or.

L'homme a d'abord maîtrisé les métaux natifs - l'or, l'argent, le mercure. Le premier métal produit artificiellement était le cuivre, puis il a été possible de maîtriser la production d'un alliage de cuivre avec du sel - le bronze et seulement plus tard - le fer. En 1556, le livre du métallurgiste allemand G. Agricola « Sur l'exploitation minière et la métallurgie » a été publié en Allemagne - le premier guide détaillé pour l'obtention de métaux qui nous soit parvenu. Certes, à cette époque, le plomb, l’étain et le bismuth étaient encore considérés comme des variétés du même métal. En 1789, le chimiste français A. Lavoisier, dans son manuel de chimie, a donné une liste de substances simples, qui comprenaient tous les métaux alors connus - antimoine, argent, bismuth, cobalt, étain, fer, manganèse, nickel, or, plâtre. -l'étain, le plomb, le tungstène et le zinc. À mesure que les méthodes de recherche chimique se développaient, le nombre de métaux connus commença à augmenter rapidement. Au XVIIIe siècle 14 métaux ont été découverts au 19ème siècle. - 38, au 20ème siècle. - 25 métaux. Dans la première moitié du XIXe siècle. Des satellites de platine ont été découverts et des métaux alcalins et alcalino-terreux ont été obtenus par électrolyse. Au milieu du siècle, le césium, le rubidium, le thallium et l'indium furent découverts par analyse spectrale. L'existence de métaux prédits par D.I. Mendeleev sur la base de sa loi périodique (il s'agit du gallium, du scandium et du germanium) a été brillamment confirmée. Découverte de la radioactivité à la fin du XIXème siècle. conduit à la recherche de métaux radioactifs. Enfin, par la méthode des transformations nucléaires au milieu du XXe siècle. des métaux radioactifs qui n'existent pas dans la nature, notamment des éléments transuraniens, ont été obtenus.

Propriétés physiques et chimiques des métaux.

Tous les métaux sont des solides (sauf le mercure, qui est liquide dans des conditions normales), ils diffèrent des non-métaux type particulier connexions (connexion métallique). Les électrons de Valence sont faiblement liés à un atome particulier, et à l’intérieur de chaque métal se trouve ce qu’on appelle un gaz d’électrons. La plupart des métaux ont une structure cristalline et le métal peut être considéré comme un réseau cristallin « rigide » d’ions positifs (cations). Ces électrons peuvent plus ou moins se déplacer autour du métal. Ils compensent les forces répulsives entre les cations et les lient ainsi en un corps compact.

Tous les métaux ont une conductivité électrique élevée (c'est-à-dire qu'ils sont conducteurs, contrairement aux métaux non diélectriques), notamment le cuivre, l'argent, l'or, le mercure et l'aluminium ; La conductivité thermique des métaux est également élevée. Une propriété distinctive de nombreux métaux est leur ductilité (malléabilité), grâce à laquelle ils peuvent être roulés en feuilles minces (feuille) et étirés en fil (étain, aluminium, etc.), cependant, il existe également des métaux assez cassants ( zinc, antimoine, bismuth).

Dans l'industrie, on utilise souvent non pas des métaux purs, mais des mélanges de ceux-ci appelés alliages. Dans un alliage, les propriétés d’un composant complètent généralement avec succès les propriétés de l’autre. Ainsi, le cuivre a une faible dureté et ne convient pas à la fabrication de pièces de machines, tandis que les alliages de cuivre et de zinc, appelés laiton, sont déjà assez durs et sont largement utilisés en construction mécanique. L'aluminium a une bonne ductilité et une légèreté suffisante (faible densité), mais il est trop mou. Sur cette base, un alliage d'ayuralum (duralumin) contenant du cuivre, du magnésium et du manganèse est préparé. Le Duralumin, sans perdre les propriétés de son aluminium, acquiert une dureté élevée et est donc utilisé dans technologie aéronautique. Les alliages de fer avec du carbone (et des additifs d'autres métaux) sont la fonte et l'acier bien connus.

La densité des métaux varie considérablement : pour le lithium, elle est près de la moitié de celle de l'eau (0,53 g/cm3), et pour l'osmium, elle est plus de 20 fois supérieure (22,61 g/cm3). Les métaux diffèrent également par leur dureté. Les métaux alcalins sont les plus mous : ils peuvent être facilement coupés avec un couteau ; Le métal le plus dur, le chrome, coupe le verre. Il existe une grande différence dans les points de fusion des métaux : le mercure est liquide dans des conditions normales, le césium et le gallium fondent à la température du corps humain, et le métal le plus réfractaire, le tungstène, a un point de fusion de 3380°C. Les métaux dont le point de fusion est supérieur à 1 000 °C sont classés comme métaux réfractaires, et ceux ci-dessous sont appelés métaux fusibles. À haute température, les métaux sont capables d'émettre des électrons, qui sont utilisés dans l'électronique et les générateurs thermoélectriques pour convertir directement l'énergie thermique en énergie électrique. Le fer, le cobalt, le nickel et le gadolinium, après les avoir placés dans un champ magnétique, sont capables de maintenir en permanence un état de magnétisation.

Les métaux possèdent également certaines propriétés chimiques. Les atomes métalliques cèdent relativement facilement des électrons de valence et deviennent des ions chargés positivement. Les métaux sont donc des agents réducteurs. C’est en fait leur propriété chimique principale et la plus générale.

De toute évidence, les métaux en tant qu'agents réducteurs réagiront avec divers agents oxydants, qui peuvent inclure des substances simples, des acides, des sels de métaux moins actifs et certains autres composés. Les composés de métaux avec des halogènes sont appelés halogénures, avec des sulfures de soufre, avec des nitrures d'azote, avec des phosphures de phosphore, avec des carbures de carbone, avec des siliciures de silicium, avec des borures de bore, avec des hydrures d'hydrogène, etc. Beaucoup de ces composés ont trouvé des applications importantes dans les nouvelles technologies. Par exemple, les borures métalliques sont utilisés en radioélectronique ainsi que dans l'ingénierie nucléaire comme matériaux de régulation et de protection contre les rayonnements neutroniques.

Sous l'influence d'acides oxydants concentrés, un film d'oxyde stable se forme également sur certains métaux. Ce phénomène est appelé passivation. Ainsi, dans l'acide sulfurique concentré, les métaux tels que Be, Bi, Co, Fe, Mg et Nb sont passivés (et ne réagissent pas avec lui), et dans l'acide nitrique concentré - les métaux Al, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb, Th et U.

Plus un métal est situé à gauche dans cette rangée, plus il possède de propriétés réductrices, c'est-à-dire qu'il est plus facile de s'oxyder et de passer en solution sous forme de cation, mais il est plus difficile de le réduire du cation à l'état libre. .

Un non-métal, l'hydrogène, est placé dans la série de tension, puisque cela permet de déterminer si ce métal va réagir avec des acides non oxydants en solution aqueuse (plus précisément, être oxydé par les cations hydrogène H+). Par exemple, le zinc réagit avec l'acide chlorhydrique, puisque dans la série de tensions il se trouve à gauche (avant) l'hydrogène. Au contraire, l'argent n'est pas transféré en solution par l'acide chlorhydrique, puisqu'il se trouve dans la série de tensions à droite (après) l'hydrogène. Les métaux se comportent de la même manière dans l’acide sulfurique dilué. Les métaux de la série de tension après l'hydrogène sont dits nobles (Ag, Pt, Au, etc.)

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  • B Ô La plupart des éléments chimiques connus forment des métaux simples.

    Les métaux comprennent tous les éléments des sous-groupes secondaires (B), ainsi que les éléments des sous-groupes principaux situés sous la diagonale béryllium - astate (Fig. 1). De plus, les éléments chimiques métaux forment les groupes lanthanide et actinide.

    Riz. 1. La localisation des métaux parmi les éléments des sous-groupes A (surlignés en bleu)

    Comparés aux atomes non métalliques, les atomes métalliques ont b Ô des tailles plus grandes et moins d'électrons externes, généralement 1-2. Par conséquent, les électrons externes des atomes métalliques sont faiblement liés au noyau ; les métaux les abandonnent facilement, présentant des propriétés réductrices dans les réactions chimiques.

    Considérons les modèles de changements dans certaines propriétés des métaux par groupes et périodes.

    En périodesAvecÀ mesure que la charge nucléaire augmente, le rayon des atomes diminue. Les noyaux des atomes attirent de plus en plus les électrons externes, de sorte que l'électronégativité des atomes augmente et que les propriétés métalliques diminuent. Riz. 2.

    Riz. 2. Modification des propriétés métalliques au fil des périodes

    Dans les principaux sous-groupes De haut en bas, le nombre de couches électroniques dans les atomes métalliques augmente, donc le rayon des atomes augmente. Les électrons externes seront alors moins fortement attirés vers le noyau, il y aura donc une diminution de l'électronégativité des atomes et une augmentation des propriétés métalliques. Riz. 3.

    Riz. 3. Modification des propriétés métalliques dans les sous-groupes

    Les modèles répertoriés sont également caractéristiques des éléments des sous-groupes secondaires, à de rares exceptions près.

    Les atomes des éléments métalliques ont tendance à perdre des électrons. Dans les réactions chimiques, les métaux agissent uniquement comme agents réducteurs ; ils donnent des électrons et augmentent leur état d'oxydation.

    Les atomes qui composent les substances non métalliques simples, ainsi que les atomes qui composent les atomes métalliques, peuvent accepter les électrons des atomes métalliques. substances complexes, qui sont capables d'abaisser leur état d'oxydation. Par exemple:

    2Na 0 + S 0 = Na +1 2 S -2

    Zn 0 + 2H +1 Cl = Zn +2 Cl 2 + H 0 2

    Tous les métaux n'ont pas la même réactivité chimique. Certains métaux, dans des conditions normales, ne réagissent pratiquement pas réactions chimiques, on les appelle métaux nobles. Les métaux nobles comprennent : l'or, l'argent, le platine, l'osmium, l'iridium, le palladium, le ruthénium, le rhodium.

    Les métaux nobles sont très rares dans la nature et se trouvent presque toujours dans état natif(Fig. 4). Malgré leur haute résistance à la corrosion-oxydation, ces métaux forment encore des oxydes et autres composants chimiques Par exemple, tout le monde connaît les chlorures et les nitrates d’argent.

    Riz. 4. Pépite d'or

    Résumer la leçon

    Dans cette leçon, vous avez examiné la position des éléments chimiques des métaux dans le tableau périodique, ainsi que les caractéristiques structurelles des atomes de ces éléments, qui déterminent les propriétés des substances simples et complexes. Vous avez appris pourquoi il y a beaucoup plus d’éléments chimiques dans les métaux que dans les non-métaux.

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    Devoirs

    1. Avec. 195-196 n° 7, A1-A4 du manuel de P.A. Orzhekovsky « Chimie : 9e année » / P.A. Orjekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M. : Astrel, 2013.
    2. Quelles propriétés (oxydantes ou réductrices) l'ion Fe 3+ peut-il avoir ? Illustrez votre réponse avec des équations de réaction.
    3. Comparez le rayon atomique, l'électronégativité et les propriétés réductrices du sodium et du magnésium.

    Position des métaux dans le tableau périodique

    Si dans le tableau de D.I. Mendeleïev nous traçons une diagonale du bore à l'astatine, alors dans les sous-groupes principaux sous la diagonale il y aura des atomes métalliques, et dans les sous-groupes secondaires tous les éléments sont des métaux. Les éléments situés près de la diagonale ont des propriétés doubles : dans certains de leurs composés, ils se comportent comme des métaux ; dans certains - en tant que non-métaux.

    Structure des atomes métalliques

    Dans les périodes et les sous-groupes principaux, il existe des régularités dans le changement des propriétés métalliques.

    De nombreux atomes métalliques ont 1, 2 ou 3 électrons de valence, par exemple :

    Na(+11) : 1S2 2S22p6 3S1

    Ca (+ 20) : 1S2 2S22p6 3S23p63d0 4S2

    Métaux alcalins (groupe 1, sous-groupe principal) : ...nS1.

    Alcalino-terreux (groupe 2, sous-groupe principal) : ...nS2.

    Les propriétés des atomes métalliques dépendent périodiquement de leur emplacement dans le tableau de D.I. Mendeleev.

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    a - cuivre; b - magnésium; c - α-modification du fer

    Les atomes métalliques ont tendance à abandonner leurs électrons externes. Dans un morceau de métal, un lingot ou un produit métallique, les atomes métalliques cèdent des électrons externes et les envoient dans ce morceau, ce lingot ou ce produit, se transformant en ions. Les électrons « détachés » se déplacent d'un ion à l'autre, se recombinent temporairement avec eux en atomes, sont à nouveau détachés, et ce processus se produit en continu. Les métaux ont un réseau cristallin aux nœuds duquel se trouvent des atomes ou des ions (+) ; Entre eux se trouvent des électrons libres (électrons gazeux). Le schéma de connexion en métal peut être affiché comme suit :

    М0 ↔ nē + Мn+,

    atome - ion

    n est le nombre d'électrons externes participant à la liaison (y Na - 1 ē, oui Ca - 2 ē, oui Al - 3 ē).

    Ce type de liaison est observé dans les métaux - substances simples - métaux et alliages.

    Une liaison métallique est une liaison entre des ions métalliques chargés positivement et des électrons libres dans réseau cristallin les métaux

    Une liaison métallique présente quelques similitudes avec une liaison covalente, mais aussi quelques différences, puisqu'une liaison métallique est basée sur le partage d'électrons (similarité), tous les atomes participent au partage de ces électrons (différence). C'est pourquoi les cristaux avec une liaison métallique sont plastiques, conducteurs d'électricité et ont un éclat métallique. Cependant, à l’état de vapeur, les atomes métalliques sont connectés les uns aux autres. une liaison covalente, les paires de métaux sont constituées de molécules individuelles (monatomiques et diatomiques).

    Caractéristiques générales des métaux

    La capacité des atomes à abandonner des électrons (s'oxyder)

    ← Augmentation

    Interaction avec l'oxygène atmosphérique

    S'oxyde rapidement à des températures normales

    S'oxyde lentement à des températures normales ou lorsqu'il est chauffé

    Ne pas oxyder

    Interaction avec l'eau

    À température normale, du H2 est libéré et de l'hydroxyde se forme

    Lorsqu'il est chauffé, H2 est libéré

    H2 n'est pas déplacé de l'eau

    Interaction avec les acides

    Déplace le H2 des acides dilués

    Ne déplace pas le H2 des acides dilués

    Réagissez avec conc. et dil. HNO3 et conc. H2SO4 lorsqu'il est chauffé

    Ne réagit pas avec les acides

    Être dans la nature

    Uniquement dans les connexions

    En connexions et sous forme libre

    Principalement sous forme libre

    Modalités d'obtention

    Électrolyse des matières fondues

    Réduction au charbon, au monoxyde de carbone (2), aluminothermie ou électrolyse de solutions aqueuses salines

    La capacité des ions à gagner des électrons (récupérer)

    Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

    Augmentation →

    Série de tension électrochimique des métaux. Propriétés physiques et chimiques des métaux

    Sont communs propriétés physiques les métaux

    Les propriétés physiques générales des métaux sont déterminées par la liaison métallique et le réseau cristallin métallique.

    Malléabilité, ductilité

    L'action mécanique sur un cristal métallique provoque le déplacement de couches d'atomes. Étant donné que les électrons du métal se déplacent dans le cristal, aucune rupture de liaison ne se produit. La plasticité diminue dans la série Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe. L'or, par exemple, peut être roulé en feuilles d'une épaisseur maximale de 0,001 mm, qui sont utilisées pour dorer divers objets. Papier d'aluminium est apparu relativement récemment et avant le thé, le chocolat était forgé dans du papier d'aluminium, appelé staniol. Cependant, Mn et Bi n'ont pas de ductilité : ce sont des métaux fragiles.

    Brillance métallique

    Lustre métallique, que tous les métaux perdent en poudre sauf Al Et Mg. Les métaux les plus brillants sont Hg(les fameux « miroirs vénitiens » en étaient fabriqués au Moyen Âge), Ag(les miroirs modernes en sont désormais fabriqués selon la réaction du « miroir d'argent »). Par couleur (classiquement), on distingue les métaux ferreux et non ferreux. Parmi ces derniers, nous soulignons les plus précieux - Au, Ag, Pt. L'or est le métal des bijoutiers. C’est sur cette base que les merveilleux œufs de Pâques de Fabergé ont été fabriqués.

    Sonnerie

    Les métaux sonnent, et cette propriété est utilisée pour fabriquer des cloches (rappelez-vous la cloche du tsar au Kremlin de Moscou). Les métaux les plus sonores sont Au, Ag, Cu. Le cuivre sonne avec un tintement épais et bourdonnant – un tintement cramoisi. Cette expression figurative n'est pas en l'honneur de la framboise, mais en l'honneur de la ville néerlandaise de Malina, où le premier les cloches de l'église. En Russie, les artisans russes commencèrent alors à fondre des cloches même meilleure qualité, et les habitants des villes et villages ont fait don de bijoux en or et en argent afin que les cloches coulées pour les temples sonnent mieux. Dans certains prêteurs sur gages russes, l'authenticité des bagues en or acceptées pour la commande était déterminée par la sonnerie d'une alliance en or suspendue aux cheveux d'une femme (un son aigu très long et clair se fait entendre).

    Dans des conditions normales, tous les métaux sauf le mercure Hg - solides. Le métal le plus dur est le chrome Cr : il raye le verre. Les métaux alcalins sont les plus mous : ils peuvent être coupés avec un couteau. Les métaux alcalins sont stockés avec de grandes précautions - Na - dans le kérosène, et Li - dans la vaseline en raison de sa légèreté, le kérosène - dans un bocal en verre, un pot - dans des copeaux d'amiante, l'amiante - dans un pot en fer blanc.

    Conductivité électrique

    bien conductivité électrique Les métaux s'expliquent par la présence d'électrons libres qui, sous l'influence même d'une petite différence de potentiel, acquièrent un mouvement directionnel du pôle négatif au pôle positif. À mesure que la température augmente, les vibrations des atomes (ions) augmentent, ce qui entrave le mouvement directionnel des électrons et entraîne ainsi une diminution de la conductivité électrique. À basse température, le mouvement oscillatoire est au contraire fortement réduit et la conductivité électrique augmente fortement. Proches du zéro absolu, les métaux présentent une supraconductivité. Ag, Cu, Au, Al, Fe ont la conductivité électrique la plus élevée ; les pires conducteurs sont Hg, Pb, W.

    Conductivité thermique

    Dans des conditions normales, la conductivité thermique des métaux change essentiellement dans le même ordre que leur conductivité électrique. La conductivité thermique est déterminée par la grande mobilité des électrons libres et mouvement oscillatoire atomes, grâce à quoi la température s'égalise rapidement dans la masse métallique. La conductivité thermique la plus élevée est celle de l'argent et du cuivre, la plus faible celle du bismuth et du mercure.

    Densité

    La densité des métaux est différente. Plus c'est petit, plus c'est petit masse atomiqueélément métallique et plus le rayon de son atome est grand. Le métal le plus léger est le lithium (densité 0,53 g/cm3), le plus lourd est l'osmium (densité 22,6 g/cm3). Les métaux dont la densité est inférieure à 5 g/cm3 sont dits légers, les autres sont dits lourds.

    Les points de fusion et d'ébullition des métaux varient. Le métal le plus fusible est le mercure (tbp = -38,9°C), le césium et le gallium fondent respectivement à 29 et 29,8°C. Le tungstène est le métal le plus réfractaire (tbp = 3390°C).

    Le concept d'allotropie des métaux à l'aide de l'exemple de l'étain

    Certains métaux présentent des modifications allotropiques.

    Par exemple, l’étain se distingue en :

    α-étain, ou étain gris (« peste de l'étain » - la transformation du β-étain ordinaire en α-étain lorsque basses températures causé la mort de l'expédition de R. Scott à pôle Sud, qui a perdu tout carburant, puisqu'il était stocké dans des réservoirs scellés avec de l'étain), est stable à t<14°С, серый порошок.

    · Le β-étain, ou étain blanc (t = 14 - 161°C) est un métal très mou, mais plus dur que le plomb, se prêtant au moulage et au brasage. Utilisé dans les alliages, par exemple pour fabriquer du fer blanc (fer étamé).

    Série de tension électrochimique des métaux et ses deux règles

    La disposition des atomes en ligne en fonction de leur réactivité peut être représentée comme suit :

    Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb,H2 , Cu, Hg, Ag, Pt, Au.

    La position d'un élément dans la série électrochimique montre avec quelle facilité il forme des ions dans une solution aqueuse, c'est-à-dire sa réactivité. La réactivité des éléments dépend de leur capacité à accepter ou à donner des électrons impliqués dans la formation des liaisons.

    1ère règle des séries de tension

    Si un métal se trouve dans cette série avant l'hydrogène, il est capable de le déplacer des solutions acides ; s'il est après l'hydrogène, alors non.

    Par exemple, Zn, Mg, Al a donné une réaction de substitution avec des acides (ils sont dans la plage de tension jusqu'à H), UN Cu non (elle est après H).

    2ème règle des séries de tension

    Si un métal est dans la série de contraintes avant le métal salin, alors il est capable de déplacer ce métal de la solution de son sel.

    Par exemple, CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

    Dans de tels cas, la position du métal avant ou après hydrogène peu importe, ce qui est important c'est que le métal qui réagit précède le métal formant le sel :

    Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2.

    Propriétés chimiques générales des métaux

    Dans les réactions chimiques, les métaux sont des agents réducteurs (donnent des électrons).

    Interaction substances simples .

    1. Les métaux forment des sels avec des halogènes - halogénures :

    Mg + Cl2 = MgCl2 ;

    Zn + Br2 = ZnBr2.

    2. Les métaux forment des oxydes avec l'oxygène :

    4Na + O2 = 2Na2O ;

    2Cu + O2 = 2CuO.

    3. Les métaux forment des sels avec le soufre - sulfures :

    4. Avec l'hydrogène, les métaux les plus actifs forment des hydrures, par exemple :

    Ca + H2 = CaH2.

    5. De nombreux métaux forment des carbures avec le carbone :

    Ca + 2C = CaC2.

    Interaction avec des substances complexes

    1. Les métaux situés au début de la série de tensions (du lithium au sodium), dans des conditions normales, déplacent l'hydrogène de l'eau et forment des alcalis, par exemple :

    2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.

    2. Les métaux situés dans la série de tension jusqu'à l'hydrogène interagissent avec des acides dilués (HCl, H2SO4, etc.), ce qui entraîne la formation de sels et la libération d'hydrogène, par exemple :

    2Al + 6НCl = 2AlCl3 + 3H2.

    3. Les métaux interagissent avec des solutions de sels de métaux moins actifs, ce qui entraîne la formation d'un sel d'un métal plus actif et le métal le moins actif est libéré sous forme libre, par exemple :

    CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

    Métaux dans la nature.

    Trouver des métaux dans la nature.

    La plupart des métaux se trouvent dans la nature sous forme de composés variés : les métaux actifs ne se trouvent que sous forme de composés ; métaux peu actifs - sous forme de composés et sous forme libre ; métaux nobles (Ag, Pt, Au...) sous forme libre.

    Les métaux natifs se trouvent généralement en petites quantités sous forme de grains ou d’inclusions dans les roches. Parfois, il y a aussi des morceaux de métal assez gros - des pépites. De nombreux métaux dans la nature existent à l'état lié sous la forme de composés chimiques naturels - minéraux. Il s'agit très souvent d'oxydes, par exemple de minéraux de fer : minerai de fer rouge Fe2O3, minerai de fer brun 2Fe2O3 ∙ 3H2O, minerai de fer magnétique Fe3O4.

    Les minéraux font partie des roches et des minerais. Roudami sont des formations naturelles contenant des minéraux dans lesquelles les métaux se trouvent en quantités technologiquement et économiquement adaptées à la production de métaux dans l'industrie.

    Sur la base de la composition chimique du minéral inclus dans le minerai, on distingue les oxydes, les sulfures et autres minerais.

    Habituellement, avant d'obtenir des métaux à partir du minerai, celui-ci est pré-enrichi - les stériles et les impuretés sont séparés, ce qui entraîne la formation d'un concentré qui sert de matière première pour la production métallurgique.

    Méthodes d'obtention des métaux.

    L'obtention de métaux à partir de leurs composés est la tâche de la métallurgie. Tout procédé métallurgique est un processus de réduction d'ions métalliques à l'aide de divers agents réducteurs, aboutissant à la production de métaux sous forme libre. Selon la méthode de réalisation du procédé métallurgique, on distingue la pyrométallurgie, l'hydrométallurgie et l'électrométallurgie.

    Pyrométallurgie- il s'agit de la production de métaux à partir de leurs composés à haute température à l'aide de divers agents réducteurs : carbone, monoxyde de carbone (II), hydrogène, métaux (aluminium, magnésium), etc.

    Exemples de récupération de métaux

    ZnO + C → Zn + CO2 ;

    monoxyde de carbone:

    Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 ;

    hydrogène:

    WO3 + 3H2 → W + 3H2O ;

    CoO + H2 → Co + H2O ;

    aluminium (aluminothermie):

    4Al + 3MnO2 → 2Al2O3 + 3Mn ;

    Cr2O3 + 2Al = 2Al2O3 + 2Cr ;

    magnésium:

    TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2.

    Hydrométallurgie- il s'agit de la production de métaux, qui comprend deux processus : 1) un composé métallique naturel est dissous dans un acide, ce qui donne une solution du sel métallique ; 2) ce métal est déplacé de la solution résultante par un métal plus actif. Par exemple:

    1. 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2.

    CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.

    2. CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

    Électrométallurgie- il s'agit de la production de métaux par électrolyse de solutions ou de fusions de leurs composés. Le courant électrique joue le rôle d'agent réducteur dans le processus d'électrolyse.

    Caractéristiques générales des métaux du groupe IA.

    Les métaux du sous-groupe principal du premier groupe (groupe IA) comprennent le lithium (Li), le sodium (Na), le potassium (K), le rubidium (Rb), le césium (Cs), le francium (Fr). Ces métaux sont appelés alcalins car eux et leurs oxydes forment des alcalis lorsqu'ils réagissent avec l'eau.

    Les métaux alcalins appartiennent aux éléments s. Les atomes métalliques ont un électron s (ns1) dans leur couche électronique externe.

    Potassium, sodium - substances simples

    Métaux alcalins en ampoules :
    a - césium; b - rubidium ; c-potassium ; g – sodium

    Informations de base sur les éléments du groupe IA

    Li-lithium

    Na sodium

    K-potassium

    Rubidium Rb

    Cs césium

    Fr France

    Numéro atomique

    État d'oxydation

    Principaux composés naturels

    Li2O Al2O3 4SiO2 (spodumène); LiAl(PO4)F, LiAl(PO4)OH (amblygonite)

    NaCl (sel de table); Na2SO4· 10H2O (sel de Glauber, mirabile) ; KCl NaCl (sylvinite)

    KCl (sylvinite), KCl NaCl (sylvinite) ; K (feldspath potassique, orthoglaçage) ; KCl MgCl2 6H2O (carnallite) - trouvé dans les plantes

    En tant qu'impureté isoamorphe dans les minéraux de potassium - sylvinite et carnallite

    4Cs2O 4Al2O3 18 SiO2 2H2O (hémi-cyte); satellite de minéraux de potassium

    Produit de désintégration de l'actinium α

    Propriétés physiques

    Potassium et sodium - métaux argentés mous (coupés au couteau) ; ρ(K) = 860 kg/m3, Tfondre(K) = 63,7°C, ρ(Na) = 970 kg/m3, Tfondre(Na) = 97,8°C. Ils ont une conductivité thermique et électrique élevée, colorent la flamme dans des couleurs caractéristiques : K - violet pâle, Na - jaune.

    https://pandia.ru/text/78/392/images/image005_57.jpg" alt="(!LANG : Dissolution de l'oxyde de soufre (IV) dans l'eau" width="312" height="253 src=">Реакция серы с натрием!}

    Interaction avec des substances complexes :

    1. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.

    2. 2Na + Na2O2 → 2Na2O.

    3. 2Na + 2НCl → 2NaCl + Н2.

    Industrie des pâtes et papiers" href="/text/category/tcellyulozno_bumazhnaya_promishlennostmz/" rel="bookmark">production de papier, de tissus artificiels, de savon, pour le nettoyage des oléoducs, dans la production de fibres artificielles, dans des piles alcalines.

    Trouver des composés métalliquesI.A.groupes dans la nature.

    SelsNaCl- chlorure de sodium, NaNO3- du nitrate de sodium (salpêtre du Chili), Na2СО3- du carbonate de sodium (soude), NaHCO3- du bicarbonate de sodium (bicarbonate de soude), Na2SO4- sulfate de sodium, Na2SO410H2O- le sel de Glauber, KCl- chlorure de potassium, KNO3- nitrate de potassium (nitrate de potassium), K2SO4- le sulfate de potassium, K2CO3- carbonate de potassium (potasse) - substances ioniques cristallines, presque toutes solubles dans l'eau. Les sels de sodium et de potassium présentent les propriétés des sels moyens :

    · 2NaCl(solide) + Н2SO4(conc.) → Na2SO4 + 2НCl ;

    · KCl + AgNo3 → KNO3 + AgCl ↓ ;

    · Na2СО3 + 2НCl → NaCl + CO2 + Н2О ;

    · K2СО3 + Н2О ↔ KHCO3 + KOH ;

    CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH - (milieu alcalin, pH< 7).

    Cristaux de sel de table

    Mine de sel

    Na2СО3 utilisé pour la production de papier, de savon, de verre ;

    NaHCO3- en médecine, en cuisine, dans la production d'eaux minérales, dans les extincteurs ;

    K2CO3- pour produire du savon liquide et du verre ;

    Potasse – carbonate de potassium

    NaNO3, KNO3, KCl, K2SO4― les engrais potassiques les plus importants.

    https://pandia.ru/text/78/392/images/image013_35.gif" align="left" width="278" height="288 src=">

    Le sel marin contient 90 à 95 % de NaCl (chlorure de sodium) et jusqu'à 5 % d'autres minéraux : sels de magnésium, sels de calcium, sels de potassium, sels de manganèse, sels de phosphore, sels d'iode, etc. Au total, plus de 40 éléments utiles du périodique table - tout cela existe dans l'eau de mer.

    Mer Morte

    Il y a là quelque chose d’extraordinaire, presque de fantastique. Dans les terres orientales, même le plus petit courant d’humidité est une source de vie, où les jardins fleurissent et les céréales mûrissent. Mais cette eau tue tous les êtres vivants.

    De nombreux peuples ont visité ces rivages : Arabes, Juifs, Grecs, Romains ; Chacun d'eux appelait cet immense lac dans sa propre langue, mais la signification du nom était la même : mort, pourri, sans vie.

    Nous nous trouvions sur un rivage désert dont l'aspect terne évoquait la tristesse : une terre morte - pas d'herbe, pas d'oiseaux. De l’autre côté du lac, des montagnes rougeâtres s’élevaient abruptement sur l’eau verte. Pistes nues et ridées. Il semblait qu’une force avait arraché leur enveloppe naturelle et que les muscles de la terre étaient exposés.

    Nous avons décidé de nager, mais l'eau s'est avérée froide, nous nous sommes simplement lavés avec de l'eau épaisse et courante comme de la saumure fraîche. Après quelques minutes, mon visage et mes mains étaient recouverts d'une couche blanche de sel, et un goût insupportablement amer est resté sur mes lèvres, dont je n'ai pas pu me débarrasser pendant longtemps. Il est impossible de se noyer dans cette mer : l'eau épaisse elle-même retient une personne à la surface.

    Parfois, les poissons nagent du Jourdain jusqu'à la mer Morte. Elle meurt en une minute. Nous avons trouvé un de ces poissons échoué sur le rivage. C'était dur comme un bâton, dans une solide coquille de sel.
    Cette mer peut devenir une source de richesse pour les populations. Après tout, c’est un réservoir géant de sels minéraux.


    Chaque litre d'eau de la Mer Morte contient 275 grammes de sels de potassium, de sodium, de brome, de magnésium et de calcium. Les réserves minérales ici sont estimées à 43 milliards de tonnes. Le brome et la potasse peuvent être produits à un coût extrêmement bas et il n’y a aucune limite à l’échelle de production. Le pays possède d'énormes réserves de phosphates, très demandés sur le marché mondial, mais seule une quantité négligeable est extraite.

    Caractéristiques générales des éléments du groupe IIA.

    Les métaux du sous-groupe principal du deuxième groupe (groupe IIA) comprennent le béryllium (Be), le magnésium (Mg), le calcium (Ca), le strontium (Sr), le baryum (Ba), le radium (Ra). Ces métaux sont appelés métaux alcalino-terreux, car leurs hydroxydes Me(OH)2 ont des propriétés alcalines et leurs oxydes MeO sont similaires dans leur caractère réfractaire aux oxydes. métaux lourds, autrefois appelées « terres ».

    Les métaux alcalino-terreux appartiennent aux éléments s. Les atomes métalliques ont deux électrons s (ns2) dans leur couche électronique externe.

    Informations de base sur les éléments du groupe IIA

    Être béryllium

    Mg magnésium

    Californie calcium

    Sr strontium

    Ba baryum

    Radium

    Numéro atomique

    Structure des couches électroniques externes des atomes

    où n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, n est le numéro de la période

    État d'oxydation

    Principaux composés naturels

    3BeO Al2O3 6SiO2 (béryl); Be2SiO4 (phénacite)

    2MgO SO2 (olivine) ; MgCO3 (magnésite) ; MgCO3 · CaCO3 (dolomite); MgCl2 KCl 6H2O (lite charnelle)

    CaCO3 (calcite), CaF2-fluorite, CaO Al2O3 6SiO2 (anorthite) ; CaSO4 2H2O (gypse); MgCO3 CaCO3 (dolomite), Сa3(PO4)2 – phosphorite, Сa5(PO4)3Х (Х = F, Cl, OH) – apatite

    SrCO3 (stron-cyanite), SrSO4 (célestine)

    BaCO3 (baterite) BaSO4 (barytine, longeron lourd)

    Dans le cadre des minerais d'uranium

    Terre alcaline― métaux blanc argenté clair. Le strontium a une teinte dorée et est beaucoup plus dur métaux alcalins. Le baryum est plus mou que le plomb. Dans l'air aux températures ordinaires, la surface du béryllium et du magnésium est recouverte d'un film d'oxyde protecteur. Les métaux alcalino-terreux interagissent activement avec l'oxygène de l'air et sont donc stockés sous une couche de kérosène ou dans des récipients scellés, comme les métaux alcalins.

    Le calcium est une substance simple

    Propriétés physiques

    Le calcium naturel est un mélange d'isotopes stables. Le calcium le plus courant est de 97 %). Calcium - métal blanc argenté; ρ = 1550 kg/m3, Tfondre = 839°C. Colore la flamme en rouge orangé.

    Propriétés chimiques

    Interaction avec des substances simples (non-métaux) :

    1. Avec des halogènes : Ca + Cl2 → CaCl2 (chlorure de calcium).

    2. Avec carbone : Ca + 2C → CaC2 (carbure de calcium).

    3. Avec de l'hydrogène : Ca + H2 → CaH2 (hydrure de calcium).

    Sels: CaCO3 Le carbonate de calcium est l'un des composés les plus répandus sur Terre : craie, marbre, calcaire. Le plus important de ces minéraux est le calcaire. C'est en soi une excellente pierre de construction ; en outre, c'est une matière première pour la production de ciment, de chaux éteinte, de verre, etc.

    Du gravier calcaire est utilisé pour renforcer les routes et de la poudre est utilisée pour réduire l'acidité du sol.

    La craie naturelle représente les restes de coquilles d'animaux anciens. Il est utilisé comme crayons de couleur à l’école, dans les dentifrices et dans la production de papier et de caoutchouc.

    https://pandia.ru/text/78/392/images/image040_7.jpg" width="250" height="196">

    Propriétés physiques

    Le fer est un métal blanc argenté ou gris, dur, à haute ductilité, conductivité thermique et électrique, réfractaire ; ρ = 7874 kg/m3, Tfondre = 1540°C. Contrairement à d’autres métaux, le fer peut être magnétisé et possède un ferromagnétisme.

    Propriétés chimiques

    Le fer interagit avec des substances simples et complexes.

    Interaction du fer avec l'oxygène

    a) lorsqu'il est chauffé (combustion), b) à N. toi. (corrosion)

    Propriétés chimiques du fer

    Quand n. à.

    Lorsqu'il est chauffé

    Réaction

    3FeSO4 + 2K3 = Fe32↓ + 3K2SO4 (bleu turbulen - précipité bleu foncé).

    1. 4FeCl3 + 3K4 = Fe43↓ + 12KCl (bleu de Prusse - précipité bleu foncé).

    2. FeCl3 + 3NH4CNS ⇆ Fe(CNS)3 + 3NH4Cl (par exemple rhodanide rouge sang + ammoniaque).

    Rôle biologique du fer

    Les biochimistes révèlent le rôle énorme du fer dans la vie des plantes, des animaux et des humains. Faisant partie de l’hémoglobine, le fer provoque la couleur rouge de cette substance, qui, à son tour, détermine la couleur du sang. Le corps humain adulte contient 3 g de fer, dont 75 % font partie de l'hémoglobine, grâce à laquelle s'effectue le processus biologique le plus important - la respiration. Le fer est également nécessaire aux plantes. Il participe aux processus d'oxydation du protoplasme, à la respiration des plantes et à la construction de la chlorophylle, bien qu'il ne fasse pas lui-même partie de sa composition. Le fer est utilisé depuis longtemps en médecine pour traiter l’anémie, l’épuisement et la perte de force.



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