Regole per la serie di tensioni dei metalli. Il mondo dei materiali moderni è una serie elettrochimica di tensioni metalliche. Interazione dei metalli con soluzioni acquose di sali

Sezioni: Chimica, Concorso "Presentazione per la lezione"

Classe: 11

Presentazione per la lezione

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Attenzione! L'anteprima della diapositiva è solo a scopo informativo e potrebbe non rappresentare l'intera portata della presentazione. Se sei interessato a questo lavoro, scarica la versione completa.

Obiettivi e obiettivi:

• Esercitazione: Considerazione dell'attività chimica dei metalli in base alla posizione nella tavola periodica D.I. Mendeleev e nella serie della tensione elettrochimica dei metalli.
• Sviluppando: Contribuire allo sviluppo della memoria uditiva, alla capacità di confrontare le informazioni, pensare in modo logico e spiegare le reazioni chimiche in corso.
• Educativo: Formare un'abilità lavoro indipendente, la capacità di esprimere ragionevolmente la propria opinione e di ascoltare i compagni di classe, instilliamo nei bambini un senso di patriottismo e di orgoglio nei confronti dei connazionali.

Attrezzatura: PC con proiettore multimediale, laboratori individuali con set di reagenti chimici, modelli di reticoli cristallini di metalli.

Tipo di lezione: utilizzare la tecnologia per lo sviluppo del pensiero critico.

Durante le lezioni

IO. Fase di sfida.

L'attualizzazione delle conoscenze sul tema, il risveglio dell'attività cognitiva.

Bluff gioco: "Credi che...". (Diapositiva 3)

1. I metalli occupano l'angolo in alto a sinistra nel PSCE.
2. Nei cristalli, gli atomi di metallo sono legati da un legame metallico.
3. Gli elettroni di valenza dei metalli sono strettamente legati al nucleo.
4. I metalli nei sottogruppi principali (A) di solito hanno 2 elettroni nel livello esterno.
5. Nel gruppo dall'alto verso il basso c'è un aumento delle proprietà riducenti dei metalli.
6. Per valutare la reattività di un metallo in soluzioni di acidi e sali, basta guardare le serie elettrochimiche delle tensioni dei metalli.
7. Per valutare la reattività di un metallo in soluzioni di acidi e sali basta guardare la tavola periodica di D.I. Mendeleev

Domanda alla classe? Cosa significa la voce? Io 0 - ne -\u003e Io + n(Diapositiva 4)

Risposta: Me0 - è un agente riducente, il che significa che interagisce con agenti ossidanti. I seguenti possono agire come ossidanti:

1. Sostanze semplici (+ O 2, Cl 2, S ...)
2. Sostanze complesse (H 2 O, acidi, soluzioni saline...)

II. Comprendere nuove informazioni.

Come tecnica metodologica, si propone di elaborare uno schema di riferimento.

Domanda alla classe? Quali fattori influenzano le proprietà riducenti dei metalli? (Diapositiva 5)

Risposta: Dalla posizione nella tavola periodica di D.I. Mendeleev o dalla posizione nella serie elettrochimica della tensione dei metalli.

L'insegnante introduce i concetti: attività chimica ed attività elettrochimica.

Prima di iniziare la spiegazione, i bambini sono invitati a confrontare l'attività degli atomi A e Li posizione nella tavola periodica D.I. Mendeleev e l'attività delle sostanze semplici formate da questi elementi in base alla loro posizione nella serie elettrochimica delle tensioni metalliche. (Diapositiva 6)

C'è una contraddizione:Conformemente al regolamento metalli alcalini in PSCE e secondo i modelli di modifica delle proprietà degli elementi nel sottogruppo, l'attività del potassio è maggiore di quella del litio. In termini di posizione nella serie di tensioni, il litio è il più attivo.

Nuovo materiale. L'insegnante spiega la differenza tra attività chimica ed elettrochimica e spiega che la serie elettrochimica di tensioni riflette la capacità di un metallo di trasformarsi in uno ione idratato, dove la misura dell'attività del metallo è l'energia, che consiste in tre termini (energia di atomizzazione, ionizzazione energia e energia di idratazione). Annotiamo il materiale su un quaderno. (Diapositive 7-10)

Scrivere insieme su un taccuino conclusione: Più piccolo è il raggio dello ione, maggiore è il campo elettrico che lo circonda, maggiore è l'energia rilasciata durante l'idratazione, quindi maggiori proprietà riducenti di questo metallo nelle reazioni.

Riferimento storico: presentazione di uno studente sulla creazione da parte di Beketov di una serie dislocante di metalli. (Diapositiva 11)

L'azione della serie di tensioni elettrochimiche dei metalli è limitata solo dalle reazioni dei metalli con soluzioni elettrolitiche (acidi, sali).

Promemoria:

1. Le proprietà riducenti dei metalli diminuiscono durante le reazioni in soluzioni acquose in condizioni standard (250°C, 1 atm.);
2. Il metallo a sinistra sposta il metallo a destra dei suoi sali in soluzione;
3. I metalli che resistono all'idrogeno lo spostano dagli acidi in soluzione (escl.: HNO3);
4. Io (ad Al) + H 2 O -> alcali + H 2
   Altro Io (fino a H 2) + H 2 O -> ossido + H 2 (condizioni difficili)
   Io (dopo H 2) + H 2 O -> non reagire

(Diapositiva 12)

Ai bambini vengono dati degli appunti.

Lavoro pratico:"Interazione dei metalli con soluzioni saline" (Diapositiva 13)

Effettua la transizione:

• CuSO4 —> FeSO4
• CuSO4 —> ZnSO4

Dimostrazione dell'esperienza di interazione tra rame e soluzione di nitrato di mercurio (II).

III. Riflessione, contemplazione.

Ripetiamo: in tal caso utilizziamo la tavola periodica, e in tal caso è necessaria una serie di tensioni metalliche. (Diapositive 14-15).

Torniamo alle domande iniziali della lezione. Evidenziamo sullo schermo le domande 6 e 7. Analizziamo quale affermazione non è corretta. Sullo schermo: la chiave (controlla l'attività 1). (Diapositiva 16).

Riassumendo la lezione:

• Cosa hai imparato?
• In quale caso è possibile utilizzare la serie di tensioni elettrochimiche dei metalli?

Compiti a casa: (diapositiva 17)

1. Ripetere il concetto di "POTENZIALE" dal corso di fisica;
2. Termina l'equazione di reazione, scrivi le equazioni di bilancio elettronico: Cu + Hg (NO 3) 2 →
3. Dati metalli ( Fe, Mg, Pb, Cu)- offrire esperimenti che confermino la posizione di questi metalli nella serie elettrochimica della tensione.

Valutiamo i risultati per il bluff game, il lavoro al board, le risposte orali, la comunicazione, il lavoro pratico.

Libri usati:

1. OS Gabrielyan, GG Lysova, AG Vvedenskaya "Manuale per l'insegnante. Grado di chimica 11, parte II "Casa editrice Drofa.
2. NL Glinka Chimica generale.

Se, dall'intera serie di potenziali elettrodi standard, individuiamo solo quei processi elettrodici che corrispondono all'equazione generale

quindi otteniamo una serie di sollecitazioni dei metalli. Oltre ai metalli, in questa serie è sempre incluso l'idrogeno, il che consente di vedere quali metalli sono in grado di sostituire l'idrogeno dalle soluzioni acquose di acidi.

Tabella 19

Nella tabella sono riportate alcune sollecitazioni per i metalli più importanti. 19. La posizione di un particolare metallo in una serie di sollecitazioni caratterizza la sua capacità di interazioni redox in soluzioni acquose in condizioni standard. Gli ioni metallici sono agenti ossidanti e i metalli sotto forma di sostanze semplici sono agenti riducenti. Allo stesso tempo, più il metallo si trova nella serie di tensioni, più forte è l'agente ossidante in una soluzione acquosa i suoi ioni e viceversa, più il metallo è vicino all'inizio della serie, più forte è il riducente le proprietà sono esibite da una sostanza semplice: il metallo.

Potenziale di processo dell'elettrodo

v ambiente neutroè uguale a B (vedi p. 273). I metalli attivi all'inizio della serie, avendo un potenziale molto più negativo di -0,41 V, sostituiscono l'idrogeno dall'acqua. Il magnesio soppianta l'idrogeno solo da acqua calda. I metalli situati tra il magnesio e il cadmio di solito non sostituiscono l'idrogeno dall'acqua. Film di ossido si formano sulla superficie di questi metalli, che hanno effetto protettivo.

I metalli situati tra il magnesio e l'idrogeno spostano l'idrogeno dalle soluzioni acide. Allo stesso tempo, sulla superficie di alcuni metalli si formano anche delle pellicole protettive che inibiscono la reazione. Quindi, il film di ossido sull'alluminio rende questo metallo resistente non solo all'acqua, ma anche alle soluzioni di alcuni acidi. Il piombo non si dissolve in acido solforico a una concentrazione inferiore a , poiché il sale formato durante l'interazione del piombo con l'acido solforico è insolubile e crea un film protettivo sulla superficie del metallo. Il fenomeno della profonda inibizione dell'ossidazione del metallo, dovuto alla presenza di ossido protettivo o film di sale sulla sua superficie, è chiamato passività, e lo stato del metallo in questo caso è chiamato stato passivo.

I metalli sono in grado di spostarsi a vicenda dalle soluzioni saline. La direzione della reazione è determinata in questo caso dalla loro posizione reciproca nella serie di tensioni. Considerando casi specifici di tali reazioni, va ricordato che i metalli attivi spostano l'idrogeno non solo dall'acqua, ma anche da qualsiasi soluzione acquosa. Pertanto, lo spostamento reciproco dei metalli dalle soluzioni dei loro sali si verifica praticamente solo nel caso di metalli situati nella riga dopo il magnesio.

Lo spostamento dei metalli dai loro composti da parte di altri metalli fu studiato per la prima volta in dettaglio da Beketov. Come risultato del suo lavoro, ha disposto i metalli in base alla loro attività chimica in una serie di spostamenti, che è il prototipo di una serie di sollecitazioni metalliche.

La posizione reciproca di alcuni metalli in una serie di tensioni e in sistema periodico a prima vista non corrispondono tra loro. Ad esempio, in base alla posizione nel sistema periodico, la reattività del potassio deve essere maggiore del sodio e il sodio deve essere maggiore del litio. Nella serie di voltaggi, il litio è il più attivo e il potassio occupa una posizione intermedia tra il litio e il sodio. Zinco e rame, in base alla loro posizione nel sistema periodico, dovrebbero avere un'attività chimica approssimativamente uguale, ma nella serie di tensioni lo zinco si trova molto prima del rame. La ragione di questo tipo di incoerenza è la seguente.

Quando si confrontano metalli che occupano una posizione particolare nel sistema periodico, la misura della loro attività chimica - capacità riducente - è assunta come valore dell'energia di ionizzazione degli atomi liberi. Infatti, passando, ad esempio, dall'alto verso il basso lungo il sottogruppo principale del gruppo I del sistema periodico, l'energia di ionizzazione degli atomi diminuisce, che è associata ad un aumento dei loro raggi (cioè, con una grande distanza di elettroni esterni dal nucleo) e con screening crescente Carica positiva nuclei da strati elettronici intermedi (vedi § 31). Pertanto, gli atomi di potassio mostrano una maggiore attività chimica - hanno proprietà riducenti più forti - rispetto agli atomi di sodio e gli atomi di sodio sono più attivi degli atomi di litio.

Quando si confrontano i metalli in una serie di tensioni, la misura dell'attività chimica viene considerata come il lavoro di conversione di un metallo allo stato solido in ioni idratati in una soluzione acquosa. Questo lavoro può essere rappresentato come la somma di tre termini: l'energia di atomizzazione - la trasformazione di un cristallo di metallo in atomi isolati, l'energia di ionizzazione degli atomi di metallo liberi e l'energia di idratazione degli ioni risultanti. L'energia di atomizzazione caratterizza la forza del reticolo cristallino di un dato metallo. L'energia di ionizzazione degli atomi - il distacco degli elettroni di valenza da essi - è determinata direttamente dalla posizione del metallo nel sistema periodico. L'energia rilasciata durante l'idratazione dipende dalla struttura elettronica dello ione, dalla sua carica e dal raggio.

Gli ioni litio e potassio, che hanno la stessa carica ma raggi diversi, creeranno disuguali campi elettrici. Il campo generato vicino a piccoli ioni di litio sarà più forte del campo vicino a grandi ioni potassio. Da ciò è chiaro che gli ioni di litio si idrateranno con il rilascio di più energia rispetto a quelli di potassio.

Pertanto, nel corso della trasformazione in esame, l'energia viene spesa per l'atomizzazione e la ionizzazione e l'energia viene rilasciata durante l'idratazione. Minore è il consumo di energia totale, più facile sarà l'intero processo e più vicino all'inizio della serie di tensioni sarà localizzato il metallo dato. Ma dei tre termini del bilancio energetico totale, solo uno - l'energia di ionizzazione - è determinato direttamente dalla posizione del metallo nel sistema periodico. Di conseguenza, non c'è motivo di aspettarsi che la posizione reciproca di alcuni metalli in una serie di tensioni corrisponda sempre alla loro posizione nel sistema periodico. Quindi, per il litio, il consumo di energia totale è inferiore a quello per il potassio, in base al quale il litio è nella serie di tensioni prima del potassio.

Per rame e zinco, il dispendio di energia per la ionizzazione degli atomi liberi e il suo guadagno durante l'idratazione degli ioni sono vicini. Ma il rame metallico forma un reticolo cristallino più forte dello zinco, che può essere visto da un confronto dei punti di fusione di questi metalli: lo zinco fonde a e il rame solo a . Pertanto, l'energia spesa per l'atomizzazione di questi metalli è significativamente diversa, per cui i costi energetici totali per l'intero processo nel caso del rame sono molto maggiori rispetto al caso dello zinco, il che spiega la posizione relativa di questi metalli nella serie di tensione.

Quando si passa dall'acqua a solventi non acquosi, la posizione reciproca dei metalli in una serie di tensioni può cambiare. La ragione di ciò risiede nel fatto che l'energia di solvatazione degli ioni di vari metalli varia in modi diversi quando si passa da un solvente all'altro.

In particolare, lo ione rame è solvato molto vigorosamente in alcuni solventi organici; ciò porta al fatto che in tali solventi il ​​rame si trova in una serie di tensioni fino all'idrogeno e lo sposta dalle soluzioni acide.

Pertanto, contrariamente al sistema periodico degli elementi, una serie di sollecitazioni nei metalli non è un riflesso della Regolarità generale, sulla base della quale è possibile dare una caratteristica versatile delle proprietà chimiche dei metalli. Una serie di tensioni Caratterizza solo la capacità redox del sistema elettrochimico "metallo - ione metallico" in condizioni rigorosamente definite: i valori in esso riportati si riferiscono a una soluzione acquosa, temperatura e concentrazione unitaria (attività) di metallo ioni.

Quali informazioni si possono ottenere da una serie di tensioni?

Un certo numero di sollecitazioni metalliche sono ampiamente utilizzate nella chimica inorganica. In particolare, i risultati di molte reazioni e persino la possibilità della loro attuazione dipendono dalla posizione di alcuni metalli nella RRN. Discutiamo questo problema in modo più dettagliato.

L'interazione dei metalli con gli acidi

I metalli che si trovano nella serie di tensioni a sinistra dell'idrogeno reagiscono con acidi - agenti non ossidanti. I metalli situati nell'ERN a destra di H interagiscono solo con acidi - agenti ossidanti (in particolare con HNO 3 e H 2 SO 4 concentrato).

Esempio 1. Lo zinco si trova nel NER a sinistra dell'idrogeno, quindi è in grado di reagire con quasi tutti gli acidi:

Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

Esempio 2. Il rame si trova nell'ERN a destra di H; questo metallo non reagisce con gli acidi "ordinari" (HCl, H 3 PO 4 , HBr, acidi organici), ma interagisce con acidi ossidanti (nitrico, solforico concentrato):

Cu + 4HNO 3 (conc.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Cu + 2H 2 SO 4 (conc.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Attiro la vostra attenzione su un punto importante: quando i metalli interagiscono con gli acidi ossidanti, non viene rilasciato idrogeno, ma alcuni altri composti. Puoi leggere di più su questo!

Interazione dei metalli con l'acqua

I metalli situati nella serie di tensione a sinistra di Mg reagiscono facilmente con l'acqua già presente temperatura ambiente con il rilascio di idrogeno e la formazione di una soluzione alcalina.

Esempio 3. Sodio, potassio, calcio si sciolgono facilmente in acqua per formare una soluzione alcalina:

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

2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2

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

I metalli situati nell'intervallo di tensioni dall'idrogeno al magnesio (compreso) in alcuni casi interagiscono con l'acqua, ma le reazioni richiedono condizioni specifiche. Ad esempio, alluminio e magnesio iniziano a interagire con H 2 O solo dopo la rimozione del film di ossido dalla superficie del metallo. Il ferro non reagisce con l'acqua a temperatura ambiente, ma interagisce con il vapore acqueo. Cobalto, nichel, stagno, piombo praticamente non interagiscono con H 2 O, non solo a temperatura ambiente, ma anche quando riscaldati.

I metalli che si trovano sul lato destro dell'ERN (argento, oro, platino) non reagiscono in nessun caso con l'acqua.

Interazione dei metalli con soluzioni acquose di sali

Parleremo dei seguenti tipi di reazioni:

metallo (*) + sale metallico (**) = metallo (**) + sale metallico (*)

Vorrei sottolineare che gli asterischi in questo caso non indicano il grado di ossidazione, non la valenza del metallo, ma semplicemente ci permettono di distinguere tra metallo n. 1 e metallo n. 2.

Affinché una tale reazione avvenga, devono essere soddisfatte contemporaneamente tre condizioni:

1. i sali coinvolti nel processo devono essere solubili in acqua (questo è facilmente verificabile utilizzando la tabella delle solubilità);
2. metal (*) deve trovarsi in una serie di tensioni a sinistra di metal (**);
3. il metallo (*) non deve reagire con l'acqua (che è anche facilmente verificabile da ERN).

Esempio 4. Diamo un'occhiata ad alcune reazioni:

Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu

K + Ni(NO 3) 2 ≠

La prima reazione è facile da implementare, tutte le condizioni di cui sopra sono soddisfatte: il solfato di rame è solubile in acqua, lo zinco si trova nell'ERN a sinistra del rame, lo Zn non reagisce con l'acqua.

La seconda reazione è impossibile, perché la prima condizione non è soddisfatta (il solfuro di rame (II) è praticamente insolubile in acqua). La terza reazione non è fattibile, poiché il piombo è un metallo meno attivo del ferro (situato a destra nella RRN). Infine, il quarto processo NON comporterà la precipitazione del nichel poiché il potassio reagisce con l'acqua; l'idrossido di potassio risultante può reagire con una soluzione salina, ma questo è un processo completamente diverso.

Il processo di decomposizione termica dei nitrati

Lascia che ti ricordi che i nitrati sono sali dell'acido nitrico. Tutti i nitrati si decompongono quando riscaldati, ma la composizione dei prodotti di decomposizione può essere diversa. La composizione è determinata dalla posizione del metallo nella serie di sollecitazioni.

I nitrati di metalli situati nel NER a sinistra del magnesio, quando riscaldati, formano il nitrito e l'ossigeno corrispondenti:

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2

Durante la decomposizione termica dei nitrati metallici, situati in una serie di tensioni da Mg a Cu compreso, si formano ossido di metallo, NO 2 e ossigeno:

2Cu(NO 3) 2 \u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2

Infine, durante la decomposizione dei nitrati dei metalli meno attivi (localizzati nel NER a destra del rame), si formano metallo, biossido di azoto e ossigeno.

Serie di attività elettrochimica dei metalli (intervallo di tensione, una gamma di potenziali elettrodi standard) - la sequenza in cui i metalli sono disposti in modo da aumentare i loro potenziali elettrochimici standard φ 0 corrispondenti alla semireazione di riduzione del catione metallico Me n+ : Me n+ + nē → Me

Una serie di sollecitazioni caratterizza l'attività comparativa dei metalli nelle reazioni redox in soluzioni acquose.

Storia

La sequenza della disposizione dei metalli nell'ordine di variazione della loro attività chimica in termini generali era già nota agli alchimisti. I processi di spostamento reciproco dei metalli dalle soluzioni e la loro precipitazione superficiale (ad esempio lo spostamento dell'argento e del rame dalle soluzioni dei loro sali da parte del ferro) erano considerati una manifestazione della trasmutazione degli elementi.

Successivamente gli alchimisti si avvicinarono alla comprensione del lato chimico della reciproca precipitazione dei metalli dalle loro soluzioni. Così, Angelus Sala nella sua opera "Anatomy Vitrioli" (1613) giunse alla conclusione che i prodotti delle reazioni chimiche sono costituiti dagli stessi "componenti" che erano contenuti nelle sostanze originarie. Successivamente, Robert Boyle ha proposto un'ipotesi sui motivi per cui un metallo ne sposta un altro dalla soluzione, basata su rappresentazioni corpuscolari.

Nell'era della formazione della chimica classica, la capacità degli elementi di sostituirsi a vicenda dai composti divenne un aspetto importante per comprendere la reattività. J. Berzelius, sulla base della teoria elettrochimica dell'affinità, costruì una classificazione degli elementi, dividendoli in "metalloidi" (ora si usa il termine "non metalli") e "metalli" e interponendo l'idrogeno tra di loro.

La sequenza dei metalli in base alla loro capacità di spostarsi a vicenda, nota da tempo ai chimici, fu studiata e integrata in modo particolarmente approfondito e completo da N. N. Beketov negli anni '60 dell'Ottocento e negli anni successivi. Già nel 1859 fece una relazione a Parigi sul tema "Ricerche sui fenomeni di spostamento di alcuni elementi da parte di altri". In questo lavoro, Beketov ha incluso una serie di generalizzazioni sulla relazione tra lo spostamento reciproco degli elementi e il loro peso atomico, collegando questi processi con " le proprietà chimiche originali degli elementi - ciò che viene chiamato affinità chimica» . La scoperta di Beketov dello spostamento dei metalli dalle soluzioni dei loro sali ad opera dell'idrogeno sotto pressione e lo studio dell'attività riducente di alluminio, magnesio e zinco ad alte temperature (metallotermia) gli hanno permesso di avanzare un'ipotesi sul rapporto tra la capacità di alcuni elementi per soppiantare altri dai composti con la loro densità: sostanze semplici più leggere sono in grado di soppiantare quelle più pesanti (quindi, questa serie è spesso chiamata anche Serie di spostamento Beketov, o semplicemente serie Beketov).

Senza negare i meriti significativi di Beketov nello sviluppo di idee moderne sul numero di attività dei metalli, dovrebbe essere considerato errato che prevale nel popolare e letteratura educativa l'idea di lui come unico creatore di questa serie. Numerosi dati sperimentali ottenuti in fine XIX secolo, confutò l'ipotesi di Beketov. Pertanto, William Odling ha descritto molti casi di "inversione di attività". Ad esempio, il rame sposta lo stagno da una soluzione acidificata concentrata di SnCl 2 e il piombo da una soluzione acida di PbCl 2; è anche in grado di dissolversi in acido cloridrico concentrato con rilascio di idrogeno. Rame, stagno e piombo si trovano nella riga a destra del cadmio, tuttavia possono sostituirlo da una soluzione di CdCl 2 leggermente acidificata bollente.

Il rapido sviluppo della chimica fisica teorica e sperimentale ha indicato un'altra ragione per le differenze nell'attività chimica dei metalli. Con lo sviluppo dei moderni concetti di elettrochimica (principalmente nelle opere di Walter Nernst), è diventato chiaro che questa sequenza corrisponde a una "serie di tensioni": la disposizione dei metalli in base al valore dei potenziali degli elettrodi standard. Così, al posto di una caratteristica qualitativa - la "tendenza" di un metallo e del suo ione a determinate reazioni - Nerst ha introdotto un valore quantitativo esatto che caratterizza la capacità di ciascun metallo di passare in soluzione sotto forma di ioni, e anche di essere ridotto da ioni in metallo sull'elettrodo e la serie corrispondente è stata denominata un certo numero di potenziali elettrodi standard.

Base teorica

I valori dei potenziali elettrochimici sono funzione di molte variabili e quindi mostrano una complessa dipendenza dalla posizione dei metalli nel sistema periodico. Così, potenziale di ossidazione di cationi aumenta con un aumento dell'energia di atomizzazione del metallo, con un aumento del potenziale di ionizzazione totale dei suoi atomi e con una diminuzione dell'energia di idratazione dei suoi cationi.

Nella forma più generale, è chiaro che i metalli all'inizio dei periodi sono caratterizzati da bassi valori di potenziali elettrochimici e occupano posti sul lato sinistro della serie di tensioni. Allo stesso tempo, l'alternanza di metalli alcalini e alcalino terrosi riflette il fenomeno della somiglianza diagonale. I metalli situati più vicino alla metà dei periodi sono caratterizzati da grandi valori potenziali e occupano posti nella metà destra della riga. Un consistente aumento del potenziale elettrochimico (da -3.395 V per una coppia di Eu 2+ /Eu [ ] a +1.691 V per l'Au + /Au pair) riflette una diminuzione dell'attività riducente dei metalli (la capacità di donare elettroni) e un aumento della capacità ossidante dei loro cationi (la capacità di attaccare elettroni). Pertanto, l'agente riducente più forte è il metallo europio e l'agente ossidante più forte sono i cationi d'oro Au+.

L'idrogeno è tradizionalmente incluso nella serie di tensioni, poiché la misurazione pratica dei potenziali elettrochimici dei metalli viene eseguita utilizzando un elettrodo di idrogeno standard.

Uso pratico di una gamma di tensioni

Un certo numero di tensioni viene utilizzato in pratica per una valutazione comparativa [relativa] dell'attività chimica dei metalli nelle reazioni con soluzioni acquose di sali e acidi e per valutare i processi catodici e anodici durante l'elettrolisi:

• I metalli a sinistra dell'idrogeno sono agenti riducenti più forti dei metalli a destra: spostano quest'ultimo dalle soluzioni saline. Ad esempio, l'interazione Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu è possibile solo in avanti.
• I metalli nella fila a sinistra dell'idrogeno spostano l'idrogeno quando interagiscono con soluzioni acquose di acidi non ossidanti; i metalli più attivi (fino all'alluminio compreso) - e quando interagiscono con l'acqua.
• I metalli nella fila a destra dell'idrogeno non interagiscono con soluzioni acquose di acidi non ossidanti in condizioni normali.
• Durante l'elettrolisi, i metalli a destra dell'idrogeno vengono rilasciati al catodo; la riduzione dei metalli di attività moderata è accompagnata dal rilascio di idrogeno; i metalli più attivi (fino all'alluminio) non possono essere isolati da soluzioni acquose di sali in condizioni normali.

Tabella dei potenziali elettrochimici dei metalli

Metallo	catione	φ 0 , V	Reattività	Elettrolisi (al catodo):
	Li+	-3,0401	reagisce con l'acqua	viene rilasciato idrogeno
	Cs+	-3,026
	Rb+	-2,98
	K+	-2,931
	F+	-2,92
	Ra2+	-2,912
	Ba 2+	-2,905
	Sr2+	-2,899
	Ca2+	-2,868
	UE 2+	-2,812
	Na+	-2,71
	SM 2+	-2,68
	Md2+	-2,40	reagisce con soluzioni acquose di acidi
	La 3+	-2,379
	S 3+	-2,372
	Mg2+	-2,372
	Ce 3+	-2,336
	Pr 3+	-2,353
	Nd 3+	-2,323
	Ehm 3+	-2,331
	Ho 3+	-2,33
	Tm3+	-2,319
	SM 3+	-2,304
	Pomeriggio 3+	-2,30
	FM 2+	-2,30
	Dy 3+	-2,295
	Lu 3+	-2,28
	Tb 3+	-2,28
	Do 3+	-2,279
	Es 2+	-2,23
	CA 3+	-2,20
	Dy 2+	-2,2
	PM 2+	-2,2
	cf2+	-2,12
	Sc 3+	-2,077
	Sono 3+	-2,048
	cm 3+	-2,04
	Pu3+	-2,031
	Ehm 2+	-2,0
	Pr 2+	-2,0
	UE 3+	-1,991
	Lr 3+	-1,96
	cfr 3+	-1,94
	Es 3+	-1,91
	Th4+	-1,899
	FM 3+	-1,89
	Np 3+	-1,856
	Essere 2+	-1,847
	U3+	-1,798
	Al 3+	-1,700
	Md 3+	-1,65
	Ti 2+	-1,63		reazioni concorrenti: sia l'evoluzione dell'idrogeno, sia l'evoluzione del metallo nella sua forma pura
	hf 4+	-1,55
	Zr4+	-1,53
	Pa 3+	-1,34
	Ti 3+	-1,208
	Yb 3+	-1,205
	no 3+	-1,20
	Ti 4+	-1,19
	Mn2+	-1,185
	V2+	-1,175
	Nb 3+	-1,1
	Nb 5+	-0,96
	V3+	-0,87
	Cr2+	-0,852
	Zn2+	-0,763
	Cr3+	-0,74
	Ga3+	-0,560

Metalli dentro reazioni chimiche sempre restauratori. L'attività riducente di un metallo riflette la sua posizione nella serie elettrochimica delle tensioni.

Sulla base della serie si possono trarre le seguenti conclusioni:

1. Più un metallo è a sinistra in questa riga, più forte è l'agente riducente.

2. Ogni metallo è in grado di spostare dai sali in soluzione quei metalli che sono a destra

2Fe + 3CuSO 4 → 3Cu + Fe 2 (SO 4) 3

3. I metalli che si trovano nella serie di tensioni a sinistra dell'idrogeno sono in grado di spostarlo dagli acidi.

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

4. I metalli che sono gli agenti riducenti più forti (alcalino e alcalino terroso) in qualsiasi soluzione acquosa reagiscono prima con l'acqua.

La capacità riducente di un metallo, determinata dalla serie elettrochimica, non sempre corrisponde alla sua posizione nel sistema periodico, poiché la serie di tensioni tiene conto non solo del raggio dell'atomo, ma anche dell'energia di distacco degli elettroni.

Aldeidi, loro struttura e proprietà. Ottenimento, applicazione di aldeidi formica ed acetica.

Le aldeidi lo sono composti organici, la cui molecola contiene un gruppo carbonile collegato all'idrogeno e un radicale idrocarburico.

Metanale (formaldeide)

Proprietà fisiche

Metano - sostanza gassosa, soluzione acquosa - formalina

Proprietà chimiche

Il reagente per le aldeidi è Cu (OH) 2

Applicazione

I più utilizzati sono il metanale e l'etanale. Una grande quantità di metanale viene utilizzata per produrre la resina fenolo-formaldeide, che si ottiene facendo reagire il metanale con il fenolo. Questa resina è essenziale per la produzione di varie materie plastiche. Le materie plastiche a base di resina fenolo-formaldeide combinata con vari riempitivi sono chiamate fenoliche. Quando si dissolve la resina fenolo-formaldeide in acetone o alcol, si ottengono varie vernici. Quando il metanale interagisce con l'urea CO (NH 2) 2, si ottiene una resina di carburo e da essa si ottengono amminoplastiche. I materiali microporosi sono realizzati da queste materie plastiche per le esigenze dell'ingegneria elettrica.Il metanale viene utilizzato anche nella produzione di alcune sostanze medicinali e coloranti. Ampiamente usato soluzione acquosa contenente frazioni di massa 40% metano. Si chiama formalina. Il suo utilizzo si basa sulla capacità di ripiegare le proteine.

Ricevuta

Le aldeidi sono ottenute dall'ossidazione di alcani e alcoli. L'etanale è prodotto dall'idratazione e dall'ossidazione dell'etilene.

Biglietto numero 12

Ossidi superiori elementi chimici terzo periodo. Modelli nella misurazione delle loro proprietà in relazione alla posizione degli elementi chimici nel sistema periodico. caratteristica Proprietà chimiche ossidi: basico, anfotero, acido.

ossidi- si tratta di sostanze complesse costituite da due elementi chimici, di cui uno è l'ossigeno con uno stato di ossidazione di "-2"

Gli ossidi di terzo periodo includono:
Na 2 O, MgO, Al 2 O 3, SiO 2, P 2 O 5, SO 3, Cl 2 O 7.

All'aumentare dello stato di ossidazione degli elementi, proprietà acide ossidi.

Na 2 O, MgO - ossidi basici

Al 2 O 3 - ossido anfotero

SiO 2, P 2 O 5, SO 3, Cl 2 O 7 sono ossidi acidi.

Gli ossidi basici reagiscono con gli acidi per formare sale e acqua.

MgO + 2CH 3 COOH → (CH 3 COO) 2 Hg + H 2 O

Gli ossidi di metalli alcalini e alcalino terrosi reagiscono con l'acqua per formare un alcali.

Na 2 O + HOH → 2NaOH

Gli ossidi basici reagiscono con gli ossidi acidi per formare un sale.
Na 2 O + SO 2 → Na 2 SO 3
Ossidi acidi reagire con gli alcali per formare sale e acqua

2NaOH + SO 3 → Na 2 SO 4 + H 2 O

Reagisce con l'acqua formando acido

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

Gli ossidi anfoteri reagiscono con acidi e alcali

Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O

Con alcali

Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O

Grassi, loro proprietà e composizione. Grassi in natura, la trasformazione dei grassi nel corpo. Prodotti di lavorazione tecnica dei grassi, il concetto di detersivi sintetici. Protezione della natura dall'inquinamento da SMS.

Grassi sono esteri di glicerolo e acidi carbossilici.

Formula generale Grasso:

I grassi solidi sono formati principalmente da acidi carbossilici limitanti superiori - C 17 H 35 COOH stearico, C 15 H 31 COOH palmitico e alcuni altri. I grassi liquidi sono formati principalmente da acidi carbossilici insaturi superiori - oleico C 17 H 33 COOH, lenoleico C 17 H 31 COOH

I grassi, insieme ai carboidrati e alle proteine, fanno parte degli organismi di animali e piante. Sono una parte importante del cibo umano e animale. Quando i grassi vengono ossidati nel corpo, l'energia viene rilasciata. Quando i grassi entrano negli organi digestivi, vengono idrolizzati in glicerolo e nei corrispondenti acidi sotto l'influenza degli enzimi.

I prodotti dell'idrolisi vengono assorbiti dai villi intestinali e quindi viene sintetizzato il grasso, ma già caratteristico del corpo. Il flusso sanguigno trasporta i grassi ad altri organi e tessuti del corpo, dove si accumulano o si idrolizzano nuovamente e si ossidano gradualmente in monossido di carbonio (IV) e acqua.

Proprietà fisiche.

I grassi animali sono per lo più solidi, ma esistono anche liquidi (olio di pesce). I grassi vegetali sono spesso sostanze liquide: oli; grassi vegetali noti e solidi - olio di cocco.

Proprietà chimiche.

I grassi negli organismi animali vengono idrolizzati in presenza di enzimi. Oltre alle reazioni con l'acqua, i grassi interagiscono con gli alcali.

La composizione degli oli vegetali comprende esteri di acidi carbossilici insaturi, possono essere sottoposti a idrogenazione. Si trasformano in composti limite
Esempio: la margarina è prodotta commercialmente da olio vegetale.

Applicazione.
I grassi sono usati principalmente come prodotto alimentare. In precedenza, i grassi venivano usati per fare il sapone
Detergenti sintetici.

I detersivi sintetici sono dannosi per ambiente, perché sono stabili e difficili da rompere.