Lo zinco interagisce con una soluzione di ciascuna delle sostanze. Zinco: caratteristiche generali dell'elemento, proprietà chimiche dello zinco e dei suoi composti
Compiti di prova sull'argomento: "Ossigeno, zolfo e loro composti"
1. Un elemento situato nel sistema periodico elementi chimici D.I. Mendeleev nel 4° periodo del gruppo VIA, si chiama:
1) selenio
2) ossigeno
3) tellurio)
4) zolfo
2. La carica del nucleo e il numero di elettroni di valenza nell'atomo di ossigeno sono rispettivamente uguali:
1) +8 e 6
2)+8 e 2
3)+16 e 2
4)+16 e 6
3 Lo zolfo mostra la stessa valenza dell'ossigeno in ciascuno dei due composti:
1)SO2,Na2S
2)Al2S3,SO3
3) H2S, CaS
4)MgS,SO2
4. Legame chimico tra atomi di elementi con numeri di serie 6 e 16:
1) ionico
2) covalente non polare
3) idrogeno
4) polare covalente
5. Lo stato di ossidazione di +6 zolfo ha nel composto:
1)H2SO4
2)H2SO3
3) H2S
4)CS2
6. L'ossido di zolfo (IV) è:
1) di base
2) acido
3) anfotero
4) non salina
7. Tutte le sostanze indicate nella serie interagiscono con l'ossido di zolfo (VI):
1)H2O,O2,NaCl
2)Cu(OH)2,NaCl,CaO
3)Ca(OH)2,CO2,K2O
4) NaOH, H2O, BaO
8. Con la formazione di un precipitato, si verifica una reazione tra le soluzioni:
1)Na2 e KCL
2) H2SO4 e BaCl2
3) H2SO4 e CuCl2
4)CuSO4 e HCl
9. Il coefficiente davanti all'agente riducente nell'equazione di reazione tra acido solfidrico e ossigeno è:
1)4
2)3
3)2
4)1
10. I seguenti giudizi sulle proprietà dello zolfo sono corretti:
corrente alternata reazioni chimiche lo zolfo presenta sia le proprietà di un agente ossidante che le proprietà di un agente riducente;
b) con l'ossigeno lo zolfo forma solo ossidi acidi
1) solo a è vero
2) solo b è vero
3) entrambe le affermazioni sono corrette
4) entrambi i giudizi sono sbagliati
11. Stabilire una corrispondenza tra l'equazione di una reazione chimica e il suo tipo:
Equazione di reazione:
Tipo di reazione:
1) KMnO4 \u003d K2MnO4 + MnO2 + O2 A) scambio ionico
B) collegamenti
B) sostituzione
D) neutralizzazione
D) ossido-riduzione
2)Pb(NO3)2+K2S=PbS+2KNO3
3) H2S+Ba(OH)2=BaS+2H2O
4) SO2+CaO=CASO3
12. Stabilire una corrispondenza tra lo schema di reazione chimica e il cambiamento del grado di ossidazione dell'agente ossidante in esso contenuto.
Schema di reazione:
1)H2S+O2=SO2+H2O
2) H2SO4(conc.)+Zn=ZnSO4+H2S+H2O
3)CuSO4=CuO+SO2+O2
4)H2SO4(conc.)+C=H2O+CO2+SO2
Modifica del grado di ossidazione:
A)S(+6)=S(+4)
B)S(+4)=S(0)
B)S(2)=S(0)
D)S=S
E)S(+4)=S(+6)
E)S(-2)=S(+4)
13. Reazioni praticamente fattibili tra la soluzione e le soluzioni di solfito di sodio:
A) idrossido di calcio
B) nitrato di litio
B) cloruro di sodio
D) nitrato di ammonio
D) acido nitrico
E) cloruro di rame (II).
14. Componi le equazioni di reazione, il cui schema è:
H2SO4()+Fe=Fe2(SO4)3+.....+H2O
Determinare l'agente ossidante e l'agente riducente.
15. Determinare la massa di ossido di zolfo (IV), che si otterrà facendo reagire 71 g di solfito di sodio con 0,5 mol di acido solforico.
2) Può la superficie di acciaio inossidabile trattato con sabbia contenente impurità di ossido?
3) Le lastre di ferro e zinco vengono immerse in un recipiente con una soluzione di acido solforico in modo che non si tocchino. Quali processi avverranno sulla superficie delle piastre se: a) le piastre non sono collegate tra loro b) le piastre sono collegate, c) le piastre sono collegate ai poli della sorgente di corrente 1) catodo di zinco; 2)anodo di zinco?
Verificare le risposte con equazioni elettrochimiche
con ossido di sodio?
3. Il magnesio interagisce con una soluzione di 1) NA2SO4 2) CACL2 3) CuSO4 4) KCL
Qualcuno può aiutarmi)) Per una completa interazione con una soluzione di nitrato di bario con un volume di 28 ml e una concentrazione di sale molare di 0,2 mol / lè necessaria una soluzione di carbonato di potassio con una concentrazione di sale molare di 0,05 mol / l con un volume minimo (ml):
A. 20 B. 40 C. 60 D. 80
N. 1 Le sostanze X e Y nello schema di trasformazione Mg + X-> Y + H2S + H2O sono rispettivamente: 1) H2SO4 (conc) e MgSO4.2) H2SO3 e MgSO3.No. 2 Butanal e metil etilchetone sono: 1) omologhi, 2) isomeri strutturali, 3) isomeri geometrici, 4) la stessa sostanza 3) butene-2,4) 1-metilpropanolo-1 No. 4 Interagire tra loro: 1) dietiletere e sodio, 2) acetato di etile e acido cloridrico, 3) etanale e idrossido di rame 2,4) etanolo e cloruro di ferro 3 N. 5 L'equazione di reazione è praticamente fattibile in soluzione acquosa ha la forma: 1)Ba(NO3)2+2NaOH=2NaNO3+(BaOH)2 2 . NaNO3 + HC1 = NaCl + HNO3 3. CuSO4 + 2KOH = K2SO4 + Cu(OH) 2 4. Fe2(SO4)3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2SO4
Chimica... Controlla se ho ragione... e ho la risposta migliore
Risposta di Nadezhda Lyutova [guru]
No, l'argomento è completamente sbagliato. Presentate anche le equazioni di reazione. Secondo la facilità di rinculo degli elettroni, i metalli si trovano nella serie di attività. Na, Ca, Mg - sono più attivi di Zn Pertanto, il metallo meno attivo (Zn) non può spostare il metallo più attivo dalla soluzione salina. Ciò significa che le reazioni 2,3,4 non vanno.
La reazione 1 è possibile perché il Cu è un metallo meno attivo a destra dell'idrogeno nella serie di attività. Zn, come metallo più attivo, sposta il Cu dalle soluzioni saline.
Zn + CuSO4 = ZnsO4 + Cu.
Si ricorda: 1) Ogni metallo della serie di attività sposta (ripristina) tutti i metalli che lo seguono dalle soluzioni dei loro sali.
2) Quanto più a sinistra si trova un metallo nella serie di attività, tanto maggiore è la sua capacità riducente...
Rispondi da Alexey Galushko[guru]
la risposta è corretta, ma ragionamento del tutto delirante (senza offesa)
Il potenziale Cu/Cu(2+) è maggiore di Zn/Zn(2+) e chi ha più potenziale è l'agente ossidante. Ci sarà questa reazione:
CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu
Lo zinco è un tipico rappresentante del gruppo degli elementi metallici e ha l'intera gamma delle loro caratteristiche: lucentezza metallica, duttilità, conduttività elettrica e termica. ma Proprietà chimiche lo zinco sono in qualche modo diverse dalle reazioni di base inerenti alla maggior parte dei metalli. Un elemento in determinate condizioni può comportarsi come un non metallo, ad esempio reagire con alcali. Questo fenomeno è chiamato anfotero. Nel nostro articolo studieremo le proprietà fisiche dello zinco, oltre a considerare le reazioni tipiche caratteristiche del metallo e dei suoi composti.
La posizione dell'elemento nel sistema periodico e la distribuzione in natura
Il metallo si trova in un sottogruppo laterale del secondo gruppo del sistema periodico. Oltre allo zinco, include cadmio e mercurio. Lo zinco appartiene agli elementi d ed è nel quarto periodo. Nelle reazioni chimiche, i suoi atomi donano sempre elettroni dell'ultimo livello di energia, quindi, in tali composti di un elemento come ossido, sali medi e idrossido, il metallo mostra uno stato di ossidazione di +2. La struttura dell'atomo spiega tutte le proprietà fisico-chimiche dello zinco e dei suoi composti. Il contenuto totale di metalli nel terreno è di circa 0,01 wt. %. Fa parte di minerali, ad esempio, come la cambusa e la miscela di zinco. Poiché il contenuto di zinco in esse contenuto è basso, le rocce vengono prima sottoposte ad arricchimento, che viene effettuato in forni a tino. La maggior parte dei minerali contenenti zinco sono solfuri, carbonati e solfati. Si tratta di sali di zinco le cui proprietà chimiche sono alla base dei loro processi di lavorazione, come ad esempio la tostatura.
Ricezione di metallo
La grave reazione di ossidazione del carbonato di zinco o del solfuro di zinco provoca il suo ossido. Il processo avviene in un letto fluido. Questo è un metodo speciale basato sullo stretto contatto di un minerale finemente macinato e un getto di aria calda in movimento ad alta velocità. Successivamente, l'ossido di zinco ZnO viene ridotto con coke e i vapori metallici formati vengono rimossi dalla sfera di reazione. Un altro modo per ottenere un metallo basato sulle proprietà chimiche dello zinco e dei suoi composti è l'elettrolisi di una soluzione di solfato di zinco. È una reazione redox che avviene sotto l'influenza di una corrente elettrica. Il metallo di elevata purezza viene quindi depositato sull'elettrodo.
Caratteristiche fisiche
argento bluastro, condizioni normali metallo fragile. Nell'intervallo di temperatura da 100° a 150° lo zinco diventa flessibile e può essere arrotolato in lastre. Se riscaldato oltre i 200°, il metallo diventa insolitamente fragile. Sotto l'azione dell'ossigeno atmosferico, i pezzi di zinco sono ricoperti da un sottile strato di ossido e, dopo un'ulteriore ossidazione, si trasforma in idrossocarbonato, che svolge il ruolo di protettore e impedisce l'ulteriore interazione del metallo con l'ossigeno atmosferico. Le proprietà fisiche e chimiche dello zinco sono correlate. Consideriamo questo usando l'esempio dell'interazione di un metallo con acqua e ossigeno.
Forte ossidazione e reazione con l'acqua
Se fortemente riscaldati in aria, i trucioli di zinco bruciano con una fiamma blu, formando ossido di zinco.
Presenta proprietà anfotere. Nel vapore acqueo riscaldato a una temperatura rovente, il metallo sposta l'idrogeno dalle molecole di H 2 O, inoltre si forma l'ossido di zinco. Le proprietà chimiche della sostanza dimostrano la sua capacità di interagire sia con gli acidi che con gli alcali.
Reazioni redox che coinvolgono lo zinco
Poiché l'elemento nella serie di attività dei metalli viene prima dell'idrogeno, è in grado di spostarlo dalle molecole acide.
I prodotti di reazione tra zinco e acidi dipenderanno da due fattori:
- tipo di acido
- la sua concentrazione
ossido di zinco
Una polvere bianca porosa che diventa gialla quando riscaldata e ritorna al suo colore originale una volta raffreddata è un ossido di metallo. Le proprietà chimiche dell'ossido di zinco, le equazioni delle reazioni della sua interazione con acidi e alcali confermano la natura anfotera del composto. Quindi, la sostanza non può reagire con l'acqua, ma interagisce sia con gli acidi che con gli alcali. I prodotti di reazione saranno sali medi (in caso di interazione con acidi) o composti complessi - tetraidrossizincati.
L'ossido di zinco viene utilizzato nella produzione di vernice bianca, chiamata bianco di zinco. In dermatologia, la sostanza fa parte di unguenti, polveri e paste che hanno un effetto antinfiammatorio e disidratante sulla pelle. La maggior parte dell'ossido di zinco prodotto viene utilizzato come riempitivo per la gomma. Continuando a studiare le proprietà chimiche dello zinco e dei suoi composti, si consideri l'idrossido Zn(OH) 2 .
Carattere anfotero dell'idrossido di zinco
Il precipitato bianco che precipita sotto l'azione degli alcali su soluzioni di sali metallici è la base dello zinco. Il composto si dissolve rapidamente sotto l'azione di acidi o alcali. Il primo tipo di reazione termina con la formazione di sali medi, il secondo - zincati. I sali complessi - idrossizincati - sono stati isolati in forma solida. Una caratteristica dell'idrossido di zinco è la sua capacità di dissolversi in una soluzione acquosa di ammoniaca per formare idrossido di tetraammincico e acqua. La base di zinco è un elettrolita debole, quindi sia i suoi sali medi che gli zincati in soluzioni acquose sono suscettibili di idrolisi, cioè i loro ioni interagiscono con l'acqua e formano molecole di idrossido di zinco. Le soluzioni di sali metallici come cloruro o nitrato saranno acide a causa dell'accumulo di ioni idrogeno in eccesso.
Caratteristiche del solfato di zinco
Le proprietà chimiche dello zinco da noi considerate in precedenza, in particolare le sue reazioni con l'acido solfato diluito, confermano la formazione di un sale medio - solfato di zinco. Questi sono cristalli incolori, riscaldando i quali a 600° e oltre, si possono ottenere ossosolfati e anidride solforosa. Con un ulteriore riscaldamento, il solfato di zinco viene convertito in ossido di zinco. Il sale è solubile in acqua e glicerina. La sostanza viene isolata dalla soluzione a temperature fino a 39 ° C sotto forma di idrato cristallino, la cui formula è ZnSO 4 × 7H 2 O. In questa forma è chiamato solfato di zinco.
Nell'intervallo di temperatura di 39°-70° si ottiene un sale esaidrato, e sopra i 70° rimane una sola molecola di acqua nella composizione dell'idrato cristallino. Le proprietà fisico-chimiche del solfato di zinco consentono di utilizzarlo come candeggina nella produzione della carta, come fertilizzante minerale nella produzione agricola, come condimento superiore nella dieta di animali domestici e pollame. Nell'industria tessile, la mescola viene utilizzata nella produzione di tessuti di viscosa, nella tintura del chintz.
Il solfato di zinco è anche incluso nella composizione della soluzione elettrolitica utilizzata nel processo di galvanica con uno strato di zinco di prodotti di ferro o acciaio mediante un metodo diffuso o mediante zincatura a caldo. Lo strato di zinco protegge a lungo tali strutture dalla corrosione. Date le proprietà chimiche dello zinco, va notato che in condizioni di elevata salinità dell'acqua, fluttuazioni significative della temperatura e dell'umidità dell'aria, la zincatura non dà l'effetto desiderato. Pertanto, le leghe metalliche con rame, magnesio e alluminio hanno trovato ampia applicazione nell'industria.
L'uso di leghe contenenti zinco
Per il trasporto di molte sostanze chimiche, come l'ammoniaca, attraverso tubazioni, sono richiesti requisiti speciali per la composizione del metallo di cui sono fatti i tubi. Sono realizzati a base di leghe di ferro con magnesio, alluminio e zinco e hanno un'elevata resistenza anticorrosione all'azione di un ambiente chimico aggressivo. Inoltre, lo zinco migliora le proprietà meccaniche delle leghe ed elimina gli effetti dannosi delle impurità come nichel e rame. Il rame e le leghe di zinco sono ampiamente utilizzati nei processi di elettrolisi industriale. Le navi cisterna sono utilizzate per il trasporto di prodotti raffinati. Sono costruiti da leghe di alluminio contenente, oltre a magnesio, cromo e manganese, una grande proporzione di zinco. I materiali di questa composizione hanno non solo elevate proprietà anticorrosive e maggiore resistenza, ma anche resistenza criogenica.
Il ruolo dello zinco nel corpo umano
Il contenuto di Zn nelle cellule è 0,0003%, quindi è classificato come oligoelemento. Le proprietà chimiche, le reazioni dello zinco e dei suoi composti svolgono un ruolo importante nel metabolismo e nel mantenimento di un normale livello di omeostasi, sia a livello cellulare che dell'intero organismo. Gli ioni metallici fanno parte di importanti enzimi e altre sostanze biologicamente attive. Ad esempio, è noto il grave effetto dello zinco sulla formazione e sulla funzione del sistema riproduttivo maschile. Fa parte del coenzima dell'ormone testosterone, che è responsabile della fertilità del liquido seminale e della formazione dei caratteri sessuali secondari. La parte non proteica di un altro importante ormone - l'insulina, prodotta dalle cellule beta delle isole di Langerhans del pancreas, contiene anche un oligoelemento. Lo stato immunitario del corpo è anche direttamente correlato alla concentrazione di ioni Zn +2 nelle cellule, che si trovano nell'ormone del timo - timulina e timopoietina. Un'alta concentrazione di zinco è registrata nelle strutture del nucleo - cromosomi contenenti acido desossiribonucleico e che partecipano al trasferimento di informazioni ereditarie della cellula.
Nel nostro articolo abbiamo studiato le funzioni chimiche dello zinco e dei suoi composti e ne abbiamo anche determinato il ruolo nella vita del corpo umano.
Il rame (Cu) appartiene agli elementi d e si trova nel gruppo IB della tavola periodica di D.I. Mendeleev. La configurazione elettronica dell'atomo di rame nello stato fondamentale è scritta come 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 invece della formula prevista 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2 . In altre parole, nel caso di un atomo di rame, si osserva il cosiddetto “salto di elettroni” dal sottolivello 4s al sottolivello 3d. Per il rame, oltre a zero, sono possibili stati di ossidazione +1 e +2. Lo stato di ossidazione +1 è soggetto a sproporzione ed è stabile solo in composti insolubili come CuI, CuCl, Cu 2 O, ecc., nonché in composti complessi, ad esempio Cl e OH. I composti di rame nello stato di ossidazione +1 non hanno un colore specifico. Quindi, l'ossido di rame (I), a seconda della dimensione dei cristalli, può essere rosso scuro (cristalli grandi) e giallo (cristalli piccoli), CuCl e CuI sono bianchi e Cu 2 S è nero-blu. Chimicamente più stabile è lo stato di ossidazione del rame, pari a +2. I sali contenenti rame in un dato stato di ossidazione sono di colore blu e blu-verde.
Il rame è un metallo molto tenero, malleabile e duttile con un'elevata conduttività elettrica e termica. Il colore del rame metallico è rosso-rosa. Il rame è nella serie di attività dei metalli a destra dell'idrogeno, cioè si riferisce a metalli poco attivi.
con ossigeno
In condizioni normali, il rame non interagisce con l'ossigeno. Il calore è necessario affinché la reazione tra di loro proceda. A seconda dell'eccesso o della mancanza di ossigeno e delle condizioni di temperatura, può formare ossido di rame (II) e ossido di rame (I):
con zolfo
La reazione dello zolfo con il rame, a seconda delle condizioni di svolgimento, può portare alla formazione sia di solfuro di rame (I) che di solfuro di rame (II). Quando una miscela di Cu e S in polvere viene riscaldata a una temperatura di 300-400 ° C, si forma solfuro di rame (I):
Con una mancanza di zolfo e la reazione viene eseguita a una temperatura superiore a 400 ° C, si forma solfuro di rame (II). Tuttavia, di più in modo semplice ottenere solfuro di rame (II) da sostanze semplici è l'interazione del rame con zolfo disciolto in disolfuro di carbonio:
Questa reazione avviene a temperatura ambiente.
con alogeni
Il rame reagisce con fluoro, cloro e bromo formando alogenuri formula generale CuHal 2, dove Hal è F, Cl o Br:
Cu + Br 2 = CuBr 2
Nel caso dello iodio, l'agente ossidante più debole tra gli alogeni, si forma ioduro di rame (I):
Il rame non interagisce con idrogeno, azoto, carbonio e silicio.
con acidi non ossidanti
Quasi tutti gli acidi sono acidi non ossidanti, ad eccezione dell'acido solforico concentrato e dell'acido nitrico di qualsiasi concentrazione. Poiché gli acidi non ossidanti sono in grado di ossidare solo i metalli che sono nella serie di attività fino all'idrogeno; ciò significa che il rame non reagisce con tali acidi.
con acidi ossidanti
- acido solforico concentrato
Il rame reagisce con l'acido solforico concentrato sia quando riscaldato che a temperatura ambiente. Quando riscaldata, la reazione procede secondo l'equazione:
Poiché il rame non è un agente riducente forte, lo zolfo viene ridotto in questa reazione solo allo stato di ossidazione +4 (in SO 2).
- con acido nitrico diluito
La reazione del rame con HNO 3 diluito porta alla formazione di nitrato di rame (II) e monossido di azoto:
3Cu + 8HNO 3 (diff.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
- con acido nitrico concentrato
L'HNO 3 concentrato reagisce prontamente con il rame in condizioni normali. La differenza tra la reazione del rame con acido nitrico concentrato e l'interazione con acido nitrico diluito risiede nel prodotto della riduzione dell'azoto. Nel caso dell'HNO 3 concentrato, l'azoto viene ridotto in misura minore: al posto dell'ossido nitrico (II), si forma ossido nitrico (IV), che è associato a una maggiore competizione tra le molecole di acido nitrico nell'acido concentrato per gli elettroni dell'agente riducente ( Cu):
Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
con ossidi non metallici
Il rame reagisce con alcuni ossidi non metallici. Ad esempio, con ossidi come NO 2 , NO, N 2 O, il rame viene ossidato in ossido di rame (II) e l'azoto viene ridotto allo stato di ossidazione 0, cioè si forma una sostanza semplice N 2:
Nel caso dell'anidride solforosa, invece di una sostanza semplice (zolfo), si forma solfuro di rame (I). Ciò è dovuto al fatto che il rame con lo zolfo, a differenza dell'azoto, reagisce:
con ossidi metallici
Quando si sinterizza il rame metallico con ossido di rame (II) a una temperatura di 1000-2000 ° C, si può ottenere ossido di rame (I):
Inoltre, il rame metallico può ridurre l'ossido di ferro (III) per calcinazione in ossido di ferro (II):
con sali metallici
Il rame sposta i metalli meno attivi (alla sua destra nella serie di attività) dalle soluzioni dei loro sali:
Cu + 2AgNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2Ag ↓
Si verifica anche una reazione interessante, in cui il rame viene sciolto in un sale di un metallo più attivo: il ferro nello stato di ossidazione +3. Tuttavia, non ci sono contraddizioni, perché il rame non sposta il ferro dal suo sale, ma lo riporta solo dallo stato di ossidazione +3 allo stato di ossidazione +2:
Fe 2 (SO 4) 3 + Cu \u003d CuSO 4 + 2FeSO 4
Cu + 2FeCl 3 = CuCl 2 + 2FeCl 2
Quest'ultima reazione viene utilizzata nella produzione di microcircuiti nella fase di incisione delle schede di rame.
Corrosione del rame
Il rame si corrode nel tempo se esposto a umidità, anidride carbonica e ossigeno atmosferico:
2Cu + H 2 O + CO 2 + O 2 \u003d (CuOH) 2 CO 3
Come risultato di questa reazione, i prodotti di rame sono ricoperti da un rivestimento sciolto blu-verde di idrossocarbonato di rame (II).
Proprietà chimiche dello zinco
Lo zinco Zn è nel gruppo IIB del IV periodo. Configurazione elettronica degli orbitali di valenza di atomi di un elemento chimico nello stato fondamentale 3d 10 4s 2 . Per lo zinco è possibile un solo stato di ossidazione, pari a +2. L'ossido di zinco ZnO e l'idrossido di zinco Zn(OH) 2 hanno proprietà anfotere pronunciate.
Lo zinco si appanna se conservato all'aria, coprendosi con un sottile strato di ossido di ZnO. L'ossidazione procede particolarmente facilmente ad alta umidità ed in presenza di anidride carbonica per la reazione:
2Zn + H 2 O + O 2 + CO 2 → Zn 2 (OH) 2 CO 3
Il vapore di zinco brucia nell'aria e una sottile striscia di zinco, dopo aver acceso la fiamma di un bruciatore, brucia con una fiamma verdastra:
Quando riscaldato, lo zinco metallico interagisce anche con alogeni, zolfo, fosforo:
Lo zinco non reagisce direttamente con idrogeno, azoto, carbonio, silicio e boro.
Lo zinco reagisce con gli acidi non ossidanti per rilasciare idrogeno:
Zn + H 2 SO 4 (20%) → Zn SO 4 + H 2
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2
Lo zinco industriale è particolarmente facilmente solubile negli acidi, poiché contiene impurità di altri metalli meno attivi, in particolare cadmio e rame. Lo zinco di elevata purezza è resistente agli acidi per determinati motivi. Per accelerare la reazione, un campione di zinco ad alta purezza viene portato a contatto con il rame, oppure viene aggiunta una piccola quantità di sale di rame alla soluzione acida.
Ad una temperatura di 800-900 o C (calore rosso), lo zinco metallico, essendo allo stato fuso, interagisce con il vapore acqueo surriscaldato, liberando da esso idrogeno:
Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2
Lo zinco reagisce anche con gli acidi ossidanti: solforico concentrato e nitrico.
Lo zinco come metallo attivo può formarsi con acido solforico concentrato diossido di zolfo, zolfo elementare e persino idrogeno solforato.
Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
La composizione dei prodotti di riduzione dell'acido nitrico è determinata dalla concentrazione della soluzione:
Zn + 4HNO 3 (conc.) = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
3Zn + 8HNO 3 (40%) = 3Zn(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
4Zn + 10HNO 3 (20%) = 4Zn (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O
5Zn + 12HNO 3 (6%) = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O
4Zn + 10HNO 3 (0,5%) = 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
La direzione del processo è influenzata anche dalla temperatura, dalla quantità di acido, dalla purezza del metallo e dal tempo di reazione.
Lo zinco reagisce con le soluzioni alcaline per formare tetraidrossizincati e idrogeno:
Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
Zn + Ba (OH) 2 + 2H 2 O \u003d Ba + H 2
Con alcali anidri, si forma lo zinco, una volta fuso zincati e idrogeno:
In un ambiente altamente alcalino, lo zinco è un agente riducente estremamente forte, in grado di ridurre l'azoto nei nitrati e i nitriti ad ammoniaca:
4Zn + NaNO 3 + 7NaOH + 6H 2 O → 4Na 2 + NH 3
A causa della complessazione, lo zinco si dissolve lentamente in una soluzione di ammoniaca, riducendo l'idrogeno:
Zn + 4NH 3 H 2 O → (OH) 2 + H 2 + 2H 2 O
Lo zinco ripristina anche i metalli meno attivi (alla sua destra nella serie di attività) dalle soluzioni acquose dei loro sali:
Zn + CuCl 2 \u003d Cu + ZnCl 2
Zn + FeSO 4 \u003d Fe + ZnSO 4
Proprietà chimiche del cromo
Il cromo è un elemento del gruppo VIB della tavola periodica. La configurazione elettronica dell'atomo di cromo è scritta come 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 , cioè nel caso del cromo, così come nel caso dell'atomo di rame, si osserva il cosiddetto "slittamento di elettroni"
Gli stati di ossidazione del cromo più frequentemente esibiti sono +2, +3 e +6. Dovrebbero essere ricordati e, nell'ambito del programma USE in chimica, possiamo presumere che il cromo non abbia altri stati di ossidazione.
In condizioni normali, il cromo è resistente alla corrosione sia nell'aria che nell'acqua.
Interazione con i non metalli
con ossigeno
Riscaldato a una temperatura superiore a 600 o C, il cromo metallico in polvere brucia in ossigeno puro formando ossido di cromo (III):
4Cr + 3O 2 = o T=> 2Cr 2 O 3
con alogeni
Il cromo reagisce con il cloro e il fluoro a temperature inferiori rispetto all'ossigeno (rispettivamente 250 e 300 o C):
2Cr + 3F 2 = o T=> 2CrF 3
2Cr + 3Cl 2 = o T=> 2CrCl 3
Il cromo reagisce con il bromo a una temperatura di calore rosso (850-900 o C):
2Cr + 3Br 2 = o T=> 2CrBr 3
con azoto
Il cromo metallico interagisce con l'azoto a temperature superiori a 1000 o C:
2Cr + N 2 = oT=> 2CrN
con zolfo
Con lo zolfo, il cromo può formare sia solfuro di cromo (II) che solfuro di cromo (III), a seconda delle proporzioni di zolfo e cromo:
Cr+S= o t=> CRS
2Cr+3S= o t=> Cr 2 S 3
Il cromo non reagisce con l'idrogeno.
Interazione con sostanze complesse
Interazione con l'acqua
Il cromo appartiene ai metalli di media attività (situati nella serie di attività dei metalli tra alluminio e idrogeno). Ciò significa che la reazione procede tra cromo rovente e vapore acqueo surriscaldato:
2Cr + 3H 2 O = o t=> Cr 2 O 3 + 3H 2
Interazione con acidi
Il cromo viene passivato in condizioni normali con acido solforico e nitrico concentrato, tuttavia si dissolve in essi durante l'ebollizione, mentre viene ossidato a uno stato di ossidazione di +3:
Cr + 6HNO 3 (conc.) = a=> Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O
2Cr + 6H 2 SO 4 (conc) = a=> Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O
Nel caso dell'acido nitrico diluito, il prodotto principale della riduzione dell'azoto è una sostanza semplice N 2:
10Cr + 36HNO 3 (razb) \u003d 10Cr (NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2 O
Il cromo si trova nella serie di attività a sinistra dell'idrogeno, il che significa che è in grado di rilasciare H 2 da soluzioni di acidi non ossidanti. Nel corso di tali reazioni, in assenza di accesso all'ossigeno atmosferico, si formano sali di cromo (II):
Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2
Cr + H 2 SO 4 (razb.) \u003d CrSO 4 + H 2
Quando si esegue la reazione all'aria aperta, il cromo bivalente viene istantaneamente ossidato dall'ossigeno contenuto nell'aria a uno stato di ossidazione di +3. In questo caso, ad esempio, l'equazione con acido cloridrico assumerà la forma:
4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O
Quando il cromo metallico viene fuso con forti agenti ossidanti in presenza di alcali, il cromo viene ossidato a uno stato di ossidazione di +6, formando cromati:
Proprietà chimiche del ferro
Ferro Fe, un elemento chimico del gruppo VIIIB con numero di serie 26 nella tavola periodica. La distribuzione degli elettroni in un atomo di ferro è la seguente 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 , cioè il ferro appartiene agli elementi d, poiché il sottolivello d è riempito nel suo caso. È più caratteristico di due stati di ossidazione +2 e +3. L'ossido di FeO e l'idrossido di Fe(OH) 2 sono dominati dalle proprietà di base, l'ossido di Fe 2 O 3 e l'idrossido di Fe(OH) 3 sono marcatamente anfoteri. Quindi l'ossido e l'idrossido di ferro (lll) si dissolvono in una certa misura quando vengono bolliti in soluzioni concentrate di alcali e reagiscono anche con alcali anidri durante la fusione. Va notato che lo stato di ossidazione del ferro +2 è molto instabile e passa facilmente allo stato di ossidazione +3. I composti del ferro sono anche noti in un raro stato di ossidazione di +6 - ferrati, sali dell'inesistente "acido di ferro" H 2 FeO 4. Questi composti sono relativamente stabili solo allo stato solido o in soluzioni fortemente alcaline. Con un'insufficiente alcalinità del mezzo, le ferrate ossidano rapidamente anche l'acqua, liberando da essa ossigeno.
Interazione con sostanze semplici
Con ossigeno
Quando viene bruciato in ossigeno puro, il ferro forma il cosiddetto ferro scala, avente la formula Fe 3 O 4 e rappresentante in realtà un ossido misto, la cui composizione può essere condizionatamente rappresentata dalla formula FeO∙Fe 2 O 3 . La reazione di combustione del ferro ha la forma:
3Fe + 2O 2 = a=> Fe 3 O 4
Con zolfo
Quando riscaldato, il ferro reagisce con lo zolfo per formare solfuro ferroso:
Fe+S= a=> FeS
O con un eccesso di zolfo disolfuro di ferro:
Fe + 2S = a=> FeS2
Con alogeni
Con tutti gli alogeni tranne lo iodio, il ferro metallico viene ossidato a uno stato di ossidazione di +3, formando alogenuri di ferro (lll):
2Fe + 3F 2 = a=> 2FeF 3 - fluoruro di ferro (lll)
2Fe + 3Cl 2 = a=> 2FeCl 3 - cloruro di ferro (lll)
Lo iodio, in quanto agente ossidante più debole tra gli alogeni, ossida il ferro solo allo stato di ossidazione +2:
Fe + io 2 = a=> FeI 2 - ioduro di ferro (ll)
Va notato che i composti di ferro ferrico ossidano facilmente gli ioni ioduro in una soluzione acquosa per liberare iodio I 2 mentre recuperano allo stato di ossidazione +2. Esempi di reazioni simili da parte della banca FIPI:
2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl
2Fe(OH) 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 6H 2 O
Fe 2 O 3 + 6HI \u003d 2FeI 2 + I 2 + 3H 2 O
Con idrogeno
Il ferro non reagisce con l'idrogeno (solo i metalli alcalini e i metalli alcalino terrosi reagiscono con l'idrogeno dei metalli):
Interazione con sostanze complesse
Interazione con acidi
Con acidi non ossidanti
Poiché il ferro si trova nella serie di attività a sinistra dell'idrogeno, ciò significa che è in grado di sostituire l'idrogeno dagli acidi non ossidanti (quasi tutti gli acidi tranne H 2 SO 4 (conc.) e HNO 3 di qualsiasi concentrazione):
Fe + H 2 SO 4 (diff.) \u003d FeSO 4 + H 2
Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2
È necessario prestare attenzione a un tale trucco nei compiti dell'esame, come una domanda sull'argomento a quale grado di ossidazione il ferro verrà ossidato quando viene esposto all'acido cloridrico diluito e concentrato. La risposta corretta è fino a +2 in entrambi i casi.
La trappola qui sta nell'aspettativa intuitiva di una più profonda ossidazione del ferro (fino a s.o. +3) nel caso della sua interazione con acido cloridrico concentrato.
Interazione con acidi ossidanti
In condizioni normali, il ferro non reagisce con gli acidi solforici e nitrici concentrati per passivazione. Tuttavia, reagisce con loro una volta bolliti:
2Fe + 6H 2 SO 4 = o t=> Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O
Fe + 6HNO 3 = o t=> Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O
Si noti che l'acido solforico diluito ossida il ferro a uno stato di ossidazione di +2 e concentrato a +3.
Corrosione (ruggine) del ferro
Nell'aria umida, il ferro arrugginisce molto rapidamente:
4Fe + 6H 2 O + 3O 2 \u003d 4Fe (OH) 3
Il ferro non reagisce con l'acqua in assenza di ossigeno né in condizioni normali né quando è bollito. La reazione con l'acqua procede solo ad una temperatura superiore alla temperatura del calore rosso (> 800°C). quelli..
Lo zinco è un elemento di un sottogruppo laterale del secondo gruppo, il quarto periodo del sistema periodico di elementi chimici di D. I. Mendeleev, con numero atomico 30. È indicato dal simbolo Zn (lat. Zincum). Una sostanza semplice, lo zinco in condizioni normali è un fragile metallo di transizione bluastro Colore bianco(si appanna all'aria, ricoperto da un sottile strato di ossido di zinco).
Nel quarto periodo, lo zinco è l'ultimo elemento d, i suoi elettroni di valenza 3d 10 4s 2 . Nell'istruzione legami chimici sono coinvolti solo gli elettroni del livello di energia esterno, poiché la configurazione d 10 è molto stabile. Nei composti, lo zinco ha uno stato di ossidazione di +2.
Lo zinco è un metallo reattivo, ha proprietà riducenti pronunciate, ha un'attività inferiore ai metalli alcalino terrosi. Mostra proprietà anfotere.
Interazione dello zinco con i non metalli
Quando è fortemente riscaldato in aria, brucia con una brillante fiamma bluastra per formare ossido di zinco:
2Zn + O2 → 2ZnO.
Una volta acceso, reagisce vigorosamente con lo zolfo:
Zn + S → ZnS.
Reagisce con gli alogeni in condizioni normali in presenza di vapore acqueo come catalizzatore:
Zn + Cl 2 → Zn Cl 2 .
Sotto l'azione del vapore di fosforo sullo zinco, si formano fosfuri:
Zn + 2P → ZnP 2 o 3Zn + 2P → Zn 3 P 2 .
Lo zinco non interagisce con idrogeno, azoto, boro, silicio, carbonio.
Interazione dello zinco con l'acqua
Reagisce con il vapore acqueo al calore rosso formando ossido di zinco e idrogeno:
Zn + H 2 O → Zn O + H 2.
L'interazione dello zinco con gli acidi
Nella serie elettrochimica delle tensioni dei metalli, lo zinco è prima dell'idrogeno e lo sposta dagli acidi non ossidanti:
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2;
Zn + H 2 SO 4 → Zn SO 4 + H 2.
Reagisce con acido nitrico diluito formando nitrato di zinco e nitrato di ammonio:
4Zn + 10HNO 3 → 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O.
Reagisce con acido solforico e nitrico concentrato formando un sale di zinco e prodotti di riduzione dell'acido:
Zn + 2H 2 SO 4 → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
Zn + 4HNO 3 → Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Interazione dello zinco con gli alcali
Reagisce con soluzioni alcaline per formare complessi idrosso:
Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
una volta fuso, forma zincati:
Zn + 2KOH → K 2 ZnO 2 + H 2 .
Interazione con l'ammoniaca
Con ammoniaca gassosa a 550–600°C forma nitruro di zinco:
3Zn + 2NH 3 → Zn 3 N 2 + 3H 2;
si scioglie in una soluzione acquosa di ammoniaca, formando idrossido di tetraamminzino:
Zn + 4NH 3 + 2H 2 O → (OH) 2 + H 2.
Interazione dello zinco con ossidi e sali
Lo zinco sposta i metalli nella riga di sollecitazione alla sua destra da soluzioni di sali e ossidi:
Zn + CuSO 4 → Cu + ZnSO 4;
Zn + CuO → Cu + ZnO.
Ossido di zinco (II) ZnO
- i cristalli bianchi, una volta riscaldati, acquisiscono un colore giallo. Densità 5,7 g/cm 3 , temperatura di sublimazione 1800°C. A temperature superiori a 1000 ° C, si riduce a zinco metallico con carbonio, monossido di carbonio e idrogeno:
ZnO + C → Zn + CO;
ZnO + CO → Zn + CO 2 ;
ZnO + H 2 → Zn + H 2 O.
Non interagisce con l'acqua. Mostra proprietà anfotere, reagisce con soluzioni di acidi e alcali:
ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O;
ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2.
Quando fuso con ossidi metallici, forma zincati:
ZnO + CoO → CoZnO 2 .
Quando interagisce con ossidi non metallici, forma sali, dove è un catione:
2ZnO + SiO 2 → Zn 2 SiO 4,
ZnO + B 2 O 3 → Zn(BO 2) 2.
Zinco (II) idrossido Zn(OH) 2
- una sostanza cristallina o amorfa incolore. Densità 3,05 g/cm 3, a temperature superiori a 125°C si decompone:
Zn(OH) 2 → ZnO + H 2 O.
L'idrossido di zinco presenta proprietà anfotere, facilmente solubile in acidi e alcali:
Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 → Zn SO 4 + 2H 2 O;
Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2;
anche facilmente solubile in ammoniaca acquosa per formare idrossido di tetraamminzino:
Zn(OH) 2 + 4NH 3 → (OH) 2.
Si ottiene sotto forma di precipitato bianco quando i sali di zinco reagiscono con gli alcali:
ZnCl 2 + 2NaOH → Zn(OH) 2 + 2NaCl.