33) Металлы подгруппы цинка

Подгру́ппа ци́нка — хим. эл-ты 12-й группы периодич.табл. хим. эл-тов . В группу входят цинк Zn, кадмий Cd и ртуть Hg.

Все эл-ты этой группы являются металлами. Близость метал. радиусов кадмия и ртути обусловлена косвен. влиянием лантаноидного сжатия. Все 3 металла имеют сравнительно низкие t плавления и кипения, что говорит о том, что метал. связь относит.слабая, с относит. небольш. перекрытием между валентн.зоной и зоной проводимости. Таким образом, цинк близок к границе между металлами и металлоидами, кот.обычно помещ. между галлием и германием, хотя галлий присутств. в полупроводниках, таких как арсенид галлия.

Цинк явл. наиб. электроположит.эл-том в группе, следовательно, он явл. хорошим восстановителем. Окислительно-восстановительный статус группы равен +2, причём ионы имеют достаточно стабильную электронную конфигурацию, с заполненными подуровнями. Однако, ртуть легко переходит к статусу +1. Кадмий может также формировать связи, такие как [Cd₂Cl₆]⁴⁻, в которых окислительно-восстановительный статус металла равен +1. Так же как и для ртути, в рез-тате формир. связь металл-металл в виде диамагнитного соединения, в кот. нет непарных электронов, делающих соединение сильно химическим.

Ковалентный х-р достигается за счет использования 4d или 5d-орбиталей соответственно, формируя sp³d² гибридные орбитали. Ртуть, однако, редко превышает КЧ 4. Когда это происходит, должны быть вовлечены 5f-орбитали. Известны также КЧ 2, 3, 5, 7 и 8.

Эл-ты группы цинка как прав., считаются d-блок эл-тами, но не переходными металлами, у кот. s-оболочка заполнена.

Из кадмия изготовляют стержни для регулирования цепной реакции в атомн. реакторах,т.к. ядра изотопа кадмия поглощают нейтроны. Хлорид цинка ZnCl₂ используют при паянии, применяют при переработке древесины. Сульфат цинка (цинковый купорос) – основной компонент р-ров для электролитич.цинкования. Цинк – один из с/х микроэл-тов. Подкормка цинковыми удобрениями устраняет заболевания растений,благоприятствует их росту. Оксид цинка входит в состав мазей для лечения ожогов и язв.

Вопрос41

Алюминий

Получение

Оксид алюминия не проводит электрический ток, поэтому электролизу подвергают раcплавленную смесь,содержащую 6-8% Al2O3 и 92-94% криолита Na₃[AlF₆].

Катод: Al ᶾ⁺ +3é→Al

Анод: угольный анод изнашивается в ходе электролиза

C+O=CO; 2CO+O₂=2CO₂

Физические свойства: серебристо-белый металл, твердый, прочный, легкий, имеет высокую электро- и теплопроводность, пластичный, легкоплавкий.

Химические свойства: активный металл, восстановитель,активность снижена из-за плотной,прочной оксидной пленки Al₂O₃

• С растворами кислот

6HCl+2Al=2AlCl₃+3H₂↑

• Растворяется в щелочах

2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al(OH)₄]+3H₂↑(натрия тетрагидроксо-алюминат)

Оксид алюминия( Al2O3)	Гидроксид алюминия Al(OH)₃
химические	свойства
Реагирует с кислотами Al2O3+6HCl=AlCl3+3H₂O Реагирует с щелочами Al2O3+2NaOH+3H₂O=2Na[Al(OH)₄] (в растворе) Al2O3+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O (в расплаве)	Растворяется в кислотах Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O Реагирует со щелочами Al(OH)₃+2NaOH=Na[Al(OH)₄] (в растворе) Al(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O(металлюминат натрия) (в расплаве)