28)Общие свойства металлов,положение металлов в периодической системе,сравнительная характеристика.Способы получения металлов

В периодической системе Д. И. Менделеева из 110 элементов 87 являются металлами. Они находятся в I, II, III группах, в побочных подгруппах всех групп. Кроме того, металлами являются наиболее тяжелые элементы IV, V, VI и VII групп. Однако многие металлы обладают амфотерными свойствами и иногда могут вести себя как неметаллы. Лучшие восстановители — металлы I и II групп главных подгрупп. В соединениях металлы всегда проявляют положительную степень окисления, обычно от +1 до +4. В соединениях с неметаллами типичные металлы образуют химическую связь ионного характера.

Все металлы обладают более или менее ярко выраженным блеском, который принято называть металлическим, и непрозрачностью, что связано с взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света. Металлический блеск характерен для куска металла в целом.

Цвет металлов довольно однообразен: он либо серебристо-белый (алюминий, серебро, никель), либо серебристо-серый (железо, свинец). Только золото желтого цвета, а медь — красного. По технической классификации металлы делятся условно на черные и цветные. К черным относятся железо и его сплавы. Все остальные металлы называются цветными.

Металлы обладают различной твердостью. Самый твердый металл — хром (режет стекло), а самые мягкие — калий, рубидий, цезий. Они легко режутся ножом.

Металлы более или менее пластичны (обладают ковкостью). Наиболее ковким металлом является золото. Однако не обладают пластичностью Mn и Bi — это хрупкие металлы.

Наиболее легкие металлы — литий, натрий, калий (плотность меньше единицы). Плотность металла тем меньше, чем меньше атомная масса элемента-металла и чем больше радиус его атома. Широкое применение в промышленности получили легкие металлы — магний и алюминий.

Металлы характеризуются высокой электро- и теплопроводностью. Наиболее электро- и теплопроводно серебро, на втором месте стоит алюминий. Металлы с высокой электропроводностью имеют и высокую теплопроводность. Теплопроводность обуславливается высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры в массе тела.

Существуют несколько основных способов получения —металлов.

Восстановление: — из их оксидов углем или оксидом углерода (II) ZnО + С = Zn + СО

Fе2О3 + ЗСО = 2Fе + ЗСО2

— водородом WO3 + 3H2 =W + 3H2O

СоО + Н2 = Со + Н2О

— алюминотермия 4Аl + ЗМnО2 = 2А12О3 + ЗМn

Обжигом сульфидов металлов и последующим восстановлением образовавшихся оксидов (например, углем) 2ZnS + ЗО2 = 2ZnО + 2SО2

ZnО + С = СО + Zn

Электролизом расплавов солей СuСl2, — Сu2+ 2Сl

Катод (восстановление): Анод (окисление): Сu2+ 2е- = Сu0

2Cl - 2е- = Сl°2

29)Сравнительная характеристика элементов главной и побочной подгрупп первой группы периодической системы Менделеева.Щелочные металлы.Их нахождение в природе и способы получения.Свойства металлов и их соединений

Щелочные металлы — элементы главной подгруппы I группы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева: литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs и франций Fr. Эти металлы получили название щелочных, потому что большинство их соединений растворимо в воде. По-славянски «выщелачивать» означает «растворять», это и определило название данной группы металлов. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щёлочами.

В Периодической системе они следуют сразу за инертными газами, поэтому особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на новом энергетическом уровне. Для всех щелочных металлов характерны восстановительные свойства. Это подтверждают низкие значения их потенциалов ионизации (потенциал ионизации атома цезия — один из самых низких) и электроотрицательности (ЭО).

Щелочные металлы встречаются в природе в форме соединений, содержащих однозарядные катионы. Многие минералы содержат в своём составе металлы главной подгруппы I группы. Например, ортоклаз, или полевой шпат, состоит из алюмюсиликата калия K2[Al2Si6O16], аналогичный минерал, содержащий натрий — альбит — имеет состав Na2[Al2Si6O16]. В морской воде содержится хлорид натрия NaCl, а в почве — соли калия — сильвин KCl, сильвинит NaCl • KCl, карналлит KCl • MgCl2 • 6H2O, полигалит K2SO4 • MgSO4 • CaSO4 • 2H2O.

Характерные свойства металлов

-Металлический блеск (характерен не только для металлов: его имеют и неметаллы иод и углерод в виде графита)

-Хорошая электропроводность

-Возможность лёгкой механической обработки (см.: пластичность; однако, некоторые металлы, например германий и висмут, непластичны)

-Высокая плотность (обычно металлы тяжелее неметаллов)

-Высокая температура плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы)

-Большая теплопроводность

-В реакциях чаще всего являются восстановителями