Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Как сдать ЕГЭ по химии?

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 68 RSS
←   Август 2011   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://mihail-barmin2010.narod.ru/
Открыта: 20-05-2010
Адрес автора: job.education.khimia4ege-owner@subscribe.ru

Автор
mik2005

Статистика

68 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Как сдать ЕГЭ по химии? Неорганическая химия


2.6.5.Свойства простых веществ

 

Цинк - синевато-белый металл, обладающий относитель­но низкой температурой плавления 420 С. При обычной тем­пературе цинк хрупок, при 100-150 C он становится мягким, и тогда его можно прокатывать в тонкие листы и вытягивать в проволоку. Кадмий - серебристо-белый металл, очень мягкий, с Т пл 320 С. Ртуть — белый блестящий металл. Это единствен­ный металл, находящийся при обычной температуре в жидком состоянии, ее Т равна 39 С. В электрическом разряде пары рту­ти дают интенсивное свечение и являются источником ультра­фиолетового излучения.

Химическая активность металлов подгруппы цинка при переходе от цинка к ртути падает, как и для металлов подгруп­пы меди. Цинк и кадмий стоят в электрохимическом ряду на­пряжений до водорода, а ртуть располагается далеко за ним. Цинк и кадмий - довольно активные металлы.

На воздухе цинк достаточно устойчив, так как покрывает­ся тонкой плотной пленкой оксида или основного карбоната. При нагревании на воздухе до кипения горит ярким пламенем:

Zn + l/2O2→ ZnO

 

На воздухе пары кадмия воспламеняются и горят коричне­вым пламенем с образованием оксида кадмия CdO.

Чистая ртуть на воздухе не изменяется, загрязненная по­крывается оксидной пленкой. Выше 300 C ртуть окисляется кислородом воздуха до оксида:

 

Hg + 1/2O2↔HgO

 

который при дальнейшем нагревании до 400 C распадается на простые вещества.

Цинк, кадмий и ртуть активно взаимодействуют с расплав­ленной серой (ртуть - даже при комнатной температуре образуя сульфиды ZnS, CdS, HgS.

Упругость паров ртути над жидкой ртутью велика, ее пары чрезвычайно ядовиты, это отравление проявляется и поздно и лечению не поддается. Пролив ртути уничтожают добавлени­ем молотой серы или серного цвета:

 

Hg + S → HgS

 

При взаимодействии металлов подгруппы цинка со всеми галогенами образуются галогениды типа МеГ2 , а для ртути - HgCl2 и Hg2Cl2.

Цинк и кадмий не взаимодействуют с водой ввиду образо­вания на их поверхности прочной оксидной пленки, но актив­но реагируют с кислотами-неокислителями

 

Zn → Zn+2 + 2e

 

2Н++2е→Н2

 

Кадмий относится к кислотам подобно цинку, но труднее ра­створяется в разбавленной серной и соляных кислотах. Цинк и кадмий легко растворяются в азотной кислоте. В кислых раство­рах поверхностная пленка цинка растворяется, и металл начи­нает реагировать. Аналогичный эффект вызывают и щелочи.

Ртуть с водой и соляными растворами почти не взаимодействует. Разбавленные хлороводородная и серная кислоты на нее не действуют, что обусловлено ее положением в электро­химическом ряду напряжений металлов. Ртуть реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами кислотами-окислителями подобно цинку и кадмию:

 

Hg + 2H2SO4(конц)→HgSO4 + SO2↑ + 2H2O

 

Hg + 2HNO3(конц) → Hg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

 

При недостатке азотной кислоты (избытке ртути) процесс сопровождается образованием нитрата диртути:

 

6Hg + 8HNO3 → 3Hg2(NO3)2 + 2NO2↑ + 4H2O

 

 С сильными основаниями в силу своей явной амфотерности реагирует только цинк:

Zn + 2OН- + 2Н2O → [Zn(OH)4]-2 + Н2↑

 

Подобно алюминию, цинк способен восстанавливать в ще­лочной среде нитрат-ион до аммиака:

4Zn + NO3- + 7OН- + 6Н2O → 4[Zn(OH)4]-2 + NH3↑

 

2.6.7.Оксиды и гидроксиды цинка, кадмия и ртути

 

Оксиды цинка, кадмия и ртути — твердые вещества, не вза­имодействующие с водой. Окраска оксидов различна: ZnO -белого, CdO — коричневого и HgO — желтого цвета. Все три оксида возгоняются, не плавясь, и в парообразном состоянии разлагаются на металл и кислород. Оксид ртути (II) обладает наименьшей термической стойкостью.

Это — солеобразующие оксиды. Амфотерность проявляет оксид цинка, взаимодействующий как с растворами сильных оснований, так и кислот:

 

ZnO + 2OH- + Н2O → [Zn(OH)4]-2

 

ZnO + 2Н+ + 3Н2O → [Zn(H2O)4]+2

 

Гидроксиды цинка и кадмия выпадают в виде бесцветных осадков при действии на водные растворы их солей разбавлен­ных растворов гидроксидов щелочных металлов. Осаждение гидроксида цинка следует вести осторожно, избегая избытка осадителя, с которым легко идет образование растворимого гидроксокомплекса цинка:

 

Zn(OH)2 + 2NaOH →Na2[Zn(OH)4] – тетрагидроксоцинкат натрия.

 

 При сплавлении гидроксидов цинка и натрия получают цинкат натрия:

 

Zn(OH)2 + 2NaOH → 4 Na2ZnO2 + 2H2O

 

Амфотерность гидроксида кадмия проявляется в более же­стких условиях (концентрированный водный раствор NaOH и длительное нагревание):

 

Cd(OH)2 + 4NaOH → Na4[Cd(OH)6] – гидрат тетрамминцинка.

 

Гидроксиды цинка и кадмия взаимодействуют также с ра­створами аммиака с образованием хорошо растворимых бес­цветных аммиакатов:

 

Zn(OH)2 + 4NH3 (p) → [Zn(NH3)4](OH)2

 

Cd(OH)2 + 6NH3 (р)   → [Cd(NH3)6](OH)2

 

При попытке выделить гидроксиды ртути (I) или (II) из ее солей образуется либо осадок оксида, либо смесь оксида с рту­тью (происходит реакциядиспропорционирова-ния):

 

Hg(NO3)2 + 2NaOH → HgO↓  + 2NaNO3 + H2O

 

Hg2(NO3)2 + 2NaOH → HgO↓  + Hg + 2NaNO3+ H2O

 

Таким образом, получить оксиды металлов подгруппы цин­ка можно окислением их кислородом, а для пинка и кадмия -еще и разложением их карбонатов, гидроксндов и нитратов:

2Hg + O2→2HgO           Zn(OH)2 → ZnO + H2O

 

CdCO3 → CdO + CO2        2Cd(NO3)2 →2CdO + 4NO2 ↑  + O2↑ 

 

 

2.6.8.Соли цинка, кадмия и ртути

 

Нитраты, сульфаты, хлораты и перхлораты цинка, кадмия и ртути (II) относятся к хорошо растворимым соединениям. Растворимы большинство галогенидов цинка и кадмия, кроме их фторидов. Сульфиды, карбонаты, ортофосфаты металлов подгруппы цинка, а также большая часть галогенидов ртути (I) являются малорастворимыми соединениями.

 

Хлорид цинка ZnCl2 может быть получен растворением металла в соляной кислоте или пропусканием струи хлора над нагретым металлом. Хлорид цинка безводный, очень гигро­скопичен и используется в качестве водоотнимаюшего сред­ства. Эта соль цинка обладает каталитическими свойствами и используется в органических синтезах.

 

Сульфат цинка ZnSO4 получается в технике окислением сульфида или растворением оксида в серной кислоте. Из вод­ных растворов сульфат кристаллизуется в виде бесцветных крупных кристаллов ZnSO4∙7H2O (цинковый купорос). Ис­пользуется в производстве пигмента — литопона.

           

Сульфид цинка ZnS встречаются в природе в цинковой обманке. Может быть получен  действием сероводорода на соли цинка

 

Zn+2 + H2S → ZnS + 2Н+

 

при обязательном снижении концентрации ионов водорода в растворе. Сульфид цинка в смеси с сульфатом бария исполь­зуется в качестве пигмента (литопон). Флюоресценция крис­таллического сульфида под влиянием ультрафиолетовых и рентгеновских излучений используется в рентгенотехнике и при исследовании радиоактивных излучений.

 

Хлорид кадмия CdCl2 получается растворением гидроксида кадмия в соляной кислоте. В водных растворах не гидролизуется.

 

Сульфат кадмия CdSO4 получается растворением в серной кислоте оксида или гидроксида кадмия.

 

Сульфид кадмия CdS осаждается при пропускании серо­водорода в слабокислые растворы солей кадмия. Это желтый аморфный порошок, используется в качестве желтого пигмента для красок.

 

Хлорид ртути (I) Hg2Cl2, или каломель, получается нагре­ванием хлорида ртути (II) с металлической ртутью:

HgCl2 + Hg→Hg2Cl2

 

или действием раствора хлорида натрия на растворимые соли одновалентной ртути

 

Hg2+2 + 2С1- → Hg2Cl2

 

Каломель - не растворимый в воде порошок желтовато-бе­лого цвета; на свету темнеет вследствие выделения металли­ческой ртути, с аммиаком дает осадок черного цвета, представ­ляющий собой смесь хлорида амида ртути с металлической ртутью:

 

Hg2Cl2 + 2NH3 → Hg + HgNH2Cl + NH4C1

 

При нагревании выше 400 C каломель распадается по урав­нению

 

Hg2Cl2 → HgCl2 + Hg

 

При полном отсутствии влаги эта реакция не происходит.

 
В избранное