лекции по неорганической химии. часть 2. химия металлов и анализ неорганических веществ. методическое пособие для студентов 1 курса геологических специальностей

Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Шукаев И. Л. ЛЕКЦИИ ПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Часть 2 ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ И АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Методическое пособие для студентов 1 курса геологических специальностей Ростов-на-Дону 2004 2 Шукаев Игорь Леонидович ЛЕКЦИИ ПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Часть 2 ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ И АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Методическое пособие для студентов 1 курса геологических специальностей Печатается по решению кафедры общей и неорганической химии Ростовского государственного университета. Протокол N 2 от 6 апреля 2004 г. Ответственный редактор − д.х.н., профессор Т. Г. Лупейко. Рецензенты − доц. Л. М. Лобас, асс. В.В.Криков ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ……………………………………………………………...3 14. ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ........................................................................... 3 15. ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ....................................................................................... 6 16. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ ............................................................... 8 17. ОСОБЕННОСТИ ХИМИИ D-МЕТАЛЛОВ ............................................................. 11 АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ…………………………………..16 18. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЛЕЙ .................................. 17 19. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ........................ 20 20. ЖЁСТКОСТЬ ВОДЫ.............................................................................................. 22 ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ-МЕТАЛЛОВ………..25 21. ПРИМЕРЫ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ.................................................... 25 ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………………2 7 22. ДРОБНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ ....................................................................... 27 23. ДРОБНЫЕ РЕАКЦИИ АНИОНОВ......................................................................... 33 3 ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ 14. ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ В Периодической системе к металлам относят все d- и f-элементы, все sэлементы (кроме He и H), и все p-элементы левее и ниже границы бор–астат. Металлами называют химические элементы, в простых веществах которых наблюдается металлическая химическая связь. Для металлической связи каждый атом предоставляет в общее пользование некоторое количество электронов (обычно, 1–2). В результате возникает газ общих электронов, заряженный отрицательно, к которому притягиваются положительно заряженные атомные остатки. Металлическую связь образуют элементы с небольшим числом электронов на внешнем уровне. Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Газ общих электронов Типичны щелочные металлы (Li, Na, K, Rb, Cs) и некоторые металлы главной подгруппы 2 группы (щелочноземельные металлы Ca, Sr, Ba). У них низкая энергия ионизации и большой орбитальный радиус – электроны слабо удерживаются и легко переходят в общее пользование. Другими словами, у металлов – низкая электроотрицательность. Наличие газа общих электронов объясняет важнейшие свойства металлов: физические (высокие электропроводность, теплопроводность, блеск, пластичность) и химические (восстановительная активность – металлы легко отдают электроны). Металлическая связь ненаправленна и ненасыщаема. Иначе говоря, новая связь может образоваться без препятствий в любом направлении,