Металдарды жалпы асиеттері

Зертханалы жмыс №9

Таырыбы: Металдарды жалпы асиеттері

Барлы металдара металды жылтыр тн, детте металдара тсетін квант жарыы арылы бос электрондармен рекеттесуіне байланысты ср тс жне млдірсіздік береді.

Металдарды жасы электр ткізгіштігі оларда бос электрондарды болуымен тсіндіріледі, олара потенциалды аз айырымы серінен теріс полюстен о полюске жылжу баытын тзуі тн. Температураны жоарылауынан атомны (ионны) ауытуы жоарылап, электр ткізгіштігін иындатады. Тмен температурада ауыту озалысы, керісінше, те тмендейді жне электр ткізгіштігі крт жоарылайды. Абсолютті нлге жаын металдар аса ткізгіш асиетін крсетеді. Онымен сілтілік жне сілтілік жер металдар, кпшілік VIII топты металдары ие болмайды. Жоары электр ткізгіш метал – кміс жне мыс, одан кейін алтын, алюминий, темір. Мыс сымдарымен атар алюминий сымдары да дайындалады.

Вольфрам – е иын балитын металл, оны балу температурасы 3390°С. Ол элект шамдарыны ота тзімді ыл сымдарын жасауда олданады. 1000°С жоары температурада балитын металдар иын балитын, ал одан тмен температурада балитын металдарды оай балитын деп атайды.

Металдар аттылыы бойынша ажыратылады. Е атты металл - хром (йнек кеседі), е жмса - калий, рубидий жне цезий. Оларды пышапен оай кесуге болады.

Металдарда кристалды рылым болады. Кпшілік металдар куб трізді кристалл торларын тзеді.

Металдарды химиялы асиеттері. Металдар атомы салыстырмалы валенттік электрондарын оай береді жне о зарядталан иона айналады. Сондытан метал¬дар тотысыздандырыштар болып табылады. Жалпы химиялы асиетіні негізі осыда. Металдар тотысыздандырыштар ртрлі тотытырыштармен (оны ішінде жай заттар,ышылдар, тздар жне баса заттар болуы ммкін) реакцияа тседі. Металдарды галогендермен осылысын галогенидтер, ккіртпен - сульфидтер, азотпен - нитридтер, фос-формен - фосфидтер, кміртекпен - карбидтер, кремниймен - силицидтер, бормен - боридтер, сутекпен – гидридтер деп атайды жне т.б.

Металдарды олданылуы. Жаа техникада металдарды кптеген осылыстары олданыс тапты. Мысалы, боридтер радиоэлектроникада, сондай-а ядролы техникада олданылады.

Металдар зара химиялы осылыс тзе алады. Оларды интерметалды осылыстар деп атайды. Мысал ретінде кейбір металдарды сурьмамен осылысын арауа болады: Na2Sb,

Болат- бл рамында кміртек (1,7%-а дейін) бар жне металл оспаларынан (Мn, Si, S, P) тратын темір ймасы. Арнайы болат рамында ртрлі 10 элемент болады. Таза темірмен салыстыранда атты болып келеді.

Шойын- темірді кміртек (>2%), кремний, мар¬ганец, фосфор жне ккіртпен ймасы. Темірмен салыстыранда те атты жне морт сыныш.

Техникада темірді ймалары, яни шойын, болат жне темір ара металдар, аландары – тсті металдар деп аталады.

ола- мысты баса металдармен ймасы. рамына байланысты: алайылы ола (мыс жне алайыдан трады), алюминийлі ола (5-11% алюминий), орасынды (33%-а дейін орасыннан), кремнийлі (4% кремнийден) деп ажыратады. Машина блшектерін жасауда олданады.

Жез- мыс пен мырышты ймасы (30 - 35% мырыш). Жоары иілімділік асиеті бар. Приборлар, машина блшектерін жасауда олданылады.

Баббиттер – ажалуды тежейтін, алайы мен орасына сурьма, мыс жне баса металдарды осып дайындайды. Дгелектерді йюда олданады.

Нихром - никель (67,5%), хром (15%), темір (16%) жне марганец (1,5%) ймасы, электр жне ота тзімді асиеті боландытан, электр приборларын жасауда олданады.

«т р е т н и к» днекері – оай балитын йма, алайы жне орасыннан трады. ймадаы массасы бойынша орасынны млшері 1/3, содан третник деген атау алан.

алайы (50%) жне индий (50%) ймасы йнекті жне металдарды днекерлеуде олданылады.

Жмысты масаты: Металдарды жалпы асиеттерімен танысу.

рал-жабдытар: нихром сымы, спирт шам, пробиркалары бар штатив, химиялы стакандар, пинцет, скальпель, воронка, фильтр аазы, шпатель, тигелдер, су моншасы.

Реактивтер мен ерітінділер: тз, ккірт, азот ышылдарыны сйылтылан жне концентрлі ерітінділері, металл натрий Na, KCl калий хлоридіні аныан ерітіндісі, NaCl натрий хлоридіні аныан ерітіндісі, 5%-ды CaCl2 кальций хлориді ерітіндісі, 5%-ды Na2CO3 натрий карбонаты ерітіндісі, металл аллюминий, 30%-ды NaOH натрий гидроксиді ерітіндісі, нта темір Fe, 10%-ды HCl тз ышылы ерітіндісі, 10%-ды H2SO4 ккірт ышылы ерітіндісі, 5%-ды HNO3 азот ышылы ерітіндісі, мыс жоасын, тйіршіктелген мырыш, Na2S2O3 натрий тиосульфаты ерітіндісі, хром (ІІІ) тздарыны ерітіндісі, K2CrO4 калий хроматы ерітіндісі, K2Cr2O7 калий дихроматы ерітіндісі, марганец (ІІ) тздарыны ерітіндісі, (NH4)2S аммоний сульфидіні ерітіндісі, PbO2 нта орасын (IV) оксиді, FeSO4 темір (ІІ) сульфаты, KNO3 кристалды калий нитраты, кобальт тздарыны кристалдары, NH4OH аммоний гидроксиді ерітіндісі, Zn(NO3)2 мырыш нитраты ерітіндісі, Co(NO3)2 кобальт нитраты ерітіндісі, K4[Fe(CN)6] калий (ІІ) гексацианоферраты ерітіндісі.

Тжірибе 1. орасынны ышылдара сері

Алты пробиркаа орасын тйірін салып жне блек сйылтылан жне концентрлі тз, ккірт, азот ышыл ерітінділерімен блме температурасында жне ыздырып сер етііз. Байалан былысты жазыыз. Реакция тедеуін растырыыз. орасынны ышылдара серіне орытынды жасаыз. Сйылтылан HCl жне H2SO4 ышылдарында орасын PbCl2 жне PbSO4 ерімейтін тздар тзеді. Концентрлі HCl жне H2SO4 ерітінділерінде H2[PbCl4] жне Pb(HSO4)2 еритін німдер тзіледі. Азот ышылында Pb(NO3)2 тзіледі жне газдар блінеді: NO - сйылтылан жне NO2 – концентрлі ышылдардан.

Тжірибе 2. орасын (ІІ) гидроксидін алу жне оны асиеттері

Екі пробиркаа 2-3 тамшы орасын (ІІ) тзы ерітіндісін жне рбір пробиркаа тамшылатып тнба тзілгенше сілті осыыз. Тзілген тнбаа: бірінші пробиркаа - азот ышылы ерітіндісін, екіншісіне – сілтіні арты млшерде осыыз. Не байалады? Байалан былыс орасын (ІІ) гидроксидіні андай асиетін длелдейді? Реакция тедеуін жазыыз.

Тжірибе 3. орасын ионын сапалы анытау

Бірнеше тамшы орасын тзы ерітіндісіне сондай млшерде натрий тиосульфатын Na2S2O3 осыыз. Бірінші тиосульфатты арты млшерінде еритін [Pb(S2O3)3]4- комплексті ион тзетін PbS2O3 а тнбасы тзіледі. ыздыранда ара тсті орасын сульфиді тнбасын тзе тиосульфат комплексі айырылады. Реакция тедеуін жазыыз.

Тжірибе 4. Хром (ІІІ) осылыстарын алу жне оны асиеттері

Пробиркаа 5-6 тамшы хром (ІІІ) тзы ерітіндісін жне тамшылатып тнба тзілгенше сілті ерітіндісін осыыз. Тсін анытаыз. Реакция тедеуін рыыз.

Пробиркадаы оспаны екі блікке блііз. Біреуіне тз ышылы, екіншісіне – сілті осыыз. Алынан ерітінділерді тсін салыстырыыз. Реакция тедеуін рыыз. Гексагидроксохромат (ІІІ) [Cr(OH)6]3- ерітіндісі бар пробиркаа Cr(OH)3 тнбасы тзілгенше ышыл осыыз. Реакция тедеуін рыыз. Хром (ІІІ) гидроксидіне орытынды жасаыз.

Тжірибе 5. Хроматтар жне дихроматтар

А) Калий хроматыны дихромата айналуы. Пробиркаа 3-4 тамшы калий хроматы ерітіндісін K2CrO4 жне сондай млшерде ккірт ышылы ерітіндісін осыыз. Ерітінді тсіні згеруін баылаыз. Ионды трде ракция тедеуін жазыыз.

Б) Калий дихроматыны хромата айналуы. Пробиркаа 3-4 тамшы калий дихроматы K2Cr2O7 ерітіндісін жне сондай млшерде сілті ерітіндісін осыыз. Ерітінді тсіні згеруін баылаыз. Ионды трде ракция тедеуін жазыыз.

Тжірибе 6. Mn2+ ионына сапалы реакция

А) Марганец (ІІ) тзы ерітіндісі бар пробиркаа (NH4)2S аммоний сульфиді ерітіндісін осыыз. Тнбаны тсін анытаыз. Реакция тедеуін ионды жне молекулалы трде жазыыз.

Б) Пробиркаа орасын (IV) оксиді PbO2 нтаын салып, оан 5-6 тамшы концентрлі азот ышылын жне бірнеше тамшы марганец (ІІ) тзы ерітіндісін осыыз. Пробиркадаы оспаны айнаанша ыздырып, одан кейін суытыыз. MnO4- ионына тн ерітіндіні тсін анытаыз. Тотыу-тотысыздану реакция тедеуін растырыыз.

Тжірибе 7. Марганец (ІV) оксидіні тотыу-тотысыздану екі жатылыы

А) Пробиркаа 2 микрошпатель марганец (ІV) оксидін MnO2 салыыз, оан ккірт ышылы ерітіндісін жне темір (ІІ) сульфатын осыыз. Реакция тедеуін жне байалан былысты жазыыз. Стандартты тотыу-тотысыздану потенциалы арылы (ІV) валентті марганец андай тотыу-тотысыздану асиетін крсететінін анытаыз.

Б) Кішкене тигельге калий нитратын жне калий гидроксидін балытыыз. Балымаа марганец (ІV) оксиді бірнеше тйіршіктерін осыыз. Байалан былысты жне реакция тедеуін жазыыз. Стандартты тотыу-тотысыздану потенциалы кмегімен ІV валентті марганецті андай тотыу-тотысыздану асиеттері бар екенін анытаыз.

Тжірибе 8. Кобальт (ІІ) жне (ІІІ) валентті гидроксидтеріні тзілуі

Кобальт (ІІ) тзы ерітіндісіне сілті осып, негіздік тзды CoOHCl немесе (CoOH)2SO4 тнбасыны тзілуін баылаыз. Тзілген тнбаа сілтіні арты млшерімен сер етіп ыздырыыз. Не байалады? Реакция тедеуін рыыз. Кобальт (ІІ) гидроксидіні Co(OH)2 тнбасы бар пробирканы ауада алдырыыз, тсіні згеруі бойынша кобальт (ІІІ) гидроксидіні Co(OH)3 тзілуін баылаыз. Тнбаны келесі тжірибеге сатап ойыыз. Реакция тедеуін жазыыз.

Тжірибе 9. Co (ІІІ) осылыстарыны тотыу-тотысыздану асиеттері

Кобальт (ІІІ) гидроксиді Co(OH)3 тнбасына (ткен тжірибеде алынан) концентрлі тз ышылын тнба ерігенше осыыз. Тотыу-тотысыздану процесіні реакция тедеуін рыыз. андай газ блінеді?

Тжірибе 10. Кобальт тздарыны гидролизі

Пробиркаа дистилденген су йып жне кобальт тзыны бірнеше кристалдарын салыыз. Индикаторларды пайдаланып ерітіндіні pH анытаыз. Ионды жне молекулалы трде гидролиз реакциясыны тедеуін жазыыз.

Тжірибе 11. Мысты ышылдара сері

Бес пробиркаа аздап мыс жоасын жне 10 тамшыдан ышыл ерітінділерін осыыз: біріншісіне - H2SO4 (конц), екіншісіне - H2SO4 (сйылт.), шіншісіне - HNO3 (конц.), тртіншісіне - HNO3 (сйылт.), бесіншісіне - HCl. Не байалады? Сйкес реакция тедеуін жазыыз.

Тжірибе 12. Мыс аммиакатын алу жне оны асиеттері

Пробиркаа 3 тамшы мыс (ІІ) сульфатын тамызып, оан 2 тамшы аммоний гидроксидін осыыз. Негіздік тз [CuOH]2SO4 тнбасыны тзілуін баылаыз. Тнбаны тсін анытап, реакция тедеуін жазыыз. Тзілген тнбаа концентрлі аммиак ерітіндісіні арты млшерін осыыз. Не байалады? Тетраммин мыс (ІІ) сульфатын [Cu(NH3)4]SO4 алу реакция тедеуін жазыыз. Алынан ерітіндіге 3-5 тамшы ккіртсутек ышылын осыыз. Реакция тедеуін жазып, К0CuS = 8,5•10-45 еске ала отырып, ара тсті тнбаны тзілуін тсіндірііз.

Тжірибе 13. Мырышты суа жне ышылдара сері

Алты пробиркаа мырыш тйірін салып, райсысына сйылтылан жне концентрлі ерітінділермен HCl, H2SO4, HNO3 сер етііз. былысты баылаыз. Блме температурасында реакция жрмеген пробиркаларды ыздырыыз. Реакция тедеуін рыыз.

Тжірибе 14. Мырыш ионына сапалы реакциялар

А) Кобальт цинкатыны тзілуі. Фильтр аазына бірнеше тамшы мырыш нитраты жне кобальт нитраты ерітінділерін тамызыыз. аазды от жалынында кептіріп, тигельде ыздырыыз. Жасыл тсті пайда болуы кобальт цинкатыны тзілуін длелдейді.

Б) Калий-мырыш (ІІ) гексацианоферратыны тзілуі. Мырыш тзы ерітіндісі бар пробиркаа (2-3 тамшы) сондай млшерде калий (ІІ) гексацианоферрат ерітіндісін K4[Fe(CN)6] осыыз жне су моншасында ыздырыыз. Тз ышылында ерімейтін, біра сілтілерде еритін тзілген тнбаны тсін анытаыз K2Zn3[Fe(CN)6]2.

з бетімен орындауа арналан сратар мен тапсырмалар

1. Металдара андай физикалы асиет тн?

2. Металдарды иілімділік асиетіні практикалы маызы андай?

3. Е жеіл жне е ауыр, е жмса жне е атты металдарды крсетііз.

4. ймалар деген не жне оларды андай асиеттері бар?

5. Металдара андай химиялы асиет тн? Реакция тедеуіне мысал келтірііз.

6. Тменде берілген реакцияларды айсысы жзеге асады:

а) Сu + Н2О в) Сu+ AgCl

б) Mg + H2SO4(сйылт.) г) Са+Н2О

Ммкін болатын реакцияларды німдерін жазыыз.

олданылан дебиеттер:

1 Князев, Д.А. Неорганическая химия / Д.А. Князев, С.Н.Смарыгин. – М. : Высшая школа, 1999. – 430 с. , .- М. : Дрофа, 2005 г.

2 Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия/ Н.С. Ахметов. – М. : Высшая школа, 1998. – 743 с.

3 Хомченко, Г.П. Неорганическая химия / Г.П. Хомченко, И.К. Цитович. – М. : Высшая школа, 1987. – 464 с.

Металдарды жалпы асиеттері