Тәжірибелік бөлім
Тәжірибе 1
Қажетті реактивтер мен жабдықтар:
Мырыш, мыс, алюминий, HCIконц.сұйық,HNO3конц.сұйық, NaOHерітінді, H2SO4 конц.сұйық. сынауықтар, ұстағыштар, спирт шамы.
Тәжірибенің орындалуы
Тәжірибелер концентрлі қышқыл ерітенділерімен тартпа шкаф астында орындалады:
Екі сынауық алып, ішіне мырыш түйірлерін салып, біріне сұйық (HCl, HNO3, H2SO4), екіншісіне концентрлі қышқылдар ерітінділерімен әсер етіп, бақылап, реакция теңдеулерін жазыңдар. Реакция жүрісін тездету үшін қыздыруға болады.
Тәжірибе 2. Мыстың қышқылдармен әрекеттесуі.
Жоғарыдағы тәжірибені мыспен қайталаңдар.
Тәжірибе 3. Алюминийдің сілті ерітіндісімен әрекеттесуі
Сынауыққа алюминий үгіндісін салып, үстіне сілті ерітіндісін құйып, қыздырып бақылаңдар. Реакция теңдігін жазыңдар.
Бақылау сұрақтары мен есептер
14.3.1 Мына генетикалық байланысты жүзеге асыруға қажетті реакция теңдеулерін жазыңдар
а) Cu ® CuO ® CuSO 4 ® Cu(OH)2
б) Al ®Al2O3 ® Na3[Al(OH)6]
AlCl3
в) Mg ® MgCl2 ® Mg(OH)2 ® MgOHCl
г) K ® KOH ® K2SO4
14.3.2 Сілтілік металдарды өндірісте қандай тәсілмен алады? Мысал келтір.
14.3.3 Металдардың физикалық қасиеттеріне қарай қалай бөлінеді?
14.3.4 Металдардың химиялық активтілігі неге тәуелді?
14.3.5 Н.Бекетовтың жасаған металдар активтік қатары бойынша қандай мәлімет алуға болады?
14.3.6 Мына оксидтердің қайсысы алюминийді тотықсыздандырғыш ретінде пайдаланып, стандартты жағдайда металл алуға болады: CaO, FeO, CuO, Fe2O, Cr2O3 ?
14.3.Сутегі көмегімен стандартты жағдайда қай оксидті тотықсыздандырып, металл алуға болады: CaO, SnO2, NiO, Al2O3, ZnO ?
14.3.8 Массасы 18,2г темір, р=1,05 г/мл 10,2%-тік 50 мл НСІ ерітіндісімен әрекеттескеде қанша сутегі қалыпты жағдайда түзіледі?
14.3.8Темір пластинкасын мыс сульфаты ерітіндісіне батырып біраз ұстағанда оның массасы 5 грамға артса, пластинка бетіне қанша мыс қонғаны?
Жазба жұмыстары түрінде рәсімдеу
а) металдар
14.4.1 Металдардың периодтық жүйесіндегі орны, атом құрылысы, химиялық байланысы.
14.4.2Металдардың физикалық және химиялық қасиеттері. Иондану энергиясы, оның период және топ бойынша өзгерісі.
14.4.3 Типтік металдардың (ІА, ІІА) тотықсыздандырғыштық қасиетінің өзгерісі.
14.4.4Судың кермектілігі, оның түрлері, жою тәсілдері.
14.4.5 Қосымша топша элементтері: мырыш, мыс, титан, күміс, алтын.
Электрондық құрылысы, қасиеттері.
14.4.6 Металдардың табиғи кендері, оны байыту тәсілдері.
14.4.7 Қосымша топша элементтерінің оттектік қосылыстарының (оксидтері, гидроксидтері) қышқылдық-негіздік және тотығу-тотықсыздану қасиеттері.
б) бейметалдар
14.4.8 Бейметалдардың периодтық жүйедегі орны. Электрондық құрылыстарының ерекшелігі.
14.4.9 Типтік бейметалдардың (галогендер, оттек, азот, көміртек топшасы) жалпы химиялық қасиеттері.
14.4.10 Бейметалдардың сутектік қосылыстары қасиеттерінің өзгерістері: тұрақтылығы, молекула полярлығы, валенттілік бұрыштары, қышқылдардың күшінің және тотықсыздандырғыш қасиеттерінің өзгерісі.
14.4.11 р- элементтері қосылыстарының (оксид, гидроксид) қышқылдық-негіздік және тотығу-тотықсыздану қасиеттері.
15 ТЕМІР, КОБАЛЬТ, НИКЕЛЬ
Теориялық бөлім
Темір топшасын құрайтын үш элементтің Fe, Co, Ni периодтық жүйесінің тобының қосымша топшасында орналасқан элементтері металдар.
Fe-дің валеннтілік электрондары: 3d64S2
Co-тың валеннтілік электрондары: 3d74S2
Ni-дің валеннтілік электрондары: 3d84S2
|
4S2
Валенттіліктері:II,III,IV,V,VI
Тотығу дәрежесі:0,+2,+3,+4,+5,+6
 |
Валенттіліктері:II,III,IV,V
Тотығу дәрежесі:0,+2,+3,+4,+5
 |
Валенттіліктері: II, III, IV
Тотығу дәрежесі:0,+2,+3,+4
Бұл элементтер қосылыстарында ІІ, ІІІ валентті, VI-валенттілік тек темірге ғана лайықты.
ІІ-валенттілік, ІІІ-валенттілік темірге лайық болуына байланысты тотығу-тотықсыздану реакциясында Ғе-II тотықсыздандырғыш болса, Ғе-III тотықтырғыш ролін атқарады.
Химиялық қасиеттері: Бұл элементтердің химиялық активтілігі орташа:
Fe2+/Fe= -0,44B j0 Co2+/Co= -0,27B j0 Ni2+/Ni= -0,250B
Жай заттармен әрекеттесуі.
Темір ылғалды ауада оңай тотығады, oттегі мөлшері аз болғанда, аралас оксид түзіледі.
3Fe+2O2+nH2O=Fe2O3· nH2O
Хлорда темір оңай жанады:
2Fe+3Cl2®2FeCl3
Со пен Ni де темір сияқты қасиет көрсетеді, бірақ олардың химиялық активтілігі темірге қарағанда төмен.
Күрделі заттармен әрекеттеседі.
Темір тұз қышқылының қандай ерітіндісі болса да, күкірт қышқылының сұйытылған ерітіндісімен әрекеттеседі:
Fe+HCl®FeCl2+ H2
Fe+H2SO4®FeSO4+ H2
Кобальт пен никель қышқыл ерітіндісінде темірге қарағанда нашар әрекеттеседі. Концентрлі азот және күкірт қышқылдарында металдар пассивтенеді. Қыздырған темір арқылы су буын жіберсе:
3Fe+4H2O®Fe3O4+ 4H2
реакция жүреді.
Ғе, Со қатарында осы көрсетілген реакцияға қатысты химиялық активтілігі кемиді.
Оксидтері.
Э О (FeO,CoO,NiO)-негіздік оксидтер қышқылдарда жақсы ериді.
FeO + HCl ® FeCl2
Э2О3(Fe2O3, Co2O3, Ni2O3) Кобальт пен никель үшін үш валентті қосылыстары тұрақсыз болады. Fe2O3 амфотерлі қасиет көрсетеді.
2NaOH+ Fe2O3 t0®NaFeO2+ H2O
Гидроксидтері және басқа қосылыстары.
Э(OH)2 Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2
Бұл гидроксидтердің ішінде Fe(OH)2 оттегі қатысында оңай тотығады.
Fe(OH)2+O2+ H2O®Fe(OH)3
Fe(OH)2-дің негіздік қасиеті Fe(OH)3-қа қарағанда басым, оны Fe(ІІІ) –тұзының оңай гидролизденуінен байқауға болады.
Co(OH)2 + HCl ® CoCl2 + H2O
CoCl· 6H2O ®CoCl2·4H2O 
CoCl2·2H2O 
CoCl·H2O 
CoCl2
Ni(OH)2 оттегі қатысында тотықпайды, ол тек күшті тотықтырғыш СІ2 қатысында, не ток әсерінен тотығады.
Ni(OH)2+Cl2+KOH® Ni(OH)3+ HCl
Ашық жасыл қара қоңыр
FeSO4, FeCl2-тотықсыздандырғыш болады
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 ® 5Fe(SO4)3 + 2MnSO4+ K2SO4+ 8H2O
FeSO4 + KCN ® Fe(CN)2 + K2SO4
Fe(CN)2 + 4KCN ® K4[Fe(CN)6]
FeCl3 + HCNS ® Fe(CNS)3 + 3HCl
Fe(CN)3+ 3KCN ® K3[Fe(CN)6]
Ғе(ІІ) ионын K3[Fe(CN)6] қосылысы көмегімен анықтайды:
FeSO4 + K3[Fe(CN)6] ® Fe3[Fe(CN)6]2¯
Ғе(ІІІ) ионын K4[Fe(CN)6] қосылысымен анықтайды:
4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] ® 2KCl + Fe4[Fe(CN)6]3
және калий не аммоний роданиді көмегімен анықтайды.
Темір-болат, шойын ретінде кобальты бар құйма жоғарғы температураға шыдамды, ал никелі бар құймалар коррозияға берік құймалар ретінде конструкциялық материалдар ретінде жиі қолданылады.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС «ТЕМІР, КОБАЛЬТ, НИКЕЛЬ»