Сообщение 2
Щелочные металлы — это химические элементы, которые расположены в 1А группе таблицы Менделеева. К данным металлам относятся: калий, рубидий, натрий, цезий, а также франций, литий.
Все элементы данной группы имеют лишь один электорн на своем внешнем энергетическом уровне. Следовательно, степень окисления у них будет +1. Все щелочные металлы очень похожи, так как для каждого из них характерна способность к:
- усилению восстановительных и металлических свойств
- уменьшению электропроницаемости
- увеличению радиуса атомов
Растворенные в воде (H2O) щелочные металлы образуют так называемые растворимые гидроксиды, которые называют щелочами.
Щелочные металлы в природе
Самыми распространенными элементами группы 1А являются калий и натрий. Однако, эти щелочные металлы обладают довольно высокой химической активностью, отчего встретить их в природе возможно исключительно в виде соединений. Наиболее богатыми источниками Na и K является каменная (NaCL) и некоторые другие соли. Соединения прочих металлов из данной группы встречаются крайне редко.
Калий — щелочной металл серебристого цвета. Этот элемент с легкостью вступает в реакцию с водой, в результате чего образуется щелочь. Это довольно легкий, быстроплавящийся металл. Известно, что люди с глубокой древности использовали соединения калия. Для этого они собирали золу и смачивали водой. Затем получившийся раствор фильтровали и выпаривали. В результате получался поташ — уникальное для своего времени моющее средство, содержащее калий.
Натрий — элемент, по своим химическим свойствам очень похожий на калий. Этот элемент шестой по распространенности в земной коре. В Древнем мире люди использовали соединения натрия. К примеру египтяне добывали соду(Na2CO3) в озерах Египта. С её помощью они бальзамировали трупы, готовили пищу, изготавливали краски и т. д.
Литий, рубидий, цезий — чрезвычайно редкие и рассеянные щелочные металлы серебристого цвета. Каждый из этих металлов очень легко плавится.
Франций — один из самых редких металлов на земле(реже встречается лишь астат). В земной коре содержится лишь 300-350 грамм этого радиогенного элемента.
При работе с щелочными металлами необходимо соблюдать технику безопасности, так как при взаимодействии с водой происходят реакция образования едких щелочей, что может вызвать огненную вспышку либо даже взрыв
Поэтому, важно надеть латексные перчатки и очки
Популярные сегодня темы
-
Слон
Слон — это животное, которое является ключевой фигурой для животного мира. По большей части они распространены на территории Африки и вообще являются типично африканскими животными
-
Шиншилла
Шиншилла — небольшой зверёк из семейства грызунов. Его отличительной особенностью является мягкая теплая шкурка, которая защищает животное от низких температур.
-
Лжедмитрий 1
Лжедмитрий это уникальная личность. Он обладает способностью убеждать. Он был самозванцем, но это не помешало ему толкнуть народ на бунт и захватить престол.
-
Сердце человека
Человеческое сердце – мышца, которая выполняет непрестанную работу и перекачивает по организму кровь. Этот орган связан с кругами кровообращения всех кровеносной, а также дыхательной системой
-
Этикет
В современном обществе нравственность человека играет важную роль в его коммуникации с окружающим миром. На фоне актуальности приличия и воспитанности было создано понятие этикет.
-
Репродуктивное здоровье человека
Не стоит думать, что репродуктивное здоровье касается только девушек, это зависит и от здоровья мужчины, поэтому и те, и другие должны следить за своим репродуктивным здоровьем
Уроки
Общая характеристика химических элементов и химических реакций
Окислительно-восстановительные реакцииNEW
+ тестирование
+ тестирование
Периодическая система химических элементов МенделееваNEW
+ тестирование
+ тестирование
Металлы
Виды коррозии металловNEW
+ тестирование
+ тестирование
Коррозия металлаNEW
+ тестирование
+ тестирование
Кристаллическое строение металловNEW
+ тестирование
+ тестирование
МеталлыNEW
+ тестирование
+ тестирование
Физические свойства металловNEW
+ тестирование
+ тестирование
Химические свойства алюминияNEW
+ тестирование
+ тестирование
Химические свойства металловNEW
+ тестирование
+ тестирование
Химические свойства щелочных и щелочноземельных металловNEW
+ тестирование
+ тестирование
Щелочные и щелочноземельные металлыNEW
+ тестирование
+ тестирование
Щелочные металлыNEW
+ тестирование
+ тестирование
Неметаллы
АдсорбцияNEW
+ тестирование
+ тестирование
АзотNEW
+ тестирование
+ тестирование
Азотная кислотаNEW
+ тестирование
+ тестирование
АлканыNEW
+ тестирование
+ тестирование
АлкеныNEW
+ тестирование
+ тестирование
Аллотропные модификации углеродаNEW
+ тестирование
+ тестирование
АммиакNEW
+ тестирование
+ тестирование
Валентность кремнияNEW
+ тестирование
+ тестирование
КремнийNEW
+ тестирование
+ тестирование
КристаллогидратыNEW
+ тестирование
+ тестирование
Круговорот азота в природеNEW
+ тестирование
+ тестирование
Круговорот углерода в природеNEW
+ тестирование
+ тестирование
НеметаллыNEW
+ тестирование
+ тестирование
Непредельные углеводородыNEW
+ тестирование
+ тестирование
ОзонNEW
+ тестирование
+ тестирование
Окисление аммиакаNEW
+ тестирование
+ тестирование
Оксид азотаNEW
+ тестирование
+ тестирование
Получение азотной кислотыNEW
+ тестирование
+ тестирование
Получение аммиакаNEW
+ тестирование
+ тестирование
Получение водородаNEW
+ тестирование
+ тестирование
Получение кислородаNEW
+ тестирование
+ тестирование
Предмет органической химииNEW
+ тестирование
+ тестирование
Применение кислородаNEW
+ тестирование
+ тестирование
Природные источники углеводородовNEW
+ тестирование
+ тестирование
Раствор аммиакаNEW
+ тестирование
+ тестирование
СераNEW
+ тестирование
+ тестирование
СероводородNEW
+ тестирование
+ тестирование
Силикатная промышленностьNEW
+ тестирование
+ тестирование
Соединения кремнияNEW
+ тестирование
+ тестирование
СульфидыNEW
+ тестирование
+ тестирование
Формула алкановNEW
+ тестирование
+ тестирование
ФосфорNEW
+ тестирование
+ тестирование
Химические свойства алкановNEW
+ тестирование
+ тестирование
Химические свойства кремнияNEW
+ тестирование
+ тестирование
Химические свойства неметалловNEW
+ тестирование
+ тестирование
Химические свойства серной кислотыNEW
+ тестирование
+ тестирование
Химические свойства уксусной кислотыNEW
+ тестирование
+ тестирование
Химические свойства фосфораNEW
+ тестирование
+ тестирование
7 класс
| № урока | Тема |
|---|---|
| 1 | Наука химия и ее задачи. История развития науки. 10 минут 28секунд |
| 2 | Вещество и его свойства. Лабораторная работа №1. 13 минут 13секунд |
| 3 | Практическая работа №1. «Знакомство с правилами техники безопасности в кабинете химии» 10 минут 59секунд |
| 4 | Практическая работа №2. Методы работы с лабораторным штативом и спиртовой лампой. Изучение строения пламени. 16 минут 0секунд |
| 5 | Атомно-молекулярное учение. Его значение. Химический элемент. Химический знак. 14 минут 9секунд |
| 6 | Размеры атомов. Их относительная и абсолютная масса. 10 минут 37секунд |
| 7 | Атомы и молекулы — составные частицы химических веществ. 10 минут 19секунд |
| 8 | Чистые вещества и смеси. 11 минут 39секунд |
| 9 | Практическая работа №3. «Очистка поваренной соли». 8 минут 32секунд |
| 10 | Простые и сложные вещества. 11 минут 57секунд |
| 11 | Агрегатное состояние вещества. 14 минут 26секунд |
| 12 | Химическая формула и выводы на ее основе. Валентность. Понятие об индексах. 19 минут 37секунд |
| 13 | Размер, относительная и абсолютная масса молекул. Моль и молярная масса. Постоянная Авогадро. 17 минут 50секунд |
| 14 | Свойства веществ. Физические и химические превращения. 11 минут 24секунд |
| 15 | Условия протекания химических реакций. Уровнения химических реакций. Коэффициенты. 12 минут 40секунд |
| 16 | Решение задач. 18 минут 13секунд |
| 17 | Закон сохранения массы 12 минут 15секунд |
| 18 | Молярный объем газов. Закон Авогадро 14 минут 40секунд |
| 19 | Типы химических реакций 10 минут 35секунд |
| 20 | Решение задач 15 минут 8секунд |
| 21 | Кислород. Кислород — простое вещество. Получение кислорода 11 минут 20секунд |
| 22 | Химические свойства кислорода. Биологическое значение кислорода. 15 минут 15секунд |
| 23 | Круговорот кислорода в природе. Состав воздуха и защита его от загрязнения 14 минут 9секунд |
| 24 | Горение. Виды горючих веществ. 12 минут 30секунд |
| 25 | Практическая работа №4. Получение кислорода 13 минут 11секунд |
| 26 | Водород. Понятие о кислотах 13 минут 27секунд |
| 27 | Водород как простое вещество. Химические и физические свойства водорода. Водород как экологически чистое топливо и его применение. Лабораторная работа «9. 12 минут 50секунд |
| 28 | Вода как сложное вещество. Физические и химические свойства 11 минут 48секунд |
| 29 | Водород как простое вещество. Химические и физические свойства водорода 13 минут 56секунд |
| 30 | Вода как сложное вещество. Химические и физические свойства 31 минут 2секунд |
| 31 | Распространение воды в природе. Ее значение для живых организмов. Применение 11 минут 0секунд |
| 32 | Меры по сохранению водных ресурсов от загрязнений. Способы очистки воды 15 минут 42секунд |
| 33 | Вода- один из лучших растворителей. Растворимый демонстрация 13 минут 51секунд |
| 34 | Растворы. Значение растворов в жизни человека 16 минут 15секунд |
| 35 | Массовая доля, процентная и молярная концентрация вещества в растворе 12 минут 6секунд |
| 36 | Решение задач по пройденным темам 15 минут 17секунд |
| 37 | Практическое занятие №5. Приготовление растворов с известной концентрацией растворённого вещества 11 минут 20секунд |
| 38 | Металлы и неметаллы. Классификация сложных веществ 19 минут 12секунд |
| 39 | Состав, строение и номенклатура оксидов 16 минут 20секунд |
| 40 | Классификация оксидов 16 минут 20секунд |
| 41 | Получение и свойства оксидов 15 минут 20секунд |
| 42 | Применение важнейших оксидов 13 минут 28секунд |
| 43 | Решение задач и примеров 11 минут 37секунд |
| 44 | Состав, строение и номенклатура оснований. Классификация оснований. Лабораторная работа №11 13 минут 30секунд |
| 45 | Получение и свойства оснований. Лабораторная работа №12,13 17 минут 34секунд |
| 46 | Применение важнейших оснований 15 минут 51секунд |
| 47 | Состав, строение и номенклатура кислот. Классификация кислот 20 минут 54секунд |
| 48 | Практическое занятие №6. Реакции обмена между серной кислотой, оксидом железаIII. Выделение продуктов реакции 11 минут 5секунд |
| 49 | Применение важнейших кислот 21 минут 25секунд |
| 50 | Получение и свойства кислот 22 минут 12секунд |
| 51 | Соединение марганца и их применение 23 минут 38секунд |
| 52 | Контрольно-обобщающий урок 16 минут 30секунд |
| 53 | Состав, строение и номенклатура солей 14 минут 52секунд |
| 54 | Составление формул солей. Классификация солей 15 минут 34секунд |
| 55 | Получение солей 14 минут 4секунд |
| 56 | Свойства соли 23 минут 27секунд |
| 57 | Применение важнейших солей 13 минут 54секунд |
| 58 | Закон эквивалентов 19 минут 14секунд |
| 59 | Обобщение знаний 18 минут 31секунд |
| 60 | Генетическая связь между оксидами, основаниями, кислотами и солями 19 минут 50секунд |
| 61 | Практическое занятие №7 11 минут 2секунд |
| 62 | Контрольно обобщающий урок 14 минут 42секунд |
| 63 | Экскурсия на химические предприятия. Аварии на опасных химических объектах 12 минут 15секунд |
Химия — часть естествознания
Согласно общепринятому определению, наука химия изучает строение и свойства веществ, изменения, происходящие в результате химических реакциях. Менделеев говорил о ней, как о науке, которая сама создает область своих исследований. Главнейшая задача химии – получение веществ с определенными свойствами и поиск способов управления этими свойствами.
К 19 веку человечеству было известно немногим более 60 химических элементов, но привести их в систему удалось лишь Д.И. Менделееву. Он считал, что важнейшей характеристикой элементов является их атомный вес и в 1869 году сформулировал первый вариант периодического закона химических элементов: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов».
В настоящее время, в силу того, насколько увеличились знания об атомах и всей сложности их строения, он звучит несколько иначе: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома (порядкового номера)».
1 марта 1869 года Менделеев предложил «длинную» форму своей таблицы, то есть все периоды в ней располагались одной строкой, но в 1870 году он представил иной вариант – короткую форму — в нем периоды разбиты на группы, а группы, в свою очередь, – на подгруппы.
Общая характеристика
В атомах металлов наружные электроны удерживаются довольно слабо (если сравнивать с другими, неметаллическими, элементами). В химических реакциях металлы обычно выступают в качестве восстановителей — это объясняется тем, что они имеют низкую степень ионизации.
Для металлов и их сплавов характерна металлическая связь, то есть та, что возникает за счет перекрытия валентных электронов. Это дает возможность осуществлять взаимные атомные смещения без нарушения кристаллической решетки (это объясняет тот факт, что эти вещества более пластичные по сравнению с неметаллами).
Современная периодическая система насчитывает 118 элементов (правда, часть из них до сих пор не признана), и большая часть из них именно металлы. В свою очередь, они делятся на «подвиды»:
- Щелочные (примером таких выступают натрий Na, калий K, цезий Cs, франций Fr и прочие).
- Щелочноземельные — кальций Ca, стронций Sr, барий Ba.
- Переходные — медь Cu, серебро Ag, золото Au. Эта группа — самая многочисленная, она насчитывает 38 веществ.
- Легкие — алюминий Al, олово Sn, титан Ti.
- Полуметаллы — кремний (Si), бор (B), мышьяк (As), сурьма (Sb).
- Лантаноиды — лантан (La), лютеций (Lu), скандий, иттрий.
- Актиноиды (они до конца не изучены) — торий, плутоний, уран, нептуний.
Примечательно, что такие элементы, как магний и бериллий, нельзя отнести ни к одной из групп — их свойства отличаются от характеристик прочих металлов. Например, при нормальных условиях они устойчивы к воздействию воды и воздуха, потому что имею тончайшую оксидную пленку по всей своей поверхности.
Большинство металлов при нормальных условиях находятся в твердом состоянии. Но бывают исключения: например, ртуть и франций (условно) при комнатной температуре и обычном атмосферном давлении.
Твердость у всех элементов отлична. Температура плавления колеблется от -39°C (Hg) до 3410 °C (W). В зависимости от плотности они делятся на легкие (Li) и тяжелые (Os, Ir).
Уравнения химических реакций
Вещества, состав которых отражают химические формулы, могут участвовать в химических процессах (реакциях). Графическая запись, соответствующая данной химической реакции, называется уравнением химической реакции. Например, при сгорании (взаимодействии с кислородом) угля происходит химическая реакция:
Запись показывает, что один атом углерода С, соединяясь с одной молекулой кислорода O2, образует одну молекулу углекислого газа СО2. Число атомов каждого химического элемента до и после реакции должно быть одинаково! Это правило — следствие Закона сохранения массы вещества: масса исходных веществ равна массе продуктов реакции. Закон был открыт в 18-м веке М. В. Ломоносовым и, независимо от него, А. Л. Лавуазье.
Выполняя этот закон, необходимо в уравнениях химических реакций расставлять коэффициенты так, чтобы число атомов каждого химического элемента не изменялось в результате реакции. Например, при разложении бертолетовой соли КClO3, получается соль КСl и кислород О2:
Число атомов калия и хлора одинаково, а кислорода — разное. Уравняем их:
Теперь изменилось число атомов калия и хлора до реакции. Уравняем их:
Теперь между правой и левой частями уравнения можно поставить знак равенства:
Полученная запись показывает, что при разложении двух молекул КClO3 получается две молекулы КСl и три молекулы кислорода O2. Число молекул показывают при помощи коэффициентов.
При подборе коэффициентов необязательно считать отдельные атомы. Если в ходе реакции не изменился состав некоторых атомных групп, то можно учитывать число этих групп, считая их единым целым:
Последовательность действий такова:
1. Определим валентность исходных атомов и группы PO4:
2. Перенесём эти числа в правую часть уравнения:
3. Составим химические формулы полученных веществ по валентностям составных частей:
4
Обратим внимание на состав «самого сложного» соединения: Ca3(PO4)2 и уравняем число атомов кальция (их три) и число групп РО4 (их две):
5. Число атомов натрия и хлора до реакции теперь стало равным шести; доставим соответствующий коэффициент:
Эти правила образуют Алгоритм составления уравнений химических реакций обмена, так как, пользуясь этой последовательностью, можно уравнять схемы многих химических реакций, за исключением более сложных окислительно-восстановительных реакций (см. урок 7).
Химические реакции бывают разных типов. Основными являются:
1. Реакции соединения:
Здесь из двух и более веществ образуется одно вещество:
2. Реакции разложения:
Здесь из одного вещества получаются два вещества и более веществ:
3. Реакции замещения:
Здесь реагируют простое и сложное вещества, образуются также простое и сложное вещества, причём простое вещество замещает часть атомов сложного вещества:
4. Реакции обмена:
Здесь реагируют два сложных вещества и получаются два сложных вещества. В ходе реакции сложные вещества обмениваются своими составными частями:
Существуют и другие типы химических реакций.
Задание 1.5. Расставьте коэффициенты в предложенных выше примерах.
Задание 1.6. Расставьте коэффициенты и определите тип химической реакции:
Применение металлов в промышленности
Металлы играют важную роль в промышленности и широко применяются в различных отраслях производства.
Одним из основных применений металлов является создание различных конструкций. Сталь, например, применяется в строительстве зданий, мостов, автодорог и других инфраструктурных объектов. Она обладает высокой прочностью и устойчивостью к различным нагрузкам, что делает ее идеальным материалом для строительных работ.
Металлы также находят широкое применение в автомобильной промышленности. Они используются для производства кузовов, двигателей, ходовой части и других компонентов автомобилей. Прочность и легкость металлов позволяют создавать автомобили с хорошей маневренностью и высокими техническими характеристиками.
В энергетике металлы применяются в производстве и обслуживании электрического оборудования. Медь, например, является отличным проводником электричества и применяется для создания электрических проводов и кабелей.
Также металлы находят применение в машиностроении, производстве бытовой техники, судостроении, аэрокосмической промышленности и других отраслях. Железо, алюминий, медь, никель, золото, серебро — каждый металл имеет свои уникальные свойства и применяется для выполнения конкретных задач.
Простые и сложные вещества. Валентность
Вещества бывают простые и сложные. Если молекула состоит из атомов одного химического элемента, — это простое вещество:
Если в состав вещества входят атомы только одного химического элемента — это простое вещество. Причём некоторые химические элементы образуют несколько простых веществ. Так, химический элемент кислород образует простое вещество «кислород» О2 и простое вещество «озон» О3*.
А химический элемент углерод образует четыре простых вещества, причём ни одно из них не называется «углерод». Эти вещества отличаются пространственным расположением атомов:
Алмаз — атомы углерода находятся в вершинах воображаемых тетраэдров;
Графит — атомы углерода находятся в одной плоскости;
Карбин — атомы углерода образуют «нити».
В четвертой модификации «углерода» — фуллерене — атомы углерода образуют сферу, т. е. молекулы фуллерена напоминают мячик.
Существование элемента в виде нескольких простых веществ называется аллотропией. Алмаз, графит, карбин, фуллерен — аллотропные модификации элемента «углерод», а кислород и озон — аллотропные модификации элемента «кислород».
Таким образом, не следует путать эти понятия: «химический элемент» и «простое вещество», а также «молекула» и «атом».
Очень часто в письменных записях слова «молекула» или «атом» заменяют соответствующими символами, но не всегда правильно. Так, нельзя писать: «В состав воды входит Н2», так как речь здесь идёт о химическом элементе водороде — Н. Нужно писать: «В состав воды входит (Н)». Аналогично, правильной будет запись: «При действии металла на раствор кислоты выделится Н2», т. е. вещество водород, молекула которого двухатомна.
Молекулы сложных веществ состоят из атомов разных химических элементов:
Как известно, в состав сложных веществ входят атомы разных химических элементов. Эти атомы соединяются между собой химическими связями: ковалентными, ионными, металлическими.
Способность атома образовывать определённое число ковалентных химических связей называется валентностью. (Подробнее см. урок 4 «Химическая связь».) Правильнее всего определять валентность по графическим или структурным формулам:
В таких формулах одна чёрточка обозначает одну ковалентную связь, т. е. «одну валентность». На практике чаще всего валентность определяют по молекулярной формуле, хотя здесь правильнее говорить о степени окисления элемента (см. урок 7). Иногда результат определения степени окисления соответствует реальному значению валентности, но бывают и неодинаковые результаты.
Задание 1.1. Определите «валентность» (степени окисления) атомов кальция и углерода по формуле СаС2. Совпадает ли полученный результат с реальным значением валентности?
В устойчивой молекуле не может быть «свободных», «лишних» валентностей! Поэтому для двухэлементной молекулы число химических связей (валентностей) атомов одного элемента равно общему числу химических связей атомов другого элемента.
Валентность атомов некоторых химических элементов постоянна (табл. 2).
Для других атомов валентность можно определить (вычислить) из химической формулы вещества.
При этом следует учитывать изложенное выше правило о химической связи.
Сделаем практические выводы.
1. Если один из атомов в молекуле одновалентен, то валентность второго атома равна числу атомов первого элемента (см. на индекс!):
2. Если число атомов в молекуле одинаково, то валентность первого атома равна валентности второго атома:
3. Если у одного из атомов индекс отсутствует, то его валентность равна произведению валентности второго атома на его индекс:
4. В остальных случаях ставьте валентности «крест-накрест», т. е. валентность первого атома равна числу атомов второго элемента и наоборот:
Задание 1.2. Определите валентности элементов в соединениях:
Вначале укажите валентности атомов, у которых она постоянна! Аналогично определяется валентность атомных групп (ОН), (РО4), (SО4) и так далее.
Задание 1.3. Определите валентности атомных групп (в формулах выделены курсивом):
Обратите внимание! Одинаковые группы атомов (OH), (РО4), (SO4) имеют одинаковые валентности во всех соединениях. Зная валентности атома или группы атомов можно составить формулу соединения
Для этого пользуются правилами:
Зная валентности атома или группы атомов можно составить формулу соединения. Для этого пользуются правилами:
Если валентности одинаковы, то и число атомов одинаково, т. е. индексы не ставим:
Если валентности кратны (одно число делится на другое), то число атомов элемента с меньшей валентностью определяем делением:
В остальных случаях индексы определяют «крест-накрест»:
Задание 1.4. Составьте химические формулы соединений:
Образование сплавов
Если соединить несколько металлических (металых) компонентов в один, то можно получить материал, способный «перещеголять» по своим свойствам исходные материалы. Согласно определению, сплавы — это однородный продукт, состоящий из нескольких химических элементов с преобладанием металлических ингредиентов. Получают их при смешивании расплавленных Me. Различают такие виды:
- Механические — это смесь мельчайших кристаллов компонентов, входящих в сплав.
- Твердые — в этом случае в узлах кристаллической решетки находятся атомы сплавленных элементов.
- Интерметаллические — материалы, полученные «растворением» элементов друг в друге.
Примечательно, что сплавы бывают не только состоящие исключительно из металлов — в них часто присутствуют и неметаллические вещества. При этом они могут не просто смешиваться механически, но и образовывать атомные соединения. Такие сплавы будут значительно отличаться по своим физическим и химическим свойствам от элементов-исходников. Кроме того, существует возможность заранее задавать свойства, которыми будет обладать полученный материал:
- Чугун — сплав Fe с C, в котором присутствуют легирующие добавки. Используется для изготовления деталей, различных предметов в тяжелой промышленности (машиностроение, автомобилестроительная индустрия и прочие).
- Латунь — медь + цинк. Материал устойчив к коррозии, легко сваривается со сталью. Благодаря своему цвету (золотистый) широко применяется для изготовления фурнитуры, художественных изделий.
- Амальгама — металлическая смесь, содержащая ртуть. Применяется для золочения металлсодержащих изделий, в производстве зеркал, люминесцентных ламп.
- Сталь — смесь железа с углеродом (но второго компонента меньше, чем в чугуне — всего до 1,8%), также с использованием легирующих добавок, в качестве которых используются Ni, P, Si, Mn, и некоторые другие. Используется для изготовления различных инструментов (слесарных, столярных), в строительстве, судоремонтной и авиационной промышленности.
- Мельхиор — медь и никель. Применяется для изготовления посуды, бюджетных ювелирных и художественных изделий.
- Бронза — медь, олово и легирующие добавки. Используется в машиностроении, ракетостроении, авиационной индустрии, для изготовления художественных изделий и прочего.
- Дюралюминий (дюраль) — сплав Al + Cu + Mg + Mn. Используется в авиастроении, производстве скоростных поездов, и прочих отраслях машиностроения.
Современные технологии нуждаются в тысячах «нестандартных» металлических материалов, обладающих определенным свойствами.
Поэтому изучение этих элементов, проведение опытов с различными сплавами, еще долгое время будет являться одним из приоритетных направлений науки и промышленности.
Основы теоретической химии
Химическая связь, по сути, это взаимодействие двух атомов посредством обмена электронами. Закономерность этого взаимодействия была описана Г. Льюисом и В. Косселем, которые выяснили, что в процессе химической реакции атомы стараются приобрести устойчивые октетные или дуплетные оболочки. Образование такой конфигурации у элементов может происходить разными способами и приводить к молекулам различного строения, поэтому выделяют такие химической связи:
- ионная;
- ковалентная;
- донорно-акцепторная.
Протекание химических процессов в растворах и расплавах веществ позволила объяснить понятие электролитической диссоциации, предложенное Аррениусом.
В процессе растворения и расплавления веществ, кристаллическая решетка распадается, и в растворе появляются свободные разнозаряженные ионы, то есть происходит электролитическая диссоциация.
Предположение о том, что молекулы состоят из ионов, привело химиков к описанию окислительно-восстановительных реакций, в процессе которых идет изменение степеней окисления атомов, и к расчету степени окисления элементов. В подобных реакциях электроны одних атомов переносятся к другим, процесс отдачи электрона – есть окисление, а получения – восстановление.
Химия металлов и неметаллов
В настоящее время к металлам относят 96 элементов, это химические элементы, которые в процессе химических реакций отдают электроны с внешнего и подвнешнего энергетического уровня, образуя положительно заряженные ионы, таким образом, металлы являются восстановителями.
Химические элементы, образующие простые вещества и не обладающие свойствами металлов относят к неметаллам. В качестве окислителей эти соединения взаимодействуют с металлами, водородом, с неметаллами, обладающими более низкой электроотрицательностью. Взаимодействие неметаллов с водородом приводит к образованию летучих соединений – ковалентных гибридов.
Все неметаллы проявляются как восстановителями при взаимодействии с кислородом, образуя кислотные оксиды. В реакциях между фтором и кислородом, окислителем является первый.
Водные растворы некоторых неметаллов (галогенов, к примеру) – сильные кислоты.
Рассмотренные выше элементы являются объектами изучения неорганической химии. В свою очередь органическая химия исследует соединения углерода, их свойства, структуру и способы синтеза.
Органические соединения
Органические вещества – это соединения, в состав которых входит углерод. Класс, объединяющий эти соединения наиболее обширный, в настоящий момент известно уже более 10 миллионов таких соединений. Подобное многообразие объясняется способностью углерода образовывать цепочки. Органическим соединениям присущи некоторые особые характеристики – во-первых, особенности связей между атомами. Они имеют ковалентный характер, то есть большинство органических веществ неэлектролиты, медленно реагируют друг с другом, в растворах и расплавах не диссоциируют. Очень важная особенность – явление изомерии.
Сейчас химия неразрывно связана со всеми сферами нашей жизни, ее достижения, открытия, теории позволяют сделать современную жизнь простой, приятной и яркой.