Презентация, доклад Свойства химических элементов I и II А подгрупп периодической системы Д.И. Менделеева

СВОЙСТВА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ I И II А ПОДГРУПП ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

Распространенность химических элементов

Li Be Na Щелочные Mg K Ca Щелочно- Rb металлы Sr земельные Cs Ba металлы Fr Ra

Общая характеристика s-элементов

Распространённость в природе Литий Сподумен Li2O · Al2O3 · 4SiO2 Амблигонит LiAlPO4F Лепидолит

Натрий Натрий Галит NaCl Мирабилит Na2SO4 · 10 H2O Тенардит Na2SO4 Чилийская селитра NaNO3

Калий Калий Карналлит Сильвинит NaCl · KCl Лангбейнит K2Mg2(SO4)3 Рубидий, цезий Сопутствуют калию

Бериллий Берилл Be3Al2(Si6O18) Хризоберилл BeAl2O4

Магний Осадочные породы магнезит доломит карналлит MgCO3 CaCO3·MgCO3 KCl·MgCl2·6H2O Изверженные породы оливин асбест тальк (Mg,Fe)2[SiO4] Mg6[Si4O11](OH)·6H2O 3MgO · 4SiO2 · H2O

Кальций Осадочные породы кальцит (известняк, мел, мрамор) гипс ангидрит CaCO3 СаSО4·2Н2О СаSО4 Изверженные породы граниты гранат гнейсы апатит флюорит Са5(РО4)3(F,Сl) CaF2 Ионы Ca2+ и Mg2+ в природных водах – в виде сульфата и гидрокарбоната (обусловливают жёсткость воды наряду с ионами железа)

Стронций, барий Изоморфны кальцию встречаются в виде сульфатов, карбонатов целестин стронцианит SrSО4 SrСО3 барит (тяжёлый шпат) витерит ВаSО4 ВаСО3

Металлическое состояние элементов II А группы Лёгкие металлы, легкоплавкие, серебристо-белые, легко переходят в окисленное состояние тип кристаллической решётки tпл., 0С tкип., 0С Be 1285 2470 Mg 650 1107 Ca 842 1495 Sr 768 1360 Ba 710 1640

Окраска пламени солями Окраска пламени солями щелочных металлов Соли лития – красное Соли натрия - жёлто-зелёное Соли калия – фиолетовое

Химические свойства

2M + Г2 → 2MГ2 2M + Г2 → 2MГ2 3М + N2 → М3N2 М + S → МS 3М + 2Р → М3Р2 М + С → МС2 или 2М + 3С → М2С3 M + H2 → MH2 MH2 + 2H2O = M(OH)2 + H2 М + Н2О → М(ОН)2 + Н2 M + 2HA → МеA2 + Н2

Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Ве(ОН)4] + Н2 (с концентрированными - на холоде, с разбавленными - при нагревании) Be + 2NaOH Na2ВеО2 + Н2 бериллат натрия

Получение Металлы нельзя получить из водных растворов Щелочные металлы получают: 1) электролизом расплавов, например LiCl: 2LiCl 2Li + Cl2

Получение Бериллий получают: магнийтермически: ВеF2 + Мg Ве + МgF2 2) электролизом расплава ВеCl2 ВеCl2 Be + Cl2

Магний получают: карботермически: MgO + C Mg(пар) + CO 2) электролизом расплава MgCl2

Кальций, стронций и барий получают: 1) электролизом расплавов хлоридов кальция и стронция или оксида бария 2) алюмотермически в вакууме: 6CaO + 2Al 3Ca + 3CaO·Al2O3

Оксиды MO Тугоплавки, бесцветны, гигроскопичны MO + Н2О = M(OH)2 MO + 2НСl = МСl2 + Н2О BeO – амфотерен ВеО + 2NаОН + Н2О = Nа2[Ве(ОН)4] (раствор) ВеО + 2NаОН Nа2ВеО2 + Н2О (сплавление) ВеО + Nа2CО3 Nа2ВеО2 + CО2 (сплавление) От BeO к BaO понижаются температуры плавления

Получение оксидов Be(OH)2 = BeO + Н2О ВеSО4 = ВеО + SО3 MСО3 = MО + СО2 2M(NО3)2 = 2MО + 4NО2 + О2

Гидроксиды

Получение гидроксидов ВеСl2 + 2КОН = Ве(ОН)2↓ + 2КСl MgСl2 + 2КОН = Mg(ОН)2↓ + 2КСl ВеСl2 + 2NН3·Н2О = Ве(ОН)2↓ + 2NН4Сl Особые свойства: MgСl2 + 2NН3·Н2О = Mg(ОН)2 + 2NН4Сl

Соли Карбонаты BeCO3·4H2O xBe(OH)2·yBeCO3 (NH4)2[Be(CO3)2] 3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O Са, Sr, Ba: МСО3, М(НСО3)2 СаСО3↓ + CO2 + H2O = Са(НСО3)2 СаСО3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

Сульфаты BeSO4·4H2O [Be(H2O)4]SO4 MgSO4·7H2O CaSO4·2H2O, CaSO4·0,5H2O, CaSO4 SrSO4, BaSO4 CaSO4·2H2O ← CaSO4·0,5H2O + 1,5H2O CaSO4·2H2O CaSO4 + 2H2O

Галогениды BeCl2 BeCl2·4H2O [Be(H2O)4]Cl2 BeCl2·4H2O Be(OH)Cl + HCl + 3H2O Be(OH)Cl BeO + HCl MgCl2 + H2O = MgOHCl + HCl Mg2OCl2

Бинарные соединения MS MSe M3N2, M2N4, BaN2 M3P2, M3As2, M3Sb2 Be2C и BeC2, MgC2 и Mg2C3, MC2 Mg2Si и Mg2Ge, MSi, MSi2

Жёсткость воды

Совокупность временной и постоянной жёсткости называется общей жёсткостью воды: ЖО = ЖК + ЖНК. Ж = , где m – масса растворённого вещества, г; МЭ – эквивалентная масса растворённого вещества, г/моль; V – объём воды, л. По значению жёсткости воду условно подразделяют на: очень мягкую < 1,5 ммоль/л мягкую 1,5–4 ммоль/л средней жёсткости 4–8 ммоль/л жёсткую 8–12 ммоль/л очень жёсткую > 12 ммоль/л

Устранение жёсткости воды Временная жёсткость устраняется кипячением: M(HCO3)2 MCO3 + CO2 + H2O Постоянная жёсткость устраняется физическими или химическими способами CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4 Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3↓ + 2Н2О

Иониты

Применение, влияние на живой организм