Лекция 20. Металлы главной подгруппы II группы. Жесткость воды
Лекция 20. Металлы главной подгруппы II группы. Жесткость воды - Лекция, раздел Религия, Библиотека студента УГНТУ
Ключевые Слова: Физические И Химические Свойства Металлов, Ок...
Ключевые слова: физические и химические свойства металлов, оксиды, гидроксиды, соли металлов IIА группы. Жесткость воды, устранение жесткости.
В главную подгруппу II группы входят металлы бериллий Ве, магний Mg и щелочноземельные металлы кальций Са, стронций Sr, барий Ва. Электронное строение этих металлов:
12Mg 2s22p63s2 - радиус атомов увеличивается
20Ca …3s23p64s2 - прочность связи электрона внешнего
38Sr …4s24p65s2 слоя с ядром уменьшается
56Ba …5s25p66s2 - способность атомов к отдаче электрона
(т.е. восстановительные св-ва) усиливаются
Физические свойства.В свободном состоянии магний и щелочноземельные металлы представляют собой серебристо-белые вещества, более твердые, чем щелочные металлы.
Нахождение в природе.Как и щелочные металлы, магний и щелочноземельные металлы в природе встречаются только в виде соединений. Их природные соединения: CaCO3∙MgCO3 –доломит; MgCO3 –магнезит; KCl∙MgCl2· 6Н2O – карналлит; MgSO4·7Н2O – горькая (английская) соль; CaCO3 - кальцит (известняк, мел, мрамор); СаF2 – флюорит; Ca3(PO4)2 – фосфорит; BaSO4 - барит.
tº
Химические свойства.По химическим свойствам щелочноземельные металлы очень похожи на щелочные металлы, а магний имеет существенные отличия. Во всех реакциях магний и щелочноземельные металлы играют роль восстановителей и окисляются с образованием различных ионных соединений, содержащих ионы этих металлов с зарядом +2. Щелочноземельные металлы уже при обычных условиях окисляются кислородом воздуха, а магний сгорает на воздухе при нагревании до 600ºС, в результате образуются оксиды:
2Са + O2 → 2СаO; 2Mg + O2 → 2MgO
tº
tº
Все рассматриваемые металлы при определенных условиях взаимодействуют с галогенами, серой, азотом, водородом:
Щелочноземельные металлы активно взаимодействуют с холодной водой, а магний реагирует только с кипящей водой:
Са + 2Н2O → Са(OH)2 + Н2 ↑
Соединения s- металлов и их применение.Оксиды s-металлов – типичные основные оксиды. За исключением оксидов бериллия и магния оксиды, пероксиды остальных элементов легко реагируют с водой, образуя сильнощелочные растворы: BaO2 + 2H2O → Ba(OH)2 + H2O2
CaO – негашеная известь. Негашеная жженая известь применяется в строительстве: приготовление известкового раствора, исходный продукт для получения СаС2 и NН3, используется в качестве добавки в процессе переработки руды, компонент цемента, удобрение.
CaO + H2O → Са(ОН)2 + 65 кДж (гашение извести).
Сульфат кальция- CaSO4 – применяется при производстве алебастра, состоящего из CaSO4 · 0,5H2O и высокодисперсного CaSO4. Его получают частичным обезвоживанием (при 160ºС) гипса CaSO4·2H2О. При добавлении воды к алебастру снова образуется CaSO4·2Н2O, кристаллы которого переплетаются, образуя прочную массу:
CaSO4·0,5Н2О + 1,5Н2O → CaSO4 · 2H2O
На этом свойстве основано использование алебастра в строительстве, а также в медицинской практике для накладывания гипсовых повязок.
Растворимые соли кальция и магния (CaSO4, MgCl2, MgSO4, CaSO4, Са(НСО3)2 и т.д.) обусловливает жесткость воды, которая выражается в мг-экв/л. Вода с жесткостью меньше 4 мг-экв/л считается мягкой, а выше 12 мг-экв/л - очень жесткой. Различают временную и постоянную жесткость воды.
Гидрокарбонат кальция Са(НСO3)2 и гидрокарбонат магния - Mg(НСO3)2 обуславливают временную (карбонатную) жесткостьводы. Образование гидрокарбоната кальция в природных условиях имеет место, когда породы, содержащие СаСО3, подвергаются воздействию воды и растворенного в ней углекислого газа СO2:
tº
СаСО3 + Н2O + СO2 → Са(НСО3)2
Удалить временную жесткость воды можно несколькими способами:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования... Уфимский государственный нефтяной технический университет... Библиотека студента УГНТУ КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ для студентов...
Лекция 6. Химическая термодинамика
Ключевые слова: первый и второй законы термодинамики, стандартная теплота образования вещества, энтальпия, закон Гесса и следствия из него, энтропия, энергия Гиббса, направление хи
Лекция 7. Химическая кинетика
Ключевые слова: скорость химических реакций, закон действия масс, правило Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса, энергия активации, гомогенный и гетерогенный катализ.
Лекция 8. Химическое равновесие
Ключевые слова: обратимые и необратимые химические реакции, химическое равновесие в гомо- и гетерогенных системах, константа равновесия, смещение химического равнов
Лекция 10. Дисперсные системы. Поверхностные явления
Ключевые слова: дисперсионная среда, дисперсная фаза, адсорбция, поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Дисперсные системы – гетерогенные системы, состоящие
Типы гетерогенных дисперсионных систем
(классификация по агрегатным состояниям)
Агрегатное состояние дисперсионной среды
Агрегатное состояние дисперсной фазы
газообразное
Диссоциация
Ключевые слова: электролиты, сольватация, степень диссоциации, константа диссоциации, ионная сила раствора, активность ионов, коэффициент активности, закон разбавле
Водородный показатель
Ключевые слова:ионное произведение воды, водородный показатель (рН), гидроксильный показатель (рОН), кислота, основание, расчеты рН в растворах кислот и оснований.
Расчет рН в растворах сильных и слабых кислот
1. Поскольку диссоциация сильной кислоты (HNO3, HCl, H2SO4, HI, HBr, HСlO4) протекает практически полностью, можно считать: [H+] = Скисл
Расчет рН в растворах сильных и слабых оснований
1. Диссоциация сильного основания (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2) протекает практически полностью:
NaOH Na+ + OH
Лекция 14. Гидролиз солей. Буферные растворы
Ключевые слова: гидролиз, гидролиз по катиону, гидролиз по аниону, гидролиз по катиону и аниону, константа гидролиза(Кг),степень гидролиза(h),рH растворов солей, буферные растворы,
Лекция 15. Окислительно-восстановительные реакции
Ключевые слова: окислительно-восстановительные реакции (ОВР), степень окисления, окислитель, восстановитель, окисление, восстановление, метод электронного баланса, метод ионно-элек
Лекция 18. Общие свойства металлов
Ключевые слова: Металлическая связь, электронный газ, ряд активности металлов, активные металлы, металлы средней активности, благородные металлы, тугоплавкие металлы, «амфотерные»
Химические свойства металлов
Главным признаком металлов как химических веществ является их способность терять электроны при взаимодействии с другими атомами, проявляя восстановительные свойства. В соответствии с восстановитель
Применение коррозионно-стойких материалов.
3. Обработка коррозионной среды реагентами.В роли реагентов, замедляющих коррозию, выступают ингибиторы. В зависимости от природы металла и окружающей среды применяются различные и
Лекция 22. Полимеры
Ключевые слова: полимер, мономер, полимеризация, поликонденсация, пластмассы, эластомеры, каучуки, резины.
Высокомолекулярными соединениями (ВМС), или полимерами, называют
Лекция 23. Химическая идентификация, анализ вещества
Ключевые слова: химическая идентификация, качественный и количественный
анализ, аналитический сигнал, аналитическая реакция, групповой реагент,
специфические реак
Дополнительная
2.1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник для вузов – 4-е изд. испр. – М: Высшая школа, 2002. – 743 с.
2.2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия: учебни
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов