рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

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.

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
Все рассматриваемые металлы при определенных условиях взаимодействуют с галогенами, серой, азотом, водородом:

Mg + Cl2 → MgCl2; Ca + H2 CaH2; 3 Mg + N2 Mg 3N2

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:

1) кипячение: Са(НСO3)2 CaCO3 + CO2↑ + H2O;

2) известковый способ: Са(ОН)2 + Mg(НСО3)2 MgCO3 + CaCO3;

3) содовый способ: Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaHCO3;

4) щелочной способ: Ca(HCO3)2+2NaOH → CaCO3+Na2CO3+2H2O.

Растворимые кальциевые и магниевые соли сильных кислот обусловливаютнекарбонатную или постоянную жесткость.Методы устранения постоянной жесткости:

CaSO4 + Na2CO3 = CaCО3↓ +Na2 SO4;

CaCl2 + Na2CO3 = CaCО3↓+ 2NaCl

MgCl2 + Na2CO3 = MgCO3↓ + 2NaCl;

MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(ОH)2↓ + CaSO4

MgCl2 + Ca(OH)2= Mg(OH)2↓ + CaCl2

MgSO4 + 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2Na2SO4

Контрольные вопросы:

1. Общая характеристика элементов IIA гр.

2. Основные соединения кальция.

3. Чем обусловлена жесткость воды? Виды жесткости.

4. Способы умягчения воды.

Список рекомендуемой литературы:

1. Глинка Н.Л. Общая химия: учеб. пособие для вузов / Н.Л. Глинка. - М.: КНОРУС, 2009. - С. 623 - 635.

2. Коровин Н.В. Общая химия: учебник для технических направл. и спец. вузов - 7-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2006. - С. 358 - 362.

Е.А. Буйлова, Д.Р. Галиева

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Библиотека студента УГНТУ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования... Уфимский государственный нефтяной технический университет... Библиотека студента УГНТУ КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ для студентов...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Лекция 20. Металлы главной подгруппы II группы. Жесткость воды

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ХИМИЯ» для студентов нехимических специальностей Под общей редакцией профессора С.С. Злотского и профе

Для студентов нехимических специальностей: ПГ, БПГ, ПС, БПС, ВВ, ДС, ЭС, ГФ
  Модуль 1 «Реакционная способность веществ». Лекции – 8 ч, практические занятия – 4 ч, домашнее задание № 1 Номер темы Вопросы

Лекция 1. Квантово-механическая модель строения атома
Ключевые слова: атом, корпускулярно-волновые свойства атомов, принцип неопределенности, квантовые числа, орбиталь, уровни и подуровни орбиталей. Атом - хи

Лекция 2. Электронные конфигурации атомов. Периодический Закон. Периодическая система Д.И. Менделеева
Ключевые слова: электронная структура атомов, последовательность энергетических уровней и подуровней атомов, принципы заполнения атомных орбиталей электронами, периодический зак

Лекция 3. Основные типы химической связи. Ковалентная связь
Ключевые слова: типы химической связи: ионная, металлическая, ковалентная, σ - и - связи, свойства ковалентной связи, механизмы образования связи, валентность.  

Полярность и поляризуемость ковалентной связи и молекул
Ключевые слова: направленность ковалентной связи, геометрия молекул, гибридизация, гибридные орбитали, полярность, поляризуемость, электрический момент диполя.  

Лекция 5. Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь
Ключевые слова: межмолекулярное взаимодействие, разновидности взаимодействия, механизмы взаимодействий, водородная связь.   Электрически нейтральные

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 9. Растворы. Способы выражения концентрации растворов. Свойства растворов
Ключевые слова: растворы, растворенное вещество, растворитель, растворимость, насыщенные и ненасыщенные растворы, массовая доля растворенного вещества, молярность, нормальность, мо

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 13. Произведение растворимости. Ионно-обменные реакции
Ключевые слова:малорастворимые сильные электролиты, произведение растворимости, растворимость, ионно-обменные реакции, реакция нейтрализации.   Насыщенный ра

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 16. Понятие «Электродный потенциал». Электрохимические процессы
  Ключевые слова:электродный потенциал, гальванический элемент, электрохимические цепи, стандартный водородный электрод, стандартный электродный потенциал металла, ря

Лекция 17. Электролиз расплавов и растворов солей
  Ключевые слова: электролиз расплавов и растворов солей, катод, инертный и активный анод, потенциал разложения.   Электролиз -

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

Лекция 19. Коррозия металлов. Методы защиты от коррозии
  Ключевые слова: электрохимическая и химическая коррозия металлов, способы защиты от коррозии. Коррозия – самопроизвольный окислительно-вос

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 21. Конструкционные металлы. Алюминий. Хром. Железо
  Ключевые слова: физические и химические свойства металлов, оксиды, гидроксиды, соли металлов. Алюминий– основной представитель металлов главной подгруппы I

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?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги