На головну

Лекція 20. Метали головної підгрупи II групи. Жорсткість води

  1.  Агресивність і жорсткість підземних вод.
  2.  Альбер Камю (1913 - 1960) зробив головною проблемою своєї екзистенційної філософії проблему сенсу життя.
  3.  Антонов А. і., Борисов В. а. Лекції по демографії. М., 2011. Лекція 7. С. 373-416.
  4.  Великі групи. Виробництво колективних благ
  5.  Великі соціальні групи. Загальна характеристика.
  6.  Вступна лекція
  7.  Вступна лекція

Ключові слова: фізичні і хімічні властивості металів, оксиди, гідроксиди, солі металів ІІА групи. Жорсткість води, усунення жорсткості.

У головну підгрупу II групи входять метали берилій Ве, магній Mg і лужноземельні метали кальцій Са, стронцій Sr, барій Ва. Електронна будова цих металів:

12Mg 2s22p63s2 - Радіус атомів збільшується

20Ca ... 3s23p64s2 - Міцність зв'язку електрона зовнішнього

38Sr ... 4s24p65s2 шару з ядром зменшується

56Ba ... 5s25p66s2 - Здатність атомів до віддачі електрона

(Т. Е. Відновлювальні св-ва) посилюються

Фізичні властивості.У вільному стані магній і лужноземельні метали являють собою сріблясто-білі речовини, більш тверді, ніж лужні метали.

Знаходження в природі.Як і лужні метали, магній і лужноземельні метали в природі зустрічаються тільки у вигляді сполук. Їх природні сполуки: CaCO3• MgCO3 -доломіт; MgCO3 -магнезіт; KCl • MgCl2· 6Н2O - карналлит; MgSO4· 7Н2O - гірка (англійська) сіль; CaCO3 - Кальцит (вапняк, крейда, мармур); СаF2 - Флюорит; Ca3(PO4)2 - Фосфорит; BaSO4 - Барит.

 t?
Хімічні властивості.За хімічними властивостями лужноземельні метали дуже схожі на лужні метали, а магній має істотні відмінності. У всіх реакціях магній і лужноземельні метали відіграють роль відновників і окислюються з утворенням різних іонних сполук, що містять іони цих металів з зарядом +2. Лужноземельні метали вже при звичайних умовах окислюються киснем повітря, а магній згоряє на повітрі при нагріванні до 600?С, в результаті утворюються оксиди:

2Са + O2 > 2СаO; 2Mg + O2 > 2MgO

 t?
 t?
 Всі розглянуті метали при певних умовах взаємодіють з галогенами, сіркою, азотом, воднем:

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

Лужноземельні метали активно взаємодіють з холодною водою, а магній реагує тільки з киплячою водою:

Са + 2Н2O > Са (OH)2 + Н2 ^

З'єднання s- металів і їх застосування.оксиди s-металів - типові основні оксиди. За винятком оксидів берилію і магнію оксиди, пероксиди інших елементів легко реагують з водою, утворюючи Сильно розчини: BaO2 + 2H2O > Ba (OH)2 + H2O2

CaO - негашене вапно. Негашене палена вапно застосовується в будівництві: приготування вапняного розчину, вихідний продукт для отримання Сас2 і NН3, Використовується в якості добавки в процесі переробки руди, компонент цементу, добриво.

CaO + H2O > Са (ОН)2 + 65 кДж (гасіння вапна).

 сульфат кальцію- CaSO4 - Застосовується при виробництві алебастру, що складається з CaSO4 · 0,5H2O і високодисперсного CaSO4. Його отримують частковим зневодненням (при 160 ° С) гіпсу CaSO4· 2H2О. При додаванні води до алебастру знову утворюється CaSO4· 2Н2O, кристали якого переплітаються, утворюючи міцну масу:

CaSO4· 0,5 Н2Про + 1,5 Н2O > CaSO4 · 2H2O

На цій властивості засновано використання алебастру в будівництві, а також в медичній практиці для накладання гіпсових пов'язок.

Розчинні солі кальцію і магнію (CaSO4, MgCl2, MgSO4, CaSO4, Са (НСО3)2 і т. д.) обумовлює жорсткість води, Яка виражається в мг-екв / л. Вода з жорсткістю менше 4 мг-екв / л вважається м'якою, а вище 12 мг-екв / л - дуже жорсткою. розрізняють тимчасову и постійну жорсткість води.

гідрокарбонат кальцію Са (НСO3)2 и гідрокарбонат магнію - Mg (НСO3)2 обумовлюють тимчасову (карбонатну) жорсткістьводи. Освіта гідрокарбонату кальцію в природних умовах має місце, коли породи, що містять СаСО3, Піддаються впливу води та розчиненого в ній вуглекислого газу CO2:

 t?
 СаСО3 + Н2O + СO2 > Са (НСО3)2

Видалити тимчасову жорсткість води можна декількома способами:

1) кип'ятіння: Са (НСO3)2 > CaCO3 + CO2^ + H2O;

2) вапняний спосіб: Са (ОН)2 + Mg (НСО3)2 > MgCO3 + CaCO3;

3) содовий спосіб: Ca (HCO3)2 + Na2CO3 > CaCO3 + 2NaHCO3;

4) лужний спосіб: Ca (HCO3)2+ 2NaOH > CaCO3+ Na2CO3+ 2H2O.

Розчинні кальцієві і магнієві солі сильних кислот зумовлюютьнекарбонатную або постійну жорсткість.Методи усунення постійної жорсткості:

CaSO4 + Na2CO3 = CaCО3v + Na2 SO4;

CaCl2 + Na2CO3 = CaCО3v + 2NaCl

MgCl2 + Na2CO3 = MgCO3v + 2NaCl;

MgSO4 + Ca (OH)2 = Mg (ОH)2v + CaSO4

MgCl2 + Ca (OH)2= Mg (OH)2v + CaCl2

MgSO4 + 2NaOH = Mg (OH)2v + 2Na2SO4

Контрольні питання:

1. Загальна характеристика елементів IIA гр.

2. Основні сполуки кальцію.

3. Чим обумовлена ??жорсткість води? Види жорсткості.

4. Способи пом'якшення води.

Список рекомендованої літератури:

1. Глінка Н. л. Загальна хімія: навч. посібник для вузів / Н. л. Глінка. - М .: КНОРУС, 2009. - С. 623 - 635.

2. Коровін Н. в. Загальна хімія: підручник для технічних направл. і спец. вузів - 7-е изд., испр. - М .: Вища школа, 2006. - С. 358 - 362.

Е. а. Буйлова, Д. р. Галієва




 КОРОТКИЙ КУРС ЛЕКЦІЙ |  РГР (домашні завдання або контрольні роботи), залік - 0, іспит - 1 |  Для студентів нехімічних спеціальностей: ПГ, БПГ, ПС, БПС, ВВ, ДС, ЕС, ГФ |  Лекція 1. Квантово-механічна модель будови атома |  Лекція 2. Електронні конфігурації атомів. Періодичний Закон. Періодична система Д. і. Менделєєва |  Лекція 3. Основні типи хімічного зв'язку. ковалентний зв'язок |  Полярність і поляризованість ковалентного зв'язку і молекул |  Лекція 5. Міжмолекулярні взаємодії. воднева зв'язок |  Лекція 6. Хімічна термодинаміка |  Лекція 7. Хімічна кінетика |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати