25.10.22 г. ВТОРНИК. Гр. 306,405,308

25.10.22 г. ВТОРНИК. Гр.306,405,308

Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи (ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать!) После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com  . Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)

Справа находится АХИВ БЛОГА , смотрите дату и номер своей группы.

моя почта :   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты!

ГРУППА 306 БИОЛОГИЯ 7,8

ТЕМА 7:

Аденозинтрифосфорная кислота — 

Нуклеотиды служат составными компонентами для многих важных органических веществ, например для веществ выполняющих в клетке энергетическую функцию: АТФ, ГТФ и т. д.

Универсальным источником энергии во всех клетках служит АТФ — аденозинтрифосфорная кислота, или аденозинтрифосфат.
АТФ находится в цитоплазме, а также в клеточных ядрах и в двухмембранных органоидах (пластидах и митохондриях). Это вещество является основным источником энергии для биохимических процессов, которые протекают в клетке.
АТФ обеспечивает энергией все функции клетки: механическую работу, биосинтез веществ, деление и т. д. Количество АТФ в клетке зависит от выполняемых этой клеткой функций. Обычно содержание этого вещества составляет приблизительно 0,05 %  от массы клетки, но может доходить до 0,5 %, если затраты АТФ велики (например, в клетках мышечной ткани).

Строение АТФ

АТФ представляет собой нуклеотид, состоящий из азотистого основания — аденина, углевода рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты, в двух из которых запасается большое количество энергии.

Остатки фосфорной кислоты соединены друг с другом в молекуле АТФ высокоэнергетическими (макроэргическими) связями. При разрыве такой связи выделяется почти в 4 раза больше энергии, чем при разрыве других связей. Обычно их обозначают символом ~.

АТФ — неустойчивая структура, и при отделении одного остатка фосфорной кислоты АТФ переходит в аденозиндифосфат (АДФ), высвобождая 40 кДж энергии.

Другие производные нуклеотидов

Особую группу производных нуклеотидов составляют переносчики водорода. Молекулярный и атомарный водород обладает большой химической активностью и выделяется или поглощается в ходе различных биохимических процессов. Одним из наиболее широко распространённых переносчиков водорода является никотинамиддинуклеотидфосфат (НАДФ).

 

 

Молекула НАДФ способна присоединять два атома или одну молекулу свободного водорода, переходя в восстановленную форму НАДФ⋅H2. В таком виде водород может быть использован в различных биохимических реакциях.
Нуклеотиды могут также принимать участие в регуляции окислительных процессов в клетке.

Витамины

Витамины — сложные органические соединения, которые требуются живым организмам для нормального протекания биохимических процессов в незначительных количествах. От других органических соединений витамины отличаются тем, что не являются источником энергии или исходных веществ для образования клеточных органоидов. Некоторые витамины синтезируются в самом организме, но в основном эти вещества поступают с пищей. А клетки бактерий могут самостоятельно производить почти все необходимые им витамины.

Витамины обычно называют буквами латинского алфавита. Их делят на две группы: водорастворимые (B1, B2, B5, B6, B12, PP, C) и жирорастворимые (A, D, E, K).

Витамины принимают участие в обмене веществ преимущественно как составная часть сложных ферментов. Их отсутствие или недостаток приводит к тяжёлым нарушениям жизнедеятельности организма.

ТЕМА 8:Клетка – элементарная единица живого.

Клетка - элементарная единица структурной организации живой материи

Клетка — элементарная единица структуры, функции и развития живой материи, которая характеризуется подразделением на ядро (или нуклеоид), цитоплазму и клеточную мембрану и обладает всем комплексом свойств живого: самовоспроизведением, саморазвитием, ростом, саморегуляцией, обменом веществ и энергии, раздражимостью, подвижностью, адаптацией и способностью противостоять энтропии.

В состав многоклеточных организмов наряду с клетками входят симпласты, синцитии1 и межклеточное вещество. Однако ведущей формой структурной организации организмов, безусловно, является клетка, поскольку все перечисленные выше формы являются либо производными клетки (клеток), либо образуются в результате ее синтетической деятельности.

Все клеточные формы органического мира, как указывалось выше, подразделяются на прокариот и эукариот; их сравнительная характеристика представлена в табл. 3.1 и на рис. 3.1.

Таблица 3.1

Сравнительная характеристика прокариот и эукариот

Признаки и свойства	Прокариоты	Эукариоты
Морфологически оформленное ядро	Отсутствует	Имеется
Нуклеоид*	И меется	Отсутствует
Форма молекулы ДНК	Кольцевая	Линейная
Длина ДНК	1 (условно)	1000 (по отношению к прокариотам)
Ядерные белки, связанные с ДНК	Отсутствуют	Имеются
CRISPR-систсма в геноме**	Имеется	Отсутствует
Плоидность генома	Гаплоидный	Диплоидный***
Фенотипические проявления мутаций	Каждая мутация реализуется в фенотипе	Возможно сохранение мутантного рецессивного гена в гетерозиготном состоянии
Микротрубочки и состоящие из них структуры (цеитриоли и др.)	Отсутствуют	Имеются
Деление митозом	Не характерно****	Характерно
Клеточная оболочка	Плазмалемма + клеточная стенка (из пептидоглика- нов)	Плазмалемма (+ клеточная стенка из целлюлозы у растений и хитина — у грибов)
Сократительные белки (актин и миозин)	Отсутствуют	Имеются

1 Симпласты и синцитии состоят из единой цитоплазмы с множеством ядер и покрыты клеточной мембраной. Симпласты образуются в результате слияния нескольких клеток (скелетное мышечное волокно), синцитии — в результате многократного митотического деления ядра без последующего разделения клеточного тела (часть сперматогенного эпителия).

Признаки и свойства	Прокариоты	Эукариоты
Жгутики	Пить жгутика построена из субъединиц белка , образующих спираль	Каждый жгутик содержит набор микротрубочек, собранных в группы
Способ питания	Голофитный (всасывание растворенных веществ; не способны к образованию псевдоподий)	Голозойный (захват твердых частиц)
Система внутриклеточных мембран	Отсутствует (внутриклеточные потоки не упорядочены)	Имеется (внутриклеточные потоки упорядочены)
Рибосомы	Имеются, масса небольшая	Имеются
Митохондрии и хлоропласты	Отсутствуют	Имеются
Локализация биоэнергетических структур	Клеточная оболочка	Митохондрии
Эволюционные перспективы	Адаптивная эволюция (структурные перестройки невозможны)	11рогрессивная (возможны глубокие структурные преобразования)

* Находящаяся в центре прокариотической клетки структура, имеющая форму ромашки (центральная часть — остов — образован РНК, «лепестки» — около 50 петель ДНК).

** Особая генетическая конструкция, обеспечивающая иммунную защиту бактерий от вирусов и играющая определенную роль в рекомбинации и репарации ДНК.

*** За исключением половых клеток и соматических клеток некоторых водорослей, грибов, растений (мхов).

**** Прокариотические клетки размножаются простым поперечным делением.

Рис. 3.1. Общая схема строения прокариотической (я) и эукариотической (6) клеток:

1 — плазматическая мембрана; 2 — клеточная стенка; 3 — жгутик; 4 — нуклеоид; 5 — рибосомы; 6 — ядро; 7 — мембранные органеллы

Эукариоты в эволюционном плане оказались более перспективными по сравнению с прокариотами, так как:

• • содержали больший объем генетической информации (двойной набор генов, множество копий отдельных генов);
• • имели возможность накапливать в популяциях особей рецессивные мутантные гены в гетерозиготном состоянии и тем самым формировать резерв наследственной изменчивости (важное условие для эффективного протекания естественного отбора);
• • могли осуществлять более тонкую и сложную регуляцию жизнедеятельности клеток (множество регуляторных генов, возможность использовать геном по частям);
• • имели более совершенную пространственно-временную организацию метаболизма (благодаря компартментации внутреннего объема клетки, т.е. разделения пространства клетки мембранами на отсеки);
• • обладали более пластичной клеточной оболочкой, способной к образованию разнообразных межклеточных соединений с различными функциями (контактов);
• • имели высокосовершенный механизм воспроизведения генетически идентичных клеток (митоз), на базе которого при дальнейшей эволюции многоклеточных форм возник мейоз;
• • обладали более эффективным механизмом извлечения и аккумулирования энергии (дыхание).

ГРУППА 405 химия 23,24

ТЕМА 23: Применение этилена на основе свойств. 

Этилен является простейшим из органических соединений, известных как алкены. Это бесцветный горючий газ, имеющий сладковатый вкус и запах. Природные источники включают природный газ и нефть, он также является естественным гормоном в растениях, в которых он ингибирует рост и способствует созреванию плодов. Применение этилена является распространенным явлением в промышленной органической химии. Он производится путем нагревания природного газа, температура плавления составляет 169,4 °С, кипения - 103, 9 °С.

Схема применения этилена Этилен используют в двух основных категориях: в качестве мономера, из которого построены большие углеродные цепи, и в качестве исходного материала для других двух-углеродных соединений. Полимеризации - это повторяющиеся объединения множества мелких молекул этилена в более крупные. Этот процесс происходит при высоких давлениях и температурах. Области применения этилена многочисленны. Полиэтилен – это полимер, который используется особенно массово в производстве упаковочных пленок, проволочных покрытий и пластиковых бутылок. Еще одно применение этилена в качестве мономера касается формирования линейных α-олефинов. Этилен является исходным материалом для приготовления ряда двух-углеродных соединений, таких как этанол (технический спирт), окись этилена (антифриз, полиэфирные волокна и пленки), ацетальдегида и винил хлорида. Кроме этих соединений, этилен с бензолом образует этилбензол, который используется в производстве пластмасс и синтетического каучука. Рассматриваемое вещество является одним из простейших углеводородов. Однако свойства этилена делают его биологически и хозяйственно значимым.

-Коммерческое использование. Свойства этилена дают хорошую коммерческую основу для большого количества органических (содержащих углерод и водород) материалов. Одиночные молекулы этилена могут быть соединены вместе для получения полиэтилена (что означает много молекул этилена). Полиэтилен используется для изготовления пластмасс. Кроме того, он может быть использован для изготовления моющих средств и синтетических смазочных материалов, которые представляют собой химические вещества, используемые для уменьшения трения. Применение этилена для получения стиролов актуально в процессе создания резины и защитной упаковки. Кроме того, он используется в обувной промышленности, особенно это касается спортивной обуви, а также при производстве автомобильных покрышек. Применение этилена является коммерчески важным, а сам газ является одним из наиболее часто производимых углеводородов в глобальном масштабе.

Опасность для здоровья Этилен представляет опасность для здоровья прежде всего потому, что он является легковоспламеняющимся и взрывоопасным. Он также может действовать как наркотик при низких концентрациях, вызывая тошноту, головокружение, головные боли и потерю координации движения. При более высоких концентрациях он действует как анестетик, вызывая потерю сознания, нечувствительность к боли и другим раздражителям. Все эти негативные моменты могут быть причиной для беспокойства в первую очередь для людей, непосредственно работающих с газом. Количество этилена, с которым большинство людей сталкивается в повседневной жизни, как правило, сравнительно небольшое. 

ТЕМА24:Диены и каучуки. Понятие о диенах как углеводородах с двумя двойными связями. Сопряженные диены.

Понятие о сопряжённых алкадиенах

В молекуле органического вещества может содержаться не только одна, но две и более двойные углерод-углеродные связи. Если вы правильно истолковали международное название класса алкадиены, то суффикс  -ди-  вы перевели как «два», а суффикс -ен- означает двойную связь С=С.

Углеводороды, в молекулах которых содержатся две двойные углерод-углеродные связи и общая формула которых СnН2n-2, называют диеновыми углеводородами, или алкадиенами, или диенами.

В соответствии с третьим положением теории химического строения даже незначительные изменения в структуре вещества могут существенно изменить его химические свойства, а следовательно, сделать незаменимым для производства жизненно необходимых материалов. Не будь углеводородов этого класса, нам пришлось бы обходиться без резины и каучука, а точнее без всего бесчисленного ассортимента изделий, изготовленных из этих материалов.

Большое значение в производстве каучуков имеют диеновые углеводороды особого строения: в их молекулах две двойные связи разделены одной одинарной. Такие диены называют сопряжёнными диенами.

Простейший сопряжённый диен — бутадиен-1,3 имеет формулу СН₂=СН—СН=СН₂. Как видите, в международных названиях алкадиенов указывают номера обоих атомов углерода, от которых начинаются двойные связи в молекуле.

Ещё один важнейший диеновый углеводород — 2-метилбутадиен-1,3 (его чаще называют изопрен) имеет формулу 

 

Способы получения алкадиенов

Для получения диеновых углеводородов в промышленности используют реакцию дегидрирования, т. е. отщепления водорода. В качестве исходного вещества берут предельный углеводород с тем же строением углеродной цепи, что и у получаемого продукта. Понятно, что для образования двух двойных связей С=С  алкан должен отдать четыре атома, т. е. две молекулы водорода. Например, для синтеза изопрена в качестве исходного вещества необходимо взять 2-метилбутан: 

или 

Рассмотренная реакция наглядно показывает, что в составе алкадиенов на четыре атома водорода меньше, чем в молекулах соответствующих предельных углеводородов, и на два атома водорода меньше, чем в молекулах соответствующих алкенов.

(с) Цитата из справочного издания «ХИМИЯ. Справочник в таблицах / М.: Издательство АЙРИС-пресс»

 

Алкадиены. Химические свойства

Будучи непредельными углеводородами, алкадиены, подобно алкенам, склонны к реакциям присоединения. Они так же, как алкены, обесцвечивают бромную воду и раствор перманганата калия.

Особенность реакций присоединения диеновых углеводородов состоит в том, что две сопряжённые связи проявляют себя как единое целое. Присоединение галогена происходит не по одной двойной связи, а за счёт крайних атомов углерода сопряжённой системы двойных связей: 

или 

Продукт реакции 1,4-дибромбутен-2 также содержит двойную связь и, следовательно, тоже способен присоединять молекулу брома: 

Аналогичным образом диеновые углеводороды присоединяют водород (реакция гидрирования): 

 

Каучук и продукты его вулканизации

Сопряжённые диеновые углеводороды способны к реакциям полимеризации, в результате которых получают синтетические каучуки.

Каучуки можно рассматривать как продукты полимеризации сопряжённых диенов или их производных. Каучуки относят к эластомерам. Такое название эти полимеры получили потому, что обладают эластичностью (от греч. elastikos — растяжимый), т. е. способностью обратимо изменять форму под действием внешних сил. Другие ценные свойства каучуков — водо- и газонепроницаемость — также широко используют в промышленном производстве.

Природными источниками каучука служат растения, богатые млечным соком: гевея, фикусы, молочаи, одуванчики. В промышленных масштабах натуральный (природный) каучук получают из сока тропического дерева гевеи. Такой каучук можно рассматривать как продукт полимеризации изопрена, или 2-метилбутадиена-1,3.

Чувствительность натурального каучука к перепадам температур и потерю при этом эластичности устраняет его вулканизация. Этот процесс заключается в «сшивании» полимерных цепей атомами серы при нагревании за счёт разрыва некоторой части двойных связей в этих цепях. Так получают резину. Если же «сшить» полимерные цепи каучука атомами серы за счёт разрыва подавляющего большинства двойных связей, то образуется эбонит, который уже не обладает эластичностью. Из него раньше изготавливали детали электрической арматуры, так как он хороший диэлектрик.

Каучуконосы нашей страны (одуванчики кок-сагыз и тау-сагыз) содержат очень мало млечного сока, а потому не могут использоваться в качестве источника натурального каучука. Проблему получения синтетического каучука решил коллектив учёных под руководством академика С. В. Лебедева в 1931 г. Этот каучук назвали бутадиеновым каучуком, поскольку в качестве мономера для его получения был выбран бутадиен-1,3. В процессе полимеризации двойные связи алкадиена разрываются, за счёт освободившихся валентностей крайних углеродных атомов растёт полимерная цепь. Одновременно с этим между центральными атомами углерода образуется двойная связь:

nСН₂=СН—СН=СН₂  →  (—СН₂—СН=СН—СН₂—)„

Коллективом под руководством С. В. Лебедева был разработан также уникальный способ получения исходного диенового углеводорода — бутадиена-1,3 — на основе этилового спирта: 

или 

Эту реакцию называют реакцией Лебедева.

Синтетический бутадиеновый каучук обладает такими ценными качествами, как газо- и водонепроницаемость, однако уступает натуральному в эластичности.

В 60-х гг. прошлого столетия был получен эластичный синтетический каучук на основе изопрена — синтетический изопреновый каучук: 

По эластичности и износоустойчивости изопреновый каучук сходен с природным и так же, как бутадиеновый, используется для производства шин.

Общая формула С_nH_2n-2 отражает состав не только алкадиенов, но и ацетиленовых углеводородов. Речь о них пойдёт в следующем конспекте.

ГРУППА 308 ХИМИЯ 24,25,26

 Тема 24,25:   Химические свойства металлов главных подгрупп (А-групп) периодической системы химических элементов.

Металлы побочных подгрупп (Б-групп) периодической системы химических элементов.

ВНИМАТЕЛЬНО ПОСМОТРИТЕ ВИДЕОИ ВЫПОЛНИТЕ НЕОБХОДИМЫЕ ЗАПИСИ.

К металлам относятся все элементы побочных (Б) подгрупп, а также элементы главных подгрупп, расположенные ниже диагонали «бериллий – астат» (Рис. 1). Кроме того, химические элементы металлы образуют группы лантаноидов и актиноидов. Рис. 1. Расположение металлов среди элементов подгрупп А (выделены синим).

Металлы главных подгрупп

К изучаемым в школьном курсе металлам главных подгрупп I-III группы относятся литий Li,натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, магний Mg, кальций Ca, стронций Sr, барий Ba, алюминий Al

ТЕМА 26: ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

В настоящее время известно  химических элементов, из которых  являются металлами. В Периодической системе металлы находятся в начале периодов, а также в побочных подгруппах. Все элементы побочных подгрупп являются металлами. Условной границей, отделяющей металлы от неметаллов, служит диагональ бор — астат, левее и ниже которой все элементы относятся к металлам. Элементы, находящиеся вблизи диагонали, имеют двойственную природу.

Некоторые металлы, такие как золото, серебро, ртуть, медь, олово, железо, свинец известны человечеству с глубокой древности. Алхимики связывали их с планетами и соответствующим образом обозначали: золото — Солнце, серебро — Луна, ртуть — Меркурий, медь — Венера, олово — Юпитер, свинец — Сатурн.

Рис. 1. Обозначение химических элементов в алхимии

У атомов наиболее типичных металлов, к которым относятся щелочные и щёлочноземельные, а также у переходных металлов на внешнем уровне содержится  электрона. Алюминий, галлий, бериллий, германий, олово, свинец и сурьма имеют на внешнем уровне  электронов. Металлы характеризуются низкими значениями электроотрицательности.

Металлические свойства обусловлены способностью атомов отдавать электроны внешнего уровня. С ростом заряда ядра атома металлические свойства ослабевают слева направо по периоду и возрастают сверху вниз по подгруппе.

Отдавая электроны внешнего уровня, атомы металлов образуют устойчивую оболочку ближайшего благородного газа и приобретают положительную степень окисления.

Металлы

химические элементы, атомы которых легко отдают электроны внешнего электронного слоя, превращаясь в положительные ионы.

Принципиальное отличие простых веществ металлов от простых веществ неметаллов заключается в том, что в химических реакциях металлы являются только восстановителями.

Наиболее распространённым в земной коре металлом является алюминий ( %), за ним следуют железо ( %), кальций (%), натрий ( %), калий ( %), магний ( %).

Для простых веществ металлов характерна металлическая кристаллическая решётка. В узлах металлической решётки находятся катионы металла, между которыми перемещаются электроны, образуя так называемый «электронный газ». «Электронный газ» движется между узлами решётки, обеспечивая её устойчивость. Металлическая решётка характерна для металлов и их сплавов. Свободно перемещающиеся электроны обусловливают характерные свойства веществ с металлической решёткой.

Рис. 2. Металлическая кристаллическая решётка

Металлическая связь и строение кристаллических решеток металлов обусловливают все важнейшие характерные физические свойства металлов, а именно: электропроводность, теплопроводность, пластичность, металлический блеск.

Электропроводность большинства металлов обусловлена присутствием в их кристаллических решётках подвижных электронов, которые направленно перемещаются под действием электрического поля. Наиболее электропроводными металлами являются серебро и медь, наименее — ртуть.

Теплопроводность металлов также связана с высокой подвижностью свободных электронов: сталкиваясь с колеблющимися в узлах решетки ионами, электроны обмениваются с ними энергией.

Пластичность – свойство вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять принятую форму после прекращения этого воздействия. Пластичность металлов обусловлена способностью их атомов под внешним воздействием смещаться друг относительно друга, но не рассыпаться за счёт прочного удерживания атомов общим электронным облаком. Наиболее пластичны золото, серебро, медь, олово. Так, золото легко прокатывают в тонкую фольгу, получая так называемое сусальное золото, которое используется в декоративных целях для золочения различных изделий.

Металлический блеск металлов обусловлен их способностью отражать световые лучи.

Такие свойства металлов, как твёрдость, плотность, температура плавления изменяются в широких пределах.

Наибольшей твёрдостью обладают металлы побочной подгруппы  группы; самый твёрдый металл — хром, он царапает стекло, самые мягкие металлы — щелочные, они легко режутся ножом.

Металлы с плотностью меньше  относятся к лёгким (щелочные, щёлочноземельные, алюминий, титан), с плотностью больше  — к тяжёлым (железо, медь, серебро). Самым лёгким металлом является литий (плотность ), самым тяжёлым — осмий (плотность ).

Рис. 3. Плотность некоторых металлов

При обычных условиях все металлы, кроме ртути имеют твёрдое агрегатное состояние. Ртуть — единственный жидкий металл. К легкоплавким металлам относятся цезий и галлий, они могут плавиться на ладони руки. Самый тугоплавкий металл — вольфрам.

Рис. 4. Температура плавления некоторых металлов

Металлы делят на чёрные, к которым относятся железо и его сплавы, и цветные — все остальные. Однако для большинства металлов характерен белый или серый цвет. Золото окрашено в жёлтый цвет, а медь — в красный. Золото, серебро, платину и некоторые другие металлы относят к драгоценным металлам.

Коротко о главном

Наиболее распространённым в земной коре металлом является алюминий.

Металлы — химические элементы, атомы которых легко отдают электроны внешнего электронного слоя, превращаясь в положительные ионы.

Атомы большинства металлов содержат на внешнем уровне содержится  электрона. Металлы характеризуются низкими значениями электроотрицательности.

В химических реакциях металлы являются только восстановителями.

Важнейшими характерными физическими свойствами металлов являются высокие электро- и теплопроводность, пластичность, металлический блеск. Общие свойства металлов обусловлены металлической связью и строением их кристаллических решёток.

Такие свойства металлов, как твёрдость, плотность, температура плавления изменяются в широких пределах.

Вопросы для самоконтроля

1. Сравните строение атомов металлов и неметаллов.
2. Поясните, почему атомы металлов способны проявлять только восстановительные свойства
3. Как изменяются металлические свойства в периодах и главных подгруппах с ростом заряда ядра атома?
4. Какой тип кристаллической решетки характерен для металлов? Как свойства металлов связаны с особенностями их кристаллической решётки?

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Химические свойства металлов определяются их активностью. Простые вещества – металлы в химических реакциях всегда являются восстановителями. Положение металла в ряду активности характеризует то, насколько активно данный металл способен вступать в химические реакции (т. е. то, насколько сильно у него проявляются восстановительные свойства).

Среди металлов традиционно выделяют несколько групп.

Входящие в их состав представители характеризуются отличной от других металлов химической активностью. Такими группами являются:

• благородные металлы (серебро, золото, платина, иридий);

• щелочные металлы – I(A) группа;

• щелочноземельные металлы – II(A) группа, кроме Be, Mg.

Металлы встпают в реакции с простыми веществами – неметаллами (кислород, галогены, сера, азот, фосфор и др.) и сложными веществами (вода, кислоты, растворы солей)

Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами

1. Металлы взаимодействуют с кислородом, образуя оксиды:

4Li + O2 =обыч. усл.= 2Li2O

2Mg + O2 =t, °C= 2MgO

Серебро, золото и платина с кислородом не реагируют

Au + O2 ≠

Видео «Горение магния на воздухе»

Видео "Самовоспламенение никеля на воздухе"

2. Металлы взаимодействуют с галогенами (фтором, хлором, бромом и йодом), образуя галогениды – Ме+nГ-1n

2Na + Cl2 = 2NaCl

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

3. Металлы взаимодействуют с серой, образуя сульфиды.

Zn + S = ZnS

Видео «Взаимодействие цинка с серой»

4. Активные металлы при нагревании реагируют с азотом, фосфором и некоторыми другими неметаллами.

3Ca + N2 =t, °C= Ca3N2

3Na + P =t, °C= Na3P

Взаимодействие со сложными веществами

I. Взаимодействие воды с металлами

1). Взаимодействие с самыми активными металлами, находящимися в периодической системе в I(А) и II(А) группах (щелочные и щелочноземельные металлы) и алюминий. В результате образуются основание и газ водород.

Me + H2O = Me(OH)n + H2 (р. замещения)

Видео «Взаимодействие натрия с водой»

Внимание! Алюминий и магний ведут себя также:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3+3H2

Магний (в горячей воде):

Mg + 2H2O =t°C= Mg(OH)2+H2

2) Взаимодействие с менее активными металлами, которые расположены в ряду активности от алюминия до водорода.

Металлы средней активности, стоящие в ряду активности до (Н2) – Be, Fe, Pb, Cr, Ni, Mn, Zn – реагируют с образованием оксида металла и водорода

Me + Н2О = МехОу + Н2 (р. замещения)

Бериллий с водой образует амфотерный оксид:

Be + H2O =t°C= BeO + H2

Раскалённое железо реагирует с водяным паром, образуя смешанный оксид — железную окалину Fe3O4 и водород:

3Fe + 4H2O =t°C= FeO‧Fe2O3 + 4H2

3) Металлы, стоящие в ряду активности после водорода, не реагируют с водой.

Cu + H2O ≠ нет реакции

II. Взаимодействие растворов кислот с металлами

Металлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, взаимодействуют с растворами кислот (раствор азотной кислоты – исключение), образуя соль и водород.

Кислота (раствор) + Me до (Н2) = Соль + H2↑

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

Cu + H2SO4 ≠

Au + H2SO4 ≠

Видео «Электрохимический ряд напряжений - вытеснение водорода металлами»

III. Взаимодействие кислот-окислителей с металлами

Металлы особо реагируют с серной концентрированной и азотной кислотами:

H2SO4 (конц.) + Me = Сульфат + H2O + Х

2H2SO4 (конц.) + Cu =t°C= CuSO4 + 2H2O + SO2↑

8Na0 + 5H2+6SO4 = 4Na2+1SO4 + H2S-2­↑ + 4H2O

Повторите «Окислительные свойства концентрированной серной кислоты»

HNO3 + Me = Нитрат + H2O + Х

4HNO3 (k) + Cu = Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO2↑

8HNO3 (p) + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO↑

4Zn + 10HNO3 (раствор горячий) =t˚C= 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O

4Zn + 10HNO3 (оч. разб. горячий) =t˚C= 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Zn + 4HNO3 (конц. горячий) =t˚C= Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Повторите «Специфические свойства азотной кислоты»

IV. С растворами солей менее активных металлов

Ме + Соль = Новый металл + Новая соль

Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu

FeCl2 + Cu ≠

Видео «Электрохимический ряд напряжений металлов. Вытеснение металла из соли другими металлами»

Видео «Взаимодействие металлов с солями»

Активность металла в реакциях с кислотами, водными растворами солей и др. можно определить, используя электрохимический ряд, предложенный в 1865 г русским учёным Н. Н. Бекетовым: от калия к золоту восстановительная способность (способность отдавать электроны) уменьшается, все металлы, стоящие в ряду левее водорода, могут вытеснять его из растворов кислот; медь, серебро, ртуть, платина, золото, расположенные правее, не вытесняют водород.

Видео «Взаимодействие хлорида олова (II) с цинком («Оловянный ежик»)»