Dalam Tabel Periodik Unsur Mendeleev, logam terletak di sudut kiri bawah dari diagonal B-At.

Golongan logam dibentuk oleh unsur-unsurnya s-keluarga (kecuali H dan Dia), p- elemen dari subkelompok utama III (kecuali B), IV (Ge, Sn, Pb), V (Sb, Bi) dan VI (Po), semuanya d- dan f-elemen. Elemen yang terletak di dekat diagonal (Be, Al, Ti, Ge) memiliki karakter ganda. Logam dalam sistem periodik unsur - mayoritas (Dari 109 unsur, hanya 22 yang bukan logam).

Tingkat elektron terluar mengandung 1,2 atau 3 elektron, yang terikat lemah pada nukleus.

11 Na +11))) 20 Ca +20)))) 13 Al +13)))

2 8 1 2 8 8 2 2 8 3

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 3

Dalam logam, ikatan adalah kisi kristal logam dan logam, yang menjelaskan sifat fisik logam.

Untuk subkelompok utama: semakin ke kiri dan ke bawah logam, semakin besar aktivitas kimia yang ditunjukkannya. Dalam periode, sifat logam berkurang, dan dalam kelompok mereka meningkat (dengan peningkatan nomor seri), karena jari-jari atom berubah.

Logam memiliki sifat fisik yang sama:

1) kekerasan; 2) konduktivitas listrik dan termal; 3) opasitas; 4) kilau logam;

5) kelenturan atau plastisitas (penjelasan - kisi kristal logam).

Sifat kimia: , n=1,2,3. (logam selalu reduktor)

Saya . dengan zat sederhana:

1) dengan oksigen:

a) 2Ca + O 2 → 2CaO b) 2Mg + O 2 2MgO c) Au + O 2

v-l ok-l banyak logam ditutupi dengan film tipis yang mencegah oksidasi lebih lanjut.

2) dengan halogen:

a) 2Na + Cl 2 → 2NaCl b) 2Fe + 3Cl2 FeCl3

3) dengan belerang: Fe + S → FeS

II. Dengan zat kompleks (sejumlah aktivitas logam):

1) dengan air:

a) (untuk logam alkali dan alkali tanah) 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

b) logam dengan aktivitas sedang Mg + H 2 O MgO + H 2

c) di sebelah kanan hidrogen Au + H 2 O

2) dengan larutan asam, kecuali HNO3

a) Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 b) Cu + HCl

3) dengan garam: Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

Aplikasi:

1) dalam kehidupan sehari-hari - piring, peralatan rumah tangga; 2) dalam teknologi, dalam industri;

3) dalam ilmu pesawat dan roket; 4) dalam kedokteran, dll.

Tiket nomor 9 (2)

Fenol, struktur, sifat, produksi dan aplikasinya.

Fenol adalah turunan benzena di mana satu atom hidrogen digantikan oleh gugus OH.

Pengaruh timbal balik dari cincin benzena dan gugus OH:

1) Radikal C 6 H 5 memiliki sifat menarik elektron dari atom oksigen OH - kelompok, membuat ikatan O-H lebih polar dan atom hidrogen lebih mobile.

2) OH - kelompok memberikan mobilitas yang lebih besar untuk atom hidrogen di posisi 2,4,6 dari cincin benzena.

Pengaruh timbal balik ini menentukan sifat-sifat fenol.

Fenol adalah zat kristal tidak berwarna dengan bau khas rumah sakit.

Titik lebur 40.9℃, larut dalam air panas (asam karbol).

Fenol beracun!

Sifat kimia:

1) Terdisosiasi menjadi ion dalam air:

2) Menunjukkan sifat asam lemah, bereaksi dengan logam:

2C 6 H 5 OH + 2Na → 2C 6 H 5 ONa + H 2

natrium fenolat

3) Bereaksi dengan alkali:

C 6 H 5 OH + NaOH → C 6 H 5 ONa + H 2 O (berbeda dengan alkohol)

4) Reaksi substitusi:

Dalam industri, fenol menerima sesuai skema:

1) 2)

Fenol menerapkan untuk produksi:

1) polimer dan plastik berdasarkan mereka, pewarna;

2) obat-obatan;

3) bahan peledak. Larutan hidrogen fenol digunakan sebagai disinfektan.

Tiket nomor 10 (1)

Dalam sistem periodik D. I. Mendeleev, dari 110 elemen, 87 adalah logam. Mereka berada di kelompok I, II, III, di subkelompok sekunder dari semua kelompok. Selain itu, logam adalah unsur terberat dari golongan IV, V, VI dan VII. Namun, banyak logam bersifat amfoter dan terkadang dapat berperilaku seperti non-logam. Ciri struktur atom logam adalah sejumlah kecil elektron pada tingkat energi eksternal, tidak melebihi tiga. Atom logam biasanya memiliki jari-jari atom yang besar. Dalam periode, logam alkali memiliki jari-jari atom terbesar. Mereka adalah yang paling aktif secara kimia, mis. atom logam menyumbangkan elektron dengan mudah dan merupakan agen pereduksi yang baik. Agen pereduksi terbaik adalah logam dari kelompok I dan II dari subkelompok utama. Dalam senyawa, logam selalu menunjukkan keadaan oksidasi positif, biasanya +1 hingga +4. Dalam senyawa dengan non-logam, logam khas membentuk ikatan kimia ionik. Dalam bentuk zat sederhana, atom logam saling berhubungan oleh apa yang disebut ikatan logam.

Ikatan logam adalah jenis ikatan khusus yang unik untuk logam. Esensinya adalah bahwa elektron terus-menerus terlepas dari atom logam, yang bergerak sepanjang massa sepotong logam.

Atom logam, yang kehilangan elektron, berubah menjadi ion positif, yang sekali lagi menarik elektron yang bergerak ke dirinya sendiri. Secara bersamaan, atom logam lain menyumbangkan elektron. Jadi, di dalam sepotong logam, yang disebut gas elektron terus-menerus bersirkulasi, yang dengan kuat mengikat semua atom logam. Elektron ternyata, seolah-olah, disosialisasikan oleh semua atom logam. Jenis ikatan kimia khusus antara atom logam ini menentukan sifat fisik dan kimia logam.

Logam memiliki sejumlah sifat fisik serupa yang membedakannya dari nonlogam. Semakin banyak elektron valensi yang dimiliki suatu logam, semakin kuat kisi kristalnya, semakin kuat dan keras logam tersebut, semakin tinggi titik leleh dan titik didihnya, dll.

Semua logam memiliki kilau yang kurang lebih menonjol, yang biasa disebut logam, dan opasitas, yang dikaitkan dengan interaksi elektron bebas dengan insiden kuanta cahaya pada logam. Kilauan logam merupakan ciri khas dari sepotong logam secara keseluruhan. Dalam bubuk, logam berwarna gelap, dengan pengecualian magnesium putih perak dan aluminium. Debu aluminium digunakan untuk membuat cat perak. Banyak logam memiliki kilau berminyak atau seperti kaca.

Warna logam agak seragam: putih keperakan (aluminium, perak, nikel) atau abu-abu keperakan (besi, timah). Hanya emas yang berwarna kuning, dan tembaga berwarna merah. Menurut klasifikasi teknis, logam secara kondisional dibagi menjadi besi dan non-besi. Hitam termasuk besi dan paduannya. Semua logam lain disebut non-ferrous.

Semua logam, kecuali merkuri, adalah padatan dengan struktur kristal, sehingga titik lelehnya di atas nol, hanya titik leleh merkuri. - 39°C . Logam yang paling tahan api adalah tungsten (3380 °C). Logam yang meleleh pada suhu di atas 1000 ° C disebut refraktori, di bawah - melebur.

Logam memiliki kekerasan yang berbeda. Logam yang paling keras adalah kromium (memotong kaca), dan yang paling lunak adalah kalium, rubidium, sesium. Mereka mudah dipotong dengan pisau.

Logam kurang lebih ulet (memiliki kelenturan). Logam yang paling mudah ditempa adalah emas. Dapat digunakan untuk menempa foil dengan ketebalan 0,0001 mm - 500 kali lebih tipis dari rambut manusia. Namun, Mn dan Bi tidak memiliki plastisitas - mereka adalah logam rapuh.

Plastisitas adalah kemampuan untuk berubah bentuk dengan kuat tanpa merusak kekuatan mekanik. Ketika terkena perpindahan partikel tubuh dengan kisi ionik atau atom, ikatan arah terputus, dan tubuh hancur. Dalam logam, ikatan terbentuk karena gas elektron. Mereka tidak memiliki arah. Oleh karena itu, integritas potongan logam dipertahankan ketika bentuknya berubah. Daktilitas logam digunakan dalam penggulungannya.

Berdasarkan kepadatannya, logam dibagi menjadi berat dan ringan. Berat adalah yang massa jenisnya lebih dari 5 g/cm. Logam terberat adalah osmium (22,61 g/cm). Logam yang paling ringan adalah litium, natrium, kalium (kepadatan kurang dari satu). Massa jenis logam semakin kecil, massa atom unsur logam semakin kecil dan jari-jari atomnya semakin besar. Logam ringan seperti magnesium dan aluminium banyak digunakan dalam industri.

Logam dicirikan oleh konduktivitas listrik dan termal yang tinggi. Perak adalah yang paling konduktif secara elektrik dan termal, diikuti oleh aluminium. Logam dengan konduktivitas listrik yang tinggi juga memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Konduktivitas termal disebabkan oleh mobilitas elektron bebas yang tinggi dan gerakan osilasi atom, yang menyebabkan pemerataan suhu yang cepat dalam massa tubuh. Konduktivitas listrik yang baik dari logam dijelaskan oleh adanya elektron bebas di dalamnya, yang, di bawah pengaruh perbedaan potensial yang kecil, memperoleh gerakan terarah dari kutub negatif ke positif.

Logam menunjukkan sifat magnetik. Besi, kobalt, nikel dan paduannya termagnetisasi dengan baik. Logam dan paduan semacam itu disebut feromagnetik.

1. Posisi logam dalam tabel unsur

Logam terletak terutama di bagian kiri dan bawah PSCE. Ini termasuk:

2. Struktur atom logam

Atom logam biasanya memiliki 1-3 elektron pada tingkat energi terluar. Atom mereka memiliki radius besar dan mudah menyumbangkan elektron valensi, mis. menunjukkan sifat restoratif.

3. Sifat fisik logam

sambungan logam - ini adalah ikatan yang dilakukan elektron bebas antara kation dalam kisi kristal logam.

4. Mendapatkan logam

1. Pemulihan logam dari oksida dengan batubara atau karbon monoksida

Saya x O y + C \u003d CO 2 + Saya atau Saya x O y + CO \u003d CO 2 + Saya

2. Pemanggangan sulfida diikuti dengan reduksi

1 tahap - Saya x S y + O 2 \u003d Saya x O y + SO 2

Tahap 2 -Me x O y + C \u003d CO 2 + Aku atau Aku x O y + CO \u003d CO 2 + Aku

3 aluminotermi (pemulihan dengan logam yang lebih aktif)

Saya x O y + Al \u003d Al 2 O 3 + Saya

4. Hidrotermi - untuk mendapatkan logam kemurnian tinggi

Saya x O y + H 2 = H 2 O + Saya

5. Pemulihan logam dengan arus listrik (elektrolisis)

1) Logam alkali dan alkali tanah diperoleh di industri dengan elektrolisis garam mencair (klorida):

2NaCl - meleleh, listrik. saat ini. → 2 Na + Cl 2

CaCl 2 - meleleh, listrik. saat ini.→ Ca + Cl2

hidroksida meleleh:

4NaOH - meleleh, listrik. saat ini.→ 4 Na + O 2 + 2 H 2 O

2) Aluminium diproduksi secara industri dengan elektrolisis aluminium oksida meleleh Saya dalam kriolit Na 3 AlF 6 (dari bauksit):

2Al 2 O 3 - meleleh dalam kriolit, listrik. saat ini.→ 4 Al + 3 O 2

3) Elektrolisis larutan garam dalam air menggunakan untuk mendapatkan logam dengan aktivitas sedang dan tidak aktif:

2CuSO 4 + 2H 2 O - larutan, elektr. saat ini.→ 2 Cu + O 2 + 2 H 2 SO 4

5. Menemukan logam di alam

Logam yang paling umum di kerak bumi adalah aluminium. Logam ditemukan baik dalam senyawa maupun dalam bentuk bebas.

1. Aktif - dalam bentuk garam (sulfat, nitrat, klorida, karbonat)

2. Aktivitas sedang – dalam bentuk oksida, sulfida ( Fe 3 O 4 , FeS 2 )

SIFAT KIMIA LOGAM

Sifat kimia umum logam disajikan dalam tabel:

TUGAS UNTUK PENGUATAN

nomor 1. Selesaikan Persamaan praktis reaksi beri nama produk reaksi

Li + H 2 O \u003d

Cu + H 2 O \u003d

Al + H 2 O \u003d

Ba + H 2 O =

Mg + H 2 O \u003d

Ca+HCl=

Na + H 2 SO 4 (K) \u003d

Al + H 2 S \u003d

Ca + H 3 PO 4 \u003d

HCl + Zn =

H 2 SO 4 (ke) + Cu \u003d

H2S + Mg =

HCl + Cu =

HNO 3 (K) + C u =

H 2 S + Pt =

H 3 PO 4 + Fe =

HNO3 (p)+ Na=

2. Selesai UHR, atur koefisien menggunakan metode keseimbangan elektronik, tunjukkan zat pengoksidasi (pereduksi):

Al + O 2 \u003d

Li + H 2 O =

Na + HNO 3 (k) =

Mg + Pb (NO 3) 2 \u003d

Ni + HCl =

Nomor 3. Sisipkan karakter yang hilang alih-alih titik (<, >atau =)

4. Selesai UHR, atur koefisien menggunakan metode keseimbangan elektronik, tunjukkan zat pengoksidasi (pereduksi):

K + O 2 \u003d

Mg + H 2 O \u003d

Pb + HNO3 (p) =

Fe + CuCl 2 \u003d

Zn + H 2 SO 4 (p) \u003d

Zn + H 2 SO 4 (k) \u003d

Nomor 5. Selesaikan tugas tes

1. Ciri-ciri struktur atom logam apa yang menentukan sifat pereduksinya?

Sifat pereduksi logam ditentukan oleh kemampuan mendonorkan elektron dari lapisan terluar. Semakin mudah atom mendonorkan elektron ke lapisan terluar, semakin kuat reduktornya.

2. Sebutkan unsur kimia yang membentuk zat sederhana - logam paling aktif. Membenarkan pilihan Anda.

Logam yang paling aktif adalah fransium (Fr).

Fransium paling mudah menyumbangkan elektron ke lapisan terluar. Ini memiliki jari-jari atom terbesar, sehingga energi interaksi inti atom dengan kulit elektron terluar kecil.

3. Bagaimana pernyataan bahwa logam hanya menunjukkan sifat pereduksi dan, oleh karena itu, mengoksidasi pada saat yang sama, sesuai dengan proses yang dapat dicerminkan dengan menggunakan persamaan: Beri nama proses ini. Dalam bentuk keberadaan unsur kimia apa tembaga muncul? Untuk bentuk apa keberadaan unsur kimia pernyataan di atas benar?

Logam menunjukkan sifat pereduksi dalam keadaan oksidasi nol, yaitu logam itu sendiri hanya bisa menjadi agen pereduksi. Proses di atas adalah contoh oksidasi Cu2+ menjadi Cu0. Dalam contoh ini, tembaga bertindak sebagai kation.

Logam membentuk sebagian besar unsur kimia. Setiap periode sistem periodik (kecuali yang pertama) unsur kimia dimulai dengan logam, dan dengan bertambahnya jumlah periode, jumlahnya semakin banyak. Jika pada periode ke-2 hanya ada 2 logam (litium dan berilium), pada periode ke-3 - 3 (natrium, magnesium, aluminium), maka sudah pada periode ke-4 - 13, dan pada periode ke-7 - 29.

Atom logam memiliki kesamaan struktur pada lapisan elektron terluarnya, yaitu dibentuk oleh sejumlah kecil elektron (kebanyakan tidak lebih dari tiga).

Pernyataan ini dapat diilustrasikan dengan contoh Na, aluminium Al dan seng Zn. Menyusun diagram struktur atom, jika diinginkan, Anda dapat membuat rumus elektronik dan memberikan contoh struktur unsur periode besar, seperti seng.

Karena fakta bahwa elektron dari lapisan luar atom logam terikat lemah pada nukleus, mereka dapat "diberikan" ke partikel lain, yang terjadi selama reaksi kimia:

Sifat atom logam untuk mendonorkan elektron adalah sifat kimia yang khas dan menunjukkan bahwa logam menunjukkan sifat pereduksi.

Ketika mengkarakterisasi sifat fisik logam, sifat umumnya harus diperhatikan: konduktivitas listrik, konduktivitas termal, kilau logam, plastisitas, yang disebabkan oleh satu jenis ikatan kimia - kisi kristal logam dan logam. Fitur mereka adalah adanya elektron tersosialisasi yang bergerak bebas antara ion-atom yang terletak di simpul kisi kristal.

Ketika mengkarakterisasi sifat-sifat kimia, penting untuk mengkonfirmasi kesimpulan bahwa logam menunjukkan sifat-sifat zat pereduksi dalam semua reaksi, dan untuk mengilustrasikannya dengan menulis persamaan reaksi. Perhatian khusus harus diberikan pada interaksi logam dengan asam dan larutan garam, sementara itu perlu untuk merujuk pada sejumlah tegangan logam (sejumlah potensial elektroda standar).

Contoh interaksi logam dengan zat sederhana (nonlogam):

Dengan garam (Zn berada di sebelah kiri Cu dalam rangkaian tegangan): Zn + CuC12 = ZnCl2 + Cu!

Jadi, terlepas dari banyaknya variasi logam, mereka semua memiliki sifat fisik dan kimia yang sama, yang dijelaskan oleh kesamaan dalam struktur atom dan struktur zat sederhana.