金属及其化合物性质总结
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金属及其化合物性质总结
问题举例:
①金属都有光泽吗?铁块上的灰色是光泽吗?
答:金属都有光泽,铁块上的灰色是氧化膜
②观察铁粉为什么看不见银白色光泽?
答:铁粉:尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体,表面积小,形状复杂,会对光进行吸收或漫反射,导致有很少的光进入我们眼睛。任何固体颗粒直径小到一定量,颜色都是黑色的
③ 哪些金属在自然界中以游离态存在?实验室有单质金属钠,可以说钠在自然界以游离态存在吗?
答:极少数金属以单质(游离态)存在,如金、银、铂等。大多数以化合物形式存在。钠的化学性质活泼,极易与空气中的氧气发生化学反应。
实验室的钠都需要密封保存,同时不与水接触
④为什么有的金属只有一种化合价,而有的金属有多种化合价?
答:这与金属的价电子构型有关。在化学反应中,有的金属只能失去最外层电子,有的还能失去次外层和倒数第三层的部分电子。一般过渡金属会有多种价态。
⑤铁有银白色光泽,为什么铁又称为黑色金属?
答:它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物,所以称这类金属为黑色金属。通常情况下铁中含杂质碳等元素而呈黑色
⑥ 铝的导电性比铜的差,为什么电力工业上常用铝做导线?
答:铝也属于良导体,在地球表面储量丰富,现在受到铜价上涨的因素,施工起来也非常快捷,原因是铝重量轻。
金属通性
1.金属元素在周期表的位置和原子结构特点
(1)金属元素在周期表中的位置:金属共80多种,在周期表中位于左下方,占4/5.除零族、卤族以外,其余各族均含有金属元素,过渡元素全部由金属元素构成。
(2)原子结构特点:从外层电子排布来看,大多数金属元素原子最外电子只有1-2个.某些金属(如Sn,Pb,Bi等)虽然有4-5个电子,但它们的电子层数较多,原子半径大,原子核对核外电子吸引力小,容易失去电子。
2. 金属分类:
从颜色分
从密度分 从含量分
3. 金属的物理共性(固态属金属晶体)
(1)金属光泽(多数银白色,少数有色Cu 、
Au :); (2)导热、导电、延展性;
(3)熔、沸点有高有低:最高:W ;最低:Hg (4)硬度有高有低:最硬:Cr ;最软:碱金属 (5)密度有大有小:最大:Os (锇);最轻:Li
注:金属原子价电子较少,易失电子成为自由电子和金属阳离子,自由电子是金属导热性和导电性的直接原因;金属中存在着自由电子和金属阳离子之间较强的相互作用(金属键),是其具备延展性的根本原因,也是决定金属熔、沸点高低,金属的硬度的原因。此外金属的硬度还与金属原子堆积方式有关。不同金属由于原子堆积方式不同,金属键强弱不同,物理性质也各有差异。
有色金属(除Fe ,Cr ,Mn 以外的金属)
轻金属(密度小于 4.5g/cm 3
如K,Ca,Be,Mg,Al 重金属(密度大于 4.5g/cm 3如黑色金属(Fe ,Cr ,Mn )
常见金属(如Fe,Al,Cu 等) 稀有金属(如锆,铌,钼等)
2Al+3S Al 2S 3
(工业制Al 2S 3)(Al 2S 3易与水反应Al 2S 3+6H 2O==2Al(OH)3 ↓+ 3H 2 S ↑)
3Mg+N 2
Mg 3N 2(淡黄色固体) (Mg 3N 2易与水反应Mg 3N 2+6H 2O== 3Mg(OH)2↓+ 2NH 3↑)
Mg+I 2MgI 2
镁粉和碘粉在常温下几乎不反应,但水作催化剂条件下,剧烈反应,并产生大量紫色蒸气
5、焰色反应
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,化学上叫做焰色反应。 焰色反应反映的是某些金属元素的性质。
焰色反应:Na 黄 K 浅紫(透过蓝色钴玻璃观察,因为钾里面常混有钠,黄色掩盖了浅紫色) Ca 砖红色 Cu 绿 Li 紫红 Rb 紫 Sr 洋红 Ba 黄绿 Co 淡蓝 (镁、铝、铁、铂、镍等金属无焰色)
6、合金:
(1)定义:由两种或两种以上的金属(或金属与非金属),熔合而形成的具有金属特性的物质。
△
△
水
4Al+3O 22Al 2O 3 2Al+3I 2
2AlI 3
2Al+3S
Al 2S 3
2Al +3 Cl 2
2Al Cl 3
2Al+6H O==2Al(OH)+3H ↑ △
点燃
△
(2)形成条件:组成物质:≥2种(至少一种是金属)
形成:熔合(融化后的混合,达到原子状态的混合)
(3)物理性质:①是混合物②仍具金属通性
③合金熔点低于各组分熔点(如生铁熔点低于纯铁;钠钾呈液态)
④合金硬度一般高于各组分硬度。如Mg、Al合金(保险丝很软)
(4)常见合金:①生铁和钢:含适量C的Fe;
②Mg、Al合金:机械强度大,密度小;
③硬铝:Al、Cu、Mg、Mn、Si。
金属化合物通性
1、金属氧化物
大多数金属氧化物不溶于水,金属氧化物分为四类:
酸性氧化物:Mn2O7、CrO3
碱性氧化物: Na2O、K2O、CaO、 BaO、CuO、MgO、FeO、Fe2O3
两性氧化物Al2O3、Zn O、BeO、Cr2O3、MnO2
其它类型Na2O2、KO2、Fe3O4、Pb3O4
注:
酸性氧化物:凡是能跟碱起反应,生成盐和水的氧化物。酸性氧化物也被称为含氧酸酐
酸酐:某酸脱去一分子水或几分子水,所剩下的部分称为该酸的酸酐
碱性氧化物:能跟酸起反应,生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物。(应要注意,SiO2是酸性氧化物,SiO2可以与HF反应是SiO2的特性,与它是碱性氧化物或酸性氧化物无关!)
6FeO+O22Fe3O4
碱性氧化物
盐中铁元素价态不同。