В этом уроке мы рассмотрим взаимодействие металлов с неметаллами.

Металлы проявляют восстановительные свойства, так как их атомы отдают свои электроны и образуют положительные ионы – катионы, а атомы неметаллов выступают в роли окислителей – принимают электроны.

Взаимодействие металлов с галогенами (элементами седьмой группы главной подгруппы: фтором, хлором, бромом, иодом).

При взаимодействии металлов с хлором образуются хлориды, например, если тонкую стальную проволоку накалить и опустить в колбу, заполненную газообразным хлором, проволока сгорает, образуя бурый хлорид железа (III).

Запишем уравнение реакции: 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 .

Если высыпать в колбу с хлором порошок меди, он горит без нагревания с образованием хлорида меди (II). Уравнение этой реакции записывается так:

Cu+Cl2 = CuCl2.

При взаимодействии металлов с бромом образуются бромиды, например, при смешивании порошок алюминия с бромом загорается, и образуется бромид алюминия. Уравнение этой реакции записывается так: 2Al + 3Br2 = 2AlBr3.

При взаимодействии металлов с иодом образуются иодиды, если взять смесь порошков цинка и иода (в соотношении 1:1) и капнуть из пипетки несколько капель воды, начнется бурная химическая реакция, в результате которой образуется иодид цинка. Уравнение этой реакции записывается так: Zn+I2=ZnI2. Вода в данной реакции является катализатором.

Взаимодействие металлов с кислородом.

С кислородом воздуха легко взаимодействуют щелочные и щелочноземельные металлы с образованием оксидов, пероксидов, поэтому их хранят под слоем керосина, а литий - в вазелиновом масле.

При взаимодействии лития с кислородом образуется оксид лития.

Запишем уравнение реакции: 4Li + O2 = 2Li2O.

Кальций на воздухе окисляется до оксида кальция, уравнение этой реакции записывается так: 2Ca+ O2 = 2CaO.

Химические реакции с менее активными металлами происходят при нагревании.

Например, для реакции кислорода с магнием необходимо порошок магния поджечь. Магний моментально сгорает ярким пламенем с образованием белого оксида магния.

Уравнение этой реакции записывается так: 2Mg+ O2 = 2MgO.

Это свойство магния – ярко гореть – используется в пиротехнике. Измельченный магний – составляющая смесей для фейерверков. Вспышку магния использовали фотографы 100 лет назад для освещения моделей.

Медь и другие менее активные металлы энергично окисляются кислородом только при нагревании. Если прокаливать медную проволоку на пламени спиртовки, она покрывается черным налетом оксида меди (II). Запишем уравнение этой реакции: 2Cu+O2 = 2CuO.

Золото и платиновые металлы кислородом воздуха не окисляются.

Взаимодействие металлов с другими неметаллами.

При взаимодействии металлов с серой образуются сульфиды. Если смесь порошков цинка и серы поджечь, образуется сульфид цинка по следующему уравнению:

Zn+ S= ZnS.

Сульфид ртути образуется при взаимодействии серы с ртутью, при комнатной температуре реакция идет очень медленно, при нагревании процесс ускоряется. Уравнение этой реакции: Hg+ S= HgS. Это соединение нелетучее и не растворяется в воде, поэтому его можно использовать при демеркуризации помещений.

Металлы могут реагировать с водородом с образованием гидридов, реакции протекают при нагревании. Например, уравнение реакции получение гидрида натрия: 2Na+ H2 = 2NaH.

Взаимодействие металлов с неметаллами происходит с образованием бинарных соединений: хлоридов, оксидов, бромидов, сульфидов и других. Условия протекания химических реакций зависят как от активности металла, так и от активности неметалла. Наиболее активные металлы (щелочные и щелочноземельные) вступают в реакции без нагревания, менее активные металлы реагируют только при нагревании. В результате химических реакций металлы отдают свои электроны, а неметаллы принимают.