Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Металлы побочной подгруппы II группы: общая характеристика строения, физические и химические свойства. Медико- биологическое значение

Свойства элементов II группы побочной подгруппы (подгруппы цинка)

Атомный номер Название Электронная конфигурация Атомный радиус, нм ρ г/см3 t0пл. 0С t0кип. 0С ЭО Степени окисления
Цинк Zn [Ar]3d104s2 0,132 7,13 419,4 1,6 +2
Кадмий Cd [Kr]4d105s2 0,148 8,64 320,9 1,7 +2
Ртуть Hg [Xe]4f145d106s2 0,15 13,59 -38,8 1,9 +1,+2

Физические свойства

-Сходство элементов главной и побочной подгрупп во II группе больше, чем в I группе.
-Значения плотности r и атомного объема повышаются с увеличением атомной массы.

Химические свойства

-Химическая активность уменьшается с увеличением атомной массы (в главной подгруппе –наоборот).

-Хорошие комплексообразователи (в отличие от элементов главной подгруппы).

Цинк и его соединения

Цинк - металл серебристо-белого цвета. В соединениях проявляет только одну степень окисления +2; соединения цинка неокрашены.
Нормальный окислительно-восстановительный потенциал в кислой среде системы Zn2+ / Zn равен -0,76 в, а в щелочной среде системы ZnO22- / Zn равен -1,22 в. Поэтому цинк растворяется в разбавленных кислотах и щелочах

Zn + 2НCl ZnCl2 + H2

Zn + H2SO4(разб) ZnSO4 + H2

Zn + 2NaOH + 2H2O Na2[Zn(OH)4] + H2

Цинк не разлагает воду, т.к. в водном растворе он быстро покрывается защитной пленкой оксида, которая предохраняет его от коррозии.
Цинк - сильный восстановитель и вытесняет менее активные металлы (стоящие справа в ряду напряжений) из растворов их солей.

Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu

Оксид цинка проявляет амфотерный характер, растворяясь как в кислотах, так и в растворах щелочей:

ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O

ZnO + 2NaOH + H2O Na2[Zn(OH)4]

При нагревании комплексный тетрагидроксицинкат-анион дегидратируется:

[Zn(OH)4]2- ZnO22- + 2H2O

Гидроксид цинка также проявляет амфотерные свойства. Он нерастворим в воде, но растворяется в кислотах и щелочах;

Zn(OH)2 + 2HCl ZnCl2 + 2H2O

Zn(OH)2 + 2NaOH Na2[Zn(OH)4]

Ион Zn2+ является энергичным комплексообразователем с координационным числом 4. В отличие от гидроксида алюминия гидроксид цинка растворяется в водном растворе аммиака:

Zn(OH)2 + 2NH3 [Zn(NH3)4](OH)2

Кадмий и его соединения

Кадмий - белый, блестящий, мягкий, ковкий металл; очень мало растворяется в неокисляющих кислотах, хорошо растворяется в разбавленной HNO3 (нормальный потенциал Cd / Cd 2+ = -0,40 в).

Кадмий образует только один ряд соединений, где он двухвалентен. Ион Сd 2+ - бесцветен.
Оксид кадмия СdО (коричневого цвета) и гидроксид кадмия Сd(ОН)2 (белого цвета) проявляют основной характер, растворяясь только в кислотах.

CdO + 2HCl CdCl2 + H2O

Cd(OH)2 + 2HCl CdCl2 + 2H2O

Кадмий является хорошим комплексообразователем (координационное число 4). Гидроксид кадмия растворяется в водном растворе аммиака:

Cd(OH)2 + 4NH3 [Cd(NH3)4](OH)2

Ртуть и ее соединения

Ртуть - серебристо-белый, блестящий, единственный жидкий при комнатной температуре металл; обладает низкой электропроводностью (она составляет 1,7% от электропроводности серебра) и большим коэффициентом термического расширения. На воздухе проявляет устойчивость. Реагирует с серой и галогенами:

Hg + S HgS

Hg + Br2 HgBr2

Со многими металлами дает сплавы (амальгамы) (экзотермическое образование). Пары и соединения чрезвычайно ядовиты (накапливаются в организме).
Ртуть не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах (в ряду напряжений металлов ртуть находится после водорода; нормальный потенциал Hg / Hg 2+ = +0,85 в). Ртуть легко растворяется в концентрированной азотной кислоте – образуется нитрат ртути (II):

Hg + 4HNO3 Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

При растворении ртути в разбавленной азотной кислоте образуется нитрат ртути (I),

6Hg + 8HNO3 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O

При растворении ртути в горячей концентрированной серной кислоте в зависимости от избытка ртути или кислоты образуются соли одновалентной или двухвалентной ртути:

Hg + 2H2SO4 HgSO4 + SO2 + 2H2O

2Hg + 2H2SO4 Hg2SO4 + SO2 + 2H2O

Ртуть растворяется в царской водке:

3Hg + 2HNO3 + 6HCl 3HgCl2 + 2NO + 4H2O

Оксид ртути (II) HgO; красный кристаллический или желтый аморфный порошок; плохо растворим в воде; раствор имеет слабо щелочную реакцию.<

Получение

     
     
     

Hg2(NO3)2 2HgO + 2NO2

2Hg(NO3)2 2HgO + 4NO2 + O2

Химические свойства.

Легко восстанавливается; при нагревании разлагается на ртуть и кислород. Реагирует с кислотами с кислотами с образованием солей и воды.
Сульфид ртути (II) HgS (киноварь) – ярко-красный нерастворимый в воде порошок.

Hg + S HgS

Hg2+ + S2- HgS

Галогениды.

Получение

Hg + Br2 HgBr2

HgO + 2HCl(сулема) HgCl2 + H2O

Сулему также получают растворением ртути в царской водке.

Химические свойства:

HgI2 + 2KI K2[HgI4](реактив Несслера)

Реактив Несслера используется в качестве очень чувствительного аналитического реагента для обнаружения иона NH4+:

Сульфат ртути (II) и нитрат ртути (II). Получают растворением ртути или оксида ртути (II) в концентрированных серной или азотной кислотах соответственно.

Hg + 2H2SO4(горячая,конц.) HgSO4 + SO2 + 2H2O

HgO + H2SO4 HgSO4 + H2O

3Hg + 8HNO3(конц.) 3Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O

HgO + 2HNO3 Hg(NO3)2 + H2O

Более активные металлы легко вытесняют ртуть из ее солей:

Cu + Hg(NO3)2 Cu(NO3)2 + Hg

Цинк. Физиологическая роль цинка осуществляется благодаря связи его с ферментами. Цинк входит в состав эритроцитов, участвуя в газообмене и тканевом дыхании (ионы цинка входят в состав ферментов карбоангидразы).

Многие соединения цинка используются как вяжущие, антисептические средства для наружного применения.

ZnSO4*7H2O – глазные капли.

ZnO – присыпка, мази, пасты для кожных заболеваний.

 

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...