Опыт 3. Обнаружение хлорид-ионов
К одной капле NaС1 добавьте 1 каплю раствора АgNО3. Наблюдайте образование осадка. Напишите уравнение реакций.
Опыт 4. Обнаружение сульфат-ионов
К 1 капле Na2SO4 добавьте 1 каплю раствора ВаС12. Что наблюдается? Напишите уравнение реакции.
Опыт 5. Обнаружение карбонат-ионов
К 1 капле Na2CO3 добавьте каплю концентрированной НС1. Какой газ выделяется? Напишите уравнение реакции.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Как освободить природную воду от:
а) взвешенных в ней частиц;
б) растворенных веществ.
2. Перечислите физические свойства воды.
3. Чем объяснить ассоциацию молекул жидкой воды?
4. Что такое минерализация воды?
5. Какие ионы могут присутствовать в природных и пластовых водах?
24. ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ I ГРУППЫ ПОБОЧНОЙ ПОДГРУППЫ
ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.
МЕДЬ
Общее содержание меди в земной коре сравнительно невелико, однако она чаще, чем другие металлы, встречается в самородном состоянии, причем самородки меди достигают значительной величины.
В настоящее время медь добывают из руд. Последние, в зависимости от характера входящих в их состав соединений, подразделяют на оксидные и сульфидные. Сульфидные руды имеют наибольшее значение, поскольку из них выплавляется 80% всей добываемой меди.
Важнейшими минералами, входящими в состав медных руд, являются: халькозин, или медный блеск, Cu2S; халькопирит, или медный колчедан, CuFeS2; малахит (CuOH)2CO3.
Некоторые свойства меди и ее аналогов
| Строение внешнего и предвнешнего электронных слоев атома Радиус атома, нм Энергия ионизации Э®Э+, нм Радиус иона Э+, нм Стандартная энтальпия атомизации металла при 250С, кДж на 1 моль атомов Плотность, г/см3 Температура плавления, оС Температура кипения, оС Стандартный электродный потенциал процесса Э+ + е- = = Э, В | Cu | Ag | Au |
| 3s23p63d104s1 0,128 7,73 0,098 8,96 0,520 | 4s24p64d105s1 0,144 7,57 0,113 10,5 960,5 0,799 | 5s25p65d106s1 0,144 9,23 0,137 19,3 1,692 |
Чистая медь – тягучий вязкий металл светло-розового цвета, легко прокатываемый в тонкие листы. Она очень хорошо проводит теплоту и электрический ток, уступая в этом отношении только серебру. В сухом воздухе медь почти не изменяется, так как образующаяся на ее поверхности тончайшая пленка оксидов (придающая меди более темный цвет) служит хорошей защитой от дальнейшего окисления. Но в присутствии влаги и диоксида углерода поверхность меди покрывается зеленоватым налетом карбоната гидроксомеди (CuOH)2CO3. При нагревании на воздухе в интервале температур 200-375оС медь окисляется до черного оксида меди (II) CuО. При более высоких температурах на ее поверхности образуется двухслойная окалина: поверхностный слой представляет собой оксид меди (II), а внутренний – красный оксид меди (I) Cu2O. Ввиду высокой теплопроводности, электрической проводимости, ковкости, хороших литейных качеств, большого сопротивления на разрыв и химической стойкости медь широко используется в промышленности.
Большие количества чистой электролитической меди (около 40% всей добываемой меди) идут на изготовление электрических проводов и кабелей. Из меди изготовляют различную промышленную аппаратуру: котлы, перегонные кубы и т.п.
Широкое применение в машиностроительной промышленности, а также в электротехнике и других производствах имеют различные сплавы меди с другими металлами. Важнейшими из них являются латуни (сплавы меди с цинком), м е д н о н и к е л е в ы е сплавы и
б р о н з ы.
Все медные сплавы обладают высокой стойкостью против атмосферной коррозии.
В химическом отношении медь является малоактивным металлом. Однако с галогенами она реагирует уже при комнатной температуре, например, с влажным хлором образует хлорид CuCl2. При нагревании медь взаимодействует с серой, образуя сульфид Cu2S.
Находясь в ряду напряжений после водорода, медь не вытесняет его из кислот. Поэтому соляная и разбавленная серная кислоты на медь не действуют. Однако в присутствии кислорода воздуха медь растворяется в этих кислотах с образованием соответствующих солей:
2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H2O
Летучие соединения меди окрашивают несветящее пламя газовой горелки в сине-зеленый цвет.
Известны соединения, в которых медь имеет степень окисления один, два и три. Их можно рассматривать как производные соответствующих оксидов: Cu2O, CuO и Cu2O3.
25. ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ 2 ГРУППЫ ПОБОЧНОЙ ПОДГРУППЫ.
ЦИНК
Главные природные соединения цинка, из которых его добывают, - минералы галмей ZnCO3 и цинковая обманка ZnS. Общее содержание цинка в земной коре составляет приблизительно 0,01%.
Большинство цинковых руд содержат небольшие количества цинка, поэтому их предварительно обогащают, получая цинковый концентрат. Последний подвергают обжигу; при этом сульфид цинка превращается в оксид:
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2.
Обжиг ведется в многоподовых или в шахтных печах. В последнее время при обжиге цинковых руд широко применяется обжиг в «кипящем слое».
Из обожженного концентрата цинк извлекают, восстанавливая его коксом и отгоняя образующиеся пары цинка.