Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu: litowce, berylowce i glin + przykładowe zadania oraz rozwiązania

Podobne dokumenty
litowce -Występowanie i otrzymywanie potasu -Właściwości fizyczne i chemiczne potasu -Ważniejsze związki potasu

Wapń i jego związki. -występowanie i otrzymywanie -właściwości fizyczne i chemiczne - ważniejsze związki wapnia

Litowce i berylowce- lekcja powtórzeniowa, doświadczalna.

WŁAŚCIWOŚCI NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓW I ICH ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

Wodorotlenki O O O O. I n. I. Wiadomości ogólne o wodorotlenkach.

Tlen. Występowanie i odmiany alotropowe Otrzymywanie tlenu Właściwości fizyczne i chemiczne Związki tlenu tlenki, nadtlenki i ponadtlenki

Podział tlenków ze względu na charakter chemiczny

a) Sole kwasu chlorowodorowego (solnego) to... b) Sole kwasu siarkowego (VI) to... c) Sole kwasu azotowego (V) to... d) Sole kwasu węglowego to...

BUDOWA ATOMU 1. Wymień 3 korzyści płynące z zastosowania pierwiastków promieniotwórczych. 2. Dokończ reakcję i nazwij powstałe pierwiastki:

CHEMIA 1. Podział tlenków

KLASYFIKACJA ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

Spis treści. Właściwości fizyczne. Wodorki berylowców. Berylowce

MARATON WIEDZY CHEMIA CZ. II

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

KLASYFIKACJA ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

Fluorowce - chlor. -Ogólna charakterystyka fluorowców -Występowanie i właściwości chloru -Ważniejsze związki chloru

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Związki nieorganiczne

KWASY I WODOROTLENKI. 1. Poprawne nazwy kwasów H 2 S, H 2 SO 4, HNO 3, to:

V KONKURS CHEMICZNY 23.X. 2007r. DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW WOJEWÓDZTWA ŚWIĘTOKRZYSKIEGO Etap I czas trwania: 90 min Nazwa szkoły

II. CHEMIA NIEORGANICZNA

XV Wojewódzki Konkurs z Chemii

pobrano z

II Etap rejonowy 28 styczeń 2019 r. Imię i nazwisko ucznia: Czas trwania: 60 minut

Wodorotlenki. n to liczba grup wodorotlenowych w cząsteczce wodorotlenku (równa wartościowości M)

Temat 2: Nazewnictwo związków chemicznych. Otrzymywanie i właściwości tlenków

Sole. 2. Zaznacz reszty kwasowe w poniższych solach oraz wartościowości reszt kwasowych: CaBr 2 Na 2 SO 4

Zadanie 1. (2 pkt) Spośród podanych niżej cech wybierz i podkreśl cztery, charakteryzujące chlor w warunkach normalnych:

2.4. ZADANIA STECHIOMETRIA. 1. Ile moli stanowi:

Chemia - laboratorium

Związki nieorganiczne. Dorota Lewandowska, Anna Warchoł, Lidia Wasyłyszyn

PODSTAWY STECHIOMETRII

TEST NA EGZAMIN POPRAWKOWY Z CHEMII DLA UCZNIA KLASY II GIMNAZJUM

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

Litowce. -metale alkaliczne

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

Zadanie 3 Zapisz wzory sumaryczne głównych składników przedstawionych skał i minerałów. kalcyt kreda kwarc gips agat

Reakcje chemiczne. Typ reakcji Schemat Przykłady Reakcja syntezy

PODSTAWOWE TYPY ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

Potas. Sód


Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje rejonowe

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2012/2013

EGZAMIN DIAGNOZUJĄCY Z CHEMII NIEORGANICZNEJ DLA UCZNIÓW KLASY I

2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?

1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

Przykładowe zadania z rozdziałów 1 5 (Mol, Stechiometria wzorów i równań chemicznych, Wydajność reakcji i inne)

Arkusz zadań dla I roku Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Chemia II (semestr II)

WYPEŁNIA KOMISJA KONKURSOWA

Zn + S ZnS Utleniacz:... Reduktor:...

Identyfikacja wybranych kationów i anionów

Zadanie: 2 Zbadano odczyn wodnych roztworów następujących soli: I chlorku baru II octanu amonu III siarczku sodu

Rozkład materiału nauczania chemii klasa 2.

Rozkład materiału nauczania chemii klasa 2 gimnazjum.

METALE Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2 Zn + 2H + Zn 2+ + H 2 Zn + 2NaOH + 2H 2 O Na 2 [Zn(OH) 4 ] + H 2

Nazwy pierwiastków: ...

Prywatne Szkoły Podstawowa, Gimnazjum i Liceum im. Zofii i Jędrzeja Moraczewskich Sulejówek, Wesoła, Rembertów

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/2015

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/2011. ETAP I r. Godz Zadanie 1

OZNACZANIE TWARDOŚCI WODY SPOSOBEM WARTHA - PFEIFERA

Przykłady ważniejszych minerałów występujących w skorupie ziemskiej

Część I. TEST WYBORU 18 punktów

Wewnętrzna budowa materii

Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr.

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII... DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje wojewódzkie

Pieczątka szkoły Kod ucznia Liczba punktów

II. CHEMIA NIEORGANICZNA

XIV Konkurs Chemiczny dla uczniów gimnazjum województwa świętokrzyskiego. II Etap - 18 stycznia 2016

CHEMIA KLASA II I PÓŁROCZE

TEST Systematyka związków nieorganicznych; Wersja A

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy. dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2013/2014

W rozdziale tym omówione będą reakcje związków nieorganicznych w których pierwiastki nie zmieniają stopni utlenienia. Do reakcji tego typu należą:

1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

KWASY. HCN Nazwa kwasu kwas cyjanowodorowy Wzór elektronowy kreskowy:

Główne zagadnienia: - mol, stechiometria reakcji, pisanie równań reakcji w sposób jonowy - stężenia, przygotowywanie roztworów - ph - reakcje redoks

Materiał powtórzeniowy - reakcje utlenienia i redukcji (redox - redoks ) z przykładowymi zadaniami

w_08 Chemia mineralnych materiałów budowlanych c.d. Chemia metali budowlanych

Realizacja wymagań szczegółowych podstawy programowej w poszczególnych tematach podręcznika Chemia Nowej Ery dla klasy siódmej szkoły podstawowej

Realizacja wymagań szczegółowych podstawy programowej z chemii dla klasy siódmej szkoły podstawowej

Szczegółowy opis treści programowych obowiązujących na etapie szkolnym konkursu przedmiotowego z chemii 2018/2019

Chemia Grudzień Styczeń

Lista materiałów dydaktycznych dostępnych w Multitece Chemia Nowej Ery dla klasy 7

MAŁOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY. dla uczniów szkół podstawowych. 25 października 2019 r. Etap I (szkolny)

Związki chemiczne, wiązania chemiczne, reakcje

Powiatowy Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów Młody Chemik. Drogi gimnazjalisto!

Wymagania programowe na poszczególne oceny. IV. Kwasy. Ocena bardzo dobra. Ocena dostateczna. Ocena dopuszczająca. Ocena dobra [1] [ ]

Test kompetencji z chemii do liceum. Grupa A.

Zasady oceniania z chemii w klasie II w roku szkolnym 2015/2016. Ocena dopuszczająca Ocena dostateczna Ocena dobra Ocena bardzo dobra

EGZAMIN MATURALNY Z CHEMII

Zadanie 2. (1 pkt) Uzupełnij tabelę, wpisując wzory sumaryczne tlenków w odpowiednie kolumny. CrO CO 2 Fe 2 O 3 BaO SO 3 NO Cu 2 O

Fragmenty Działu 7 z Tomu 1 REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI

Plan nauczania chemii w klasie II NOWA PODSTAWA PROGRAMOWA

Związki chemiczne, wiązania chemiczne, reakcje

KONKURS CHEMICZNY ETAP REJONOWY 2011/2012

Transkrypt:

Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu: litowce, berylowce i glin + przykładowe zadania oraz rozwiązania I. Litowce - ogólna charakterystyka; - metale grupy 1 u.o.p. chem, 1 elektron na powłoce walencyjnej ns 1, w związkach przyjmują wartościowość 1 (stopień utlenienia +I), - aktywność metali w grupie wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej Z, - posiadają niską elektroujemność, są elektronodawcami, - tworzą kryształy metaliczne, w węzłach sieci krystalicznej znajdują się kationy Me +, pomiędzy nim swobodnie przemieszcza się chmura elektronowa (elektrony zdelokalizowane) równoważąc ładunek na kationach, - typowe związki litowców: lenki - Me 2 O, spalane tworzą również: - nadtleneki Me + 2O - 2, np. Na 2 O 2 : - ponadtlenki Me + O -1/2 2, np. KO 2, (z wyjątkiem litu) Wodorki - MeH, Wodorotlenki - MeOH, Sole - Me n R (n liczba atomów wodoru w cząsteczce kwasu) - gęstość litu i sodu jest mniejsza od gęstości wody, - kationy litowców barwią płomień palnika gazowego na charakterystyczne kolory: Lit - karminowy, Sód - jasnożółty, Potas - różowofioletowy, Rubid - jasnofioletowy, Cez - niebieskofioletowy - metale posiadają niskie temperatury topnienia. - otrzymywanie litowców - elektroliza stopionych chlorków, wodorotlenków lub tlenków metali NaCl Na + + Cl - ; A(+): 2Cl- Cl 2 + 2e - K(-): Na + + 1e - Na K 2 O 2K + + O 2 - ; A(+): 2O 2- O 2 + 4e - K(-): K + + 1e - K LiOH Li + + OH - ; A(+): 4OH- + O 2 + 4e - K(-): Li + + 1e - Li 1. Sód a) właściwości fizyczne Metal miękki, o gęstości mniejszej od gęstości wody, Barwa srebrzysta o metalicznym połysku, emp. topnienia ok. 98 o C, Bardzo dobry przewodnik ciepła (stosowany jako czynnik chłodzący w reaktorach atomowych), Bardzo dobry przewodnik prądu elektrycznego (w osłonkach polietylenowych stosowany jest w energetyce jako przewody elektryczne).

b) właściwości chemiczne (typowe reakcje litowców) Reakcja z tlenem: 2Na + O 2 Na 2 O 2 (nadtlenek sodu) K + O 2 KO 2 (ponadtlenek potasu) Na 2 O 2 + 2Na 2Na 2 O (tlenek sodu) KO 2 + 3K 2K 2 O (tlenek potasu) Reakcje z wodorem (w podwyższonej temp.) 2Na + H 2 2NaH (wodorek sodu) 2Rb + H 2RbH (wodorek rubidu) Reakcje z niemetalami (grupa 17 fluorowce, siarka), powstają sole kwasów beztlenowych: 2Li + F 2 2LiF (fluorek litu) 2Na + S Na 2 S (siarczek sodu) 2K + Br 2 2KBr (bromek potasu) 2Cs + Cl 2 2CsCl (chlorek cezu) Reakcje z wodą (powstaje odpowiedni wodorotlenek i wodór) 2Li + 2 LiOH + H 2 wodorotlenek litu 2Cs + 2H 2 CsOH + H 2 wodorotlenek cezu 2. Ważniejsze związki litowców i ich właściwości a) wodorki - związki typu soli Me + H -, tworzą kryształy jonowe, reagują z wodą dając odpowiednie wodorotlenki i wodór (charakter zasadowy) : Reakcja z wodą (powstają odpowiednie wodorotlenki) KH + KOH + H 2 wodorotlenek potasu RbH + RbOH + H 2 wodorotlenek rubidu b) tlenki, nadtlenki i ponadtlenki - związki jonowe Me + 2O 2- (tlenki), o charakterze zasadowym, reagujące z wodą, kwasami i tlenkami kwasowymi: Reakcja z wodą (powstają odpowiednie wodorotlenki) K 2 O + 2KOH Li 2 O + 2LiOH Na 2 O 2 + 2 2NaOH + 2 2KO 2 + 2 2KOH + 2 + O 2 wodorotlenek potasu wodorotlenek litu wodorotlenek sodu + nadtlenek wodoru Wodorotlenek potasu + nadtlenek wodoru + tlen Reakcje z kwasami (powstają odpowiednie sole) Na 2 O + 2HCl 2NaCl + chlorek sodu + woda Cs 2 O + H 2 SO 4 Cs 2 SO 4 + siarczan(vi) cezu + woda 3K 2 O + 2H 3 PO 4 2K 3 PO 4 + 3 ortofofosforan(v) potasu + woda Reakcje z tlenkami kwasowymi (powstają sole kwasów tlenowych) 6K 2 O + P 4 O 10 4K 3 PO 4 ortofosforan(v) potasu 2Na 2 O 2 + 2CO 2 2Na 2 CO 3 + O 2 węglan(iv) sodu + tlen Li 2 O + N 2 O 5 2LiNO 3 azotan(v) litu

c) wodorotlenki Me + OH - - związki jonowe, bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie - wodne roztwory są silnymi zasadami, moc zasad litowców wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej Z metalu: Rozpuszczanie w wodzie: MeOH Me + + OH - KOH K + + OH - CsOH Cs + + OH - zasada potasowa zasada cezowa Rekcje z kwasami (powstają odpowiednie sole): LiOH + HBr LiBr + KOH + H 3 PO 4 K 3 PO 4 + 3 2RbOH + H 2 S Rb 2 S + Cs OH + HNO 3 CsNO 3 + bromek litu ortofosforan(v) potasu siarczek rubidu Azotan(V) cezu Reakcje z tlenkami kwasowymi (powstają odpowiednie sole): 2RbOH + CO 2 Rb 2 CO 3 + węglan(iv) rubidu 2LiOH + N 2 O 3 2LiNO 2 + azotan(iii) litu 2NaOH + SiO 2 Na 2 SiO 3 + metakrzemian(iv) sodu Reakcje z tlenkami, wodorotlenkami i metalami o charakterze amfoterycznym [np. Al 2 O 3, Al(OH) 3, Al, ZnO, Zn(OH) 2, Zn]: w reakcjach w roztworach wodnych powstają odpowiednie związki kompleksowe rozpuszczalne w wodzie, spiekane z tlenkami lub wodorotlenkami dają odpowiednie sole cynkaniany lub gliniany: 2Al + 2KOH + 6 2K[Al(OH) 4 ] + 3H 2 tetrahydroksoglinian potasu 2Al + 6NaOH + 6 2Na 3 [Al(OH) 6 ] + 3H 2 heksahdroksoglinian sodu Al(OH) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2 Al 2 O 3 + 6KOH 2K 3 AlO 3 + 3 Al 2 O 3 + 6KOH + 3 2K 3 [Al(OH) 6 ] Al 2 O 3 + 2KOH + 3 2K[Al(OH) 4 ] Al(OH) 3 + NaOH Na[Al(OH) 4 ] Al(OH) 3 + 3NaOH Na 3 [Al(OH) 6 ] metaglinian sodu ortoglinian potasu heksahdroksoglinian potasu tetrahydroksoglinian potasu tetrahydroksoglinian sodu heksahdroksoglinian sodu d) sole litowców - związki jonowe, bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie: MenR nme + + Rn- Dysocjacja elektrolityczna (jonowa) NaCl Na + + Cl - K 3 PO 4 3K + 3- + PO 4 Na 2 CO 3 2Na + 2- + CO 3 LiNO 3 Li + - + NO 3

ermiczny rozkład soli litowców 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 + + CO 2 węglan(iv) sodu + tlenek węgla(iv) + woda Wodorowęglan(IV) sodu jest składnikiem proszku do pieczenia, jego rozkład z wydzieleniem CO 2 i wody w postaci pary wodnej powoduje spulchnienia ciasta 3. Znaczenie ważniejszych związków litowców: Związek i jego nazwa Zastosowanie NaOH - Produkcja mydła i środków piorących, produkcja wodorotlenek sodu celulozy i papieru, sztucznego jedwabiu, barwników, NaCl - chlorek sod NaNO 3 - azotan(v) sodu KNO 3 - azotan(v) potasu NaHCO 3 - wodorowęglan(iv) sodu Na 2 CO 3 - węglan(iv) sodu KCl - chlorek potasu odczynnik chemiczny Składnik pokarmowy, konserwujący żywność, stosowany do odśnieżania dróg, 0,9% wodny roztwór stosowany jest jako sól fizjologiczna, surowiec do otrzymywania chloru, sodu, wodorotlenku sodu, węglanu sodu, Saletra chilijska - nawóz azotowy, stosowany do peklowania mięs, Saletra indyjska - produkcja materiałów wybuchowych, utleniacz, nawóz potasowo-azotowy Soda oczyszczona - składnik gaśnic proszkowych, proszków do pieczenia Soda kalcynowana - produkcja szkła, mydeł, środków piorących i czyszczących, papieru, barwników, do zmiękczania wody (usuwania twardości wody) Kainit - nawóz potasowy 4. Przykładowe zadania + rozwiązania 1) Dobierz substraty i zaproponuj otrzymywanie wodorotlenku cezu trzema różnymi metodami - zapisz odpowiednie równania reakcji. 2Cs + 2 2CsOH + H 2 Cs 2 O + 2CsOH 2CsH + 2 2CsOH + H 2 2) Dobierz substraty i zaproponuj otrzymywanie siarczanu(iv) rubidu pięcioma różnymi metodami - zapisz odpowiednie równania reakcji. 2Rb + H 2 SO 3 Rb 2 SO 3 + H 2 2RbOH + H 2 SO 3 Rb 2 SO 3 + 2 Rb 2 O + H 2 SO 3 Rb 2 SO 3 + Rb 2 O + SO 2 Rb 2 SO 3 2RbOH + SO 2 Rb 2 SO 3 + 3) Dobierz substraty I zaproponuj otrzymywanie tlenku litu dwoma różnymi metodami - zapisz odpowiednie równania reakcji 2Li + O 2 Li 2 O 2, Li 2 O 2 + 2Li 2Li 2 O 2LiOH Li 2 O +

4) Wyjaśnij, dlaczego wodnych roztworów wodorotlenków litowców nie można przechowywać w szklanych naczyniach? szkło jest stopionym i skrystalizowanym tlenkiem krzemu(iv), który jest tlenkiem kwasowym, który reaguje z mocnymi zasadami, powstające ortokrzemiany(iv) litowców są rozpuszczalne w wodzie: 2KOH + SiO 2 2K + + SiO 3 2- + 5) Dobierz odpowiednie związki potasu, które mogą mieć zastosowanie do: a) zmniejszenia stężenie tlenku węgla(iv) wydalanego przez przechowywane owoce w hermetycznej komorze b) regeneracji powietrza atmosferycznego w hermetycznym pomieszczeniu, w którym przebywają ludzie wydychają CO 2 a pobierają tlen. a) przepuszczenie powietrza przez płuczkę zwierającą wodny roztwór wodorotlenku potasu: 2KOH + CO 2 K 2 CO 3 + b) przepuszczenie powietrza przez filtry zawierające nadtlenek potasu: 2CO 2 + 2K 2 O 2 2K 2 CO 3 + O 2 6) Zapisz równania reakcji chemicznych przedstawionych na poniższym schemacie dobierając ewentualnie drugi substrat, produktom nadaj nazwy systematyczne oraz określ typ reakcji: g Cl 2 f Li 2 O 2 Li 2 O a b c d e Li LiOH LiCl + H 2 h LiH i j k h l a) 2Li + 2 2LiOH + H 2 (wodorotlenek litu + wodór), r. wymiany pojedynczej b) 2LiOH Li 2 O + (tlenek litu + woda), r rozkładu (analizy) c) Li 2 O + 2LiOH (wodorotlenek litu), r syntezy (łączenia) d) Li 2 O + 2HCl 2LiCl + (chlorek litu + woda), r. wymiany podwójnej e + l) LiCl Li + + Cl - : l) K(-) ; Li + + 1e - Li (lit), elektroliza e) A(+): 2Cl - Cl 2 + 2e - (chlor), elektroliza f) 2Li + O 2 Li 2 O 2 (nadtlenek litu), r. syntezy g) Li 2 O 2 + 2Li 2Li 2 O (tlenek litu), r. syntezy h) 2Li + H 2 2LiH (wodorek litu), r. syntezy i) LiH + LiOH + H 2 (wodorotlenek litu + wodór), r. wymiany pojedynczej j) LiOH + HCl LiCl + (chlorek litu + woda), r, wymiany podwójnej k) 2Li + 2HCl 2LiCl + H 2 (chlorek litu + wodór), r. wymiany pojedynczej.

II. Berylowce - ogólna charakterystyka - metale grupy drugiej posiadają 2 elektrony walencyjne na powłoce ns 2, w związkach przybierają wartościowość 2 (stopień utlenienia +II), - aktywność metali w grupie wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej Z, - posiadają niską elektroujemność, są elektronodawcami, - tworzą kryształy metaliczne, w węzłach sieci krystalicznej znajdują się kationy Me 2+, pomiędzy nim swobodnie przemieszcza się chmura elektronowa (elektrony zdelokalizowane) równoważąc ładunek na kationach, - typowe związki berylowców: lenki - Me 2+ O 2-, spalane tworzą również: - nadtleneki Me 2+ O 2-2, np. CaO 2 Wodorki - MeH 2, Wodorotlenki - Me(OH) 2, Sole - Me n R m (n liczba atomów wodoru w cząsteczce kwasu, m = 2, jeżeli n = 2, to MeR) - kationy berylowców z wyjątkiem berylu i magnezu barwią płomień palnika gazowego na charakterystyczne kolory: stront- karminowy, wapń - ceglastoczerwony, bar - zielony, - metale posiadają wyższe niż litowce temperatury topnienia, - otrzymywanie berylowców: elektroliza stopionych chlorków, wodorotlenków lub tlenków metali CaCl Ca 2+ + 2Cl - ; A(+): 2Cl- Cl 2 + 2e - K(-): Ca 2+ + 2e - Ca MgO Mg 2+ + O 2- ; A(+): 2O 2- O 2 + 4e - redukcja glinem węglanów(iv) 3CaCO 3 + 2Al 3Ca + Al 2 (CO 3 ) 3 K(-): Mg 2+ + 2e - Mg 3MgCO 3 + 2Al 3Mg + Al 2 (CO 3 ) 3 1. Wapń a) właściwości fizyczne Metal szarosrebrzysty, twardy, kruchy o srebrzystym połysku, Gęstość większa o gęstości wody, emp. topnienia ok. 840 o C. b) właściwości chemiczne wapnia (typowe reakcje berylowców) Reakcje z tlenem i azotem (reakcje zachodzą w temp pokojowej) - powstają odpowiednie tlenki lub nadtlenki, w przypadku azotu - azotki 2Ca + O 2 2CaO lenek wapnia 3Ca + N 2 Ca 3 N 2 Azotek wapnia

Reakcje z wodorem w podwyższonej temp. - powstają odpowiednie wodorki Ca + H 2 CaH 2 Wodorek wapnia Mg + H 2 MgH 2 Wodorek magnezu Reakcje z wodą - powstają odpowiednie wodorotlenki i wodór 2Mg + 2 Mg(OH) 2 + H 2 Wodorotlenek magnezu (r. zachodzi b. powoli Ca + 2 Ca(OH) 2 + H 2 Wodorotlenek wapnia (r. zachodzi szybko) Reakcje z kwasami - powstają odpowiednie sole i wodór Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 Chlorek magnezu Ca + 2HNO 3 Ca(NO 3 ) 2 + H 2 Azotan(V) wapnia 6Sr + 2H 3 PO 4 Sr 3 (PO 4 ) 2 + 3rtofosforan(V) strontu Ba + H 2 SO 4 BaSO 4 + H 2 Siarczan(VI) baru Rekcje z niemetalami - powstają odpowiednie sole beztlenowe Ca + I 2 CaI 2 Jodek wapnia Mg + Cl 2 MgCl 2 Chlorek magnezu Sr + S SrS Siarczek strontu Berylowce wykazują bardzo podobne właściwości chemiczne - wyjątek stanowi beryl, który nie reaguje z wodą, z tlenem reaguje w wysokich temperaturach w stanie rozdrobnionym. Jego tlenek i wodorotlenek mają charakter amfoteryczny (reaguje zarówno z wodnymi roztworami silnych zasad oraz kwasami) 2. Ważniejsze związki berylowców a) tlenki i nadtlenki - mają charakter zasadowy, związki jonowe reagujące z wodą, kwasami i tlenkami kwasowymi: CaO + Ca(OH) 2 Wodorotlenek wapnia MgO + Mg(OH) 2 Wodorotlenek magnezu SrO + CO 2 SrCO 3 Węglan(IV) strontu BaO + SO 3 BaSO 4 Siarczan(VI) baru BaO 2 + 2HCl BaCl 2 + 2 Chlorek baru + nadtlenek wodoru MgO + 2HNO 3 Mg(NO) 3 + Azotan(V) magnezu 3SrO + 2H 3 PO 4 Sr 3 (PO 4 ) 2 + 3 Ortofosforan(V) strontu + woda b) wodorki - związki jonowe (z wyjątkiem BeH 2 i MgH 2 ) Me 2+ H - 2 o charakterze zasadowym, reagują z wodą dając odpowiednie wodorotlenki i wodór SrH 2 + 2 Sr(OH) 2 + 2H 2 Wodorotlenek strontu + wodór CaH 2 + 2 Ca(OH) 2 + 2H 2 Wodorotlenek wapnia + wodór c) wodorotlenki - związki jonowe, Mg(OH) 2 jest bardzo trudno rozpuszcza w wodzie, Ca(OH) 2 rozpuszcza się trudno w wodzie, ale tak jak pozostałe wodorotlenki tworzy mocne zasady, wodorotlenki mają charakter zasadowy (wyjątek Be(OH) 2 : Dysocjacja elektrolityczna zachodzi dwustopniowo I stopień dysocjacji II stopień dysocjacji Ca(OH) 2 CaOH + + OH - CaOH + Ca 2+ + OH -

Reagują z kwasami i tlenkami kwasowymi - powstają odpowiednie sole i woda Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2 Siarczan(VI) baru + woda Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + Węglan(IV) wapnia + woda Sr(OH) 2 + H 2 S SrS + 2 Siarczek strontu + woda Ba(OH) 2 + N 2 O 5 Ba(NO 3 ) 2 + Azotan(V) baru + woda 3. Ważniejsze związki wapnia i ich właściwości oraz zastosowanie Związek i jego nazwa Właściwości i zastosowanie systematyczna CaCO 3 - węglan(iv) Kreda - związek stały, barwy białej, stosowany jako biały wapnia pigment do farb, materiał budowlany, nawóz odkwaszający gleby, surowiec do produkcji wapna palonego (tlenku wapnia) CaCO 3 CaO + CO 2 CaO - tlenek wapnia Wapno palone - związek barwy białej, stosowany jako biały pigment do farb, nawóz wapniowy, materiał budowlany - do otrzymywania wapna gaszonego (wodorotlenku wapnia) CaO + Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 - wodorotlenek wapnia CaSO 4 2 - dwuwodny siarczan(vi) wapnia (CaSO 4 ) 2 MgCO 3 - węglan(iv) magnezu Wapno gaszone - biała farba, stosowany do oczyszczania soku buraczanego, papieru kredowego, w płuczkach wapiennych do usuwania CO 2 z powietrza, składnik zapraw murarskich i tynkarskich, w zaprawie tężeje pod wpływem CO 2 zawartym w powietrzu: Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 +, nawóz wapniowy, do otrzymywania wapna chlorowanego - CaCl 2 Ca(OH) - jako środka odkażającego Gips utwardzony (alabaster - gips krystaliczny) składnik marmurów - kamienia stosowanego w rzeźbiarstwie i do wyrobu okładzin ściennych i posadzek Gips palony - substancja stała barwy białej lub szarej, stosowany jako zaprawa hydrauliczna, stosowany w medycynie - usztywnianie złamań, w sztukaterii, w domieszką zaprawą wapienną stanowi materiał, do wykonywania odlewów, modeli artystycznych budowlany, pod wpływem wody twardnieje (krystalizuje) (CaSO 4 ) 2 + 3 2CaSO 4 2 Zielony stanowi nawóz magnezowy 4. wardość wody i metody jej usuwania Rozpuszczone w wodzie sole magnezowe i wapniowe powodują zmianę właściwości wody - nadają jej tzw. twardość, w trakcie podgrzewania twardej wody powstaje kamień kotłowy, który może być przyczyną awarii instalacji, ponadto utrudniają mycie i zmniejszają efekty prania, w zależności od źródła kationów wapnia i magnezu wyróżnia się: wardość przemijającą (węglanową) - nadają kationy z rozpuszczalnych w wodzie wodorowęglanów wapnia i magnezu, wodorowęglany powstają w procesie krasu - erozji skał pod wpływem CO 2 i

CaCO 3 + CO 2 + Ca 2+ - + 2HCO 3 MgCO 3 + CO 2 + Mg 2+ - + 2HCO 3 wardość nieprzemijająca (trwała) - nadają kationy rozpuszczalnych w wodzie siarczanów, chlorków wapnia i magnezu Metody usuwania twardości węglanowej; Gotowanie wody: Ca 2+ + 2HCO - 3 CaCO 3 + + CO 2 Mg 2+ - + 2HCO 3 MgCO 3 + + CO 2 Gotowanie dalsze: MgCO 3 + Mg(OH) 2 + CO 2 Metoda wapienna: Ca(OH) 2 Ca 2+ + 2OH - Ca 2+ - + 2HCO 3 + Ca 2+ + 2OH - 2CaCO 3 + 2 Mg 2+ - + 2HCO 3 + Ca 2+ + 2OH - CaCO 3 + MgCO 3 + 2 Metody usuwania twardości węglanowej i nieprzemijającej Metoda sodowa: Na 2 CO 3 2Na + 2- + CO 3 Ca 2+ - + 2HCO 3 + 2Na + 2- - + CO 3 CaCO 3 + 2HCO 3 + 2Na + Mg 2+ + 2Cl - + 2Na + 2- - + CO 3 MgCO 3 + 2HCO 3 + 2Na + Metoda fosforanowa: Na 3 PO 4 3Na + 3- + PO 4 3Ca + + 6Cl - + 6Na + 3- + 2PO 4 Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6Cl - + 6Na + 3Mg 2+ - + 6HCO 3 + 6Na + + 2PO 3-4 Mg 3 (PO 4 ) 2 + 6Na + - + 6HCO 3 Za pomocą mydła: C 17 H 35 COONa C 17 H 35 COO - + Na + Mg 2+ + 2Cl - + 2C 17 H 35 COO - + 2Na + (C 17 H 35 COO) 2 Mg + 2Cl - + 2Na + Ca 2+ - + 2HCO 3 + 2C 17 H 35 COO - + 2Na + - (C 17 H 35 COO) 2 Ca + 2HCO 3 + 2Na + 5. Przykładowe zadania + rozwiązania 1) Dobierz odczynniki zapisz równania reakcji otrzymywania siarczanu(vi) magnezu czteroma różnymi metodami, dla każdego równania określ typ reakcji Mg + H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 r. wymiany pojedynczej MgO + H 2 SO 4 MgSO 4 + r. wymiany podwójnej Mg(OH) 2 + SO 3 MgSO 4 + r. wymiany podwójnej Mg(OH) 2 + H 2 SO 4 MgSO 4 + r. wymiany podwójnej 2) W dwóch nieoznakowanych probówkach znajdują się dwa związki magnezu w stałym stanie skupienia, koloru białego. Z pośród odczynników: NaOH, HCl (aq), i oranż metylowy wybierz te, które umożliwią identyfikację tlenku magnezu i węglanu(iv) magnezu, zapisz odpowiednie równania reakcji oraz obserwacje wybrany odczynnik kwas chlorowodory MgO + 2HCl MaCl 2 + MgCO 3 + 2HCl MgCl 2 + CO 2 + (wydziela się bezbarwny i bezwonny gaz) 3) W dwóch nieoznakowanych probówkach znajdują się wodne roztwory chlorków magnezu, wapnia i baru. Dysponując palnikiem gazowym zaproponuj metodę identyfikacji tych soli. wapniowce z wyjątkiem berylu i magnezu barwią płomień palnika na charakterystyczne kolory: - jony magnezu nie barwią; jony wapnia zabarwią płomień na kolor

ceglastoczerwony, jony baru zabarwią płomień na kolor zielony. 4) Zaproponuj trzy różne metody prowadzące do wytrącenia z roztworu wodnego kationów magnezu w procesie zmiękczania wody, zapisz odpowiednie równania reakcji chemicznych. - patrz metody usuwania twardości pkt. 4. 5) Zapisz równania reakcji chemicznych przemian chemicznych na poniższym Schemacie, dobierając warunki oraz ewentualnie substraty, dla każdego równania reakcji określ jej rodzaj. J Cl 2 A B C D E K BaCO 3 BaO Ba(OH) 2 Ba(HCO 3 ) 2 BaCl 2 F G H A: BaCO 3 BaO + CO 2 (r. analizy) B: BaO + Ba(OH) 2 (r. syntezy) C: Ba(OH) 2 + 2CO 2 Ba(HCO 3 ) 2 (r. syntezy) D: Ba(HCO 3 ) 2 + 2HCl BaCl 2 + 2CO 2 + 2 (r. wymiany podwójnej) E: A(+): 2Cl - Cl 2 + 2e -, (elektroliza stopionego chlorku baru) F: 2Ba + O 2 2BaO (r. syntezy) G: Ba(OH) 2 BaO + (r. analizy) H: Ba + 2 Ba(OH) 2 + H 2 (r. wymiany pojedynczej) I : K(-): Ba 2+ + 2e - Ba (elektroliza stopionego chlorku baru) J: Ba(HCO 3 ) 2 BaCO 3 + CO 2 + (r. analizy) K: Ba + Cl 2 BaCl 2 (r. syntezy) III. Glin - aluminium 1. Właściwości fizyczne metal grupy 13, konfiguracja powłoki elektronowej 3s 2 3p 1, w związkach przyjmuje wartościowość 3 (stopień utlenienia +III), glin jest mniej aktywny od sodu i magnezu, srebrzystobiały, ciągliwy, kowalny metal o małej wytrzymałości, bardzo dobry przewodnik ciepła i prądu elektrycznego, gęstość 2,7g/cm 3, p = ok. 660 o C. 2. Właściwości chemiczne pod wpływem tlenu atmosferycznego ulega pasywacji warstewką Al 2 O 3, która zabezpiecza głębsze warstwy metalu przed dalszym utlenianiem, I Ba

Reaguje z kwasami stężonymi i rozcieńczonymi z wyjątkiem stężonego HNO 3, i stężonego kwasu etanowego (octowego) wobec których ulega pasywacji: 2Al + 6HCl AlCl 3 + 3H 2 2Al + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 Chlorek glinu Siarczan(VI) glinu Reakcje z niemetalami - w temp. pokojowej reaguje z chlorem, bromem, jodem i siarką, w podwyższonej również z węglem: 2Al + 3Br 2 2AlBr 3 2Al + 3I 2 AlI 3 2Al + 3S Al 2 S 3 4Al + 3C Al 2 C 4 Bromek glinu Bromek glinu Siarczek glinu Węglik glinu (metylenek) Reaguje z wodnymi roztworami silnych zasad 2Al + 2KOH + 6 2K[Al(OH) 4 ] +3H 2 2Al + 6NaOH + 6 2Na 3 [Al(OH) 6 ] + 3H 2 tetrahydroksoglinian potasu heksahdroksoglinan sodu 3. Otrzymywanie glinu - elektroliza stopionego Al 2 O 3 (w celu obniżenia temp. topnienia tlenku z 2500 o C do 900 o C dodaje się kriolit (Na 3 AlF 6 ) Al 2 O 3 2Al 3 + 3O 2- A(+): 2O 2- O 2 + 4e - K(-): Al 3+ + 3e - Al. 4. Ważniejsze związki glinu lenek glinu - Al 2 O 3 - otrzymuje się przez spalanie sproszkowanego glinu, nie reaguje z wodą, reaguje z kwasami i silnymi zasadami, ma charakter amfoteryczny: Al 2 O 3 + 6HBr 2AlBr 3 + 3 Bromek glinu Al 2 O 3 + 6HNO 3 2Al(NO 3 ) 3 + 3 Azotan(V) glinu Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 2Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Siarczan(VI) glinu Al 2 O 3 + 2NaOH + 2Na[Al(OH) 4 ] etrahydroksoglinian sodu Al 2 O 3 + 6KOH + 3 2K 3 [Al(OH) 6 ] Heksahydroksoglinian potasu Wodorotlenek glinu - Al(OH) 3 - bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie, otrzymuje się w reakcji rozpuszczalnych soli glinu z wodnym roztworem zasady: Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4 2Al 3+ + 3SO 4 2- + 6Na + + 6OH - 2Al(OH) 3 + 6Na + + 3SO 4 2- Al 3+ + 3OH - Al(OH) 3

Wodorotlenek glinu reaguje z roztworami mocnych zasad i kwasami - ma charakter amfoteryczny. Al(OH) 3 + 3HCl AlCl 3 + 3 Chlorek glinu 2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 6 Siarczan(VI) glinu Al(OH) 3 + 3NaOH Na 3 [Al(OH) 6 ] heksahdroksoglinian sodu Al(OH) 3 + NaOH Na[Al(OH) 4 ] tetrahydroksoglinian sodu Siarczan(VI) glinu - Al 2 (SO 4 ) 3 18 - bezbarwny, krystaliczny związek stosowany przemyśle papierniczym, farbiarskim, garbarskim, do strącania osadów w oczyszczalniach ścieków, z metalami grupy pierwszej oraz kationem amonowym NH 4 + tworzy sole podwójne uwodnione - ałuny [KAl(SO 4 ) 2 12], które mają właściwości ścinania (koagulacji) białek, stąd zastosowanie do tamowania niewielkich krwotoków i jako środek dezynfekcyjny. Chlorek glinu - AlCl 3 - otrzymuje się w syntezie z pierwiastków: 2Al + 3Cl 2 2AlCl 3 lub 2Al + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 2 Sól jest silnie higroskopijna, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie, w stanie stałym pod wpływem wilgoci ulega rozkładowi z wydzieleniem chlorowodoru: 2AlCl 3 + 3 Al 2 O 3 + 6HCl 5. Zastosowanie glinu i jego związków Glin Stopy glinu Sproszkowany gwałtownie reaguje z tlenem, stosowany jest w aluminotermii - redukcji tlenków metali: Fe 2 O 3 + 2Al 2Fe + Al 2 O 3, proces ten jest wykorzystywany do otrzymywania chromu, wanadu, w spawalnictwie, jest składnikiem termitu w bombach zapalających. Produkcja przewodów elektrycznych, blach aluminiowych, naczyń, aparatury chemicznej, folii aluminiowej. Duraluminium, silumin, magnalium, elektron - lekkie stopy posiadają większą odporność mechaniczną i chemiczną niż czysty glin, stosuje się do produkcji elementów samolotów, stopy z metalami kolorowymi - brązy aluminiowe Glinokrzemiany Stosuje się do produkcji ceramiki (porcelany, klinkieru, kamionki ) nieprzepuszczalnej dla gazów i wody, ceramiki budowlanej - porowatej (dachówki, cegły, szamot) - przepuszczalnej dla gazów i częściowo wody, 6. Zadania 1) Zapisz równanie reakcji otrzymywania chromu z tlenku chromu(iii) oraz manganu z tlenku manganu(ii) manganu(iii) w procesie aluminotermii. Cr 2 O 3 + 2Al Al 2 O 3 + 2Cr 3MnO Mn 2 O 3 + 8Al 4Al 2 O 3 + 9Mn

2) Siarczan(VI) glinu ulega termicznemu rozkładowi na dwa tlenki, sproszkowany glin spala się wybuchowo, wodorotlenek ogrzewany ulega rozkładowi na dwa tlenki, zapisz równania reakcji otrzymywania wodorotlenku glinu. Al 2 (SO 4 ) 3 Al 2 O 3 + 3SO 3 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 2Al(OH) 3 Al 2 O 3 + 3 3) Zapisz równania reakcji przemian chemicznych przedstawionych na poniższym schemacie, dobierając ewentualne drugi substrat, nadaj nazwy systematyczne produktom reakcji, dla każdej reakcji określ jej rodzaj. G A B C D Al AlCl 3 Al 2 O 3 Al 2 (SO) 4 Al(OH) 3 E F K[Al(OH) 4 ] A) 2Al + 3Cl 2 2AlCl 3, (chlorek glinu, r. syntezy) B) 2AlCl 3 + 3 Al 2 O 3 + 6HCl, (tlenek glinu + chlorowodór, r. analizy) C) Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 (siarczan(vi) glinu + woda, r. wymiany podwójnej) D) Al 2 (SO 4 ) 3 + 6KOH 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4, (wodorotlenek glinu + siarczan(vi) potasu, r. wymiany podwójnej) E) Al 2 O 3 + 2KOH +3 2K[Al(OH) 4 ] (tetrahydroksoglinian potasu, r. syntezy) F) Al(OH) 3 + KOH K[Al(OH) 4 ] tetrahydroksoglinian potasu, r. syntezy) G) 2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 Al 2 SO 4 + 6 (siarczan(vi) glinu + woda, r. wymiany podwójnej)