Химия металлов. Магний
Подождите немного. Документ загружается.
Министерство образования РФ.
Уфимский государственный авиационный
Технический университет.
Лабораторная работа по химии
Тема: «ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ»
Выполнил ст. группы АП13(ЭСС)
Владимирцев О. В.
Проверил преподаватель
Муллаянов Р. Х.
2007 г.
Цель работы: рассмотрение связи физико-химических свойств
металлов с электронным строением атомов, строением кристаллической
структуры, изучение химических свойств металлов (взаимодействие с
простыми и сложными окислителями; водой, кислотами, щелочами, их
смесями) для понимания физико-химических процессов при химических
методах обработки металлов и сплавов.
Приборы и деактивы: Пробирки, держатель, спиртовка, H2O,
NaOHO3, HCl, H2SO4, HN03, Mg.
Теория: Металлы - простые вещества, обладающие характерными
свойствами; высокой электропроводностью и теплопроводностью,
отрицательным температурным коэффициентом электропроводности,
способностью хорошо отражать электромагнитные волны (блеск и
непрозрачность), пластичностью.
По химическим свойствам металлы - восстановители, так как легко отдают
свои валентные электроны.
Металлы - это элементы, атомы которых имеют минимальное количество
электронов на внешнем энергетическом уровне. Степень окисления
определяется числом неспаренных электронов в нормальном и возбужденном
состояниях.
Восстановительную активность атома элемента определяют потенциалом
ионизации валентных электронов. Химическая активность металла как
простого вещества, имеющего кристаллическое строение, характеризуется
термодинамическими величинами (знтальпией ΔН и энергией Гиббса ΔG).
Для суждения о возможности реакции металла с водой, кислотами, щелочами
необходимо также определение величины ΔG химической реакции, Так как
эти реакции являются окислительно-восстановительными, где металл
выступает в качестве восстановителя, а ион водорода H+ (гидроксоний H2O)
либо анион кислоты в виде окислителя.
При условии, что φокисл > φвост, реакция между металлом и водой,
кислотой, щелочью, растворами солей возможна
E = φокисл – φвост
ΔG = zFE
Экспериментальная часть:
I. Магний с водой - при комнатной температуре, как и при нагревании, реакция не идет
Mg + H
2
O
II. Магний со щелочью – при комнатной температуре, как и при нагревании, реакция не
идет
NaOH 0,1H + Mg
III. Магний с кислотами:
1. 2HCl 0,2M + Mg MgCl2+H2 Выделение газа, помутнение раствора.
∆G = -zFE = -zF*(1,359 - 2,363) = -zF*(1,004) т. к. ΔG<0 то реакция возможна
2. H2SO4 + Mg MgSO4 + H2 Потемнение, выделение газа, растворение магния.
∆G = -zFE = -zF*(2,01 – 2,363) = -zF*(0,358)
3. 2HNO3 1M + Mg Mg(NO3) + H2 Выделение газа.
∆G = -zFE = -zF*(0,96 – 2,363) = -zF*(1,403) т. к. ΔG<0 то реакция возможна
4. Mg + H2SO4конц Mg(SO4) + H2O + SO2 Выделение газа.
∆G = -zFE = -zF*(0,438 – 2,363) = -zF*(1,92) т. к. ΔG<0 то реакция возможна
5. 2HClконц + Mg MgCl2+H2 Выделение газа, помутнение раствора, растворение
магния
∆G = -zFE = -zF*(0 – 2,363) = -zF*(2,363) т. к. ΔG<0 то реакция возможна
6. 2HNO3конц + Mg Mg(NO3) + NO2 Выделение газа, быстрое растворение
магния, цвет раствора бурый.
∆G = -zFE = -zF*(0,80 – 2,363) = -zF*(1,563) т. к. ΔG<0 то реакция возможна
Вывод: Мы рассмотрели связи физико-химических свойств металлов с
ЭЛЕКТРОННЫМ строением атомов, строением кристаллической структуры,
изучили химические свойства металлов (взаимодействие с простыми и
сложными окислителями; водой, кислотами, щелочами, их смесями) для
понимания физико-химических процессов при химических методах
обработки металлов и сплавов.