Өтмө металлдарга жалпы мүнөздөмө

Практикалык сабак № 13

Сабактын темасы: Өтмө металлдардын химиясы

Сабактын максаты: Өтмө металлдардын мезгилдик системадан алган

ордун билишет;

Жез, цинк, титан жана хром подгруппаларынын жаратылышта

кездешүүсү, алынышы жана касиеттери менен таанышып

заттардын айланууларына теңдемелер түзө алышат.

ттттттттттттттттттттттттттттттттттттььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььььь

1. топтун тапшырмасы: Өтмө меатллдардын мезгилдик системадан алган ордун мүнөздөп, алардын электрондук конфигурацияларын түзүү

Д.И.Менделеевдин мезгилдик системасындагы кошумча подгруппасында жайгашкан металлдардын бардыгы d – элементтер болуп саналат. Аларга: скандий, титан, ванадий, хром, марганец, темир, кобальт, никель, жез, цинк деп аталган 10 элементтин катарындагы элементтер кирет. Бул элементтердин атомдорунун сырткы электрондук катмарында s- эки электрон сакталып турат. Ал эми кийинки калган электрондору астыңкы (n-1)d катмарында жайгашкан. Ошондуктан аларды өтмө металлдар деп аташат. Айрым металлдарда, мисалы, жез, хромдо сырткы электрондордун өтүшү жүрөт да эң сырткы деңгээлинде жалгыздан бир электрон калат. Мына ушундай касиеттери менен башка металлдарды айынмаланат. VIII группадагы айрым d – элементтери: рутений, осмий, максималдуу кычкылдануу даражасы +8ге барабар болгон бирикмелерди пайда кылат.

Кошумча подгруппадагы металлдардын атомдорунун кычкылдануу даражаларынын жогорлашы менен алардын оксиддеринин, гидроксиддеринин негиздик касиеттери төмөндөп, кислоталык касиетери жогорулайт.

Өтмө металлдардын атомдорунун электрондук түзүлүшүн түзүү

Sc + 21e 1s², 1s²2s⁶, 3s² 3s⁶ 3d¹, 4s²

Ti + 22e

V + 23e

Cr + 24e

1. топтун тапшырмасы: Өтмө металлдардын группалары боюнча подгруппаларга бөлүү

1.Жез подгруппасынын металлдары. Жез подгруппасынын металлдарына үч элемент кирет: жез, күмүш, алтын, алар шелочтуу металлдар сыяктуу эле эң сырткы деңгээлигде бирден s- электрондору бар, айырмасы акыркы катмарында 3s² 3s⁶ 3d¹⁰ – 18 электрондун болушу бул элементтерге туруктуулук касиетти берип турат. Шелочтуу металлдардан кескин айырмачылыгы жез, күмүш, алтын кыйындык менен кычкылданышат, кычкылтекте туруктуу болот, жез подгруппасынын металлдарынын активдүүлүгү жогоруда белгиленген катарда азаят. Оксиддери, гидроксиддери сууда эрибейт, начар гидроксиддерге кирет. Металлдардын активдүүлүк катарында суутектен кийин турушат. Бирикмелеринде жез +1, +2, күмүш +2, +3, алтын +1, +3 кычкылдануу даражасын көрсөтөт жана валенттүүлүгү кычкылдануу даражаларына туура келет.

2.Цинк подгруппасынын металлдары. Аларга: Цинк, Кадмий, Сымап мезгилдик системасынын II подгруппасынан орун алган. Бул элементтердин шелочтуу жер металлдарынан өзгөчөлүгү (n-1)d АОбардыгы 18 электрон, ал эми акыркы электрондук деңгээлинде 2ден электрону болот. Химиялык реакцияларга киргенде цинк подгруппасынын өтмө металлдары эң сырткы орбитасындагы эки электрондорун жоготушат да +2 кычкылдануу даражасы менен бирикмелерди пайда кылышат. Алар шелочтуу жер металлдарынан айырмаланып, өздөрүнө мүнөздүү комплекстүү бирикмелерди түзүүгө жөндөмдүү болушат. Цинк подгруппасынын элементеринин бардыгы күмүш түстүү жалтырак, кристаллдык түзлүшкө ээ болгон металлдар, сымап кадимки шартта суюк абалда болот. Сымап металлдардын электр – чыңалуу катарында суутектен кийинки орунда турат, ошондуктан кычкылтектин таасирине туруктуу келет. Цинк подгруппасынын элементтеринин оксиддери амфотердик касиеттерге ээ болушат, начар негиздик касиеттерге ээ.

3.Титан подгруппасынын металлдары. Эң сырткы орбитасында 2 электрону, ал эми астыңкы катмарында 2,6,2 электрону бар. Химиялык реакцияга киргенде титан, цирконий, гафний 2,3 кээде 4 электронун берип, бирикмелерди пайда кылат. Ошондуктан алар кычкыдануу даражалары Ме⁺⁴, Ме⁺³, Ме⁺²ни көрсөтүшөт. Титан подгруппасындагы элементтердин эң туруктуу бирикмелери кычкылдануу даражалары +4 блгон учуру.

4.Хром подгруппасынын металлдары. Хром, молибден, вольфром элементтери кирет. Хром менен молибден эң акыркы катмарында бирден электрону бар, астыңкы катмарында 2,6,5 электрон жайгашкан. Ал эми вольфрамдын эң акыркы катмарында 2 электрон, астыңкы катмарында 2,6,4 электрон жайгашкан. Химиялык реакция учурунда хром, молибден, вольфрам бирикмелеринде 2,3,4,5,6 валенттүүлүктү көрсөтүшөт. Хром подгруппасындагы элементер катуу, жалтырак, жогорку температурада балкып ээрий турган металлдар. Бирок хром молибден менен волфрамга салыштырмалуу морт, үбөлөнмө келет. Молибден катуу болгону менен жакшы жылмаланып, жогорку температурага ал каңдоого, чоюуга элпек келет. Вольфрам бардык металлдардан ичинен өтө жогорку температурага туруштук берет, 3410°Сде эрийт. Химиялык активдүүлүгү боюнча хром подгруппасындагы элементтер төмөнкү активдүүлүктү көрсөтүшөт.

3 – Өтмө металлдардын химиялык касиеттерин үйрөнүү

Жез подгруппасынын элементтеринин химиялык касиеттери. Жез активдүүлүгү боюнча күмүш жана алтындан айырмаланат. Жез кадимки шартта кычкылтек менен жай кычкылданат. Температураны 400°С ден жогору берсек толук кычкылданып, жез оксидин пайда кылат. Эгерде кычкылтек жетишсиз болсо, анда жездин (I) оксидине чейин кычкылданат.

4Cu + O₂ → 2Cu₂O 2Cu + O₂ → 2CuO

Cu + CI₂ → CuCI₂ Cu + S → CuS

Жез татаал заттар менен да реакцияга кирет. Мисалы, концентрацияланган туз жана күкүрт кислоталары жылуулуктун таасири менен реакцияга кирсе, кадимки шартта концентрацияланган азот кислотасы менен аракетене алат:

2Cu + 4HCI_(к) + O₂ → 2CuCI₂ + 2H₂O

Cu + 2H₂SO_4(к) → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Cu + 4HNO_3(к) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Цинк подгруппасынын элементеринин химиялык касиеттери. Цинктин химиялык активдүүлүгү шелочтуу жана шелочтуу жер металлдарынан начарыраак. Цинк кадимки температурада суу менен реакцияга кирбейт, ал эми температураны жогорулатууда цинк суу менен активдүү реакцияга кирет.

Zn + H₂O = ZnO + H₂↑ Zn + 2H₂O = Zn(OH)₂ + H₂↑

Температураны көтөрүү менен галогендер менен реакцияга кирип, галогениддерди – туздарды пайда кылат:

Zn + F₂ = ZnF₂ Zn + CI₂ = ZnCI₂

Zn + 2HCI → ZnCI₂ + H₂↑

Zn + 2H₂SO_4(к) → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Zn + 4HNO_3(к) →Zn(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Цинк шелочтор менен амфотердик касиетин көрсөтүп, суутекти бөлүп чыгарат:

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

Цинк металлдардын активдүүлүк катарында өзүнөн кийинки металлдарды бирикмелеринде сүрүп чыгара алат.

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

Титан подгруппасынын элементтеринин химиялык касиеттери. Титан кадимки температурада коррозияга туруктуу, ал эми 610°С кычкылтекте күйөт. Титан майдаланган абалында суу менен реакцияга кирип, суутекти сүрүп чыгарат:

Ti + 2H₂O = TiO₂ + H₂↑

Титан бардык галогендер менен активдүүлүгүнө жараша реакцияга кирип тетра галогениддерди пайда кылат:

Ti + 2F₂ = TiF₄ Ti + 2I₂ = TiI₄

Суютулган кислоталардан суутекти сүрүп чыгарат:

Ti + 4HCI = TiCI₄ + H₂↑

Титан падыша арагында жакшы эрийт.

3Ti + 12HCI + 4HNO₃ = 3TiCI₄ + 4NO + 8H₂O