050第五章1解释.ppt

金属的分类 工程技术上分：黑色金属：Fe、Mn、Cr及其合金; 有色金属,又分: “重、轻、贵、稀、放” 化学性质上分：活泼金属、中等活泼金属、 不活泼金属。 1 物理性质： 光泽、密度、熔点、导电、导热、延、 2 化学性质： “金属性”是指： M-ze-→MZ+ 金 属 的 性 质 …… 展性、磁性、热胀冷缩(但Sb 、Bi相反) ⑴ 与氧（空气）的作用 mM + O2→MmOn ①一般情况： s区—极易反应； p区—反应程度较差； d、ds区—4周期，高温下可反应 ( Sc )； 5、6周期，稳定。 ②钝化:易被钝化的金属有： Cr、 Al、Si、 Fe、Ni、Zn、Sn等。 S 区(铍Be) 纯水中b(H+)=10-7mol·kg-1， 按能斯特方程式:E(H+/H2)=-0.413V 高温下，Fe前金属皆可反应。 ⑵ 金属与H2O的反应 M + nH2O → M(OH)n + H2 若E(Mn+/M) -0.413V,金属即可与水反应; 若反应产物M(OH)n难溶，可起保护作用。 对于金属M： 3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO+4H2O ⑶ 金属与酸的反应 ②氧化性酸： ③含配位剂的酸 如王水(浓硝酸1与浓盐酸3) ⑷ 金属与碱的反应（实质是与水的反应） 碱中b(OH-)10-7mol.kg-1。 所以,若金属的E(Mn+/M)-0.83V 便能反应。 ①非氧化性酸： M+nH+→Mn++ H2 M + nH2O → M(OH)n + H2 如R(OH)n不溶，金属便不溶于碱(如Ag)。 ②高温无水条件下的置换反应，可用 埃灵罕姆图 ⑸ 金属间置换反应 ①水溶液中的置换反应，可用活动序或 Si+2FeO→SiO2+2Fe Zn+Cu2+→Zn2++Cu 电极电势E 判断,如: 判断,如: 如R(OH)n可溶，金属便可溶于碱(如Al、Zn); 金属元素的氧化还原性质是他们的重要 K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb （H）Cu Hg Ag Au 金 属 活 泼 性 顺 序 它的依据是金属电极电势。因此，它 金属的氧化物还有一个氧化还原顺序， 特性。例如熟知的金属活动顺序： 仅适用于在水溶液中的情形。 埃灵罕姆图给出，而且随温度的不同而不同。 适用于高温无水条件下的反应。这个顺序由 1）.ΔrGm y 值越负，反 作法： 讨论： 即金属的氧化反应与温度的关系。 埃灵罕姆(ΔrGm —T）图 y 各T 对应的 值， ΔrGm y 绘图。 按吉-亥方程计算出 物越稳定。 应自发性越强，氧化 因此，处于下方的金属(更易与氧化 合,与氧结合力更强) 可把处于上方的金 属从其氧化物中置 换出来。如： 2Al+Fe2O3→Al2O3+Fe 2Al+Cr2O3→Al2O3+2Cr 据此，冶金生产中应用Ca、Al、Mg、Si、 Mn等做脱氧剂。 按埃灵罕姆图，在773K, Ca Mg Al Ti Si Mn Na Cr Zn Fe H Co Ni Cu 金 属 氧 化 物 的 稳 定 性 金属与氧的反应活泼性顺序是： 2）.由于各反应斜率不同,故 不同温度下金属与氧的反应活 动顺序会发生变化. CO2助燃和铝热实验都可以从埃灵罕姆图 CO2+2Mg→2MgO+C Fe2O3+2Al→Al2O3+2Fe 中找到答案： 按右图，碳的还原性强弱随温度的升高而——；在1000K时，C、Mg、Al的还原能力由强到弱的顺序是——；在2000K时， Mg——还原Al2O3。 解：增强； Mg、Al、C； 例题： 不能。 主族金属元素 Li Sr Cu Ca Na Li K Na 它们的金属活泼性： Li→Na→K 同族，由上而下增强。 但是，由于LiOH溶解性 差而表现较弱。 过 渡 金 属 元 素 包括 d和ds区元素（不含La以外的镧系 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg 1 结构特征：(n-1)d1-10ns1-2 (Pd 4d105s0例外) 2 物理性质： ① 熔、沸点高（“两头小，中间大”。  与未成对d电子有关）属耐高温金属。