1. ლითონები რეაგირებენ არალითონებთან.

2მე + ნ Hal 2 → 2 MeHal n

4Li + O2 = 2Li2O

ტუტე ლითონები, გარდა ლითიუმისა, ქმნიან პეროქსიდებს:

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

2. წყალბადისადმი მდგარი ლითონები რეაგირებენ მჟავებთან (გარდა აზოტისა და გოგირდის კონს.) წყალბადის გამოყოფით.

მე + HCl → მარილი + H2

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2

Pb + 2 HCl → PbCl2↓ + H2

3. აქტიური ლითონები წყალთან ურთიერთქმედებენ და წარმოქმნიან ტუტეს და გამოყოფენ წყალბადს.

2მე+ 2n H 2 O → 2Me(OH) n + ნ H2

ლითონის დაჟანგვის პროდუქტია მისი ჰიდროქსიდი - Me (OH) n (სადაც n არის ლითონის ჟანგვის მდგომარეობა).

Მაგალითად:

Ca + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2

4. შუალედური აქტივობის ლითონები გაცხელებისას რეაგირებენ წყალთან და წარმოქმნიან ლითონის ოქსიდს და წყალბადს.

2Me + nH 2 O → Me 2 O n + nH 2

ასეთ რეაქციებში დაჟანგვის პროდუქტია ლითონის ოქსიდი Me 2 O n (სადაც n არის ლითონის ჟანგვის მდგომარეობა).

3Fe + 4H 2 O → Fe 2 O 3 FeO + 4H 2

5. წყალბადის შემდეგ მყოფი ლითონები არ რეაგირებენ წყალთან და მჟავა ხსნარებთან (გარდა აზოტისა და გოგირდის კონს.)

6. უფრო აქტიური ლითონები ანაცვლებენ ნაკლებად აქტიურს მათი მარილების ხსნარებიდან.

CuSO 4 + Zn \u003d ZnSO 4 + Cu

CuSO 4 + Fe \u003d FeSO 4 + Cu

აქტიურმა ლითონებმა - თუთიამ და რკინამ შეცვალა სპილენძი სულფატში და წარმოქმნა მარილები. თუთია და რკინა იჟანგება, სპილენძი აღდგება.

7. ჰალოგენები რეაგირებენ წყალთან და ტუტე ხსნართან.

ფტორი, სხვა ჰალოგენებისგან განსხვავებით, ჟანგავს წყალს:

2სთ 2 O+2F 2 = 4HF + O 2 .

სიცივეში: Cl2 + 2KOH = KClO + KCl + H2OCl2 + 2KOH = KClO + KCl + H2O ქლორიდი და ჰიპოქლორიტი წარმოიქმნება.

გათბობა: 3Cl2+6KOH−→KClO3+5KCl+3H2O3Cl2+6KOH→t,∘CKClO3+5KCl+3H2O ქმნის ლორიდს და ქლორატს.

8 აქტიური ჰალოგენები (გარდა ფტორისა) ანაცვლებენ ნაკლებად აქტიურ ჰალოგენებს მათი მარილების ხსნარებიდან.

9. ჰალოგენები არ რეაგირებენ ჟანგბადთან.

10. ამფოტერული ლითონები (Al, Be, Zn) რეაგირებენ ტუტეებისა და მჟავების ხსნარებთან.

3Zn+4H2SO4= 3 ZnSO4+S+4H2O

11. მაგნიუმი რეაგირებს ნახშირორჟანგთან და სილიციუმის ოქსიდთან.

2Mg + CO2 = C + 2MgO

SiO2+2Mg=Si+2MgO

12. ტუტე ლითონები (ლითიუმის გარდა) ჟანგბადთან ერთად წარმოქმნიან პეროქსიდებს.

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

3. არაორგანული ნაერთების კლასიფიკაცია

მარტივი ნივთიერებები - ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულები შედგება იმავე ტიპის ატომებისგან (იგივე ელემენტის ატომები). ქიმიურ რეაქციებში ისინი ვერ იშლება სხვა ნივთიერებების წარმოქმნით.

რთული ნივთიერებები (ან ქიმიური ნაერთები) - ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულები შედგება სხვადასხვა ტიპის ატომებისგან (სხვადასხვა ქიმიური ელემენტების ატომები). ქიმიურ რეაქციებში ისინი იშლება რამდენიმე სხვა ნივთიერების წარმოქმნით.

მარტივი ნივთიერებები იყოფა ორ დიდ ჯგუფად: ლითონებად და არალითონებად.

ლითონები - ელემენტების ჯგუფი დამახასიათებელი მეტალის თვისებებით: მყარ ნაწილებს (ვერცხლისწყლის გარდა) აქვთ მეტალის ბზინვარება, არიან სითბოს და ელექტროენერგიის კარგი გამტარები, ელასტიური (რკინა (Fe), სპილენძი (Cu), ალუმინი (Al), ვერცხლისწყალი ( Hg), ოქრო (Au), ვერცხლი (Ag) და ა.შ.).

არალითონები - ელემენტების ჯგუფი: მყარი, თხევადი (ბრომი) და აირისებრი ნივთიერებები, რომლებსაც არ აქვთ მეტალის ბზინვარება, არიან იზოლატორები, მტვრევადი.

და რთული ნივთიერებები, თავის მხრივ, იყოფა ოთხ ჯგუფად, ანუ კლასად: ოქსიდები, ფუძეები, მჟავები და მარილები.

ოქსიდები - ეს არის რთული ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულების შემადგენლობაში შედის ჟანგბადის ატომები და სხვა ნივთიერებები.

ფონდები - ეს არის რთული ნივთიერებები, რომლებშიც ლითონის ატომები დაკავშირებულია ერთ ან მეტ ჰიდროქსილის ჯგუფთან.

ელექტროლიტური დისოციაციის თეორიის თვალსაზრისით, ფუძეები რთული ნივთიერებებია, რომელთა წყალხსნარში დისოციაციის შედეგად წარმოიქმნება ლითონის კათიონები (ან NH4 +) და ჰიდროქსიდი - ანიონები OH-.

მჟავები - ეს არის რთული ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულებში შედის წყალბადის ატომები, რომლებიც შეიძლება შეიცვალოს ან შეიცვალოს ლითონის ატომებში.

მარილი - ეს არის რთული ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულები შედგება ლითონის ატომებისა და მჟავების ნარჩენებისგან. მარილი არის მჟავის წყალბადის ატომების ნაწილობრივი ან სრული ჩანაცვლების პროდუქტი ლითონის მიერ.

პირველი მასალა, რომლის გამოყენებაც ადამიანებმა ისწავლეს მათი საჭიროებისთვის, არის ქვა. თუმცა, მოგვიანებით, როდესაც ადამიანმა შეიტყო ლითონების თვისებები, ქვა შორს დაიძრა. სწორედ ეს ნივთიერებები და მათი შენადნობები გახდა ყველაზე მნიშვნელოვანი და მთავარი მასალა ადამიანების ხელში. მისგან მზადდებოდა საყოფაცხოვრებო ნივთები, შრომის იარაღები, შენდებოდა ფართები. აქედან გამომდინარე, ამ სტატიაში განვიხილავთ რა არის ლითონები, რომელთა ზოგადი მახასიათებლები, თვისებები და გამოყენება ასე აქტუალურია დღემდე. მართლაც, ქვის ხანის შემდეგ ქვის ხანის შემდეგ, მეტალის მთელი გალაქტიკა მოჰყვა: სპილენძი, ბრინჯაო და რკინა.

ლითონები: ზოგადი მახასიათებლები

რა აერთიანებს ამ მარტივი ნივთიერებების ყველა წარმომადგენელს? რა თქმა უნდა, ეს არის მათი ბროლის გისოსების სტრუქტურა, ქიმიური ბმების ტიპები და ატომის ელექტრონული სტრუქტურის მახასიათებლები. ყოველივე ამის შემდეგ, აქედან გამომდინარეობს დამახასიათებელი ფიზიკური თვისებები, რომლებიც საფუძვლად უდევს ადამიანის მიერ ამ მასალების გამოყენებას.

უპირველეს ყოვლისა, განიხილეთ ლითონები, როგორც პერიოდული სისტემის ქიმიური ელემენტები. მასში ისინი საკმაოდ თავისუფლად არიან განლაგებული, დღემდე ცნობილი 115 უჯრედიდან 95 უჯრედს იკავებენ.ზოგად სისტემაში მათი მდებარეობის რამდენიმე მახასიათებელია:

• ისინი ქმნიან I და II ჯგუფების ძირითად ქვეჯგუფებს, ასევე III, დაწყებული ალუმინის.
• ყველა გვერდითი ქვეჯგუფი შედგება მხოლოდ ლითონისგან.
• ისინი განლაგებულია პირობითი დიაგონალის ქვემოთ ბორონიდან ასტატინამდე.

ასეთი მონაცემების საფუძველზე ადვილი მისახვედრია, რომ არამეტალები გროვდება სისტემის ზედა მარჯვენა ნაწილში, დანარჩენი სივრცე კი ჩვენს მიერ განხილულ ელემენტებს ეკუთვნის.

ყველა მათგანს აქვს ატომის ელექტრონული სტრუქტურის რამდენიმე მახასიათებელი:

ლითონებისა და არალითონების ზოგადი მახასიათებლები შესაძლებელს ხდის მათ სტრუქტურაში ნიმუშების იდენტიფიცირებას. ასე რომ, პირველის ბროლის გისოსი მეტალიკია, განსაკუთრებული. მისი კვანძები შეიცავს რამდენიმე ტიპის ნაწილაკებს ერთდროულად:

• იონები;
• ატომები;
• ელექტრონები.

შიგნით გროვდება საერთო ღრუბელი, რომელსაც ეწოდება ელექტრონული გაზი, რომელიც ხსნის ამ ნივთიერებების ყველა ფიზიკურ თვისებას. ლითონებში ქიმიური ბმის ტიპი მათთან ერთნაირია.

ფიზიკური თვისებები

არსებობს მთელი რიგი პარამეტრი, რომელიც აერთიანებს ყველა ლითონს. მათი ზოგადი მახასიათებლები ფიზიკური თვისებების მიხედვით შემდეგია.

ჩამოთვლილი პარამეტრები არის ლითონების ზოგადი მახასიათებლები, ანუ ყველაფერი, რაც მათ ერთ დიდ ოჯახში აერთიანებს. თუმცა, უნდა გვესმოდეს, რომ ყველა წესის გამონაკლისი არსებობს. უფრო მეტიც, ამ ტიპის ელემენტები ძალიან ბევრია. ამიტომ, თავად ოჯახში ასევე არის დაყოფა სხვადასხვა ჯგუფებად, რომლებსაც ქვემოთ განვიხილავთ და რისთვისაც მივუთითებთ დამახასიათებელ თვისებებს.

ქიმიური თვისებები

ქიმიის მეცნიერების თვალსაზრისით, ყველა ლითონი შემცირების აგენტია. და, ძალიან ძლიერი. რაც უფრო ნაკლები ელექტრონებია გარე დონეზე და რაც უფრო დიდია ატომური რადიუსი, მით უფრო ძლიერია ლითონი მითითებული პარამეტრის მიხედვით.

შედეგად, ლითონებს შეუძლიათ რეაგირება:

ეს მხოლოდ ქიმიური თვისებების ზოგადი მიმოხილვაა. ყოველივე ამის შემდეგ, ელემენტების თითოეული ჯგუფისთვის ისინი მხოლოდ ინდივიდუალურია.

ტუტე დედამიწის ლითონები

დედამიწის ტუტე ლითონების ზოგადი მახასიათებლები შემდეგია:

ამრიგად, დედამიწის ტუტე ლითონები s-ოჯახის საერთო ელემენტებია, რომლებიც ავლენენ მაღალ ქიმიურ აქტივობას და არიან ძლიერი შემცირების აგენტები და მნიშვნელოვანი მონაწილეები ორგანიზმში ბიოლოგიურ პროცესებში.

ტუტე ლითონები

ზოგადი მახასიათებელი იწყება მათი სახელით. მათ მიიღეს წყალში დაშლის უნარის გამო, წარმოქმნის ტუტეებს - კაუსტიკური ჰიდროქსიდები. წყალთან რეაქციები ძალზე ძალადობრივია, ზოგჯერ აალებადი. ეს ნივთიერებები ბუნებაში თავისუფალი სახით არ გვხვდება, რადგან მათი ქიმიური აქტივობა ძალიან მაღალია. ისინი რეაგირებენ ჰაერთან, წყლის ორთქლთან, არალითონებთან, მჟავებთან, ოქსიდებთან და მარილებთან, ანუ თითქმის ყველაფერთან.

ეს გამოწვეულია მათი ელექტრონული სტრუქტურით. გარე დონეზე არის მხოლოდ ერთი ელექტრონი, რომელსაც ისინი ადვილად აძლევენ. ეს არის ყველაზე ძლიერი შემცირების აგენტები, რის გამოც საკმაოდ დიდი დრო დასჭირდა მათ სუფთა სახით მიღებას. ეს პირველად გააკეთა ჰემფრი დევის მიერ უკვე მე-18 საუკუნეში ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ელექტროლიზით. ახლა ამ ჯგუფის ყველა წარმომადგენელი დანაღმულია ამ მეთოდის გამოყენებით.

ტუტე ლითონების ზოგადი მახასიათებელი ასევე არის ის, რომ ისინი შეადგენენ პერიოდული სისტემის მთავარი ქვეჯგუფის პირველ ჯგუფს. ყველა მათგანი მნიშვნელოვანი ელემენტია, რომლებიც ქმნიან ბევრ ღირებულ ბუნებრივ ნაერთს, რომელსაც ადამიანი იყენებს.

d- და f-ოჯახების ლითონების ზოგადი მახასიათებლები

ელემენტების ეს ჯგუფი მოიცავს ყველა მათგანს, რომელთა ჟანგვის მდგომარეობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ეს ნიშნავს, რომ პირობებიდან გამომდინარე, ლითონს შეუძლია იმოქმედოს როგორც ჟანგვის აგენტად, ასევე შემცირების აგენტად. ასეთ ელემენტებს აქვთ რეაქციაში მოხვედრის დიდი უნარი. მათ შორის დიდი რაოდენობითაა ამფოტერული ნივთიერებები.

ყველა ამ ატომის საერთო სახელია გარდამავალი ელემენტები. მათ მიიღეს ის ფაქტი, რომ მათი თვისებების მიხედვით ისინი მართლაც დგანან, თითქოს შუაში, s-ოჯახის ტიპურ ლითონებსა და p-ოჯახის არამეტალებს შორის.

გარდამავალი ლითონების ზოგადი მახასიათებელი გულისხმობს მათი მსგავსი თვისებების აღნიშვნას. ისინი შემდეგია:

• ელექტრონების დიდი რაოდენობა გარე დონეზე;
• დიდი ატომური რადიუსი;
• დაჟანგვის რამდენიმე ხარისხი (+3-დან +7-მდე);
• არიან d- ან f-ქვედონეზე;
• ქმნიან სისტემის 4-6 დიდ პერიოდს.

როგორც მარტივი ნივთიერებები, ამ ჯგუფის ლითონები ძალიან მტკიცე, დრეკადი და ელასტიურია, ამიტომ მათ დიდი სამრეწველო მნიშვნელობა აქვთ.

პერიოდული სისტემის გვერდითი ქვეჯგუფები

მეორადი ქვეჯგუფების ლითონების ზოგადი მახასიათებლები მთლიანად ემთხვევა გარდამავალს. და ეს გასაკვირი არ არის, რადგან, ფაქტობრივად, ეს არის ზუსტად იგივე. უბრალოდ, სისტემის გვერდით ქვეჯგუფებს ქმნიან ზუსტად d- და f-ოჯახების წარმომადგენლები, ანუ გარდამავალი ლითონები. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს ცნებები სინონიმებია.

მათგან ყველაზე აქტიური და მნიშვნელოვანი არის 10 წარმომადგენლის პირველი რიგი სკანდიუმიდან თუთიამდე. ყველა მათგანს დიდი სამრეწველო მნიშვნელობა აქვს და ხშირად გამოიყენება ადამიანის მიერ, განსაკუთრებით დნობისთვის.

შენადნობები

ლითონებისა და შენადნობების ზოგადი მახასიათებლები საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ, სად და როგორ არის შესაძლებელი ამ ნივთიერებების გამოყენება. ასეთმა ნაერთებმა დიდი ტრანსფორმაციები განიცადა ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, რადგან სულ უფრო მეტი ახალი დანამატი აღმოჩენილი და სინთეზირებულია მათი ხარისხის გასაუმჯობესებლად.

დღეს ყველაზე ცნობილი შენადნობებია:

• სპილენძი;
• დურალუმინი;
• თუჯის;
• ფოლადი;
• ბრინჯაო;
• მოიგებს;
• ნიქრომი და სხვები.

რა არის შენადნობი? ეს არის ლითონების ნარევი, რომელიც მიიღება ამ უკანასკნელის დნობით სპეციალურ ღუმელ მოწყობილობებში. ეს კეთდება იმისთვის, რომ მივიღოთ პროდუქტი, რომელიც თვისებებით აღემატება მის შემქმნელ სუფთა ნივთიერებებს.

ლითონებისა და არალითონების თვისებების შედარება

თუ ვსაუბრობთ ზოგად თვისებებზე, მაშინ ლითონებისა და არალითონების მახასიათებლები განსხვავდებიან ერთი ძალიან მნიშვნელოვანი პუნქტით: ამ უკანასკნელისთვის მსგავსი თვისებები არ შეიძლება გამოირჩეოდეს, რადგან ისინი ძლიერ განსხვავდებიან გამოხატული თვისებებით, როგორც ფიზიკური, ასევე ქიმიური.

ამიტომ არალითონებისთვის ასეთი მახასიათებლის შექმნა შეუძლებელია. შესაძლებელია მხოლოდ თითოეული ჯგუფის წარმომადგენლების ცალკე განხილვა და მათი თვისებების აღწერა.

ლითონების ქიმიური თვისებები

ქიმიური თვისებების მიხედვით ლითონები იყოფა:

1 ) აქტიური (ტუტე და ტუტე მიწის ლითონები, Mg, Al, Zn და ა.შ.)

2) ლითონებისაშუალო აქტივობა (Fe, Cr, Mn და სხვ.);

3 ) არააქტიური (Cu, Ag)

4) კეთილშობილი ლითონები – Au, Pt, Pd და ა.შ.

რეაქციებში - მხოლოდ შემცირების აგენტები. ლითონის ატომები ადვილად ჩუქნიან ელექტრონებს გარე (და ზოგიერთი მათგანი გარედან) ელექტრონული ფენიდან და გადაიქცევიან დადებით იონებად. შესაძლო დაჟანგვის მდგომარეობები მე ქვედა 0,+1,+2,+3 უმაღლესი +4,+5,+6,+7,+8

1. ურთიერთქმედება არალითონებთან

1. წყალბადით

IA და IIA ჯგუფების ლითონები რეაგირებენ გაცხელებისას, გარდა ბერილიუმის. წარმოიქმნება მყარი არასტაბილური ნივთიერებები ჰიდრიდები, სხვა ლითონები არ რეაგირებენ.

2K + H2 = 2KH (კალიუმის ჰიდრიდი)

Ca + H2 = CaH2

2. ჟანგბადით

ყველა ლითონი რეაგირებს ოქროსა და პლატინის გარდა. ვერცხლის რეაქცია ხდება მაღალ ტემპერატურაზე, მაგრამ ვერცხლის (II) ოქსიდი პრაქტიკულად არ წარმოიქმნება, რადგან ის თერმულად არასტაბილურია. ტუტე ლითონები ნორმალურ პირობებში ქმნიან ოქსიდებს, პეროქსიდებს, სუპეროქსიდებს (ლითიუმი - ოქსიდი, ნატრიუმი - პეროქსიდი, კალიუმი, ცეზიუმი, რუბიდიუმი - სუპეროქსიდი

4Li + O2 = 2Li2O (ოქსიდი)

2Na + O2 = Na2O2 (ზეჟანგი)

K+O2=KO2 (სუპეროქსიდი)

ძირითადი ქვეჯგუფების დარჩენილი ლითონები ნორმალურ პირობებში ქმნიან ოქსიდებს ჟანგვის მდგომარეობით ტოლი ჯგუფის ნომერი 2Сa + O2 = 2СaO.

2Сa+O2=2СaO

მეორადი ქვეჯგუფების ლითონები ქმნიან ოქსიდებს ნორმალურ პირობებში და გაცხელებისას, სხვადასხვა ჟანგვის მდგომარეობების ოქსიდებს და რკინის შკალას Fe3O4 (Fe⁺²O∙Fe2⁺3O3)

3Fe + 2O2 = Fe3O4

4Cu + O2 = 2Cu2+1O (წითელი) 2Cu + O2 = 2Cu+2O (შავი);

2Zn + O₂ = ZnO 4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

3. ჰალოგენებით

ჰალოიდები (ფტორიდები, ქლორიდები, ბრომიდები, იოდიდები). ტუტე ნორმალურ პირობებში F, Cl, Br ანთებით:

2Na + Cl2 = 2NaCl (ქლორიდი)

ტუტე დედამიწა და ალუმინი რეაგირებენ ნორმალურ პირობებში:

FROMa+Cl2=FROMaCl2

2Al+3Cl2 = 2AlCl3

მეორადი ქვეჯგუფების ლითონები ამაღლებულ ტემპერატურაზე

Cu + Cl2 = Cu⁺²Cl2 Zn + Cl2 = ZnCl2

2Fe + ЗС12 = 2Fe⁺3Cl3 რკინის ქლორიდი (+3) 2Cr + 3Br2 = 2Cr⁺3Br3

2Cu + I2 = 2Cu⁺1I(სპილენძის იოდიდი არ არის (+2)!)

4. ურთიერთქმედება გოგირდთან

როდესაც თბება თუნდაც ტუტე ლითონებით, ვერცხლისწყლით ნორმალურ პირობებში. ყველა ლითონი რეაგირებს ოქროსა და პლატინის გარდა

თანნაცრისფერი – სულფიდები: 2K + S = K2S 2Li+S = Li2S (სულფიდი)

FROMa+S=FROMaS(სულფიდი) 2Al+3S = Al2S3 Cu + S = Cu⁺²S (შავი)

Zn + S = ZnS 2Cr + 3S = Cr2⁺³S3 Fe + S = Fe⁺²S

5. ურთიერთქმედება ფოსფორთან და აზოტთან

ჟონავს გაცხელებისას (გამონაკლისი: ლითიუმი აზოტით ნორმალურ პირობებში):

ფოსფორით - ფოსფიდებით: 3დაახ + 2 პ=Ca3პ2,

აზოტით - ნიტრიდებით 6Li + N2 = 3Li2N (ლითიუმის ნიტრიდი) (n.o.) 3Mg + N2 = Mg3N2 (მაგნიუმის ნიტრიდი) 2Al + N2 = 2A1N 2Cr + N2 = 2CrN 3Fe + N2 = Fe₃₳3

6. ურთიერთქმედება ნახშირბადთან და სილიკონთან

მიედინება გაცხელებისას:

კარბიდები წარმოიქმნება ნახშირბადთან ერთად, ნახშირბადთან მხოლოდ ყველაზე აქტიური ლითონები რეაგირებენ. ტუტე ლითონებიდან კარბიდები ქმნიან ლითიუმს და ნატრიუმს, კალიუმი, რუბიდიუმი, ცეზიუმი არ ურთიერთქმედებს ნახშირბადთან:

2Li + 2C = Li2C2, Ca + 2C = CaC2

ლითონები - d-ელემენტები ქმნიან არასტოქიომეტრიული შემადგენლობის ნაერთებს, როგორიცაა მყარი ხსნარები ნახშირბადთან ერთად: WC, ZnC, TiC - გამოიყენება ზემყარი ფოლადების მისაღებად.

სილიციუმით - სილიციდებით: 4Cs + Si = Cs4Si,

7. ლითონების ურთიერთქმედება წყალთან:

ლითონები, რომლებიც წყალბადს აღწევენ ელექტროქიმიური ძაბვის სერიაში, რეაგირებენ წყალთან. ტუტე და მიწის ტუტე ლითონები რეაგირებენ წყალთან გაცხელების გარეშე, წარმოქმნიან ხსნად ჰიდროქსიდებს (ტუტეებს) და წყალბადს, ალუმინს (ოქსიდის ფირის განადგურების შემდეგ - გაერთიანება), მაგნიუმს გაცხელებისას. , ქმნიან უხსნად ფუძეებს და წყალბადს .

2Na + 2HOH = 2NaOH + H2
FROMa + 2HOH = Ca(OH)2 + H2

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + ZH2

დარჩენილი ლითონები წყალთან ურთიერთქმედებენ მხოლოდ ცხელ მდგომარეობაში, წარმოქმნიან ოქსიდებს (რკინა-რკინის მასშტაბი)

Zn + H2O = ZnO + H2 3Fe + 4HOH = Fe3O4 + 4H2 2Cr + 3H2O = Cr2O3 + 3H2

8 ჟანგბადით და წყლით

ჰაერში რკინა და ქრომი ადვილად იჟანგება ტენის არსებობისას (ჟანგი).

4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3

4Cr + 3O2 + 6H2O = 4Cr(OH)3

9. ლითონების ურთიერთქმედება ოქსიდებთან

ლითონები (Al, Mg, Ca), ამცირებენ არამეტალებს ან ნაკლებად აქტიურ ლითონებს მათი ოქსიდებიდან მაღალ ტემპერატურაზე → არალითონური ან დაბალაქტიური ლითონი და ოქსიდი (კალციუმთერმია, მაგნიუმის თერმია, ალუმინოთერმია)

2Al + Cr2O3 = 2Cr + Al2O3 3Са + Cr2O3 = 3СаО + 2Cr (800 °C) 8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe (თერმიტი) 2Mg + CO2 = 2Mg N + CO2 Zn + N + CO2 = 2Mg N + CO2 + Сn 2Cu + 2NO = 2CuO + N2 3Zn + SO2 = ZnS + 2ZnO

10. ოქსიდებით

ლითონები რკინა და ქრომი რეაგირებენ ოქსიდებთან, ამცირებენ ჟანგვის ხარისხს

Cr + Cr2⁺3O3 = 3Cr⁺²O Fe+ Fe2⁺3O3 = 3Fe⁺²O

11. ლითონების ურთიერთქმედება ტუტესთან

მხოლოდ ის ლითონები ურთიერთობენ ტუტეებთან, რომელთა ოქსიდებსა და ჰიდროქსიდებს აქვთ ამფოტერული თვისებები ((Zn, Al, Cr (III), Fe (III) და ა.შ. დნება → ლითონის მარილი + წყალბადი.

2NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2 (ნატრიუმის თუთია)

2Al + 2(NaOH H2O) = 2NaAlO2 + 3H2
ხსნარი → რთული ლითონის მარილი + წყალბადი.

2NaOH + Zn0 + 2H2O = Na2 + H2 (ნატრიუმის ტეტრაჰიდროქსოზინკატი) 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

12. ურთიერთქმედება მჟავებთან (გარდა HNO3 და H2SO4 (კონს.)

ლითონები, რომლებიც დგანან ლითონის ძაბვის ელექტროქიმიურ სერიაში წყალბადის მარცხნივ, ანაცვლებენ მას განზავებული მჟავებისგან → მარილი და წყალბადი

გახსოვდეს! აზოტის მჟავა არასოდეს ათავისუფლებს წყალბადს ლითონებთან ურთიერთობისას.

Mg + 2HC1 = MgCl2 + H2
Al + 2HC1 = Al⁺3Cl3 + H2

13. რეაქციები მარილთან

აქტიური ლითონები ანაცვლებენ ნაკლებად აქტიურ ლითონებს მარილებისგან. აღდგენა ხსნარებიდან:

CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu

FeSO4 + Cu =რეაქციებიარა

Mg + CuCl2 (pp) = MgCl2 +FROMu

ლითონების აღდგენა მათი მარილების დნობიდან

3Na+ AlCl3 = 3NaCl + Al

TiCl2 + 2Mg = MgCl2 + Ti

B ჯგუფის ლითონები რეაგირებენ მარილებთან, ამცირებენ მათ ჟანგვის მდგომარეობას.

2Fe⁺³Cl3 + Fe = 3Fe⁺²Cl2

ლითონების თვისებები.

1. ლითონების ძირითადი თვისებები.

ლითონების თვისებები იყოფა ფიზიკურ, ქიმიურ, მექანიკურ და ტექნოლოგიურად.

ფიზიკურ თვისებებს მიეკუთვნება: ფერი, სპეციფიკური სიმძიმე, დნობა, ელექტრული გამტარობა, მაგნიტური თვისებები, თბოგამტარობა, გაფართოება გაცხელებისას.

ქიმიურ მიმართ - დაჟანგვისუნარიანობა, ხსნადობა და კოროზიის წინააღმდეგობა.

მექანიკური - სიმტკიცე, სიმტკიცე, ელასტიურობა, სიბლანტე, პლასტიურობა.

ტექნოლოგიურამდე - გამკვრივება, სითხე, მოქნილობა, შედუღება, დამუშავება.

1. ფიზიკური და ქიმიური თვისებები.

ფერი. ლითონები გაუმჭვირვალეა, ე.ი. არ გაუშვათ სინათლე და ამ არეკლილი სინათლეში თითოეულ მეტალს აქვს თავისი განსაკუთრებული ელფერი - ფერი.

ტექნიკური ლითონებიდან შეღებილია მხოლოდ სპილენძი (წითელი) და მისი შენადნობები. სხვა ლითონების ფერი მერყეობს ფოლადის ნაცრისფერიდან ვერცხლისფერ თეთრამდე. ლითონის პროდუქტების ზედაპირზე ოქსიდების ყველაზე თხელი ფილმები მათ დამატებით ფერს აძლევს.

სპეციფიკური სიმძიმე.ნივთიერების ერთი კუბური სანტიმეტრის წონას, რომელიც გამოხატულია გრამებში, ეწოდება სპეციფიკური სიმძიმე.

სპეციფიკური სიმძიმის მიხედვით განასხვავებენ მსუბუქ და მძიმე მეტალებს. ტექნიკური ლითონებიდან ყველაზე მსუბუქია მაგნიუმი (სპეციფიკური წონა 1,74), ყველაზე მძიმეა ვოლფრამი (სპეციფიკური წონა 19,3). ლითონების სპეციფიკური წონა გარკვეულწილად დამოკიდებულია მათი წარმოებისა და დამუშავების გზაზე.

Fusibility.გაცხელებისას მყარი მდგომარეობიდან თხევადში გადასვლის უნარი ლითონების ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა. გაცხელებისას ყველა ლითონი გადადის მყარი მდგომარეობიდან თხევად მდგომარეობაში, ხოლო გამდნარი ლითონის გაციებისას თხევადი მდგომარეობიდან მყარ მდგომარეობაში. ტექნიკური შენადნობების დნობის წერტილს აქვს არა ერთი კონკრეტული დნობის წერტილი, არამედ ტემპერატურის დიაპაზონი, ზოგჯერ საკმაოდ მნიშვნელოვანი.

Ელექტრო გამტარობის.გამტარობა არის ელექტროენერგიის გადაცემა თავისუფალი ელექტრონებით. ლითონების ელექტრული გამტარობა ათასჯერ აღემატება არალითონური სხეულების ელექტროგამტარობას. ტემპერატურის მატებასთან ერთად კლებულობს ლითონების ელექტრული გამტარობა, ხოლო ტემპერატურის კლებასთან ერთად იზრდება. აბსოლუტურ ნულთან მიახლოებისას (-273 0 С), ლითონების ელექტრული გამტარობა მერყეობს +232 0-დან (კალა) 3370 0-მდე (ვოლფრამი) განუსაზღვრელი ვადით. ყველაზე მეტად იზრდება (წინააღმდეგობა იკლებს ნულამდე).

შენადნობების ელექტრული გამტარობა ყოველთვის დაბალია, ვიდრე შენადნობების შემადგენელი ერთ-ერთი კომპონენტის ელექტროგამტარობა.

მაგნიტური თვისებები.მხოლოდ სამი ლითონია აშკარად მაგნიტური (ფერომაგნიტური): რკინა, ნიკელი და კობალტი, ისევე როგორც მათი ზოგიერთი შენადნობა. გარკვეულ ტემპერატურამდე გაცხელებისას ეს ლითონები ასევე კარგავენ მაგნიტურ თვისებებს. ზოგიერთი რკინის შენადნობები არ არის ფერომაგნიტური ოთახის ტემპერატურაზეც კი. ყველა სხვა ლითონი იყოფა პარამაგნიტურად (მიზიდული მაგნიტებით) და დიამაგნიტურად (მაგნიტებით მოგერიებული).

თბოგამტარობა.თბოგამტარობა არის სითბოს გადატანა სხეულში უფრო ცხელი ადგილიდან ნაკლებად გაცხელებულ ადგილას ამ სხეულის ნაწილაკების ხილული მოძრაობის გარეშე. ლითონების მაღალი თბოგამტარობა საშუალებას აძლევს მათ გაცხელდეს და გაცივდეს სწრაფად და თანაბრად.

ტექნიკური ლითონებიდან სპილენძს აქვს ყველაზე მაღალი თბოგამტარობა. რკინის თერმული კონდუქტომეტრი გაცილებით დაბალია, ხოლო ფოლადის თბოგამტარობა იცვლება მასში კომპონენტების შემცველობის მიხედვით. ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება თბოგამტარობა, ხოლო ტემპერატურის კლებასთან ერთად იზრდება.

სითბოს ტევადობა.სითბოს სიმძლავრე არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა სხეულის ტემპერატურის 10-ით ამაღლებისთვის.

ნივთიერების სპეციფიკური თბოტევადობა არის სითბოს რაოდენობა კილოგრამებში - კალორიებში, რომელიც უნდა ეცნობოს ნივთიერების 1 კგ-ს, რათა მისი ტემპერატურა 10-ით გაიზარდოს.

ლითონების სპეციფიკური თბოტევადობა სხვა ნივთიერებებთან შედარებით მცირეა, რაც შედარებით აადვილებს მათ მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელებას.

გაფართოება გაცხელებისას.სხეულის სიგრძის ნამატის თანაფარდობას, როდესაც ის თბება 10-ით თავდაპირველ სიგრძესთან, ეწოდება წრფივი გაფართოების კოეფიციენტი. სხვადასხვა ლითონისთვის, ხაზოვანი გაფართოების კოეფიციენტი ძალიან განსხვავდება. მაგალითად, ვოლფრამს აქვს ხაზოვანი გაფართოების კოეფიციენტი 4.0·10 -6, ხოლო ტყვიას 29.5 ·10 -6.

კოროზიის წინააღმდეგობა.კოროზია არის ლითონის განადგურება გარე გარემოსთან მისი ქიმიური ან ელექტროქიმიური ურთიერთქმედების გამო. კოროზიის მაგალითია რკინის ჟანგი.

მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა (კოროზიის წინააღმდეგობა) ზოგიერთი ლითონის მნიშვნელოვანი ბუნებრივი თვისებაა: პლატინის, ოქროსა და ვერცხლის, რის გამოც მათ კეთილშობილს უწოდებენ. ნიკელი და სხვა ფერადი ლითონები ასევე კარგად ეწინააღმდეგებიან კოროზიას. შავი ლითონები უფრო ძლიერად და სწრაფად კოროზირდება, ვიდრე ფერადი ლითონები.

2. მექანიკური თვისებები.

სიძლიერე.ლითონის სიძლიერე არის მისი უნარი, წინააღმდეგობა გაუწიოს გარე ძალების მოქმედებას დაშლის გარეშე.

სიხისტე.სიმტკიცე არის სხეულის უნარი, გაუძლოს მასში სხვა, უფრო მყარი სხეულის შეღწევას.

ელასტიურობა.ლითონის ელასტიურობა არის მისი თვისება აღადგინოს ფორმა გარე ძალების მოქმედების შეწყვეტის შემდეგ, რამაც გამოიწვია ფორმის ცვლილება (დეფორმაცია).

სიბლანტე.სიმტკიცე არის ლითონის უნარი გაუძლოს სწრაფად მზარდ (შოკურ) გარე ძალებს. სიბლანტე არის მტვრევადობის საპირისპირო თვისება.

პლასტიკური.პლასტიურობა არის ლითონის თვისება, რომ დეფორმირებული იყოს განადგურების გარეშე გარე ძალების მოქმედებით და შეინარჩუნოს ახალი ფორმა ძალების შეწყვეტის შემდეგ. პლასტიურობა არის თვისება, რომელიც ეწინააღმდეგება ელასტიურობას.

მაგიდაზე. 1 გვიჩვენებს ტექნიკური ლითონების თვისებებს.

ცხრილი 1.

ტექნიკური ლითონების თვისებები.

ლითონის სახელი	ხვედრითი წონა (სიმკვრივე) g \ სმ 3	დნობის წერტილი 0 С	ბრინელის სიმტკიცე	დაჭიმვის სიმტკიცე (ჭიმვის სიმტკიცე) კგ \ მმ 2	შედარებითი გაფართოება %	კვეთის შედარებითი შეკუმშვა %
ალუმინის ვოლფრამი რკინა კობალტი მაგნიუმი მანგანუმი სპილენძი ნიკელი Ქილა ტყვია ქრომი თუთია	2,7 19,3 7,87 8,9 1,74 7,44 8,84 8,9 7,3 11,34 7,14 7,14	658 3370 1530 1490 651 1242 1083 1452 232 327 1550 419	20-37 160 50 125 25 20 35 60 5-10 4-6 108 30-42	8-11 110 25-33 70 17-20 Მყიფე 22 40-50 2-4 1,8 Მყიფე 11,3-15	40 - 21-55 3 15 Მყიფე 60 40 40 50 Მყიფე 5-20	85 - 68-55 - 20 Მყიფე 75 70 74 100 Მყიფე -

3. ლითონების თვისებების მნიშვნელობა.

Მექანიკური საკუთრება.ნებისმიერი პროდუქტის პირველი მოთხოვნა არის საკმარისი სიძლიერე.

ლითონებს აქვთ უფრო მაღალი სიმტკიცე სხვა მასალებთან შედარებით, ამიტომ მანქანების დატვირთული ნაწილები, მექანიზმები და კონსტრუქციები, როგორც წესი, დამზადებულია ლითონისგან.

ბევრ პროდუქტს, გარდა ზოგადი სიძლიერისა, ასევე უნდა ჰქონდეს ამ პროდუქტის მუშაობისთვის დამახასიათებელი განსაკუთრებული თვისებები. მაგალითად, საჭრელ იარაღს უნდა ჰქონდეს მაღალი სიმტკიცე. სხვა საჭრელი ხელსაწყოების წარმოებისთვის გამოიყენება ხელსაწყოების ფოლადები და შენადნობები.

ზამბარებისა და ზამბარების დასამზადებლად გამოიყენება სპეციალური ფოლადები და შენადნობები მაღალი ელასტიურობით.

დრეკადი ლითონები გამოიყენება იმ შემთხვევებში, როდესაც ნაწილები ექსპლუატაციის დროს ექვემდებარება შოკურ დატვირთვას.

ლითონების პლასტიურობა შესაძლებელს ხდის მათ დამუშავებას წნევით (გაყალბება, გორვა).

ფიზიკური თვისებები.თვითმფრინავების, ავტო და ვაგონების მშენებლობაში ნაწილების წონა ხშირად ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია, ამიტომ ალუმინის და განსაკუთრებით მაგნიუმის შენადნობები აქ შეუცვლელია. სპეციფიკური სიმტკიცე (დაჭიმვის სიძლიერის თანაფარდობა სპეციფიკურ სიმძიმესთან) ზოგიერთი შენადნობისთვის, როგორიცაა ალუმინი, უფრო მაღალია, ვიდრე რბილი ფოლადისთვის.

Fusibilityგამოიყენება ჩამოსხმის მისაღებად მდნარი ლითონის ჩამოსხმის ფორმებში. დაბალი დნობის ლითონები (როგორიცაა ტყვია) გამოიყენება ფოლადის ჩაქრობის საშუალებად. ზოგიერთ რთულ შენადნობს აქვს ისეთი დაბალი დნობის წერტილი, რომ ისინი დნება ცხელ წყალში. ასეთი შენადნობები გამოიყენება ბეჭდვის მატრიცების ჩამოსხმისთვის, მოწყობილობებში, რომლებიც ემსახურებიან ხანძრისგან დაცვას.

ლითონები მაღალი ელექტრო გამტარობის(სპილენძი, ალუმინი) გამოიყენება ელექტროტექნიკაში, ელექტროგადამცემი ხაზების ასაგებად და მაღალი ელექტრული წინააღმდეგობის მქონე შენადნობები - ინკანდესენტური ნათურებისთვის, ელექტრო გამათბობლებისთვის.

მაგნიტური თვისებებილითონები მთავარ როლს ასრულებენ ელექტრო ინჟინერიაში (დინამოები, ძრავები, ტრანსფორმატორები), საკომუნიკაციო მოწყობილობებისთვის (ტელეფონი და ტელეგრაფი) და გამოიყენება მრავალი სხვა ტიპის მანქანებსა და მოწყობილობებში.

თბოგამტარობალითონები შესაძლებელს ხდის მათი ფიზიკური თვისებების გამომუშავებას. თბოგამტარობა ასევე გამოიყენება ლითონების შედუღებისა და შედუღების წარმოებაში.

ზოგიერთი ლითონის შენადნობები აქვს ხაზოვანი გაფართოების კოეფიციენტი, ნულთან ახლოს; ასეთი შენადნობები გამოიყენება ზუსტი ინსტრუმენტების, რადიო მილების დასამზადებლად. ლითონების გაფართოება მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული გრძელი კონსტრუქციების აგებისას, როგორიცაა ხიდები. გასათვალისწინებელია ისიც, რომ გაფართოების სხვადასხვა კოეფიციენტის მქონე და ერთმანეთთან დამაგრებული ლითონებისგან დამზადებულ ორ ნაწილს შეუძლია გახურებისას მოხრილი და გატეხვაც კი.

ქიმიური თვისებები.კოროზიის წინააღმდეგობა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია პროდუქტებისთვის, რომლებიც მუშაობენ მაღალ ჟანგვის გარემოში (გახეხები, ქიმიური მანქანებისა და მოწყობილობების ნაწილები). მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობის მისაღწევად იწარმოება სპეციალური უჟანგავი, მჟავაგამძლე და სითბოს მდგრადი ფოლადები, ასევე გამოიყენება დამცავი საფარი.

ლითონები ძლიერ განსხვავდებიან ქიმიური აქტივობით. ლითონის ქიმიური აქტივობა უხეშად შეიძლება შეფასდეს მისი პოზიციის მიხედვით.

ყველაზე აქტიური ლითონები განლაგებულია ამ რიგის დასაწყისში (მარცხნივ), ყველაზე არააქტიური - ბოლოს (მარჯვნივ).
რეაქციები მარტივ ნივთიერებებთან. ლითონები რეაგირებენ არალითონებთან ორობითი ნაერთების წარმოქმნით. რეაქციის პირობები და ზოგჯერ მათი პროდუქტები ძალიან განსხვავდება სხვადასხვა ლითონისთვის.
მაგალითად, ტუტე ლითონები აქტიურად რეაგირებენ ჟანგბადთან (მათ შორის ჰაერის შემადგენლობაში) ოთახის ტემპერატურაზე ოქსიდების და პეროქსიდების წარმოქმნით.

4Li + O 2 = 2Li 2 O;
2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

შუალედური აქტივობის ლითონები გაცხელებისას რეაგირებენ ჟანგბადთან. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ოქსიდები:

2Mg + O 2 \u003d t 2MgO.

არააქტიური ლითონები (მაგალითად, ოქრო, პლატინა) არ რეაგირებენ ჟანგბადთან და, შესაბამისად, პრაქტიკულად არ ცვლის მათ ბზინვარებას ჰაერში.
მეტალების უმეტესობა გოგირდის ფხვნილით გაცხელებისას წარმოქმნის შესაბამის სულფიდებს:

რეაქციები რთულ ნივთიერებებთან. ყველა კლასის ნაერთები რეაგირებენ ლითონებთან - ოქსიდებთან (წყლის ჩათვლით), მჟავებთან, ფუძეებთან და მარილებთან.
აქტიური ლითონები მძაფრად რეაგირებენ წყალთან ოთახის ტემპერატურაზე:

2Li + 2H 2 O \u003d 2LiOH + H 2;
Ba + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2.

მაგალითად, ლითონების ზედაპირი, როგორიცაა მაგნიუმი და ალუმინი, დაცულია შესაბამისი ოქსიდის მკვრივი ფილმით. ეს ხელს უშლის წყალთან რეაქციას. თუმცა, თუ ეს ფილმი ამოღებულია ან მისი მთლიანობა ირღვევა, მაშინ ეს ლითონებიც აქტიურად რეაგირებენ. მაგალითად, ფხვნილი მაგნიუმი რეაგირებს ცხელ წყალთან:

Mg + 2H 2 O \u003d 100 ° C Mg (OH) 2 + H 2.

ამაღლებულ ტემპერატურაზე წყალთან რეაგირებს ნაკლებად აქტიური ლითონებიც: Zn, Fe, Mil და ა.შ. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება შესაბამისი ოქსიდები. მაგალითად, როდესაც წყლის ორთქლი გადადის ცხელ რკინის ნამსხვრევებზე, ხდება შემდეგი რეაქცია:

3Fe + 4H 2 O \u003d t Fe 3 O 4 + 4H 2.

წყალბადამდე აქტივობის სერიის ლითონები რეაგირებენ მჟავებთან (გარდა HNO 3-ისა) მარილების და წყალბადის წარმოქმნით. აქტიური ლითონები (K, Na, Ca, Mg) რეაგირებენ მჟავა ხსნარებთან ძალიან ძალადობრივად (მაღალი სიჩქარით):

Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2;
2Al + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

არააქტიური ლითონები ხშირად პრაქტიკულად უხსნადია მჟავებში. ეს გამოწვეულია მათ ზედაპირზე უხსნადი მარილის ფირის წარმოქმნით. მაგალითად, ტყვია, რომელიც წყალბადამდე აქტივობის სერიაშია, პრაქტიკულად არ იხსნება განზავებულ გოგირდის და მარილმჟავაში მის ზედაპირზე უხსნადი მარილების ფირის (PbSO 4 და PbCl 2) წარმოქმნის გამო.

ხმის მისაცემად გჭირდებათ JavaScript ჩართული