Презентация на тему "Электрохимический ряд напряжений металлов"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Электрохимический ряд напряжений металлов

  Красноярский край. г. Минусинск. МОБУ «СОШ №16» Выполнила: Учитель химии высшей квалификационной категории Генералова Тамара Яковлевна

• 
  Слайд 2
  

  Металлы Нахождение в природе Внешний вид и условия хранения Получение металлов Химические свойства металлов Соединения металлов Оксиды Гидроксиды Соли Электрохимический ряд напряжений металлов Уменьшение восстановительных свойств Усиление окислительных свойств Проверь себя

• 
  Слайд 3
  

  Внешний вид и условия хранения Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au

• 
  Слайд 4
  

  Внешний вид и условия хранения Хранят только в плотно закрытых сосудах под керосином Какова роль керосина при хранении активных Ме? Что произойдет, если оставить кусочек лития на воздухе? Осуществите превращения: Li Li2O LiOH Li2CO3 Объясните процессы, происходящие с литием. Na Хранят в плотно закрытых сосудах Al Zn Cu Ag Au Хранят в любых сосудах Главная

• 
  Слайд 5
  

  Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni SnPb(Н2) Cu Hg Li K BaSr Ca Na Mg Al Ag Pt Au Активные Средней активности Благородные Нахождение в природе Целестит Галит Магнезит Барит Кальцит Хризоберилл Сильвинит Стронциат Корунд Боксит Гипс Рубин Сапфир Флюорит Фосфорит Каковы химические формулы руд активных Ме? Самородные серебро, платина, золото Медный колчедан CuFeS2 Найдите одинаковые руды Главная

• 
  Слайд 6
  

  Получение металлов Любой металлургический процесс – это процесс восстановления ионов металла с помощью различных восстановителей Ca2+ +2e = Ca0 Производство всех остальных Ме и сплавов Производство Fe и его сплавов Металлургия – это наука о промышленных способах получения металлов из руд и одновременно – это отрасль промышленности Черная Цветная Уменьшение восстановительных свойств Усиление окислительных свойств

• 
  Слайд 7
  

  Активныеполучают пироэлектрометаллургическим способом Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni SnPb(Н2) Cu Hg Li K BaSr Ca Na Mg Al Ag Pt Au Средней активности Благородные Получение металлов Электрометаллургия– это способ получения металлов с помощью электрического тока – электролиза. Так получают в основном активные металлы из расплавов оксидов, гидроксидов, солей. Получение Na, K Электролиз расплава 2NaCl = 2Na + Cl2 получение Электролиз расплава соли Na+ Na+ Na+ Na+ Cl- Cl- Cl- Cl- NaCl → Na+ + Cl- 2NaCl → 2Na + Cl2 Интерактивная схема электролиза взята из презентации Гальцевой О.Н., учителя химии МОУ «Аннинская СОШ №1», пос. Анна, Воронежской обл.

• 
  Слайд 8
  

  Активныеполучают пироэлектрометаллургическим способом Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni SnPb(Н2) Cu Hg Li K BaSr Ca Na Mg Al Ag Pt Au Средней активности Благородные Получение металлов Электрометаллургия–это способ получения металлов с помощью электрического тока – электролиза. Так получают в основном активные металлы из расплавов оксидов, гидроксидов, солей. Электролизер для получения Аl Получение Аl электролизом Аl2O3 T 950°C, Al2O3в расплаве криолита (Na3AlF6); на катоде: Al3+ + 3e = Al0 На угольном аноде (расходуется в процессе электролиза): O2-- 2e = O0; C + O = CO↑; 2CO + O2 = 2CO2↑;

• 
  Слайд 9
  

  Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni SnPb(Н2) Cu Hg Li K BaSr Ca Na Mg Al Ag Pt Au Активные Средней активности получают пиро- или гидрометаллургическим способом Благородные добывают Получение металлов Пирометаллургия – это восстановление металлов из руд при высоких температурах с помощью различных восстановителей Доменный процесс Получение стали в кислородном конвертере Металлотермия (Al, Mg, Ca, Li) Металлотермия (Al, Mg, Ca, Li) Водородотермия (Н2 приt°) t° WO3 + 3H2 = W + 3H2O Получение оксидов с последующим восстановлением 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2↑(t°) CuO + C = Cu + CO↑ (t°) CuO + CO = Cu + CO2 ↑(t°)

• 
  Слайд 10
  

  Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni SnPb(Н2) Cu Hg Li K BaSr Ca Na Mg Al Ag Pt Au Активные Средней активности получают пиро- или гидрометаллургическим способом Благородные добывают Получение металлов Гидрометаллургия– это получение металлов из растворов их солей электролизом или вытеснение более активным металлом. Главная

• 
  Слайд 11
  

  Химические свойства металлов Окисляются при комнатной температуре При комн. t°окисл. только с поверх. Окисляются только при нагревании При t° не окисляются При обычных условиях взаимодействуют с водой с образованием щелочи и Н2↑ С водой взаимодействуют только при нагревании с образованием оксида и Н2↑ Помни! 2Al + 6HOH → 2Al(OH)3 + 3H2↑ (если снять оксидную пленку) С водой не взаимодействуют Коррозионная устойчивость чистых металлов усиливается Из растворов кислот вытесняют водород (исключение HNO3) Помни! Щелочные и щелочноземельные металлы в водных растворах взаимодействуют прежде всего с Н2О Из растворов кислот не вытесняют водород Взаимодействуют с серной кислотой (конц.). В зависимости от условий и восстановительных свойств Ме образуются SO2, S, H2S (Fe, Ni и некоторые металлы в H2SO4(конц.) на холоду пассивируются). Не взаимодействуют

• 
  Слайд 12
  

  Химические свойства металлов Взаимодействуют с разбавленной и концентрированной азотной кислотой и в зависимости от условий, восстановительных свойств металлов, концентрации кислоты образуются N2, N2O, NO, N2O3, NO2 u NH3 (NH4NO3). Al, Fe, Cr в концентрированной азотной кислоте пассивируются. С HNO3не реагируют Каждый впереди стоящий металл вытесняет все последующие металлы из растворов и расплавов их солей При электролизе сначала изменяется тот катион, металл которого находится правее в электрохимическом ряду напряжений металлов С разбавленной H2SO4взаимодействуют с образованием Н2 С раствором H2SO4не реагируют С HClвзаимодействуют с образованием Н2 C HClне реагируют Примечание: среди закономерностей, связывающих ряд напряжений металлов и химические свойства Ме и их соединений, есть исключения из правил. Будьте внимательны, обратитесь к теории! Главная

• 
  Слайд 13
  

  Соединения металлов Оксиды Растворяются в Н2О с образованием щелочей Оксиды не растворяются в воде При нагревании оксиды не разлагаются При t°разлагаются Гидроксиды растворяются в воде Гидроксиды не растворяются в воде Гидроксиды разлагаются в воде Гидроксиды при t° не разлагаются Гидроксиды при t° разлагаются на воду и оксиды При t° разлагаются на Ме, Н2О и О2 Гидроксиды Соли Нитраты при t° разлагаются на нитриты и О2 Нитраты при t° разлагаются на оксид, NO2и О2 Нитраты при t° разлагаются на Ме, NO2 и О2 Cоли, образованные сильными кислотами не гидролизуются Cоли, образованные сильными кислотами, гидролизуются с образованием кислой среды Cоли, образованные слабыми кислотами гидролизуются (среда щелочная). Существующие и растворимые соли, образованные слабыми кислотами, гидролизуются полностью Гидролиз солей Главная

• 
  Слайд 14
  

  Ba + H2O → BaH2 BaO Ba(OH)2 H2 Fe + H2O → H2 Fe(OH)2 Fe2O3 Fe3O4 Al + H2SO4(р)→ H2S Al2(SO4)3 Al2S3 H2 Zn + CuSO4(р)→ ZnS Cu CuO ZnSO4 Fe + O2→ Fe2O3 Fe3O4 FeO Na + O2→ NaO2 Na2O Na2O2 Тренажер «Химические свойства металлов» + + + + Электрохимический ряд напряжений металлов Проверь себя t° t°

• 
  Слайд 15
  

  Тренажер «Химические свойства металлов» Укажите, какие из предложенных веществ реагируют с кальцием и напишите уравнения соответствующих реакций. Са NaOH O2 N2 H2O Zn K2SO4 S H2 Na2O Br2 Проверка Ca + S = CaS 2Са + О2 = 2СаО Проверка Проверка Проверка Проверка Проверка Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2 3Са + N2 = Ca3N2 Са + Н2 = CaН2 Са + Br2 = CaBr2 Проверь себя

• 
  Слайд 16
  

  Коэффициент перед формулой восстановителя в реакции, схема которой Ca + HNO3(конц.) → Ca(NO3)2 + N2↑+ H2O а) 5; б) 10; в) 1; г) 12; Коэффициент перед формулой окислителя в реакции, схема которой Zn + H2SO4(конц.) → ZnSO4 + H2S↑ + H2O а) 1; б) 2; в) 4; г) 5; В схеме превращений (1)(2)(3) (4) Al → Al(OH)3 → Al2O3 → AlCl3 → Al требуется провести электролиз расплава для осуществления реакции на этапе: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; В схеме превращений из теста 3 требуется провести прокаливание для осуществления реакции на этапе: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; При электролизе раствора NaClобразуются продукты а) Na; б) NaOH; в) Cl2; г) H2; д) HCl; Теоретические тесты с выбором ответа Проверка Электрохимический ряд напряжений металлов Проверь себя Коэффициент перед формулой восстановителя в реакции, схема которой Ca + HNO3(конц.) → Ca(NO3)2 + N2↑+ H2O а) 5; Коэффициент перед формулой окислителя в реакции, схема которой Zn + H2SO4(конц.) → ZnSO4 + H2S↑ + H2O г) 5; В схеме превращений (1)(2)(3) (4) Al → Al(OH)3 → Al2O3 → AlCl3 → Al требуется провести электролиз расплава для осуществления реакции на этапе: г) 4; В схеме превращений из теста 3 требуется провести прокаливание для осуществления реакции на этапе: б) 2; При электролизе раствора NaClобразуются продукты б) NaOH; в) Cl2; г) H2;

• 
  Слайд 17
  

  ошибка ошибка ошибка молодец молодец ошибка ошибка молодец молодец ошибка ошибка ошибка молодец ошибка молодец ошибка ошибка ошибка молодец ошибка ошибка ошибка ошибка молодец Na Mg Zn Cu NaCl(р-р) Li2O H2O K2SO4(р-р) O2 SO2 Na2SO4 FeSO4(р-р) SO3 H2SO4(р-р) Ca NaOH(р-р) FeCl2(р-р) HCl Al2(SO3)3 Al2S3 H2O SO2 H2SO4(конц) HCl CaO O2 P2O5 AgNO3(р-р) С какими из веществ будут реагировать предложенные металлы при нормальных условиях?

• 
  Слайд 18
  

  Вопросы: К можно получить электролизом Более сильным восстановителем, чем К будет Более сильным окислителем будет ион Щелочную среду при гидролизе образует раствор соли Роль Al в алюминотермии раствора KCl расплава KCl раствора КNO3 р-ва смеси КCl u MgCl2 Li Sr Ca Na Cu2+ Mg2+ Li1+ Au3+ NaCl K2CO3 Al2(SO4)3 Al2S3 катализатор окислитель восстановитель не знаю Ответы: Шаблон теста взят из презентации Гальцевой О.Н. (п. Анна, Воронежской обл.) Главная

• 
  Слайд 19
  

  Гидролиз солей – это реакция обменного взаимодействия соли с водой, в результате которой образуется слабый электролит МОН сильное НАnсильная нейтральная среда рН ~ 7 гидролиз не протекает МОН слабое НАnсильная кислая среда рН 7 Аn+ НОН ↔ ОН + НАn МОН слабое НАnслабая нейтральная среда; слабокислая; слабощелочная; рН ~ ? М + + Аn + НОН ↔ МОН + НАn; гидролиз идет до конца Гидролиз солей МАn

• 
  Слайд 20
  

  Электролизом называется окислительно-восстановительная реакция, которая протекает на электродах при пропускании через раствор или расплав электролита электрического тока - К М n+ + ne = M0 2H2O + 2e = H20 + 2OH +A Растворимый: М0 – ne = M n+ Инертный: Аn n- ne = An0 2H2O – 4e = O20 + 4H + Электролиз растворов электролитов МAn ↔ М m+ + An n- H2O Последовательность процессов восстановления на катоде только 2H2O + 2e = H20 + 2OH Аl H2 и 2H2O + 2e = H20 + 2OH и М n+ + ne = M0 только М n+ + ne = M0 Последовательность процессов окисления на аноде 2Cl-, 2Br -, 2I -, S 2-_ 2e = Cl2, Br2, I2, S 2H2O – 4e = O20 + 4H + М0 – ne = M n+ Растворимый анод Нерастворимый анод

• 
  Слайд 21
  

  Электрохимический ряд напряжений металлов Уменьшение восстановительных свойств Усиление окислительных свойств Факторы, определяющие положение металла в электрохимическом ряду напряжений: Строение электронной оболочки: число электронных уровней и число электронов на внешнем слое; Прочность кристаллической решетки металла; Энергия процесса гидратации иона (соединения его с водой). Помни! Ряд напряжений характеризует лишь способность М к окислительно-восстановительным взаимодействиям в водных растворах при стандартных условиях. Главная

• 
  Слайд 22
  

  H2SO4 разбавленная концентрированная S+6- окислитель H2SO4 +1 +6 -2 H2SO4 H+ - окислитель 2Н+ + 2e → H2↑ +1 +6 -2 S+6 S+4 +2e +8e +6e S-2 S0 (H2S) (S) (SO2) Zn + H2SO4(р) = ZnSO4 + H2↑ М + H2SO4(р) = В водных р-рах реагируют с Н2О Если Н2SO4(к),то в зависимости от активности М и условий протекания реакций могут выделяться H2S, S, SO2. Zn + 2H2SO4(конц. при t°) = ZnSO4 + SO2↑+ 2H2O 3Zn + 4H2SO4(разб.) = 3ZnSO4 + S↓+ 4H2O 4Zn + 5H2SO4(сильно разб. при t°) = 4ZnSO4 + H2S↑+ 4H2O Выделяется SO2 Cu + 2H2SO4(к. при t°) = CuSO4 + SO2↑+ 2H2O = На холоду Н2SO4(к) пассивирует некоторые металлы Fe + H2SO4(к.) = Al + H2SO4 (к.) =

• 
  Слайд 23
  

  N+5(NO3) - окислитель H NO3 +1 +5 -2 Так как окислителем в НNО3являются ионы NO3-, а не ионы Н+, то при взаимодействии НNО3с М практически никогда не выделяется Н2; NO3-- ионы восстанавливаются тем полнее, чем более разбавлена кислота и чем более активен М. Взаимодействие азотной кислоты с металлами Активными (Ca, Mg, Zn) Cредней активности (Fe, Cr, Ni) Малоактивными (Pb, Cu, Hg, Ag) Благор. (Pt, Au) Не реагирует НNО3(к) НNО3(р) НNО3(очень разб.) НNО3(к) НNО3(р) НNО3(к) НNО3(р) Соль, вода и N2O Соль, вода и N2O или N2 Соль, вода и NH3или NH4NO3 Не реагирует Соль, вода и NO2или NО, N2O Соль, вода и NO2 Соль, вода и NO 10HNO3(к) + 4Ca = 4Ca(NO3)2 + N2O↑+ 5H2O; 4HNO3(к) + Ni = Ni(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 10HNO3(р) + 4Mg = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O; 8HNO3(р) + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Примеры реакций: