金属及其化合物(常见的金属化合物有哪些)
大家好,今天小编来为大家解答以下的问题,关于金属及其化合物,常见的金属化合物有哪些这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
什么是金属有机化学
金属有机化学是有机化学和无机化学交叉的一门分支学科,主要研究含有M-C键(即金属与碳之间的化学键)的物质,也被称为金属有机化合物。相关知识如下:
1、这些化合物通常包含一个或多个金属原子,与碳原子或其他配体通过各种化学键相连。金属有机化合物可以根据金属原子的种类进行分类,例如主族金属有机化合物和过渡金属有机化合物等。
2、在金属有机化学的研究中,不仅关注这些化合物的基础化学反应和合成方法,还涉及到它们的性质、结构和应用。这些化合物在医药、工业、农业及新材料等多个领域都有广泛的应用。例如,某些金属有机化合物可以作为催化剂,用于加速化学反应。
3、随着科技的快速发展,金属有机化学也在不断地进步。近年来,中英双方关于共同开发"碳合物"金属的协定使得金属有机化学的研究迎来了又一个热潮。这种新兴的科学领域赢得了社会各界的共同关注,并且有着广泛的应用前景。
化学的相关知识
1、化学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的基础自然科学。它源自生活和生产实践,并随着人类社会的进步而不断发展。不同于研究尺度更小的粒子物理学与核物理学,化学研究的原子、分子、离子(团)的结构和性质。
2、世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的成就是社会文明的重要标志。
3、化学基本论述是法国化学家安托万-洛朗·德·拉瓦锡的著作之一,与牛顿的《自然哲学之数学原理》和达尔文的《物种起源》并称世界自然科学的“三大名著”。这部著作以一种新的系统秩序容纳了一切现代发现的化学基本论述,对于化学的发展有着深远影响。
金属及其化合物反应的离子方程式
1 2Na+ H2O=2Na++2OH-+H2 2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓(钠与盐反应,先和水反应,再与盐反应) Mg+Cu2+=Cu+ Mg2+剩下的与盐反应是一样的。
2,金属与金属氧化物不反应,除了铝的铝热反应,木有离子方程式,都是固体。
4Al+2Fe2O3=4Fe+2Al2O3
3,与非金属氧化物的反应,钠不发生,其它的都一样,我举一个,也没有离子方程式3CO+Fe2O3=2Fe+3CO
4,与乙醇,只有钠 2Na+2CH3CH2OH=2CH3CH2O-+2Na++H2
与氧气,都生成氧化物,注意钠和铁,钠和氧气在常温生成氧化钠,在点燃生成过氧化钠, 3Fe+2O2=Fe3O4(点燃)其它的都是生成对应氧化物
5,与氯气,变价金属生成高价金属,铁变成3价,铜变成2价,与硫变价金属生成低价,铁是2价,铜生成2价。其余正常化合价,条件加热或者点燃。 Cu+Cl2=CuCl2 Cu+2S=Cu2S
与浓硫酸,浓硝酸,铁铝发生钝化 Mg+2H2SO4=Mg2++SO42-+SO2+2H2O(浓硫酸不拆)
与浓硝酸反应生成硝酸镁,二氧化氮和水,只不过,浓硝酸要拆,铜一样的。
与氢氧化钠只有铝 2Al+ 2 OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
与水,CO2,SO2反应的金属氧化物只有氧化钠和过氧化钠 Na2O+H2O=2Na++2OH-
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+ O2 Na2O+CO2=2Na++CO32-
2Na2O2+2CO2=4Na++2CO32-+O2(SO2一样)
与稀硫酸和稀盐酸反应生成对应的盐和水,只是过氧化钠还要生成氧气。与浓硫酸,硝酸反应,变价金属生成高价盐而已。与氢氧化钠,只有氧化铝要反应。
Al2O3+2OH-= 2AlO2-+H2O
与稀硫酸,盐酸,浓硫酸反应生成盐和水 H++OH-=H2O(沉淀不拆就行了,浓硫酸不拆)与氧化性酸,硝酸,浓硫酸反应生成高价金属盐和水。与氢氧化钠就只有氢氧化铝
OH-+Al(OH)3=AlO2-+2H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
除了氢氧化钠,其余都要加热分解成对应的氧化物和水。 2 Al(OH)3=Al2O3+3H2O(加热)
CO32ˉ+2H+=H2O+CO2↑
HCO3ˉ+H+=H2O+CO2↑
HCO3ˉ+OHˉ=CO32ˉ+H2O
2NaHCO3===△==Na2CO3+CO2↑+H2O(这个没有离子方程式,固体加热)
CO3ˉ+Ca2+=CaCO3↓
CO32ˉ+Ba2+=BaCO3↓
CO32ˉ+CO2+H2O==2HCO3ˉ
Al2O3+6HCl===3H2O+2AlCl3 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3
Al3++3NH3·H2O=3NH4++Al(OH)3
与氢氧化钠要反应的只有氢氧化铝,前面已经写过,就不再写了。FeCl2、FeCl3、CuSO4与盐酸,稀硫酸不反应。
AlO2-+4H+=Al3++2H2O Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
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什么是金属化合物
金属化合物是由两种或多种金属或金属与非金属元素以化学键结合形成的固态化合物。金属化合物的性能和特点取决于其组成元素及其化学结构。金属化合物通常具有以下性能和特点:
1.高熔点:金属化合物往往具有比单一金属更高的熔点,这使得它们在高温环境下具有良好的稳定性。
2.高硬度和强度:金属化合物的硬度和强度通常高于其组成元素的纯金属。这使得金属化合物在耐磨、抗刮伤等方面具有优越性能。
3.脆性:金属化合物由于其化学键结构,通常具有较高的脆性,这使得它们在受到冲击或应力集中时容易破裂。
4.电导和热导:金属化合物的电导和热导通常低于纯金属,这是由于化学键的形成导致电子迁移受到限制。
以Fe3C(铁素体)为例,Fe3C是铁和碳形成的金属间化合物。Fe3C具有以下性能和特点:
1.高硬度和强度:Fe3C的硬度和强度远高于纯铁,这使得它在一定程度上能提高钢的硬度和强度。
2.脆性:Fe3C具有较高的脆性,使得过多的Fe3C可能导致钢的脆性增加,影响其塑性和韧性。
3.低电导和热导:Fe3C的电导和热导相对较低,这是由于其化学键结构导致的。
4.高熔点:Fe3C的熔点远高于纯铁,这使得它在高温环境下具有较好的稳定性。
在钢铁工业中,通过控制Fe3C的含量、形状和分布,可以调整钢的力学性能和应用性能。对于具体的应用场景,需要平衡Fe3C的硬度和强度优势与其脆性的不利影响,以实现材料性能的最佳组合。
高一化学 金属及其化合物
【高一化学】第三章金属及其化合物(要点归纳)
一、钠及其化合物的性质和用途
1.钠的物理性质和化学性质
物理性质钠是一种银白色、质软、可用小刀切割的金属,比水轻,熔点97.81℃,沸点882.9℃
钠的化
学性质①与氧气反应:4Na+O2=2Na2O(常温下缓慢氧化)
2Na+O2 Na2O2
②与其他非金属反应:2Na+S=Na2S(发生爆炸)
2Na+Cl2 2NaCl(产生大量白烟)
③与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(浮于水面上,迅速熔化成一个闪亮的小球,并在水面上不停地游动)
④与盐反应:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2↑
(钠不能从溶液中置换出其他金属)
2.钠的保存
由于钠的化学性质非常活泼,易与空气中的O2和H2O等反应,所以金属钠保存在煤油之中。金属钠在空气中变质的过程可以表示为:银白色的金属钠表面变暗(生成Na2O)
出现白色固体(NaOH)表面变成粘稠状(NaOH潮解)白色块状固体(Na2CO3•10H2O)风化为白色粉未状物质(Na2CO3)
3.氧化钠和过氧化钠
氧化钠过氧化钠
颜色状态白色固体淡黄色固体
化学式 Na2O Na2O2
氧化合价-2-1
稳定性不稳定,在空气中可以继续氧化:
2Na2O+O2=2Na2O2稳定,加热不分解
与H2O反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
氧化性、漂白性一般不表现出氧化性,也不表现还原性,无漂白性有强氧化性和一定的还原性,有漂白性,可以杀菌消毒
4.碳酸钠的碳酸氢钠
碳酸钠碳酸氢钠
俗名苏打、纯碱小苏打
色、态通常以Na2CO3•10H2O存在,为无色晶体,易风化失水为白色粉未Na2CO3白色粉未
水溶性易溶于水溶解度较碳酸钠小
热稳定性稳定,受热为分解 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
与盐酸反应 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O
与碱反应 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH
NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O
相互
转化
用途重要的化工原料,用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业,泡沫灭火剂等
二、金属一般比较活泼,容易与O2反应而生成氧化物,可以与酸溶液反应而生成H2,特别活泼的如Na等可以与H2O发生反应置换出H2,特殊金属如Al可以与碱溶液反应而得到H2。
三、
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2
A12O3为两性氧化物,Al(OH)3为两性氢氧化物,都既可以与强酸反应生成盐和水,也可以与强碱反应生成盐和水。
四、
五、合金:两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。合金的特点;硬度一般比成分金属大而熔点比成分金属低,用途比纯金属要广泛。
六、焰色反应
(1)焰色反应:许多金属或它们的化合物在灼烧时都能使火焰呈现特殊颜色,这在化学上叫做焰色反应。焰色反应是鉴别物质的一种方法,但焰色反应只是一种现象,而且焰色反应中只认元素,不认元素的存在形态。
(2)焰色反应蘸取待测液的金属丝最好是铂丝,也可用光洁无锈的铁丝或镍丝等代替,使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净并灼烧至火焰基本无色方可使用。基本步骤为:①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液(沾取固体)放在火焰上灼烧,观察火焰颜色,观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察③盐酸洗铂丝④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色(如不能灼烧至原火焰色,则需再酸洗,再灼烧)⑤再蘸取(沾取)另外化学药品进行实验。注意:钾、钠焰色反应颜色:钾——紫色(透过蓝色钴玻璃)钠——黄色
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