ой реакцией на щелочноземельные металлы является окрашивание ими пламени:

Са2+ — окрашивает пламя в темно-оранжевый цвет;

Sr2+ — в темно-красный;

Ва2+ — в светло-зеленый.

АЛЮМИНИЙ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

Электронная конфигурация атома: [Ar]3s23p1. Степень окисления: +3.

Физические свойства. Алюминий — серебристо-белый, легкий металл, обладающий высокой тепло- и электропроводимостью. Поверхность металла покрыта тонкой, но очень прочной пленкой оксида А1203, которая препятствует взаимодействию с водой, концентрированными HN03 и H2S04, хотя взаимодействие возможно при удалении пленки в бескислородной среде.

Получение. Электролиз расплава оксида А1203 в присутствии криолита Na3AlF6:

2А1203 « 4А1 + 302.

Химические свойства:

1. Если с поверхности алюминия удалить за-

щитную пленку А1203, то металл взаимодейст-

вует с водой:

2А1 + 6Н20 = 2А1(ОН)3 4- ЗН2Т.

2. Алюминий горит на воздухе, выделяя боль-

шое количество теплоты:

2А1 4- 3/202 = А1203.

Большое сродство алюминия к кислороду нашло применение в алюмотермии (восстановлении металлов из их оксидов металлическим алюминием):

Сг203 4- 2А1 = 2Сг + А1203.

3. Алюминий реагирует с галогенами, при на-

гревании - с серой, азотом и углеродом:

2А1 + ЗС12 = 2А1С13, 2А1 + 3S = A12S3, 2А1 + N2 - 2A1N, 4А1 + ЗС = А14С3. Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются:

A12S3 + 6Н20 = 2Al(OH)3i + 3H2St, А14С3 4- 12Н20 - 4А1(ОН)31 4- 3CH4t.

4. Алюминий легко растворяется в соляной кислоте и в разбавленной серной кислоте:

2А1 + 6НС1 = 2А1С13 + 3H2t,

2А1 + 3H2S04 = A12(S04)3 + ЗН2Т.

В разбавленной азотной кислоте реакция идет с выделением оксида азота (II):

Al + 4HN03 = A1(N03)3 + NOt + 2Н20.

При нагревании алюминий способен восстанавливать концентрированные серную и азотную кислоту без выделения водорода:

2А1 + 6H2S04 (ковц, = A12(S04)3 + 3SO Т + 6Н20

Al + 6HNO3 (конц, = A1(N03)3 + 3NOJ + 3H20.

Алюминий растворяется в растворах щелочей:

2А1 + 2NaOH + 6Н20 - 2Na[Al(OH)J + ЗН2Т.

Оксид алюминия. В лаборатории оксид алюминия получают прокаливанием его гидроксида:

2А1(ОН)3 - А1203 + ЗН20.

Оксид алюминия с водой не взаимодействует, но растворяется в кислотах и щелочах:

А1203 + 6НС1 = 2А1С13 + ЗН20,

А1203 + 2NaOH + ЗН20 = 2Na[Al(OH)J.

При сплавлении со щелочами или карбонатами щелочных металлов он образует метаалюминаты:

А1203 + Na2C03 = 2NaA102 + C02t.

А1203 + 2NaOH = 2NaA102 + Н2ОТ.

Гидроксид алюминия. А1(ОН)3 — белое студенистое вещество, нерастворимое в воде, обладающее амфотерными свойствами. Гидроксид алюминия получается обработкой солей алюминия щелочами и гидроксид ом аммония:

А1Вг3 + ЗКОН = А1(ОН)31 + ЗКВг.

В первом случае необходимо избегать избытка щелочи, в которой гидроксид алюминия растворяется:

А1(ОН)3 + КОН = К[А1(ОН)4].

При слабом подкислении тетрагидроксоалю-минаты разрушаются:

Na[Al(OH)J + С02 = А1(ОН)31 + NaHC03.

Переходные металлы и их соединения

Переходные металлы — это элементы с валентными d - или f - электронами (элементы побочных подгрупп периодической системы). Эти элементы обладают рядом характерных свойств: переменные степени окисления, способность к образованию комплексных ионов; образование окрашенных соединений.

ХРОМ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

Электронная конфигурация атома: [Ar]3d54s1.

Основные степени окисления: -1-2,+3,-1-6.

При высоких температурах хром горит в кислороде с образованием Сг203, при нагревании с галогенами хром образует галогениды состава СгНа13.

Хром пассивируется холодными концентрированными H2S04 и HN03, однако при сильном нагревании он растворяется в этих кислотах:

2Cr + 6H2S04 (конц, = Cr2(S04)3 + 3S02 + 6Н20,

Сг + 6НМ03(коиц) = Cr(N03)3 + 3N02 + 3H20.

Хром растворяется в разбавленных сильных кислотах (НС1, H2S04). В этих случаях в отсутствии воздуха образуются соли Сг2+, а на воздухе — соли Сг3+:

Cr + 2HC1 = CrCl2 + H2,

4Cr + 12HC1 + 302 = 4CrCl3 + 6H20.

Соединения хрома (III). Соли трехвалентного хрома сходны с солями алюминия. При действии щелочей на соли хрома (III) выпадает зеленый осадок Сг(ОН)3:

Cr2(S04)3 + 6NaOH = 2Cr(OH)3l + 3Na2S04.

Гидроксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами, растворяясь как в кислотах:

2Cr(OH)3 + 3H2S04 = Cr2(S04)3 + 6Н20, так и в щелочах:

Cr(OH)3 + КОН - K[Cr(OH)J.

При прокаливании Сг(ОН)3 образуется оксид хрома (III) Сг203:

2Сг(ОН)3 -> Сг203 + ЗН20.

Соединения хрома (VI). Оксид хрома (VI)

Сг03 — кислотный оксид. Он реагирует со щелочами, образуя желтые хроматы Сг042, например:

Сг03 + 2К0Н « К2СЮ4 + Н20.

В кислой среде ион СгО2 превращается в ион Сг202 оранжевого цвета.

В щелочной среде эта реакция протекает в обратном направлении:

кислая среда 2Сг02- + 2Н+ щелочная среда* Cr.O2 + Н.О.

Все соединения хрома (VI) являются сильными окислителями.

МАРГАНЕЦ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

Электронная конфигурация атома: [Ar]3d54s2. Основные степени окисления: +2, +4, +7.

Металлический марганец реагирует с кислотами, образуя соли марганца (II).

Mn + 2НС1 = МпС12 + Н2Т.

Оксид марг