Готовимся к ОГЭ. Вопрос 8

Химические свойства простых веществ

Простые вещества делятся на металлы и неметаллы. Свойства металлов и неметаллов отличаются, поэтому рассмотрим их по отдельности.

Химические свойства металлов

Свойства металлов  зависят от активности (активные, средней активности или неактивные) , а так же от того, обладает ли он амфотерными свойствами или нет.

В общем виде свойства металлов представлены в  таблице

                  Электрохимический ряд активности металлов

        Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Cr Zn Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pd Pt Au

	Вещество		Возможность к взаимодействию	Условия взаимодействия
простое	Мe		-
	н Мe		+
	О2		+	Металл в ряду активности стоит до серебра
	Н2		+	Металл активный
сложное	Н2О		+	Металл в ряду активности стоит до водорода 1.Металл активный Me + H2O =  Me(OH)n + H2     2. Металл средней активности Me + Н2О = Мех Оу + Н2
	оксид	основный	+	1.Оксид образован металлом 2.Металл  в ряду активности металлов стоит левее металла, входящего в состав оксида
		амфотерный
		кислотный
	гидроксид	щелочь	+	Только  Zn. Be. Al
		нерастворимое основание	_
		амфотерный гидроксид	_
		кислород содержащая кислота	+	Металл в ряду активности стоит до водорода
	бескислородная кислота
	соль		+	1.      Металл не растворим в воде 2.      Соль растворима в воде 3.      Металл  в ряду активности металлов стоит левее металла, входящего в состав соли

Примечание: Аl, Fe, Co, Be, Cr пассивируют в холодной концентрированной серной и азотной кислотах, но реагируют с ними при нагревании.

Химические свойства неметаллов

Основные химические свойства неметаллов представлены в таблице

неметалл	металл	H2	О2	H2O	щелочь	HNO3	H2SO4(конц.)
Галогены Сl2 F2 Br2 I2	+	+	-	+	+	Только йод	-
S	+	+	+	-	+	+	+
Si	+	-	+	-	+	-	-
C	+	+	+	+	-	+	+
P	+	-	+	+	+	+	+
N2	+	+	+	-	-	-	-
О2	+	+	-	-	-	-	-
H2	+	-	+	-	-	-	-

Более подробно:

С металлами

неметалл	взаимодействие с металлами	Основной продукт	пример
галогены F2,С12 , Br2, I2	почти со всеми	галогениды (фториды, хлориды, бромиды, иодиды)	2Al + 3Br2 = 2AlBr3 (бромид алюминия)
S	При нагревании сера взаимодействует со многими металлами, часто — весьма бурно. Иногда смесь металла с серой загорается при поджигании.	сульфиды	Cu + S = CuS (сульфид меди)
N2	В обычных условиях азот непосредственно взаимодействует лишь с литием. С натрием, магнием, кальцием, титаном и некоторыми переходными металлами подобная реакция идет при нагревании. С большинством других (менее активных) металлов азот не взаимодействует вообще.	нитриды	3Ca+N2=Ca3N2  (нитрид кальция)                  6Li+N2=2Li3N  (нитрид лития)  4Fe + N2 = 2Fe2N, 2Co + N2 = 2CoN, 3Ni + N2 = Ni3N2.
C	при значительном нагревании	карбиды	Ca + 2C =CaC2 Карбид кальция 4Al + 3C =Al4C3 Карбид алюминия Cr + C =CrC Карбид хрома 3Fe +C =Fe3C Карбид железа
P	при нагревании	фосфиды	3Li + Р = Li3P Фосфид лития

С кислородом

неметалл	условия	уравнение
Галогены Сl2 F2 Br2 I2	С кислородом и азотом галогены непосредственно не взаимодействуют
S	Сера горит на воздухе при обычных условиях с образованием сернистого газа	S + O2   = SO2
C	Углерод горит с образованием углекислого газа (или угарного газа в случае недостатка кислорода)	С+ O2   = СO2 2С + O2   = 2СO
P	Фосфор, как элемент с переменной степенью окисления, так же может образовывать два оксида в зависимости от количества кислорода	4Р + 5O2   = 2Р2O5 4Р + 3O2   = 2Р2O3
N2	Азот взаимодействует с кислородом только при очень высоких температурах	N2 + O2   = 2NO
Si	Измельченный кремний при нагревании до 400–600 °С реагирует с кислородом	Si + O2 = SiO2.
H2	Смесь водорода с кислородом –взрывоопасна (гремучий газ) .	2Н2 + О2 = 2Н2О

С водой

неметалл	условия	уравнение
Галогены Сl2 F2 Br2 I2	фтор очень активно реагирует с водой, со взрывом	2H2O + 2F2 = 4HF + O2 Cl2 + H2O = HCl +HClO,
S	Не взаимодействует
C	При пропускании водяных паров через раскаленный уголь образуется оксид углерода (II) и водород (синтез – газ)	C + H2O = CO + H2
P	Взаимодействует с водяным паром при температуре выше 500 °С, протекает реакция диспропорционирования с образованием фосфина и фосфорной кислоты	8P +12H2O =5PH3+3H3PO4
N2	Не взаимодействует
Si	Не взаимодействует
H2	Не взаимодействует

Со щелочью

неметалл	условия	уравнение
Галогены Сl2 F2 Br2 I2	При обычных условиях	Cl2 + KOH = KClO + KCl (на холоде); 3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3Н2О (при нагревании).
S	Сера способна к реакциям диспропорционирования, при взаимодействии со щелочью образуются сульфиды и сульфиты:	3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O.
C		Не взаимодействует
P	В холодных концентрированных растворах щелочей  медленно протекает реакция диспропорционирования:	4Р + 3KOH + 3Н2О = РН3 + 3KН2РО2 .
N2		Не взаимодействует
Si	Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.
H2		Не взаимодействует

С водородом

неметалл	условия	уравнение
Галогены Сl2 F2 Br2 I2	При обычной температуре водород реагирует лишь со фтором: С хлором реагирует только на свету, образуя хлороводород, с бромом реакция протекает менее энергично, с йодом не идет до конца даже при высоких температурах.	H2 + F2 = 2HF.
S	При пропускании водорода через расплавленную серу образуется сероводород:	H2 + S = H2S.
C	Реагирует с водородом в присутствии никелевого катализатора, образуя метан:	C + 2H2 = CH4.
P		Не взаимодействует
N2	При нагревании водород обратимо реагирует с азотом, причем при высоком давлении и в присутствии катализатора:	3H2 + N2 = 2NH3.
Si		Не взаимодействует
О2	Взаимодействие с кислородом. При нормальных условиях водород не реагирует с кислородом, при 400 °С реагирует с кислородом, а при 600 °С – с воздухом, при поджигании реакция протекает со взрывом:	2H2 + O2 = 2H2O.

С азотной кислотой

Азотная кислота окисляет неметаллы до высших оксидов.

Так как неметаллы – не такие сильные восстановители, как активные металлы, азот может восстановиться только до +4, образовав NO₂ или NO соответственно.

 При окислении неметаллов концентрированной азотной кислотой образуется бурый газ (NO₂), а если кислота разбавленная, то образуется NO. Схемы реакций следующие:

неметалл + HNO₃(разб.) → соединение неметалла в высшей степени окисления + NO 

неметалл + HNO₃(конц.) → соединение неметалла в высшей степени окисления + NO₂

неметалл	условия	уравнение
Галогены Сl2 F2 Br2 I2	Только йод	10HNO3(конц.) + I2 (t)→ 2HIO3 + 10NO2↑ + 4H2O 10HNO3(разб.) + 3I2 (t)→ 6HIO3 + 10NO↑ + 2H2O
S		S + 6HNO3(конц.) → H2SO4 + 2H2O + 6NO2↑ S + 2HNO3(разб.) → H2SO4 + 2NO↑
C		C + 4HNO3(конц.) → CO2↑ + 2H2O + 4NO2↑ 3C + 4HNO3(разб.) → 3CO2↑ + 2H2O + 4NO↑
P		P + 5HNO3(конц.) → H3PO4 + H2O + 5NO2↑ 3P + 5HNO3(разб.) + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO↑
N2		Не взаимодействует
Si		пассивирует
О2		Не реагирует
В		B + 3HNO3(конц.) → H3BO3 + 3NO2↑ B + HNO3(разб.) + H2O → H3BO3 + NO↑

С концентрированной серной кислотой

Серная кислота (конц) окисляет некоторые неметаллы (которые проявляют восстановительные свойства), как правило, до максимальной — высшей степени окисления (образуется оксид этого неметалла). Сера при этом тоже восстанавливается до SO₂:

неметалл	условия	уравнение
Галогены Сl2 F2 Br2 I2		Не взаимодействует
S		2H2SO4(конц.) + S → 3SO2↑ + 2H2O
C		C + 2H2SO4(конц.) → CO2↑ + 2H2O + 2SO2↑
P		2P + 5H2SO4(конц) → 2H3PO4 + 2H2O + 5SO2↑
N2		Не взаимодействует
Si		Не взаимодействует
О2		Не реагирует

Взаимодействие с основными оксидами

возможно два варианта: 1) неметалл – восстановитель (водород, углерод):

CuO + H₂ = Cu + H₂O;

2) неметалл – окислитель (кислород, озон, галогены):

4FeO + O₂ = 2Fe₂O₃.

Галогены могут взаимодействовать с галогенидами , вытесняя менее активные галогены из их солей

Неметаллы могут реагировать с другими неметаллами 

Презентация - тренажер 1

Презентация - тренажер 2

 Тест для самостоятельного решенияПроверить себя можно по ссылке
 https://docs.google.com/spreadsheets/d/1oi4bY9PJbYZ3eQpOzZ0VuDKFKqhmDoyCsw9pIz5Ar6w/edit#gid=771642200