Решение. 1. Взаимодействие металлов с неметаллами

1. Взаимодействие металлов с неметаллами.

Все металлы при тех или иных условиях взаимодействуют с неметаллами. Если металл проявляет переменную степень окисления, то активные неметаллы окисляют его до характерной степени окисления (а), а неактивные - до устойчивой, но ниже характерной (б):

а) 2Fe + 3F₂ → 2FeF₃; б) Fe + S → FeS.

2. Взаимодействие металлов с водой.

В воде растворяются щелочные, щелочноземельные металлы, таллий и лантан.

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

в-ль │ 2 │ Na⁰ - 1e^– → Na⁺¹ процесс окисления

о-ль │ 1 │ 2H⁺¹ + 2e^– → H ₂⁰ процесс восстановления.

3. Взаимодействие металлов со щелочными расплавами в присутствии следующих окислителей:

KNO₃→ NaNO₂; O₂→ 2O^-2; KClO₃ → KCl

Со щелочными расплавами окислителей реагируют металлы, которые в высших степенях окисления образуют амфотерные или кислотные оксиды.

Щелочные расплавы окислителей окисляют металлы до высшей степени окисления. При этом образуется соль анионного типа с высшей положительной степенью окисления металла, продукт восстановления окислителя и пары воды.

3. Взаимодействие металлов с растворами щелочей.

В реакцию с растворами щелочей вступают только те металлы, которые в ряду напряжений стоят до водорода (чтобы могли вытеснить водород из воды) и оксиды и гидроксиды которых амфотерны.

Процесс взаимодействия металлов с растворами щелочей протекает постадийно:

1. Снятие защитной оксидной пленки, которой покрыт металл:

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄]

2. Металл, освобожденный от защитной оксидной пленки, взаимодействует с водой и образуется нерастворимый в воде гидроксид:

2Al⁰ + 6H_2­O = 2 Al(OH)₃↓ + 3H₂⁰↑

3. Растворение образовавшегося гидроксида:

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]

Суммарно:

2Al⁰ + 2NaOH +6H_2­O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂⁰↑

в-ль 2 Al⁰ – 3e^– = Al⁺³ процесс окисления

о-ль 3 2H⁺ + 2e^– = H₂⁰ процесс восстановления