Курсовая работа: Властивості s-металів та їх сполук

BeF2 + Mg à Be + MgF2,3BaO + 2Al à 3Ba + Al2O3.

Інші метали - електролізом розплавів, наприклад:

CaCl2 à Ca + Cl2, Катод: Ca2+ +2 ē à Cao, Анод: 2Cl- - 2 ē à Cl2o.

Крім того, магній добувають металотермічним методом (при прокалюванні доломиту при 1300оС з феросиліцієм чи алюмосиліцієм, в якому відновником виступає Si)

2 (CaO·MgO) + Si à Ca2SiO4 + 2Mg,

чи за тією ж схемою - вугільнотермічним методом (відновленням магнійвмістних сполук за допомогою вугілля С в електропечах при 2100оС).

2.2.1 Поширення у природі

У земній корі міститься берилію - 0,0005%, магнію - 1,95%, кальцію - 3,38%, стронцію - 0,014%, барію - 0,026%, радій - штучний елемент. У природі елементи ІІА-підгрупи, крім штучно одержаного радію, зустрічаються лише у вигляді складних сполук - силікатів, карбонатів, сульфатів, фосфатів тощо. Найважливішими є такі мінерали: берилію - берил 3BeO·Al2O3·6SiO2 (до речі, прозорі забарвлені домішками різновиди берила є дорогоцінними каміннями: зелений - ізумруд, блакитний - аквамарин), фенакит Be2SiO4, хризоберил BeO·AL2O3; магнію - магнезит MgCO3, доломит MgCO3·CaCO3, бішофіт MgCl2·6H2O, каїніт KCl·MgSO4·3H2O, карналіт KCl·MgCl4·6H2O; кальцію - кальцит (крейда, вапняк, мармур) CaCO3, гіпс CaSO4·2H2O, флюорит (плавиковий шпат) CaF2, фторапатит 3Ca3 (PO4) 2·CaF2, фосфорит Ca3 (PO4) 2; стронцію - целестин SrSO4, стронцініт SrCO3; барію - барит BaSO4, вітерит ВаСО3.

2.2.2 Фізичні властивості

У вільному стані всі метали ІІА-підгрупи - сріблясто-білі речовини за винятком берилію, який має світло-сірий колір.

Загальна закономірність змінення фізичних властивостей нагадує лужні метали (табл.4).

За винятком берилію та радію, всі вони достатньо ковкими, пластичними і м’якими, хоч і твердіші за лужні метали. Берилій відрізняється значною твердістю та крихкістю, барій при різкому сильному ударі розколюється на окрем шматки.

Таблиця 4 - Фізичні властивості металів ІІА-підгрупи

Температури плавлення та кипіння цих металів вищі, ніж у лужних, причому із зростаннім порядкового номера Тпл. змінюються не монотонно, що пов’язано зі зміненою типу кристалічних решіток. У кристалічному стані за звичайних умов берилій та магній мають гексагональну кристалічну решітку, кальцій та стронцій - кубічну гранецентровану, а барій - кубічну об’ємоцентровану. Від Be до Mg при однаковому типі решітки температури плавлення зменшуються. При переході від Mg до Са змінюється тип кристалічної решітки, тому Тпл. (Mg) < Тпл. (Са). Потім, починаючи від Са, темпратури плавлення знов зменшуються

Тип зв’язку - металічний - зумовлює високу тепло - і елекропровідність. Найслабшим провідником електричного струму берилій.

Крім радію, метали підгрупи ІІА є легкими. Ход змінення густин повинен бути монотонним, але з цього ряду випадають магній та кальцій. Справа в тому, що при зростанні порядкового номера по підгруп збільшуються об’єми і маси атомів і тому можна було б очікувати зростання густини. Але насправді при переході від Mg до Ca радіус атома змінюється дуже різко, а маса - мало, що й призводить до стрибка густини.

Берилій та магній покриті оксидною плівкою не змінюються на повітрі. Завдяки хімічній активності та для запобігання взаємодії з повітрям лужноземельні метали зберігать у запаяних ампулах під шаром гасу чи вазелинового масла.

При внесенні у вогонь деякі лужноземельн метали дають характерне забарвлення: кальцій - темно-оранжеве, барій та радій - темно-червоне, стронцій - блідо-зелене.

2.2.3 Хімічні властивості

Метали ІІА-підгрупи мають загальну електронну формулу зовнішнього енергетичного рівня ns2, на попередньому електронному шарі містять по всім електронів, а атом берилію - тільки два. Починаючи від Са, з’являються вільні d-підрівні, що зумовлює вищу активність лужноземельних металів (Ca, Sr, Ba) і відмінність хімічних властивостей від берилію і магнію.

Відношення до води. З водою Be і Mg завдяки наявності на їх поверхні інертної оксидної плівки взаємодіють дуже помірно тільки при нагріванні, а лужноземельні метали - вже за звичайних температур, причому Са реагує досить повільно, Sr - енергійно, а Ва - бурхливо. Реакція проходить згідно із загальною схемою

Ме + 2Н2О à Me (OH) 2 + H2.

Внаслідок реакції виділяється водень утворюються основи: Ве (ОН) 2 і Mg (OH) 2 - нерозчинні у воді, а гідроксиди Ca (OH) 2 і, особливо, Sr (OH) 2 і Ba (OH) 2 розчиняються достатньо добре, належать до сильних основ, тому їх називають лугами.

Взаємодія з елементарними окисниками лужноземельних металів проходить подібно до реакцій лужних металів, але менш енергійно. При прямому окиснені киснем всі ІІА-метали дають оксиди, а барій – пероксид

2Mg + O2 à 2MgO (оксид),

Ba + O2 à BaO2 (пероксид).

Однак при температурі 800оС пероксиди барію розкладаються, тому при спалюванні Ва одразу утворюється оксид

2Ba + O2 (to) à 2BaO (оксид).

З іншими окисниками s-метали ІІ групи утворюють бінарні сполуки. Взаємодія с сіркою, азотом, фосфором, вуглецем протікає при нагріванні, з галогенами - за звичайних температур, за винятком берилію, який реагує при кімнатній температурі лише з фтором, а з рештою галогенів - при нагріванні. Внаслідок цих реакцій метали окиснюються до ступеня окиснення +2, а окисник набуває мінімального ступеня окиснення: S-2, N-3, P-3, Hal-1, C-4 (крім кальцію, який звичайно відновлює Карбон до ступеня окиснення C-1). З воднем безпосередньо взаємодіють лише лужноземельні метали, а Be і Mg в таку реакцію не вступають. Приклади реакцій (в дужках наводяться назви відповідних типів бінарних сполук):

Be + F2 à BeF2 (галіди),

Ba + S à BaS (халькогеніди),

3Mg + N2 à Mg3N2 (нітриди),

Ca + H2 à CaH2 (гідриди),

Ca + 2C à CaC2 (карбіди),

3Ba + 2P à Ba3P2 (фосфіди).

Відношення до кислот. Усі метали ІІА-підгрупи з різною мірою енергійності взаємодіють з неокиснювальними кислотами, утворюючи сіль і вільний водень:

Mе + 2HАn àMеАn2 + H2.

Взаємодія з окиснювальними кислотами проходить досить бурхливо, причому окисники, що містяться в азотній HNO3 чи концентрованій сірчаній H2SO4 кислотах, відновлюються до мінімального ступеня окиснення, наприклад:

4Mg+ 10HNO3 (дуже розв) à4Mg (NO3) 2+ NH4NO3+ 3H2O,

4 Ca + 5H2SO4 (конц) à 4CaSO4 + H2S + 4H2O.

Дещо отсторонь у цьому ряді стоїть Ве, який пасивується (тобто вкривається захисною оксидною плівкою) у присутності холодних концентрованих HNO3 H2SO4) і може вступати з ними у взаємодію лише при триваловаму нагріванні - цим Ве нагадує Al.

Відношення до лугів. Усі лужноземельні метали і магній виявляють стійкість до лугів, але берилій подібно до алюмінію розчиняється у рідких лугах з утворенням комплексних солей - тетрагідроксоберилатів, а при високих температурах здатний сплавлятися з твердими лугами, внаслідок чого утворюються середні солі - берилати:

Be + 2NaOH (р-н) + 2H2O à Na2 [Be (OH) 4] + H2,Be + 2NaOH (to) à Na2BeO2 + H2.

Взаємодія з амоніаком має особливе значення, оскільки дає змогу одержувати нейтральні комплекси. Метали ІІА-підгрупи як і лужні метали розчиняються у рідкому амоніаку з утворенням амідів, наприклад:

Ca + 2 NH3 (рідкий) à Ca (NH2) 2 + H2.

Аміди загального складу Ме (NH2) 2 на відміну від амідів лужних металів МеNH2 не розкладаються при кип’ятінні, а виділяють досить стійкі комплексні амоніакати [Me (NH3) 6], в яких ступінь окиснення металу дорівнює 0.

2.2.4 Сполуки s-металів ііа-підгрупи та їх властивості

Завдяки високій реакцій здатності s-метали ІІ групи утворюють численні сполуки.

Оксиди мають загальну формулу МеО. Деякі оксиди мають поширені тривіальні назви: MgO - палена магнезія, СаО - негашене вапно.

Оксиди лужноземельних металів CaO, SrO і BaO належать до типових основних оксидів: при розчинені у воді вони дають відповідні гідроксиди - луги, а при взаємодії з кислотами і кислотними оксидами - солі.

Окреме місце займають оксиди берилію та магнію. Оксид ВеО не розчиняється у воді і виявляє амфотерні властивості, тобто реагує не тільки з кислотами, але й з лугами:

BeO + 2HCl à BeCl2 + H2O,

BeО + 2NaOH (р-н) + 2H2O à Na2 [Be (OH) 4],

BeO + 2NaOH (to, сплавлення) à Na2BeO2 + H2О.

Оксид магнію відносно до води та інших реагентів теж поводить себе неоднозначно: дрібнокристалічний MgO є хімічно активним: помірно розчиняється у воді, поглинає СО2 та інші кислотні оксиди, легко взаємодіє з кислотами:

MgO + H2O à Mg (OH) 2,MgO + CO2 à MgCO3,MgO + H2SO4 à MgSO4 + H2O.

Однак прокалений MgO стає твердим і втрачає хімічну активність.

Добувають оксиди металів ІІА-підгрупи не прямою взаємодіює з киснем, оскільки це був би дуже дорогий спосіб, а при розкладанні солей, найчастіше - карбонатів. Однак розкладання карбонату барію проходить при високій температурі (1625оС), тому для добування ВаО розкладають нітратну сіль:

MgCO3 à MgO + CO2,CaCO3 à CaO + CO2,4Ba (NO3) 2 à 2BaO + 4NO2 + O2.

Магній та елементи підгрупи кальцію утворюють пероксиди МеО2 і супероксиди (надпероксиди) МеО4. Пероксиди - білі тверді речовини, які можна вважати солями Гідроген пероксиду, тому у присутності води вони піддаються необоротному гідролізу:

СaО2 + 2H2O à Ca (OH) 2 + H2O2.

Стійкість пероксидів зростає у ряді:

BeO2<MgO2<CaO2<SrO2<BaO2.

Пероксид барію використовується для одержання Гідроген пероксиду:

BaO2 + 2H2O à Ba (OH) 2 + H2O2,BaO2 + H2SO4 à BaSO4↓+ H2O2.

Cупероксиди - речовини жовтого кольору, менш стійкі, ніж пероксиди, утворюються як побічний продукт при добуванні пероксидів.

Гідриди s-металів ІІ групи - тверді речовини, в яких атоми Гідрогену перебувають у ступені окиснення -1. При безпосередній взаємод з воднем вдається одержати тільки гідриди лужноземельних металів, а BeH2 і MgH2 утворюються через обмінні реакції з гідридом літію в етерних розчинах, наприклад:

2LiH + BeCl2 à BeH2 + 2LiCl.

Гідрид берилію - типово ковалентна сполука, яка нагадує за властивостями AlH3, у MgH2 більш чітко виявляється йонний зв’язок, а в гідридах лужноземельних металів йонний зв’язок переважає. Всі гідриди є сильними відновниками, при розчиненні у воді вони розкладаються з виділенням водню:

MeH2 + 2H2O à Mе (OH) 2 + H2.

Гідроксиди s-металів ІІ групи складу Ме (ОН) 2 - білі кристалічні речовини. Для деяких з них застосовуються тривіальні назви: Сa (OH) 2 - гашене вапно, або вапняне молоко, Ba (OH) 2 - баритова вода.

Розчинність гідроксидів збільшується по підгруп згори вниз: Be (OH) 2, Mg (OH) 2 і навіть Ca (OH) 2 належать до малорозчинних сполук, розчинність Sr (OH) 2 і Ba (OH) 2 дещо краща. Сила основ теж зростає по підгрупі: Ве (ОН) 2 - слабка амфотерна основа, Mg (OH) 2 - основа середньо сили, а решта гідроксидів вважаються сильними основами - лугами.

Для всіх гідроксидів, крім Ве (ОН) 2, характерні типові основні властивості: взаємодія з кислотами, кислотними оксидами, кислими, основними і нормальними солями, з деякими неметалами подібно до лугів s-металів І групи. Наприклад:

Ca (OH) 2 + 2HNO3 à Ca (NO3) 2 + 2H2O, Ca (OH) 2 + CO2 à CaCO3↓ + H2O, Ca (OH) 2 + 2NaHCO3 à CaCO3↓+ Na2CO3 + 2H2O, Ba (OH) 2 + FeOHCl2 à BaCl2 + Fe (OH) 3↓, Ba (OH) 2 + Na2SO4 à BaSO4↓ + 2NaOH, 2Ca (OH) 2 + Cl2 à CaCl2 + Ca (ClO) 2 + 2H2O.

Щодо гідроксиду берилію, то його амфотерний характер можна виразити рівняннями реакцій як з кислотами, так і з лугами:

Be (OH) 2 + H2SO4 à BeSO4 + 2H2O,

Be (ОH) 2 + 2KOH (р-н) à Na2 [Be (OH) 4],

Be (OH) 2 + 2NaOH (to, сплавлення) à Na2BeO2 + H2О.

Солі s-металів ІІ групи в основному - білі кристалічні речовини. Якщо сол мають інше забарвлення - це наслідок впливу аніона, наприклад, сіль Барій хромат BaCrO4 зобов’язана своїм яскраво жовтим кольором наявності хромат-аніона CrO42-. Розчинність солей (сульфатів, хлоридів, карбонатів) зменшується по групі згори вниз (рис.2).

Рисунок 2 - Розчинність солей Са, Sr, Ва у воді (моль/лН2О)

Це пояснюється зменшенням енергії гідратац йонів Ме2+ і збільшенням міцності кристалічної решітки. У такій самій закономірності зростає і термічна стійкість солей.

Солі, утворені лужними металами і аніонами сильних кислот, у воді не гідролізуються, а берилієві та магнієві солі таких кислот у розведених розчинах піддаються гідролізу, даючи кислу реакцію середовища, в яких рН<7, наприклад:

Mg (NO3) 2 + H2O ↔ (MgOH) NO3 + HNO3,Mg2+ H2O↔ MgOH+ + H+.

Галіди (або галогеніди) мають загальну формулу МеHal2, де Hal - F, Cl, Br, I. Це білі кристалічні сполуки, які одержують при безпосередній взаємодії елементів чи хлоруванням оксидів за наявност розжареного вугілля:

MgO + Cl2 + C à MgCl2 + CO.

Деякі галіди (MgCl2·6H2O) добувають з морської води при її випаровуванні.

Фториди різко відрізняються від інших галідів своєю малою розчинністю, наприклад, плавиковий шпат CaF2 ма добуток розчинності усього ДР =10-11, що пояснюється дуже малими розмірами аніона F - порівняно з катіоном Ме2+. Інш галіди добре розчинні у воді (так, у 100г води при кімнатній температур розчиняється близько 130г СаCl2). При випаровуванні вони виділяються з розчинів у формі кристалогідратів (наприклад, MgCl2·6H2O), які при нагріванні поводять себе по-різному:

BaCl2·2H2O à BaCl2 + 2H2O,

CaCl2·6H2O à BaCl2 + 6H2O,

MgCl2·6H2O à MgO + 2HCl + 5H2O.

Завдяки схильності утворювати кристалогідрати галогеніди є дуже гігроскопічними, на повітрі вони розпливаються, витягуючи атмосферну вологість.

Нітрати у кристалічному стані теж існують у формі кристалогідратів, крім нітрату барію, який частіше утворюється безводним, але можна виділити і кристалогідрати Ba (NO3) 2·nH2O (де n=2,4). За високих температур нітрати розкладаються за схемою:

2Ме (NO3) 2 à 2MeO + 4NO2 + O2.

Cульфати MeSO4 - білі кристалічні речовини, розчинність яких зменшується у міру зростання порядкового номера металу. BeSO4 і MgSO4 добре розчиняються у воді, а розчинність СаSO4, SrSO4 і BаSO4 на 100г води становить відповідно 0, 202г; 0,014г; 0,0002г. Сульфати SrSO4 і BaSO4 кристалізуються без кристалізаційної води, а сульфати кальцію і магнію - у формі кристалогідратів СаSO4·2H2O і MgSO4·7H2O. Останню формулу іноді записують у вигляд комплексної сполуки, яка містить у зовнішній сфері тільку одну молекулу води: [Mg (H2O) 6] SO4·H2O.

Карбонати МеСО3 - білі кристалічні речовини, важкорозчинні у воді, причому розчинність, як і у сульфатів, зменшується по підгрупі згори вниз. Розчинити карбонат металу ІІА-підгрупи вдається тільки хімічним шляхом, пропускаючи вуглекислий газ через х завіси (взбовтані у воді роздрібнені частинки кристалічного осаду), чи, використовуючи амоній хлорид:

MgCO3 (кр) + CO2 + H2O à Mg (HCO3) 2 (р),

CaCO3 (кр) + 2NH4Cl à CaCl2 (р) + 2NH3 + H2O + CO2.

2.1.5 Застосування S-металів

IIА-ПІДГРУПИ ТА ЇХ СПОЛУК

Берилій використовують для виготовлення інтерметалічних сполук - берилідів складу МеВе12 (де Ме - Ti, Nb, Ta, Mo) чи MeBe11 (де Me - Nb, Ta), які мають високу температуру плавлення і не окиснюються навіть при нагріванні до 1200-1600оС. Крім того, берилій застосовують як легуючий компонент у багатьох сплавах, який надає їм підвищену корозійну стійкість, велику міцність і твердість. Найціннішими сплавами є берилієві бронзи, які використовують у літакобудівництві, електротехніці тощо. В атомних реакторах берилій і оксид берилію ВеО використовують як сповільнювачі і відбивачі (ОТРАЖАТЕЛИ) нейтронів. У суміші з препаратами радію Ве є джерелом нейтронів, що утворюються при д альфа-частинок:

94Be + 42He à 126C + 10n.

Оксид берилію застосовують як хімічно стійкий вогнестікий матеріал для виготовлення тиглів і спеціальної кераміки, ВеО входить до складу деяких склоутворюючих сумішей. Сполуки берилію отруйні!

Магній в основному використовується для виробництва "надлегких" сплавів (таких як дюралімін, електрон, магналій, гідроналій, необхідних у машинобудівництві та авіації); в металургії - як розкислювач і десульфуючий агент, оскільки він відновлює оксиди сульфіди з утворенням важкорозчинних у розплавлених металах сполук; у металотермії - для виробництва Ti, Zr, V, U та ін. Суміші порошку магнію з окисниками використовують для освітлювальних і запалювальних ракет, снарядів, у фото - і освітлювальній техніці.

Оксид магнію, або палену магнезію MgO застосовують при виробництві чистого магнію як наповнювач гуми для очищення нафтопродуктів при виготовленні вогнестійкої цегли, будівельних матеріалів.

Хлорид магнію MgCl2 використовують для одержання чистого магнію, а також у великих кількостях для виробництва магнезіального цементу, який виробляють, змішуючи попередньо прожарений MgO з 30% розчином MgCl2. При поступовому висиханні утворюються полімерн ланцюги - біла тверда маса, стійка відносно до кислот і лугів.

Кальцій вводять у сплави заліза для видалення з них вуглецю та сірки, а також використовують для добування гідриду і карбіду кальцію. Гідроксид кальцію Са (ОН) 2 (вапняне молоко, або гашене вапно) застосувють як дешева розчинна основа. Хлорид кальцію завдяки його високій гігроскопічності застосовують як зневоджуючий засіб. Нітрат кальцію - мінеральне добриво.

Сульфат кальцію поряд з іншими сполуками широко використовують для виробноцтва в’яжучих матеріалів.

Застосування природних різновидів карбонату кальцію дуже поширене. Вапняк СаСО3 є вихідною сировиною для одержання важливих будівельних матеріалів - вапна і цементу, крейда використовується як мінеральний барвник і основа для полірувальних засобів, мармур - для скульптурних робіт, виготовлення електротехнічних щитів.

Стронцій та його сполуки застосовуються менше, ніж кальцій. Амальгама стронцію застосовується для добування двохвалентних сполук рідкоземельних елементів. Металевий стронцій додають до сплавів магнію, алюмінію, свинця, нікелю та міді. Сплави на основі Sr і Mg використовують для створення вакууму в термоіонних перетворювачах. Нітрати стронцію використовують у піротехниці для виготовлення сумішей, що згоряють червоним полум’ям.

Барій використовують в антифрикційних сплавах на основі свинцю у вакуумній техніці, а в останній час - у поліграфії, де сплави на основі Ba-Pb майже зoвсім витіснили сплави Pb-Sb. Розчин Ва (ОН) 2 - баритова вода - лабораторний реактив для відкриття СО2. Нітрат барію Ba (NO3) 2 застовується у виробництві сигнальних ракет для забарвлення вогнів зеленим кольором. Сол барію на відміну від солей Са і Sr отруйні!

3. В’яжучі матеріали

В’яжучими матеріалами (або просто в’яжучими) називаються порошкоподібні речовини, що при контакті з водою перетворюються у пластичну масу, яка загустіває і переходить у твердий міцний стан. В'яжучі використовуються у будівельних розчинах (для скріплення цегли та інших елементів споруд), для виготовлення бетону, будівельних деталей і конструкцій.

До в’яжучих належать: вапно, гіпси, цементи.

Вапно одержують при випалюванні в шахтних пічах вапняка, який піддається термічній дисоціац з значним поглинанням теплоти

CaCO3 (to) à CaO + CO2.

Вапняк застосовують у багатьох галузях промисловості, а також у сільскому господарств для нейтралізації закислених грунтів. Однак найчастіше вапно змішують у певній пропорції з піском і водою, отримуючи так званий вапняний розчин

СаO + H2O à Ca (OH) 2,

який поступово твердіє внаслідок кристалізац малорозчинного гідроксиду кальцію, утворення кристалічного СаСО3 (за рахунок повітряної вуглекислоти) і одночасного утворення силікатів кальцію

Ca (OH) 2 + CO2 à CaCO3 + H2O,

2Ca (OH) 2 + SiO2 à Ca2SiO4 + 2H2O.

Завдяки виділенню досить великої кількост води при твердінні вапняного розчину в побудованих спорудах довгий час зберігається вологість.

Цемент має помітну перевагу над вапняком. Крім того, що він усуває довгочасну вологість споруд, цемент характеризується здатністю затвердівати не тільки на повітрі, але й під водою.

Цемент - зеленувато-сірий порошок, що складається з суміші різних силікатів і алюмінатів кальцію - переважно складу Ca3SiO5, Ca2SiO4, Ca3 (AlO3) 2. Атоми Al Si схильні до утворення гетероланцюгових полімерів, в основі яких містяться зв’язки Si-O-Si і Al-O-Al. Залежно від масового співвідношення у цементі Al і Si, він поділяється на портландцемент (силікатний) глиноземний (алюмінатний). Цементи одержують при випалюванні тонкоподрібнено суміші вапняку і глини, багатою вмістом алюмінію. При цьому утворюються силікати алюмінати кальцію і виділяєтся вуглекислий газ. Ретельно розмолоту після випалювання масу (клінкер) змішують з водою, внаслідок чого утворюється тістоподібна суміш, яка поступово твердіє - відбувається "тужавіння" цементу згідно із схемами:

Ca3SiO5 + 5H2O à Ca2SiO4·4H2O + Ca (OH) 2,Ca2SiO4 + 4H2O à Ca2SiO4·4H2O, Ca3 (AlO3) 2 + 6H2O à Ca3 (AlO3) 2·6H2O.

Як видно при "тужавінні" проходять процеси гідратації, яка завершується поступовою поліконденсацією складових частин клінкеру і утворенням високомолекулярних полімерних сполук - алюмінатів силікатів кальцію. Причому, твердість цементу продовжує зростати протягом тривалого часу, оскільки відбувається поширення процесів гідратації у глибину цементних зерен.

Гіпси - палений гіпс, або алебастр CaSO4·1/2H2O (іноді його формулу записують у подвоєній формі: 2CaSO4·H2O) і гіпсовий камінь CaSO4·2H2O, який зневоджують нагріванням до 150-180оС до складу CaSO4·1/2H2O. При змішуванні напівгідрату сульфату кальцію з водою відбувається гідратація, внаслідок чого маса твердіє та кристалізується

CaSO4·1/2H2O +H2Oà CaSO4·2H2O.

На цій властивості базується застосування гіпсу для виготовлення панелей, будівельних плит, барельєфів, зліпків з різних предметів тощо.

4. Жорсткість води

Важливою обставиною є те, що на відміну від карбонату кальцію СаСО3 кисла сіль - гідрокарбонат кальцію Ca (HCO3) 2 - розчиняється у воді. Завдяки цьому у природі протікають цікаві процеси. Коли холодна дощова чи річкова вода, насичена вуглекислим газом, проникає під землю і попадає на вапняки, то відбувається їх поступове розчинення

Са СО3 (кр) + СО2 + Н2О à Ca (HCO3) 2 (р-н).

А в тих місцях, де насичена гідрокарбонатом вода виходить на поверхню землі і нагрівається соняшними промінями, проходить зворотна реакція

Ca (HCO3) 2 (р-н) àСа СО3 (кр) ↓ + СО2 + Н2О.

Так, у природі відбувається перенесення великих мас речовини. У результаті під землею можуть утворюватися величезн провалля та перечери із сталактитами.

Природна вода, яка містить розчинен гідрокарбонати кальцію та магнію, називається жорсткою. І відповідно жорсткість - це наявність у природній воді розчиненних солей кальцію та магнію.

Присутність у воді значних кількостей солей кальцію та магнію шкодить безпечному використанню води для технічних потреб. Так, при тривалій роботі парових котлів з жорсткою водою їх стінки поступово покриваються щільною плівкою накипу, який погано проводить тепло і робота котла стає неекономічною: так, шар накипу товщиною 1мм підвищує витрата палива приблизно на 5%. З іншого боку, ізольовані від води шаром накипу стінки котла нагріваються до високих температур, покриваються тріщинами і вздуттями. При цьому вони втрачають міцність, що може призвести до вибуху. Жорсткість набагато збільшує витрачання миючих засобів при пранні і погіршує якість тканин, оскільки катіони Са2+ і Mg2+ утворюють з милами (загальний склад мил СnH2n+1COONa) нерозчинні солі вищих карбонових кислот (пластівці складу Ca (СnH2n+1COO) 2↓), які осідають на випраних речах. У воді з високою жорсткістю погано розварюються овочі та м’ясо, тому що катіони кальцію утворюють з білками харчових продуктів нерозчинні сполуки. Солі магнію надають питній воді гіркого присмаку. Для запобігання зниженню органолептичних властивостей води загальна жорсткість не повинна перебільшувати 7ммоль-екв. /л.

З цих причин проблеми, пов’язані з усуненням жорсткості води, набувають практичного значення.

4.1 Види жорсткості та її вимірювання

Розрізняють тимчасову і постійну жорсткість.

Тимчасова жорсткість води зумовлюється наявністю в ній Ca (HCO3) 2, Mg (HCO3) 2, а іноді - ще й Fe (HCO3) 2, тому таку жорсткість називають ще гідрокарбонатною. Її усувають простим кип’ятінням води, внаслідок чого розчинні гідрокарбонати розкладаються випадають в осад у вигляді карбонатів чи гідроксидів - залежно від того, яка сполука має меншу розчинність

Ca (HCO3) 2 àСа СО3↓ + СО2 + Н2О,

Mg (HCO3) 2 àMg (ОH) 2↓ + 2СО2,Fe (HCO3) 2 àFe (ОH) 2↓ + 2СО2.

Нерозчинні продукти розкладання гідрокарбонатів осідають на стінках посудини у вигляді накипу, по забарвленню якого можна оцінити наявність заліза у воді: якщо воно відсутнє, то накип має білий колір, а при значній кількості Fe (HCO3) 2 - бурий.

Постійна, або некарбонатна жорсткість пов’язана з присутністю у воді кальцієвих і магнієвих солей сильних кислот - переважно сульфатів і хлоридів. Таку жорсткість не вдається усунути кип’ятінням, для цього необхідн спеціальні методи.

Сумарна кількість тимчасової і постійно жорсткості називається загальною жорсткістю води.

Будь-який тип жорсткості оцінюється кількістю мілімоль-еквівалентів солі в 1л води:

Ж = m/mекв. ·V·1000

Ж - жорсткість, ммоль-екв. /л; m - маса солі, що зумовлює жорсткість, г; m - еквівалента маса солі, г/моль-екв; V - об’єм, л. (У старих підручниках ще можна зустріти замість розмірності ммоль-екв. /л іншу назву цієї одиниці вимірювання - мг-екв/л).

Залежно від кількості розчиненої солі вода поділяються на типи: дуже м’яка (< 1,5мг-екв. /л), м’яка (1,5-3,0мг-екв. /л), середньожорстка (3-6мг-екв. /л), жорстка (6-9мг-екв. /л), дуже жорстка (<9мг-екв. /л). Останнім часом цей поділ дещо спростився згідно з ним розрізнюють воду м’яку (до 2 ммоль-екв. /л), сереньожорстку (2-10 ммоль-екв. /л) і жорстку (більше 10 ммоль-екв. /л). За кордоном користуються умовними "градусами жорсткості", величини яких у різних країнах різні (1мг-екв. /л відповідає 2,8 німецьким, 3,5 англійським, 5 французьким і 50 американським "градусам жорсткості"). Жорсткість окремих природних вод коливається у широких межах. Для відкритих водоймищ вона залежить від сезону року і навіть від погоди. Найбільш м’якою природною водою є атмосферна (дощ, сніг), яка містить дуже мало розчинених солей.

4.2 Усунення жорсткості води

Усуненням жорсткості води, або пом‘якшенням води називається з метою руйнування чи видалення шкідливих солей, що зумовлюють жорсткість. Усунення жорсткості - це складова частина водопідготовки - комплексу заходів з обробки природної води, що використовуються для технічних і технологічних потреб. Водопідготовка здійснюється за допомогою спеціальних методів, що поділяються на механічні, хімічні та фізико-хімічні.

Механічний метод, який застосувується на першому етапі, полягає у тому, що із води шляхом відстоювання і фільтрації видаляються механічні домішки.

Хімічний метод реалізується, по-перше, при кип’ятінні води - у випадку гідрокарбонатно жорсткості, про що вже згадувалося раніше. По-друге, - при карбонатній жорсткості - через додавання до води певних реагентів, що вступають у хімічну взаємодію із забруднюючими речовинами і осаджують їх у вигляді нерозчинних сполук. Один із шляхів - додавання до води гашеного вапна Сa (OH) 2 чи соди Na2CO3, під час чого протікають реакції

CaSO4 (тв) + Na2CO3 (р-н) à CaCO3 (тв) ↓+ Na2SO4 (р-н),

Ca (HCO3) 2 (р-н) + Сa (OH) 2 (р-н) à CaCO3 (тв) ↓ + 2H2O (p),

MgSO4 (р-н) + Сa (OH) 2 (р-н) à Mg (OH) 2 (тв) ↓+ CaSO4 (тв) ↓.

Для видалення йонів Ca2+ і Mg2+ також застосовують фосфати лужних металів Na3PO4, буру Na2B4O7, поташ K2CO3 тощо. Наприклад:

3MgSO4 (р-н) + 2Na3PO4 (р-н) à Mg3 (PO4) 2 (тв) ↓ + 3Na2SO4 (р-н),

Ca (HCO3) 2 (р-н) +Na2B4O7 (р-н) à CaB4O7 (тв) ↓ + 2NaHCO3 (р-н),

CaSO4 (тв) + K2CO3 (р-н) à CaCO3 (тв) ↓+ К2SO4 (р-н).

Фізико-хімічні методи базуються на зворотному осмосі та електродіалізі, а також на використанн оннообмінних властивостей деяких природних і синтетичних високомолекулярних матеріалів, які за природою йонів, що обмінюються, поділяються на катіоніти аніоніти.

Рисунок 3 - Моделі катіоніта і аніоніта

Органічні та неорганічні іоніти нерозчинні у воді. Вони являють собою тримірний каркас, в який включені групи атомів, що несуть позитивний (у катіонітах) чи негативний (в аніонітах) заряд (рис.3).

5. Тестові питання для самоперевірки

1. Чим визначається належність елементів до s-електронної родини?

а) атомною массою; б) порядковим номером;

в) кількістю енергетичних рівнів;

г) знаходженням всіх валентних електронів на зовнішньому s-підрівні.

2. Завдяки якому явищу залізо може існувати в α-, β-, γ - і δ-модифікаціях?

а) алотропія; б) ізотопія; в) поліморфізм; г) ізомерія.

3. До якої родини за природним походженням належить барій?

а) лужні; б) лужноземельні; в) рідкоземельні; г) поширені.

4. Зазначте найважчий метал.

а) Os; б) Cu; в) Pb; г) Hg.

5. Якою є температура, вище якої плавляться метали тугоплавкої групи?

а) >1000oC; б) >1350oC; в) >1800oC; г) >1500oC.

6. Метали виявляють таку характерну ознаку: підвищена хімічна стійкість відносно окиснювальних і агресивних реагентів. До якої класифікаційної групи належать такі метали?

а) рідкі; б) розсіяні; в) благородні; г) інертні.

7. Нижче якої величини повинна бути густина металу, щоб віднести його до групи легких металів?

а) <3,5г/см3; б) <5,0г/см3; в) <3,0г/см3; г) <5,3г/см3.

8. До якої групи металів належать технецій 43Tc, прометій 61Pm, полоній 84Po і всі метали з більшими, ніж у полонія атомними номерами?

а) рідкоземельні; б) рідкі; в) радіоактивні; г) розсіяні.

9. Назвіть найлегкоплавкіший метал.

а) Fr; б) Cs; в) Ga; г) Hg.

10. Який метал є найлегшим?

а) Li; б) Na; в) Mg; г) Al.

11. Які ступені окисненя можуть виявляти s-метали ІІ групи у сполуках?

а) +1; б) +2; в) -1; г) -2.

12. Які s-елементи не належать до металів?

а) Na, K; б) H, He; в) Sr, Sc; г) Fr, Ra.

13. Якими є значення стандартних електродних потенціалів для лужних металів?

а) < -2,5B; б) > -2,5B; в) >-0,43B; г) < -3,5B.

14. Яка властивість металічного зв’язку забезпечує теплопровідність металів?

а) ненасиченість; б) багатоелектронність;

в) багатоцентровість; г) ненапрямленість.

15. Що є причиною високих температур плавлення та великої механічної міцності d-металів?

а) утворення валентними електронами напрямленого ковалентного зв’язку між сусідніми атомами;

б) ненасиченність металічного зв’язку;

в) щільність пакування елементарно кристалічної комірки; г) наявність електронного газу, що переміщується по всьому кристалу металу.

16. Чим пояснити, що s-метали у природі ніколи не зустрічаються у вільному стані?

а) великими розмірами ефективних радіусів s-металів;

б) значеннями термодинамічних функцій;

в) тим, що атоми s-металів містять на зовнішньому енергетичному рівні по 1-2 електрони;

г) високою хімічною активністю s-металів і найсильнішими відновними властивостями.

17. Чому s-метали неможливо виділити із водних розчинів у вільному стані?

а) способи добування s-металів пов’язані з їх виділенням із розплавів;

б) s-метали мають великі негативні значення електродних потенціалів;

в) для s-металів притаманні металічні зв’язки у чистому вигляді;

г) атоми s-металів містять на зовнішньому енергетичному рівні по 1-2 електрони.

18. Як змінюються величини першого потенціалу йонізації s-металів?

а) збільшуються по групі зверху вниз;

б) зменшуються по групі зверху вниз;

в) від Li до Na зменшуються, а потім зростають;

г) від Li до Na зростають, а потім зменшуються.

19. Як пояснити існування у газуватому стан ковалентних молекул Na2, Cs2?

а) у газоподібному стані відсутня металічна кристалічна решітка, тому валентні електрони, що складали електронний газ, вивільняються для утворення ковалентних зв’язків;

б) зв’язки утворюються делокалізованими валентними електронами, які утримують разом позитивно заряджені йони;

в) всі s-метали мають на зовнішньому енергетичному рівні по одному-два електрони і можуть легко їх віддавати;

г) чим вище значення потенціалу йонізації, тим сильнішоє є поляризувальна дія катіону і тим вищою є його схільність до утворення ковалентних зв’язків.

20. Вкажіть метал, що не належить до лужних:

а) Ca; б) Sr; в) Mg; г) Ba.

21. Атоми яких металів містять незаповнений (n-1) d-енергетичний підрівень?

а) Li; б) Be; в) Cs; г) Mg.

22. Який метал дає фіолетове забарвлення при внесенні його парів у вогонь?

а) К; б) Li; в) Na; г) Cs.

23. Всі лужні метали у вільному стані - сріблясто-білі речовини, крім одного, у якого золотаве забарвлення. Який це метал?

а) Li; б) K; в) Rb; г) Cs.

24. Чому лужні метали неможливо використовувати як конструкційні матеріали?

а) атоми лужних металів мають великі радіуси;

б) лужні метали дуже м’які, пластичні, легко ріжуться ножем;

в) для лужних металів характерні низьк значення потенціалів йонізації;

г) лужні метали у вільному стані майже не утворюють ковалентних зв’язків.

25. Як можна одержати оксиди калію та натрію?

а) при безпосередній взаємодії металу з киснем;

б) тільки при нагріванні суміші пероксиду з надлишком металу при повній відсутності кисню;

в) при розкладанні гідроксиду;

г) при розкладанні нітрату.

26. Який лужний метал здатний взаємодіяти з азотом навіть при кімнатній температурі?

а) Li; б) Na; в) K; г) Rb.

27. З якою органічною сполукою лужні метали не вступають у взаємодію?

а) CH3COOH; б) HCOOH; в) CH3CH2OH; г) C5H12.

28. Зазначте формулу нітриду натрію.

а) NaNO2; б) Na3N; в) NaNO3; г) NaNH2.

29. Чим пояснюється зменшення температур плавлення для солей типу Me (NO3) 2 і MeCO3 зі збільшенням порядкового номера металу?

а) зменшуюються ефективні радіуси йонів Ме2+;

б) збільшується міцність зв’язків у солях;

в) збільшуються енергії кристалічних решіток;

г) зростає атомна маса металів.

30. Який метал взаємодіє з водою за схемою

2 Ме + 2Н2О à 2МеОН + Н2?

а) Ca; б) Sr; в) Cs; г) Mg.

31. Який s-метал утворює гідриди при безпосередній взаємодії з воднем за схемою Мe + H2 à MeH2?

а) жоден; б) Ве; в) Са; г) всі.

32. Який метал при безпосередньому окисненн киснем дає оксид?

а) Li; б) Na; в) K; г) Ba.

33. Який метал при безпосередньому окисненн киснем дає пероксид?

а) Ca; б) Li; в) Na; г) Mg.

34. Який метал при безпосередньому окисненн киснем дає супероксид?

а) Ba; б) K; в) Be; г) Na.

35. В яку сполуку перетвориться FeCl3, якщо в його розчин внести декілька шматочків чистого натрію?

а) натрій не буде взаємодіяти з FeCl3;

б) FeCl2; в) Fe (OH) 3; г) Fe (OH) 2.

36. Чому при внесенні шматочків чистого натрію у розчин CuSO4 відбувається взаємодія Na не з CuSO4, а з водою за схемою 2Na + 2Н2О à 2NaОН + Н2?

а) із порівняння стандартних електродних потенціалів відповідних систем (табл.1) видно, що лужний метал легше відновлю Гідроген із води, ніж катіон малоактивного металу з розчину його солі;

б) натрій не здатний взаємодіяти з купрум (ІІ) - катіоном;

в) катіон Cu2+ виявляє слабкі окиснювальні властивості;

г) атоми Na і Cu містять по одному електрону на зовнішньому s-підрівні.

37. Які продукти утворюються внаслідок гідролізу натрій аміду NaNH2?

а) NaNО3 i H2; б) реакція не проходить;

в) NaOH і NH3; г) NaNО2 i H2.

38. Чим пояснити, що при взаємодії Na з дуже розведеним розчином НNО3 поряд з основним продуктом відновлення кислоти (NH3) виділяеться водень?

а) водень виділяється внаслідок розкладання кислоти у присутності натрію;

б) водень виділяється внаслідок розкладання кислоти у дуже розведеному розчині;

в) це є результатом побічної реакції - взаємодії Na з водою, наявною у розчині кислоти;

г) водень у даній реакції не виділяється.

39. Як називається клас сполук загального складу Mе2C2, що утворюються внаслідок безпосередньої взаємодії лужного металу з графітом?

а) карбонати; б) карбіди; в) карбоксилати; г) карбінади.

40. Чим пояснити, що в лабораторії та на виробництві не проводять спеціально реакцій між лужними металами і розчинами кислот?

а) лужні метали є дорогими реактивами;

б) лужні метали взаємодіють не з кислотою, а з водою, наявною у розчині кислоти;

в) ці реакції не мають промислового значення;

г) взаємодія лужних металів з кислотами супроводжується вибухом.

41. Як називаються розчини лужних металів у ртуті?

а) амальгами; б) суміші;

в) тверді розчини укоріненя; г) тверді розчини заміщення.

42. Нітрат якого лужного металу розкладається за такою схемою: 4MeNO3 à2 Me2O + 4NO2 + O2?

а) LiNO3; б) NaNO3; в) KNO3; г) RbNO3.

43. Для якого металу реакція з азотною кислотою протікає за такою схемою

8Ме + 10HNO3 (розв) à8МеNO3 + NH4NO3 + 3H2O?

а) всі лужні метали; б) всі лужноземельн метали;

в) жоден лужний метал; г) жоден лужноземельний метал.

44. Які метали добувають за допомогою натрійтермії?

а) всі лужні метали; б) всі лужноземельн метали;

в) Hg, Au, Ag; г) Ti, Zr, Nb, Ta.

45. Чому при внесенні лужних металів у водн розчини малоактивних солей виділяється водень?

а) лужні метали взаємодіють не з сіллю, а з водою;

б) лужні метали не здатні витісняти катіон малоактивного металу із розчину його солі;

в) велика активність лужних металів перешкоджує прямій взаємодії;

г) малоактивні метали не можуть витіснятися із розчинів їх солей.

46. З яким оксидом NaOH не вступає у взаємодію?

а) СаО; б) P2O5; в) Al2O3; г) NO2.

47. До якого типу окисно-відновних реакцій належить реакція NaH + H2O à NaOH + H2.

а) диспропорціонування; б) внутрішньомолекулярна;

в) міжмолекулярна; г) витіснення.

48. У скільки стадій може проходити гідроліз сол Cs2CO3?

а) одна; б) дві; в) три; г) п’ять.

49. Карбонат якого лужного металу розкладається при нагріванні до високих температур?

а) Rb2CO3; б) Na2CO3; в) К2CO3; г) Li2CO3.

50. Яку реакцію середовища виявляють натрієв солі слабких кислот внаслідок гідролізу?

а) кислу; б) нейтральну; в) лужну; г) гідроліз не протікає.

51. Яке практичне застосування має реакція

4КО2 + 2CO2 à 2K2CO3 + 3O2?

а) для одержання калій карбонату; б) у виробництві скла;

в) для поглинаня вуглекислого газу в протигазах і підводних човнах;

г) для нейтралізацію супероксиду калію.

52. Гідроксид якого лужного металу здатний розчиняти твердий Zn (OH) 2?

а) всі; б) жоден; в) тільки КОН; г) тільки NaOH.

53. Карбонати лужних металів плавляться без розкладання за винятком єдиної солі. Якої?

а) Li2CO3; б) К2CO3; в) Rb2CO3; г) Cs2CO3.

54. Яка сіль лужного металу не піддається гідролізу в розведеному водному розчині?

а) Cs2SO3; б) K3PO4; в) NaNO3; г) Rb2CO3.

56. З якою сполукою натрій гідроксид NaOH вступає в реакцію?

а) NH3; б) C6H14; в) F2; г) K2SO4.

57. При пропусканні хлору через гарячий розчин NaОН утворюється суміш двох солей. Одна з них - натрій хлорид NaCl. Який склад іншої солі?

а) NaClO4; б) NaClO3; в) NaClO2; г) NaClO.

58. З якою сполукою NaОН не вступає в реакцію?

а) NO2; б) Al (OH) 2NO3; в) NaHCO3; г) CsNO3.

59. В якому рядку формули карбонатів лужних металів наведені у порядку зростання стійкості до підвищених температур?

а) Cs2SO3, K2SO3, Na2SO3, Li2SO3;

б) Li2SO3, Na2SO3, K2SO3, Cs2SO3;

в) Na2SO3, Li2SO3, Cs2SO3, K2SO3;

г) Na2SO3, K2SO3, Li2SO3, Cs2SO3.

60. Яка сполука утвориться найвірогідніше при змішуванні розчинів NaOH і Fe (NO3) 3 у молярному співвідношенні 1: 1?

а) Fe (OH) 3; б) Fe (OH) 2NO3; в) NaFeO2; г) Fe (OH) (NO3) 2.

61. Чим пояснити, що розчинність сульфатів карбонатів лужноземельних металів зменшується по групі згори униз?

а) зростанням зарядів атомних ядер;

б) зменшенням енергії гідратації йонів Ме2+ збільшенням міцності кристалічної решітки;

в) підвищенням атомної маси металів;

г) зменшенням міцності кристалічних решіток.

62. Зазначте формулу сполуки, з якою NaOH здатний вступати у реакцію.

а) K2SO4; б) O2; в) NO2; г) LiNO3.

63. У скільки стадій проходить гідроліз натрій гіпофосфіту Na3PO2, якщо склад слабкої фосфорноватої кислоти відповідає формулі H [H2PO2] ?

а) одна; б) дві; в) три; г) жодної.

64. Що утвориться, якщо через розчин Na2CO3 тривалий час пропускати вуглекислий газ?

а) NaHCO3; б) NaOH; в) Na2CO3; г) реакція не проходить.

65. Який газ виділяється, якщо злити гаряч розчини NaOH і NH4Cl?

а) кисень; б) хлор; в) водень; г) амоніак.

66. Надлишком яких йонів визначається реакція середовища у розведеному розчині внаслідок гідролізу СН3СООNa?

а) Н+; б) ОН-; в) Na+; г) СН3СОО-.

67. Яка сполука утворюється при змішуванн розчинів Al (NO3) 3 NaOH, в яких мольне співвідношення реагуючих речовин складає 1: 1?

а) Al (OH) (NO3) 2; б) Al (OH) 2NO3; в) Al (OH) 3; г) Na [Al (OH) 4].

68. Яка сполука утворюється при змішуванн розчинів FeCl3 і NaOH, в яких мольне співвідношення реагуючих речовин складає 1: 2?

а) Fe (OH) 3; б) Fe (OH) 2Cl; в) Fe (OH) Cl2; г) NaFeO2.

69. Яка сіль утворюється при розчинені P2O5 у розчині NaOH, якщо мольне співвідношення реагуючих речовин 4: 1?

а) Na3PO4; б) NaH2PO4; в) Na2H2P2O7; г) Na2HPO4.

70. Які продукти утворюються внаслідок взаємодії натрій гідриду NaH з вуглекислим газом?

а) HCOONa; б) Na2CO3 i H2O; в) NaOH i CO; г) NaHСO3.

71. Яка формула відображає склад поташа?

а) K2CO3; б) KNO3; в) Na2B4O7; г) Na2CO3.

72. Яку тривіальну назву має сіль Na2B4O7?

а) кальцінована сода; б) селітра; в) бура; г) поташ.

73. Який гідроксид розкладається ще до досягнення температури плавлення?

а) RbOH; б) CsOH; в) KOH; г) LiOH.

74. Кристалогідрат якого металу розкладається при нагріванні за схемою MеCl2·6H2O à MеO + 2HCl + 5H2O.

а) Са; б) Sr; в) Be; г) Mg.

75. Яка сіль не піддається гідролізу в розведених водних розчинах?

а) MgSO4; б) BeCl2; в) MgCl2; г) Ca (NO3) 2.

76. При додаванні розчину якої солі до Ba (OH) 2 буде відбуватися реакція?

а) NaNO3; б) KI; в) Na2SO4; г) CaCl2.

77. Який метал реагує з концентрованою соляною кислотою за схемою Ме + 2НCl à МеCl2 + Н2?

а) Mg; б) Na; в) Cs; г) Rb.

78. Вкажіть амфотерний метал.

а) Cs; б) Mg; в) Sr; г) Be.

79. Який оксид належить до амфотерних?

а) BeO; б) BaO2; в) SrO; г) MgO.

80. Який метал пасивується холодними концентрованими окиснювальними кислотами?

а) Ba; б) Sr; в) Mg; г) Be.

81. Які сполуки утворюються при розчинен берилію у лугах?

а) основи; б) основн солі; в) комплексні солі; г) кислі солі.

82. Зазначте метал, що не належить до лужних лужноземельних.

а) Be; б) Sr; в) Fr; г) Cs.

83. Як одержують гідрид берилію?

а) при безпосередній взаємодії простих сполук за звичайних умов;

б) при безпосередній взаємодії простих сполук при підвищеній температурі;

в) внаслідок обмінної реакції з BaH2;

г) внаслідок обмінної реакції з LiH.

84. До якого ступеня окиснення відновлюють лужні та лужноземельні метали Сульфур (+6) при взаємодії з концентрованою сульфатною (сірчаною) кислотою H2SO4?

а) +4; б) +2; в) 0; г) - 2.

85. Зазначте формулу нітриду лужноземельного металу.

а) Ве3N2; б) Mg3N2; в) К3N; г) Ва3N2.

86. Яка із сполук - BeF2 чи СаІ2 - є галідом лужноземельного металу?

а) обидві; б) жодна; в) BeF2; г) СаІ2.

87. До якого продукту магній відновлю концентровану нітратну (азотну) кислоту HNO3, взяту у великому надлишку?

а) NO2; б) NH4NO3; в) NO; г) N2O3.

88. Чому дорівнює ступінь окиснення лужноземельного металу в комплексному амоніакаті загального складу [Me (NH3) 6] чи [Me (NH3) 6] ?

а) +2; б) +6; в) +4; г) 0.

89. Яка сіль утворюється при розчинені палено магнезії у нітратній (азотній) кислоті?

а) Ca (NO3) 2; б) Mg (NO3) 2; в) Sr (NO3) 2; г) Ba (NO3) 2.

90. З якою сполукою може взаємодіяти барій оксид ВаО?

а) NaOH; б) FeO; в) N2O; г) CO2.

91. Зазначте формулу халькогеніду лужноземельного металу.

а) BaS; б) Na2S; в) BaCl2; г) NaCl.

92. Які продукти утворюються при розкладанн водою барій фосфіду Ba3P2?

а) BaO і H3PO4; б) Ba (OH) 2 і PH3;

в) Ba3 (PO4) 2; г) BaHPO4 і Ba (H2PO4) 2.

93. Яка сполука утвориться, якщо до розчину BeSO4 додати великий надлищок КОН?

а) K2 [Be (OH) 4] ; б) K2BeO2; в) Be (OH) 2; г) (BeOH) 2SO4.

94. Яка сполука утвориться при додаванні до розчину CaCl2 великого надлишку КОН?

а) CaOHCl; б) Ca (OH) 2; в) K2 [Ca (OH) 4] ; г) K2CaO2.

95. З розчином якої сполуки змішують попередньо прожарений MgO для одержання магнезіального цементу? а) H2O; б) Mg (OH) 2; в) Ca (OH) 2; г) MgCl2.

96. Яку сполуку називають гашеним вапном?

а) Са (ОН) 2; б) Са (НСО3) 2; в) СаСО3; г) СаSО4.

97. Зазначте сіль, яка найгірше розчиняється у воді.

а) CaI2; б) CaCl2; в) Ca (NO3) 2; г) CaF2.

98. Чому при кип’ятінні розчину Ca (HCO3) 2 в осад випадає СаСО3, а при кип’ятінні розчину Mg (HCO3) 2 - Mg (ОH) 2?

а) в осад випадає та сполука, яка має найменшу розчинність у воді;

б) добуток розчинності (ДР.) СаСО3 ма більше значення, ніж добуток розчинності Mg (ОH) 2;

в) солі MgСО3 не існує;

г) сіль Ca (HCO3) 2 більшою мірою піддається гідролізу порівняно з Mg (HCO3) 2.

99. Сплави на основі яких металів використовують для створення вакууму в термойонних перетворювачах?

а) Be і Ba; б) Be і Cs; в) Sr і Mg; г) Ba і Na.

100. Розчин якої сполуки називається баритовою водою?

а) Ва (ОН) 2; б) Ва (НCO3) 2; в) Ba (NO3) 2; г) ВаCO3.

101. Суміші порошку якого металу з окисниками використовують для освітлювальних і запалювальних ракет, снарядів, у фото - освітлювальній техніці?

а) Са; б) Ba; в) Sr; г) Mg.

102. Який метал ІІА-підгрупи у суміші з препаратами радію є джерелом нейтронів, що утворюються при дії альфа-частинок?

а) Са; б) Ве; в) Ва; г) Sr.

103. Як називають жорсткість, що зумовлюється наявністю у воді Ca (HCO3) 2, Mg (HCO3) 2, а іноді - ще й Fe (HCO3) 2?

а) постійна; б) загальна; в) некарбонатна; г) тимчасова.

104. Яким загальним терміном називається послідовність процесів висихання вологого цементу (гідратація, поліконденсація складових частин клінкеру і утворення високомолекулярних полімерних сполук - алюмінатів і силікатів кальцію)?

а) висихання; б) дозрівання; в) тужавіння; г) твердіння.

105. Від якої жорсткості можна позбавитися шляхом кип’ятіння води?

а) від загальної; б) від постійної; в) від некарбонатної; г) від гідрокарбонатної.

106. Як називаються деякі природні чи синтетичні високомолекулярні матеріалі, здатні до йонного обміну при пропусканні через їх товщу забрудненої води?

а) іоніти; б) полімери; в) смоли; г) алюмосилікати.

107. Який реагент: соду Na2CO3, гашене вапно Ca (OH) 2 чи фосфат Na3PO4 - можна додати до води, забрудненої сіллю MgSO4, щоб позбутися жорсткості?

а) будь-який з названих реагентів;

б) Na3PO4; в) Ca (OH) 2; г) Na2CO3.