Страница 224 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Какие металлы называют благородными? Почему их так называют? Опишите свойства благородных металлов.

Какие металлы называют благородными?

Благородными металлами называют группу металлов, которые обладают высокой химической стойкостью к коррозии и окислению в обычных условиях. К ним традиционно относят восемь металлов: золото (Au), серебро (Ag), платину (Pt) и пять металлов платиновой группы — палладий (Pd), родий (Rh), иридий (Ir), рутений (Ru) и осмий (Os). Иногда к благородным металлам причисляют и другие элементы, например, рений (Re), но классический список включает вышеупомянутые восемь.

Ответ: Благородными металлами называют золото, серебро, платину и металлы платиновой группы (палладий, родий, иридий, рутений, осмий) из-за их высокой устойчивости к коррозии и окислению.

Почему их так называют?

Название "благородные" возникло по аналогии с аристократией, или "благородным" сословием, которое считалось высшим и обособленным от простого народа. Подобно этому, благородные металлы "не желают" вступать в химические реакции с большинством других веществ, в том числе с кислородом воздуха и водой, то есть они проявляют химическую инертность. Эта "неохота" к реакциям отличает их от "простых" или неблагородных металлов (например, железа или цинка), которые легко окисляются и корродируют. Благодаря своей стойкости, благородные металлы встречаются в природе в самородном виде, а не только в составе руд. Именно эта инертность, а также их редкость и красота, исторически сделали их символами богатства, власти и вечности.

Ответ: Их называют "благородными" из-за их химической инертности — они, подобно знати, "не смешиваются" (не вступают в реакции) с "простыми" веществами, такими как кислород воздуха или вода, и устойчивы к коррозии.

Опишите свойства благородных металлов.

Свойства благородных металлов можно разделить на химические и физические.

Химические свойства:

- Химическая инертность: Это их главное отличительное свойство. Они не окисляются на воздухе при нормальных условиях, не реагируют с водой, большинством кислот и щелочей. Например, золото и платина растворяются только в "царской водке" (смеси концентрированных азотной и соляной кислот).

- Высокий электрохимический потенциал: В ряду активности металлов они стоят правее водорода, что говорит о их низкой реакционной способности.

- Каталитическая активность: Многие благородные металлы и их соединения (особенно платина, палладий, родий) являются высокоэффективными катализаторами во многих химических процессах.

Физические свойства:

- Характерный блеск и цвет: Обладают сильным металлическим блеском, который не тускнеет со временем. Имеют узнаваемые цвета: золото — жёлтое, серебро — белое, платина — серебристо-белое.

- Высокая плотность: Большинство из них очень тяжелые. Осмий ($\rho \approx 22,61 \text{ г/см}^3$) и иридий ($\rho \approx 22,56 \text{ г/см}^3$) — самые плотные из всех известных элементов.

- Пластичность и ковкость: Золото, серебро и платина очень пластичны. Например, из 1 грамма золота можно вытянуть проволоку длиной до 3 км или изготовить тончайший лист (сусальное золото) толщиной около 100 нанометров.

- Высокие температуры плавления: За исключением золота ($1064~^\circ\text{C}$) и серебра ($962~^\circ\text{C}$), металлы платиновой группы имеют очень высокие температуры плавления (например, у осмия — около $3033~^\circ\text{C}$).

- Высокая электро- и теплопроводность: Серебро является лучшим проводником электрического тока и тепла среди всех металлов, за ним следуют медь и золото.

Ответ: Основные свойства благородных металлов — это высокая химическая стойкость (не корродируют, не окисляются), каталитическая активность, характерный блеск, высокая плотность, пластичность, ковкость и, в большинстве случаев, высокая температура плавления.

4. Соберите коллекцию изображений природных объектов, содержащих карбонат кальция.

Карбонат кальция ($CaCO_3$) — одно из самых распространённых на Земле соединений, которое встречается в природе в самых разнообразных формах, как в неживой, так и в живой природе. Ниже представлена коллекция описаний изображений природных объектов, состоящих из карбоната кальция.

Мел

Изображение могло бы показать знаменитые белые меловые скалы Дувра на побережье Ла-Манша. Мел — это белая, мягкая, рассыпчатая осадочная горная порода, являющаяся разновидностью известняка. Он практически полностью состоит из карбоната кальция в форме минерала кальцита, образованного из спрессованных микроскопических скелетных остатков морских планктонных водорослей (кокколитофорид).

Известняк

На изображении — пласты осадочной породы в карьере или скальном уступе. Порода имеет сероватый или желтоватый оттенок, в её структуре хорошо видны слоистость и включения окаменелых раковин древних морских организмов. Известняк — это осадочная порода, состоящая преимущественно из карбоната кальция, который формируется как в результате химического осаждения, так и при накоплении останков живых организмов.

Мрамор

Фотография демонстрирует полированную поверхность мраморной плиты. Ярко выражен характерный рисунок из причудливых прожилок и цветовых переходов. Оттенки могут варьироваться от чисто-белого до зелёного, розового и почти чёрного. Мрамор — это метаморфическая горная порода, продукт перекристаллизации известняка под действием высокой температуры и давления в недрах Земли. Его основная составляющая — кристаллы кальцита ($CaCO_3$).

Сталактиты и сталагмиты

Изображение из карстовой пещеры, показывающее причудливые натёчные образования. С потолка свисают конусообразные "сосульки" — сталактиты, а им навстречу с пола поднимаются столбики — сталагмиты. Они состоят из карбоната кальция, который веками откладывался из капель воды, просачивающейся сквозь толщу горных пород.

Коралловые рифы

Яркое подводное фото, запечатлевшее "сад" из кораллов всевозможных форм и расцветок. Коралловый риф — это гигантская структура, созданная скелетами колоний морских полипов. Эти скелеты, образующие основу рифа, состоят из карбоната кальция, преимущественно в форме минерала арагонита.

Морские раковины

На изображении — коллекция разнообразных по форме и окраске раковин моллюсков: спиралевидные, двустворчатые, конические. Раковина служит внешним скелетом для своего обитателя и состоит в основном из слоёв карбоната кальция, скреплённых органическим белком конхиолином. Внутренняя поверхность многих раковин имеет перламутровый блеск.

Жемчуг

Макроснимок идеально гладкой, шарообразной жемчужины с характерным радужным блеском (люстром). Жемчуг — это биогенное образование, которое появляется внутри раковины моллюска, когда инородное тело обволакивается множеством тончайших концентрических слоёв арагонита — кристаллической разновидности карбоната кальция.

Яичная скорлупа

Изображение куриного яйца, возможно, с трещиной, которая позволяет оценить толщину скорлупы. Скорлупа птичьих яиц примерно на 95% состоит из карбоната кальция. Это прочная, но пористая защитная оболочка, которая предохраняет содержимое яйца и участвует в газообмене.

Ответ: Коллекция природных объектов, содержащих карбонат кальция ($CaCO_3$), включает геологические образования (мел, известняк, мрамор, сталактиты и сталагмиты) и объекты биогенного происхождения (коралловые рифы, морские раковины, жемчуг, яичная скорлупа).