Задание 11: свойства металлов

Что проверяет задание 11

В задании 11 легко потерять балл не из-за сложной химии, а из-за спешки: металл узнаётся по одному признаку, а остальные свойства забываются. Здесь ты научишься связывать строение металлов с их физическими и химическими свойствами, быстро отличать общие признаки от исключений и уверенно выбирать верный вариант. Тема относится к химии, хотя входит в общую последовательность заданий ЕГЭ 1–34. После разбора полезно сразу перейти к бесплатной практике в личном кабинете и проверить, какие признаки уже закрепились.

Металлы имеют кристаллическую решётку, в узлах которой находятся положительные ионы и атомы, а между ними движутся обобществлённые электроны. Именно такая связь объясняет большинство свойств: электропроводность, теплопроводность, металлический блеск, ковкость и пластичность.

В тесте могут спросить как об отдельном металле, так и о группе: щелочные металлы, щёлочноземельные, переходные элементы. Поэтому важно читать формулировку полностью и не подменять свойство одного вещества признаком всей группы.

Физические свойства металлов

Свободные электроны переносят электрический заряд и энергию, поэтому металлы обычно хорошо проводят электрический ток и тепло. Лучшие проводники — серебро, медь и алюминий. Железо проводит ток хуже меди, но это не означает, что оно перестаёт быть металлом.

Металлический блеск связан с отражением света свободными электронами. Большинство металлов имеют серебристо-серую окраску, однако медь красноватая, а золото жёлтое. При обычных условиях почти все металлы твёрдые. Исключение — ртуть: она жидкая.

Свойство	Что важно помнить
Пластичность	Можно вытянуть в проволоку
Ковкость	Можно расплющить в лист
Проводимость	Связана с движением электронов
Твёрдость	У металлов сильно различается

Не называй все металлы твёрдыми, лёгкими или тугоплавкими без оговорок. Литий, натрий и калий мягкие, а вольфрам имеет очень высокую температуру плавления.

Химические свойства и ряд активности

В химических реакциях металлы чаще всего отдают электроны и превращаются в катионы. Поэтому металлы проявляют восстановительные свойства: сами окисляются, а другой участник реакции восстанавливается. Чем левее металл в ряду активности, тем обычно легче он отдаёт электроны.

Активные металлы реагируют с неметаллами. Например, натрий взаимодействует с хлором с образованием хлорида натрия. Металлы, стоящие до водорода, могут вытеснять его из разбавленных кислот. Но медь, серебро и золото с такими кислотами водород не выделяют.

\( Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2↑ \)
Cu + HCl → реакция не идёт
\( 2Mg + O_2 \to 2MgO \)

Металлы могут реагировать с водой: натрий и калий — очень активно, кальций — заметно, магний — при нагревании или с горячей водой. Железо взаимодействует с водяным паром при высокой температуре. Медленно протекает коррозия: железо во влажном воздухе окисляется, образуя ржавчину.

Помни: оксид металла может быть основным, амфотерным или кислотным. Оксиды активных и большинства среднеактивных металлов обычно основные, а Al₂O₃ и ZnO — амфотерные.

Как решать задание по шагам

Сначала определи, о чём спрашивают: о физическом свойстве, реакции или способности металла проявлять восстановительные свойства. Затем выдели ключевое слово: «жидкий», «проводит ток», «вытесняет водород», «реагирует со щёлочью», «образует катион».

После этого проверь исключения. Ртуть жидкая, щелочные металлы мягкие, алюминий покрывается защитной оксидной плёнкой, а амфотерные соединения алюминия и цинка реагируют и с кислотами, и со щелочами.

Разберём типичный выбор.

Задание: выбери металл, который вытесняет водород из разбавленной соляной кислоты: Cu, Ag, Zn, Au.
1. Сравниваем элементы с водородом в ряду активности.
2. Cu, Ag и Au находятся после водорода и не вытесняют его из HCl.
3. Zn расположен до водорода, значит, реагирует с кислотой.
4. Уравнение: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑.
Ответ: Zn.

Если в условии сказано «раствор соли», проверь, какой металл активнее металла в соли. Железо вытеснит медь из CuSO₄, а медь железо из FeSO₄ — нет.

Для дополнительной тренировки открой подборку заданий в личном кабинете: решай сначала без подсказки, а затем объясняй себе каждый шаг.

Типичные ошибки

Первая ошибка — считать, что любой металл вытесняет водород из любой кислоты. Это неверно: положение металла относительно водорода обязательно проверяют по ряду активности, а для концентрированных и окисляющих кислот действуют отдельные правила.

Вторая ошибка — путать активность металла и его электропроводность. Алюминий хорошо проводит ток, но химически активнее меди; серебро проводит ток лучше многих металлов, однако стоит правее водорода и не вытесняет его из соляной кислоты.

Третья ошибка — забывать о пассивации. Алюминий, железо и некоторые другие металлы могут покрываться плотной плёнкой оксида. Внешне металл остаётся активным по положению в ряду, но реакция при обычных условиях замедляется или прекращается.

Четвёртая ошибка — неверно расставлять коэффициенты. В реакции металла с кислотой сначала проверь число атомов металла и кислотного остатка, затем водород. Формула вещества должна сохраняться, а коэффициенты не изменяют индексы внутри формул.

Что запомнить

Металлическая связь объясняет проводимость, теплопроводность, блеск, пластичность и ковкость. В реакциях металлы обычно отдают электроны и выступают восстановителями. Положение в ряду активности помогает определить, будет ли металл вытеснять водород из разбавленной кислоты или другой металл из раствора его соли.

Держи в памяти исключения: ртуть жидкая, щелочные металлы мягкие, медь не вытесняет водород из HCl, алюминий и цинк образуют амфотерные оксиды, а защитная плёнка может замедлять реакцию. На экзамене сначала определи тип свойства, затем проверь условие и только после этого выбирай ответ.

Закрепи тему практикой: зарегистрируйся и реши 5 заданий бесплатно. Если нужны другие экзаменационные подборки, материалы собраны на страницах ЕГЭ и ОГЭ.