- •Часть II. Химия d- и f-элементов. Качественные задачи по химии элементов
- •Раздел II. Химические элементы побочных подгрупп (d-элементы)
- •9. Элементы III группы побочной подгруппы
- •9.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы III группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы III группы в земной коре
- •9.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы III группы
- •9.3. Соединения
- •Некоторые свойства оксидов элементов побочной подгруппы III группы
- •2Э(он)3 2эоон э2о3.
- •9.4. Применение
- •10. Элементы IV группы побочной подгруппы
- •10.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы IV группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы IV группы в земной коре
- •10.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы IV группы
- •10.3. Соединения
- •Некоторые свойства оксидов элементов побочной подгруппы IV группы
- •Гидроксиды элементов побочной подгруппы IV группы
- •10.4. Применение
- •11. Элементы V группы побочной подгруппы
- •11.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы V группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы V группы в земной коре
- •11.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы V группы
- •11.3. Соединения
- •11.4. Применение
- •12. Элементы VI группы побочной подгруппы
- •12.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы VI группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы VI группы в земной коре
- •12.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы VI группы
- •12.3. Соединения
- •Оксиды элементов побочной подгруппы VI группы
- •Гидроксиды элементов побочной подгруппы VI группы и их соли
- •12.4. Применение
- •13. Элементы VII группы побочной подгруппы
- •13.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы VII группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы VII группы в земной коре
- •13.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы VII группы
- •13.3. Соединения
- •Оксиды элементов побочной подгруппы VII группы
- •Гидроксиды элементов побочной подгруппы VII группы и их соли
- •13.4. Применение
- •14. Элементы VIII группы побочной подгруппы
- •14.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы VIII группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы VIII группы в земной коре
- •14.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы VIII группы
- •14.3. Соединения
- •14.4. Применение
- •15. Элементы I группы побочной подгруппы
- •15.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы I группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы I группы в земной коре
- •15.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы I группы
- •15.3. Соединения
- •Оксиды элементов побочной подгруппы I группы
- •Некоторые характеристики оксидов элементов побочной подгруппы I группы
- •Некоторые свойства гидроксидов элементов побочной подгруппы I группы
- •15.4. Применение
- •16. Элементы II группы побочной подгруппы
- •16.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов побочной подгруппы II группы
- •Распространенность элементов побочной подгруппы II группы в земной коре
- •16.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов побочной подгруппы II группы
- •16.3. Соединения
- •Оксиды элементов побочной подгруппы II группы
- •16.4. Применение
- •Раздел III. Лантаноиды и актиноиды (f-элементы)
- •17. Лантаноиды
- •17.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов-лантаноидов
- •Содержание лантаноидов в земной коре, %
- •17.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства лантаноидов
- •17.3. Соединения
- •17.4. Применение
- •18. Актиноиды
- •18.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов-актиноидов
- •Содержание актиноидов в земной коре, %
- •18.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства актиноидов
- •18.3. Соединения
- •18.4. Применение
- •Качественные задачи по химии элементов
- •Задачи на распознавание кислот и солей
- •Задачи на периодический закон и периодическую систему химических элементов д. И. Менделеева
- •Усиление кислотных свойств, ослабление основных свойств
- •Задачи на свойства отдельных элементов и их соединений
- •Качественные задачи на классификацию веществ, их получение и превращение
- •Задачи по наблюдению явлений и их объяснению
- •Задачи на применение приборов, их проектирование и конструирование
- •Задачи на определение массы (объема) продукта, полученного из вещества, имеющего примеси
- •Задачи на вычисление выхода (массовой доли выхода) продукта
- •Литература
14.4. Применение
Железо, кобальт, никель – основные металлы современной техники.
Наиболее широко используются углеродистые сплавы железа (стали, чугуны).
Кобальт является одним из основных легирующих металлов в сталях, основой жаропрочных сплавов, широко применяется в производстве сверхтвердых материалов, в керамической и стекольной промышленности.
Никель – основа жаропрочных сплавов и нержавеющих сталей, используется для защиты поверхностей других металлов (никелирование).
Железо, кобальт, никель и их соединения находят широкое применение в качестве катализаторов. На основе Fe2O3 получаются ферриты, важнейшие магнитные материалы современной техники.
Благодаря своим ценным свойствам, прежде всего химической устойчивости, прочности, тугоплавкости, легкости в механической обработке, платиновые металлы широко используются в изготовлении химической аппаратуры, инструментов, электродов, термоэлементов, электрических контактов.
В химической промышленности нашли применение их высокая каталитическая активность, а также способность поглощать различные газообразные вещества, особенно водород.
15. Элементы I группы побочной подгруппы
В побочную подгруппу I группы периодической системы Д. И. Менделеева входят: медь (Cu), серебро (Ag), золото (Au).
15.1. Характеристика элементов
Строение атомов. Атомы элементов подгруппы на внешнем электронном слое содержат 1 s-электрон; на d-подуровене предвнешнего слоя у атомов 10 d-электронов.
Изменение некоторых свойств элементов (радиусов атомов и ионов, энергий ионизации, электроотрицательностей, сродства к электрону) с увеличением порядкового номера приведено в табл. 15.1.
Таблица 15.1
Некоторые свойства элементов побочной подгруппы I группы
Элементы Свойства |
Cu |
Ag |
Au |
Радиус атома, нм |
0,128 |
0,144 |
0,146 |
Радиус иона Э+, нм |
0,077 |
0,115 |
0,137 |
Радиус иона Э2+, нм |
0,073 |
0,094 |
– |
Радиус иона Э3+, нм |
0,054 |
0,075 |
0,085 |
Энергия ионизации I, эВ |
7,73 |
7,58 |
9,23 |
Энергия ионизации II, эВ |
20,29 |
21,49 |
20,5 |
Энергия ионизации III, эВ |
36,8 |
34,8 |
43,5 |
Сродство к электрону, эВ |
1,8 |
1,301 |
2,3086 |
Электроотрицательность: |
|
|
|
Относительная по Полингу |
1,90 |
1,93 |
2,54 |
Относительная по Оллреду |
1,75 |
1,42 |
1,42 |
Абсолютная, эВ |
4,48 |
4,44 |
5,77 |
Степени окисления. Элементы подгруппы в соединениях проявляют степени окисления +1, +2, +3 (золото – +1, +3). Наиболее характерные степени окисления: у меди – +2, у серебра – +1, у золота – +3.
Распространенность в природе. Содержание элементов в земной коре приведено в табл. 15.2.
Таблица 15.2