- •Лекция № 18. Водород
- •Соединения водорода
- •Литература: [1] с. 330 - 338, [2] с. 411 - 415, [3] с. 262 - 270 Лекция № 19. Элементы VII-a-подгрупы (галогены)
- •Cоединения галогенов
- •Лекция № 20. Элементы via-подгруппы
- •20.1. Кислород и его соединения
- •20.2. Сера и ее соединения
- •Соединения серы
- •20.3. Селен, теллур и их соединения
- •Литература: [1] с. 359 - 383, [2] с. 425 - 435, [3] с. 297 - 328 Лекция № 21. Элементы va-подгруппы
- •21.1. Азот и его соединения
- •Соединения азота
- •21.2. Фосфор и его соединения
- •Соединения фосфора
- •21.3. Элементы подгруппы мышьяка
- •Литература: [1] с. 383 - 417, [2] с. 435 - 453, [3] с. 328 - 371 Лекция № 22. Элементы iva-подгруппы
- •22.1. Углерод и его соединения
- •Соединения углерода
- •22.2. Кремний и его соединения
- •Соединения кремния
- •22.3. Германий, олово, свинец
- •Литература: [1] с. 417 - 435, 491 - 513, [2] с. 453 - 472, [3] с. 371 - 409 Лекция № 23. Элементы iiia-подгруппы
- •23.1. Бор и его соединения
- •Соединения бора
- •23.2. Алюминий и его соединения
- •Соединения алюминия
- •23.3. Подгруппа галлия
- •Литература: [1] с. 608 - 619, [2] с. 472 - 481, [3] с. 412 - 446 Лекция № 24. Элементы iia-подгруппы
- •24.1. Бериллий и его соединения
- •24.2. Магний и его соединения
- •22.3. Щелочноземельные металлы
- •Литература: [1] с. 587 - 599, [2] с. 481 - 486, [3] с. 447 - 460 Лекция № 25. Элементы ia-подгруппы (щелочные металлы)
- •Литература: [1] с. 543 - 551, [2] с. 486 - 489, [3] с. 461 - 470 Лекция № 26. Общая характеристика d-элементов. Элементы iiiв - vb подгрупп (подгруппы скандия,титана и ванадия)
- •26.1. Общая характеристика d-элементов
- •26.2. Элементы iiiв подгруппы (подгруппы скандия)
- •26.3. Элементы ivв подгруппы (подгруппы титана)
- •26.4. Элементы vв подгруппы (подгруппы ванадия)
- •Литература: [1] с. 619 - 633, [2] с. 489 - 523, [3] с. 478 - 481, 499 - 520 Лекция № 27. Элементы viв и viiв-подгрупп (подгруппы хрома и марганца)
- •27.1 Элементы viв-подгруппы (подгруппа хрома)
- •27.2. Элементы viiв-подгруппы (подгруппа марганца)
- •Литература: [1] с. 633 - 645, [2] с. 523 - 539, [3] с. 521 - 548 Лекция № 28. Элементы viiib-подгруппы
- •28.1. Элементы подгруппы железа
- •Соединения железа
- •28.2. Элементы подгруппы кобальта
- •28.3. Элементы подгруппы никеля
- •Литература: [1] с. 650 - 679, [2] с. 540 - 550, [3] с. 548 - 584 Лекция № 29. Элементы ib- и iib-подгрупп (подгруппы меди и цинка)
- •29.1 Элементы ib-подгруппы (подгруппы меди)
- •29.2 Элементы iib-подгруппы (подгруппы цинка)
- •Литература: [1] с. 551 - 563, 599 - 608, [2] с. 550 - 554, [3] с. 585 - 602 Лекция 30. Основы геохимии.
- •30.1. Теория строения атомных ядер. Радиоактивность.
- •30.2. Распространенность химических элементов
- •30.3. Миграция химических элементов. Факторы миграции
- •Список рекомендуемой литературы
Литература: [1] с. 608 - 619, [2] с. 472 - 481, [3] с. 412 - 446 Лекция № 24. Элементы iia-подгруппы
IIA-Подгруппа включает бериллий - Be, магний - Mg, щелочноземельные металлы: кальций - Ca, стронций - Sr и барий - Ba, а также радиоактивный металл радий - Ra. Общая электронная формула - ns2, устойчивая степень окисления +2. Соединения бериллия амфотерны, во всех соединениях берилий имеет координационное число 4, склонен к образованию ковалентных связей. Щелочноземельные металлы образуют преимущественно ионные соединения, проявляют свойства активных металлов. Для магния наиболее характерно координационное число 6, щелочноземельные металлы могут проявлять и более высокие КЧ.
24.1. Бериллий и его соединения
Бериллий представлен в земной коре одним изотопом 9Be (кларк 0,001 мол.%). Основные минералы: берилл Be3Al2(SiO3)6 и фенакит Be2SiO4. Окрашенные разновидности берилла образуют драгоценные камни изумруд и аквамарин.
Бериллий - металл серо-стального цвета, т.пл. 1283 С, плотность 1,85 г/см3, довольно тверд и хрупок, на воздухе покрыт плотной оксидной пленкой, защищающей его от коррозии. При нагревании взаимодействует с кислородом, серой, азотом и галогенами (со фтором при комнатной температуре):
t t
2Be + O2 = 2BeO; Be + S = BeS
t
3Be + N2 = Be3N2
На холоду бериллий с водой не взаимодействует, но растворяется в кислотах и щелочах. В концентрированных азотной и серной кислотах пассивируется.
Be + 2HCl = BeCl2 + H2
Be + 2KOH + 2H2O = K2[Be(OH)4] + H2
Получают бериллий электролизом расплава его хлорида, или восстановлением фторида бериллия магнием:
t
BeF2 + Mg = MgF2 + Be
Используется бериллий как легирующая добавка к сплавам, которым он придает прочность и твердость, увеличивая коррозионную устойчивость. Бериллиевые бронзы устойчивы в бензине, морской воде и не искрят при ударе. Бериллий - эффективный отражатель нейтронов, что обуславливает его применение в ядерной энергетике. В то же время бериллий прозрачен для рентгеновских лучей, из него изготавливают окна рентгеновских аппаратов. Однако широкое применение бериллия ограничено высокой токсичностью его соединений.
Оксид бериллия - BeO - тугоплавкое полимерное вещество, химически очень инертен. Амфотерен, при сплавлении реагирует с кислотными и основными соединениями, при нагревании растворяется в кислотах и щелочах:
t t
BeO + SiO2 = BeSiO3; Na2O + BeO = Na2BeO2;
t
BeO + H2SO4 = BeSO4 + H2O;
t
BeO + 2NaOH + H2O = Na2[Be(OH)4]
Также амфотерен и гидроксид бериллия - аморфное, полимерное вещество, нерастворимое в воде.
Из солей Be2+ в воде растворимы сульфат, нитрат и хлорид. В растворах сильно гидролизованы. Галогениды бериллия полимерны, сильно гигроскопичны (за исключение фторида), склонны к образованию координационных соединений:
BeF2 + 2KF = K2[BeF4]
тетрафторобериллат калия