МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

d-ЕЛЕМЕНТИ YI ГРУПИ

ПЕРІОДИЧНОЇ СИСТЕМИ ЕЛЕМЕНТІВ

Методичні вказівки та інструкція

до лабораторної роботи з курсу “Загальна та неорганічна

хімія” для студентів базових напрямів

6.0916 “Хімічна технологія та інженерія”,

6.0917 “Харчова технологія та інженерія”,

6.0708 “Екологія”

Затверджено

на засіданні кафедри

хімії і технології неорганічних речовин

Протокол №10 від 22 квітня 2005р.

Львів - 2005

d-Елементи YI групи періодичної системи елементів: Методичні вказівки та інструкція до лабораторної роботи з курсу “Загальна та неорганічна хімія” для студентів базових напрямів 6.0916 “Хімічна технологія та інженерія”, 6.0917 “Харчова технологія та інженерія”, 6.0709 “Екологія”/ Укл.: Р.Р.Оленич, Я.А.Калимон, О.Г.Курилець – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2005. - 11с.

Укладачі Оленич Р.Р., канд. хім. наук, доц.

Калимон Я.А., д-р техн. наук, проф.

Курилець О.Г., канд. техн. наук, доц.

Відповідальний за випуск Яворський В.Т., д-р техн. наук, проф.

Рецензенти Козак С.І., канд. хім. наук, доц.

Березюк Д.О., канд. хім. наук, доц.

Мета роботи - ознайомлення студентів з властивостями d-елементів YI групи та їх найважливіших сполук. При виконанні лабораторного практикуму студенти вивчають основні способи одержання простих речовин та сполук d-елементів YI групи, а також їх фізичні та хімічні властивості.

1. Теоретичний вступ

1. Загальна характеристика d-елементів yi групи

До d-елементів YI групи належать: Cr (Хром), Mo (Молібден) і W (Вольфрам).

Електронна конфігурація зовнішніх енергетичних рівнів атомів Хрому і Молібдену внаслідок “провалювання електрона” (один електрон із зовнішнього енергетичного рівня переходить на d-підрівень передостаннього рівня) - ns¹(n-1)d⁵. У атома Вольфраму такий ефект відсутній, що зумовлено підвищеною стійкістю 6s²-електронної конфігурації.

Можливі ступені окиснення р-елементів YI групи наведені в табл.1.

Таблиця 1

Елемент	Ступені окиснення*
Cr Mo W	0 (+2) +3 (+4) +6 0 (+2) (+3) +4 (+5) +6 0 (+2) (+3) +4 (+5) +6

*Характерні ступені окиснення елементів підкреслено, нехарактерні взято в дужки

Стійкість сполук d-елементів YI групи з максимальним ступенем окиснення від Хрому до Вольфраму збільшується, а з мінімальним (+2) - зменшується.

Для атомів Хрому та його аналогів найхарактерніші d²sp³- і d³s(sp³)-гібридизовані стани, що відповідає координаційним числам (КЧ) - 6 і 4. Відомі також сполуки, в яких КЧ Mo і W дорівнює 8.

В табл.2 наведено деякі властивості d-елементів YI групи та простих речовин (металів).

Таблиця 2

Еле- мент	Валентні електрони	Атом-на маса	Радіус атома, нм	Енергія йонізації, еВ	Темпера-тура топ- лення,0С	Темпера-тура ки-піння,0С	Густина, кг/м3	Е0, В
Cr Mo W	3d54s1 4d55s1 5d46s2	51,996 95,94 183,85	0,127 0,139 0,140	6,76 7,10 7,98	1875 2620 3395	2430 4830 5900	7200 10300 19300	- 0,74 - 0,20 - 0,15

Від Хрому до Вольфраму радіуси атомів в цілому незначно зростають, але чіткої закономірності не спостерігається (атомні радіуси Молібдену і Вольфраму є приблизно однаковими). Це пояснюється тим, що зростання радіусів атомів за рахунок збільшення числа електронних шарів у випадку переходу від елементів п’ятого до елементів шостого періоду компенсується 4f-стисненням, викликаним заповненням 4f-підрівня в атомах елементів шостого періоду. Тому за властивостями Молібден і Вольфрам більше подібні один до одного, ніж до Хрому.

Значення енергії йонізації зі збільшенням протонного числа від Хрому до Вольфраму незначно зростають, на відміну від елементів головних підгруп. Також зростають значення стандартних електродних потенціалів Е⁰, тому хімічна активність простих речовин в ряді Cr – Mo – W зменшується.