Вопрос 1

Основополагающие представления о свойствах и строении комплексных соединениях ввел в 1893 г. А.Вернер. Согласно его координационной теории, в молекуле комплексного соединения один из ионов, обычно положительно заряженный, занимает центрально место и называется комплексообразователем или центральным ионом. Вокруг него а непосредственной близости расположено (координировано) некоторое число противоположно заряженных ионов или электронейтральных молекул, называемых лигандами и образующих внутреннюю координационную сферу соединения. Остальные ионы, не разместившиеся во внутренней сфере, находятся на более далеком расстоянии от центрального атома, составляя внешнюю координационную сферу. Число лигандов, окружающих центральный ион, называется координационным числом.Образование комплексного иона или нейтрального комплекса можно представить себе в виде обратимой реакции общего типа: M + n L=[MLn] где M – нейтральный атом, положительно или отрицательно заряженный условный ион, объединяющий (координирующий) вокруг себя другие атомы, ионы или молекулы L. Атом M получил название комплексообразователя или центрального атома. В комплексных ионах [Cu(NH3)4]2⁺, [SiF6]^2- , [Fe(CN)6]^4- , [BF4]^- комплексообразователями являются медь(II), кремний(IV), железо(II), бор(III).Чаще всего комплексообразователем служит атом элемента в положительной степени окисления.Отрицательные условные ионы (т.е. атомы в отрицательной степени окисления) играют роль комплексообразователей сравнительно редко. Это, например, атом азота(-III) в катионе аммония [NH4]+ и т.п. Атом-комплексообразователь может обладать нулевой степенью окисления. Так, карбонильные комплексы никеля и железа, имеющие состав [Ni(CO)4] и [Fe(CO)5], содержат атомы никеля(0) и железа(0).Комплексообразователь (в данном случае Ag ) может участвовать в реакциях получения комплексов, как будучи одноатомным ионом, например: Ag+ + 2NH3=[Ag(NH3)2]+ ; Ag+ + 2CN=[Ag(CN)2]- так и находясь в составе молекулы: SiF4 + 2F=[SiF6]2- ; PH3 + H=[PH4]+ ; К основным типам комплексных соединений относятся аммиакаты- комплексы, в которых лигандами служат молекулы аммиака: [Cu(NH₃)₄]SO₄ [Cd(NH₃)₆]Cl, [Pt(NH₃)₆]Cl₄. Известны также комплексы, называемые амминатами, в которых роль лигандов выполняют молекулы аминов: СН₃NH₂(метиламмин), NH₂CH₂CH₂NH₂ (этилендиаммин). Аквакомплексы - в которых лигандом выступает вода: [Со(Н₂О)_б]Сl₂. [А1(Н₂О)₆]С1з, [Сг(Н₂О)₆]С1з Ацидокомплексы- в этих комплексах лигандами являются анионы. К ним относятся комплексы типа двойных солей: K₂ [PtCl₄], K₄ [Fe(CN)₆] (их можно представить как продукт сочетания двух солей- PtCl₄ 2KCl, F(CN)₂ 4K(CN)), комплексные кислоты- H₂[SiF₆], H₂[CoCl₄], гидроксокомплексы- Na₂[Sn(OH)₄], Na[Sn(OH)₆]. Оновные типы комплекных соединений Анионные Катионные Нейтральные

Вопрос 2 Кислородсодержащие соединения галогенов. Все галогены кроме фтора, образуют соединения, в которых они обладают положительной степенью окисления. Наиболее важными из них являются кислородсодержащие кислоты галогенов типа ННalO_n (n = 1÷4) и соответствующие им соли и ангидриды. Такие соединения наиболее характерны для хлора, для которого известны четыре кислоты; сведения о них приведены в таблице.

Сила кислот изменяется весьма существенно в ряду НClО –НClO₄. При сравнении окислительной способности вещества всегда нужно учитывать реальные условия протекания процессов. Например, утверждение, что в ряду кислот НClO –НClO₂ — НClO₃ — НClO₄ окислительная активность уменьшается от НClО к НClO₄, верно только для обычных условий (комнатная температура, действие света). Здесь решающее значение имеет не окислительная способность хлора в положительной степени окисления, а атомарный кислород, выделяющийся при распаде неустойчивых кислот, устойчивость которых на свету как раз возрастает от НClО к НСlO₄. Если же сравнивать окислительную способность этих кислот в других условиях — в темноте, при более низких температурах, то окислительная способность возрастает от НClО к НClО₄. Из солей кислородсодержащих кислот широко известны бертолетова соль (хлорат калия) KClO₃ и хлорная («белильная») известь. Хлорную известь получают действием хлора на гидроксид кальция: 2Сl₂ + Са(ОН)₂ = СаСl₂ + Са(ОСl)₂ + 2Н₂О. Полученную смесь солей называют хлорной известью. Если формально просуммировать состав хлорной извести, то его можно выразить формулой СаОСl₂, определяющей смешанную соль — хлоридгипохлорит кальция. Применение галогенов и их соединений:Фтор используется при синтезе полимерных материалов (фторопласты), как окислитель ракетного топлива, жидкости (фреоны) для холодильных машин. Хлор применяется для синтеза соляной кислоты, хлорной извести, винилхлорида, каучука; для отбеливания тканей и бумажной массы; для обеззараживания питьевой воды. Бром используется для приготовления лекарств, для получения различных органических веществ, в лакокрасочной промышленности.Йод применяется для приготовления лекарств, в анализе веществ. Галогеноводороды используются в химической промышленности для получения галогеноводородных кислот, из которых наиболее используемой является соляная. Соляная кислота служит для получения её солей, как реагент в химических лабораториях, для обработки руд, травления металлов, в пищевой промышленности и медицине.

Вопрос 3 Подгруппа лития включает в себя K, Li,Na,Rb,Cs,Fr В Гидриды — соединения водорода и элементов с меньшей электроотрицательностью, чем у водорода. Так, например, соединения водорода с галогенами, азотом, кислородом, углеродом, сурьмой, полонием и серой не являются гидридами. Классификация В зависимости от характера связи водорода различают три типа гидридов: ионные гидриды (солеобразные гидриды); металлические гидриды; ковалентные гидриды. Примеры Гидрид натрия NaH Гидрид кальция CaH₂ Силан SiH₄ Герман GeH₄ основном щелочные металлы со степенью окисления +1. Оксиды При горении в кислороде щелочных металлов (кроме лития), а также стронция и бария образуются пероксиды и надпероксиды: 2Na + O₂ = Na₂O₂ K + O₂ = KO₂ Пероксид (ранее — перекись) — вещество, содержащее пероксогруппу -О-О- (например, пероксид водорода Н₂О₂, пероксид натрия Na₂O₂). Пероксид легко выделяет кислород. Для неорганических веществ рекомендуется использовать термин пероксид, для органических веществ и сегодня в русском языке часто используют термин перекись. Пероксиды многих органических веществ взрывоопасны (перекись ацетона), в частности, они легко образуются фотохимически при длительном освещении эфиров в присутствии кислорода. Поэтому перед перегонкой многие эфиры (диэтиловый эфир, тетрагидрофуран) требуют проверки на отсутствие пероксидов. Пероксиды замедляют синтез белка в клетке.Пероксиды щелочных металлов реагируют с водой, образуя щёлочь и пероксид водорода. Щёлочи — гидроксиды щелочных, щёлочноземельных металлов и аммония. К щёлочам относят хорошо растворимые в воде основания. При диссоциации щёлочи образуют анионы OH⁻ и катион металла. К щёлочам относятся гидроксиды металлов подгрупп Iа и IIа периодической системы, например NaOH (едкий натр), KOH (едкое кали), Ba(OH)₂. Едкие щёлочи — тривиальное название гидроксидов лития LiOH, натрия NaOH, калия КОН, рубидия RbOH, и цезия CsOH.Физические свойства Гидроксиды щелочных металлов (едкие щёлочи) представляют собой твердые, белые, очень гигроскопичные вещества. Щёлочи — сильные основания, очень хорошо растворимые в воде, причём реакция сопровождается значительным тепловыделением. Сила основания и растворимость в воде возрастает с увеличением радиуса катиона в каждой группе периодической системы. Кроме того, едкие щёлочи растворимы в этаноле и метаноле. Химические свойства Поглощают H₂O и CO₂ из воздуха. Щёлочи широко применяются в промышленности. Важное химическое свойство щелочей — способность образовывать соли в реакции с кислотами. Примеры реакций NaOH + HCl → NaCl + H₂O Получение Получают путём электролиза хлоридов щелочных металлов или действием воды на оксиды щелочных металлов. Применение Алюминий-литиевые сплавы нашли применение в авиационной и космической технике. Литий используется при производстве литиевых аккумуляторов, такие аккумуляторы применяются в кардиостимуляторах. Расплавы натрия и калия используются в качестве теплоносителей в атомных реакторах и в авиационных двигателях. Пары натрия используются в люминесцентных светильниках. Натрий служит катализатором в производстве каучука. Натрий используется при производстве калия, титана, циркония и тантала, а также тетраэтилсвинца – добавки, улучшающей детонационные свойства бензина. Пероксид натрия и надпероксид калия используются в подводных лодках и космических кораблях для регенерации кислорода. Гидроксид калия применяется для получения жидкого мыла и стекла.Гидроксид натрия используется для производства бумаги, искусственных тканей, мыла, очистки нефтепроводов, в производстве искусственного волокна и в щелочных аккумуляторах.Хлорид натрия – пищевой продукт и сырье для получения натрия и его соединений, применяется в медицине для приготовления физиологического раствора.Карбонат натрия используется для производства бумаги, мыла и стекла.Гидрокарбонат натрия (питьевая сода) применяется в медицине, кулинарии, в производстве минеральных вод, используется в огнетушителях.Карбонат калия (поташ) необходим при производстве жидкого мыла и стекла.Нитрат калия – комплексное минеральное удобрение, применяется для производства черного пороха и фейерверков.Цезий нашел применение в фотоэлементах.