49)Общая характеристика р-элементов iva группы. Распространенность в природе. Физико-химические свойства углерода, кремния, свойства их соединений и применение

Главную подгруппу четвертой группы ПС образуют пять элементов – углерод, кремний, грманий, олово и свинец.

При переходе от углерода к свинцу размеры атомов возрастают. Следовательно и неметаллические свойства при этом будут ослабевать, легкость же отдачи электронов-возрастать.Таким образом, только первые два члена описываемой группы являются неметаллами,германий причисляют и к металлам,и к неметаллам,олово и свинец-металлы. Для элементов рассматриваемой группы характерны степени окисления +2 и +4. В природе широко распространены

Углерод в природе.

Свободный углерод встречается в виде алмаза и графита. Уголь,тоже состоящий из углерода,получается искусственным путем

Соединения углерода очень распространены.

Углерод относится к р-элементному семейству.

С – неметалл, входит в состав многих минералов, является основой всех живых организмов. В атмосфере и в природной воде в виде СО₂.

При нагревании на воздухе взаимодеиствия с О₂ образуется СО₂

При сильном охлаждении образует сухой лёд.

Оксид углерода – бесцветный ядовитый газ, малорастворим в воде, не имеет запаха, легко соединяем с гемаглабином.

В свободном виде:

Кристаллическая аморфная форма

(алмаз, графит) (древесный уголь и сажа)

Кремний

В свободном виде не встречается кремнезем SiO₂ и силикат содержится в земной коре 75%

SiO₂ имеет 2 формы:

Кристалический аморфный

(кварц, горный хрусталь) (доломит,трепел)

В воде не растворяется, взаимодействует только с HF(плавиковая кислота)

Используют как:

1)огнеупоры

2)силикатный клей

3)укрепитель грунтов

4)сварочные электроды.

50). d-элементы, их общая хар-ка, электронное строение атомов и их св-ва. Физико-химические св-ва d-элементы.

К d-элементам относят те элементы, атомы которых содержат валентные электроны на (n – 1)d ns-уровнях и составляют побочные (IIIВ–VIIВ, IВ, IIВ) подгруппы, занимая промежуточное положение между типичными s-металлами (IА, IIА) и p-элементами. Из 109 элементов периодической системы 37 относятся к d-элементам; из них последние 7 радиоактивны и входят в незавершенный седьмой период. Электронное строение атомов d-элементов определяет их химические свойства. 3d-Элементы по химическим свойствам существенно отличаются от 4d- и 5d-элементов. При этом элементы IVВ–VIIВ подгрупп очень схожи по многим химическим свойствам. Это сходство обусловлено лантаноидным сжатием, которое из-за монотонного уменьшения радиусов при заполнении 4f-орбиталей приводит к практическому совпадению радиусов циркония и гафния, ниобия и тантала, молибдена и вольфрама, технеция и рения. Элементы этих пар очень близки по физическим и особенно по химическим свойствам; первые шесть элементов встречаются в одних рудных месторождениях, трудно разделяются; их иногда называют элементами-близнецами.

Атомы d-элементов характеризуются общей электронной формулой (n – 1)d^1–10ns^0–2. Некоторые из тяжелых d-элементов не являются полными электронными аналогами. 

У d-элементов лишь небольшая часть валентных электронов делокализована по всему кристаллу (тогда как у щелочных и щелочноземельных металлов валентные электроны полностью отданы в коллективное пользование). Остальные d-электроны участвуют в образовании направленных ковалентных связей между соседними атомами. Таким образом, эти элементы в кристаллическом состоянии обладают не чисто металлической связью, а ковалентно-металлической

51) . D-элементы, их общая характеристика, физико-химические св-ва на примере Fe,Cu,Cr,Mn (переходные)- занимают переходное положение между электро(+) S элементами и (-) P элементами -это Ме, прочнее S-Me Cв-ва 1) Переменное состояние степени окисления 2) Способность к образованию комплексных соединений 3) Образование окрашенных соединений Cr- встречается в идее хромистого железняка FeOCr2O3 Чистый хром получают алюмопормическим путем: Cr2O3+2Al=Al2O3+2Cr Твердый блестящий металл, не окисляется при комнатной температуре. Степень окисления +2 +3 (уст) +6 Образует 3 оксида: 1) СrO – имеет основн.харктер 2)Cr2O3 амфотерный 3) CrO3 – кислотный(хромовый ангидрит) => соответствует H2CrO3 и H2Cr2o7 обе эти к-ты сущ.только в р-ре (неустойчивы) Марганец- встречается в минерале пиролют MnO2.Получают элетролизом р-равосс-ем с помощью углерода. Серебристо- белый, твердый, хрупкий Ме Может растворяться в соляной, серной, азотной с образ.катиона Mn(2+). В концентрированных H2SO4и HNO3 происходит пассивация с образ.оксида MnO . Степень окисления +2 +3 +4(уст) +6 +7 Соли магния получают при растворении его в разбавленных к-тах. При действие щелочей на р-ры солей магния выпадает белый осадок Mn(OH)2 Железо- самый распространенный после Al. Встречается в виде оксидов, солей, силикатов. Получают при помощи электролиза водных растворов. В влажном воздухе быстро ржавеют с образованием бурого налета. Степень +2 +3 уст +6 Соединение Fe(2+) Получение: Fe+H2SO4=FeSO4+H2 Fe(2+) переходит Fe(3+) под действием ок-ей – азотной кислоты, перманганата К и др. Fe(OH)3 слабое основание чем Fe(OH)2 Медь относиться к тяжелым цветным Ме, изза своей хим пассивности, втсречается в самородном состоянии. Очень хорошо проводит тепло и эл.ток. В сухом воздухе почти не изменяется а с влагойпокрыается налетом. Степень окисления +1 +2(уст) +3. Находиться после H поэтому не вытесняет его из кислот. НО в присутствии кислорода растворяется в разбавл к-ах с образованием солей Сu2O - з–кись меди красного цвета СuO- окись меди черного цвета. Гидроксид меди разлагается при нагревании.

52) Качественный и количественный анализ в-ва. Качественные реакции на катионы и анионы. в завиимости от задач т методов различают качественный и количетсенный анализ. Цель качестенного анализа – определение; элементного или изотопного состава вещ-ва.При анализе оргна. Соединений находят непосредственно отдельные хим.элементы, например углерод, серу, фосфор, азот или функуциональные группы. При аналзенеорагн.соединений определяют какие ионы молекулы группы атомов, химические элементы составляют анализируемое вещ-во. Цель колич.анализа- установление колич.соотношения составных частей вещ-ва. По результатам количеств.агализа можно определить константы равновесия, произведение растворимости, молекулярные и атомные массы. Количественному анализу обычно предшествует вечественый анализ.

А)открытые катионы кальция (Ca2+) CaCl+(NH4)2C2O4=CaC2O4↓(белый)+2NH4Cl Б) открытие катиона железа(Fe2+) FeSO4+K3(Fe(Cn)6)=KFe(CN)6)↓(синий)+k2SO4 B)Откртыие катиона железа(Fe3+) FeCl3+3K4(Fe(Cn)6)= Fe4(CN)6)3↓(т-синий)+12KCl Г) Катион меди(Cu2+) 2CuSO4+K4(Fe(CN)6)=Cu2(Fe(CN)6)↓(красно- бурый)+2K2SO4 Д) Карбонат аниона (CO3-2) Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2CO3=H2O-CO2↑ Е) Сульфат аниона (SO4-2) na2SO4+BaCl2=BaSO4↓(белый) +2NaCl Ж)Силикат ариона(SiO3-2) Na2SiO3+2NH4Cl+2H2O=H2SiO3↓+2NH4OH+2NaCl З) Галогенид ионов(Cl-,Br-,J-) KCl AgCl↓(белый) Kl +AgNO3= Ag↓(желтый) +KNO3 KBr AgBr↓(с-желтый)