1. . Ионная, металлическая, водородная связи. Влияние водородной связи на физико-химические свойства веществ.

Ионная связь - электростатическое притяжение между ионами, образованными путём практически полного смещения электронной пары к одному из атомов. Этот тип связи образуется, если разность электроотрицательностей атомов велика. Связи такого типа осуществляется в результате взаимного электростатического притяжения провоположно заряженных ионов. Ионы могут быть простыми, т.е. состоящими из одного атома (например, катионы Na+, K+, анионы F-, Cl-), или сложными, т.е. состоящими из двух или более атомов, (например, катион NH4+, анионы OH-, NO3-,SO4 2-).

Ионная связь - предельный случай полярной ковалентной связи. Но в отличие от ковалентной связи, ионная связь характеризуется ненаправленностью и ненасыщаемостью.

Металлическая связь - связь между положительными ионами в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу. . В соот­ветствии с положением в периодической системе атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов . Эти электроны достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отры­ваться от них В случае металлов невозможно говорить о направленности связей, так как валентные электроны распределены по кристаллу равномерно. Этим и объясняется, например, пластичность металлов. Металлическая связь отличается от ковалентной также и по прочности: ее энергия в 3-4 раза меньше энергии ковалентной связи.

Водородная связь - это взаимодействие между двумя электроотрицательными атомами одной или разных молекул посредством атома водорода: А−Н ^... В (чертой обозначена ковалентная связь, тремя точками - водородная связь).Водородная связь обусловлена электростатическим притяжением атома водорода (несущим положительный заряд δ+) к атому электроотрицательного элемента, имеющего отрицательный заряд δ−. В большинстве случаев она слабее ковалентной, но существенно сильнее обычного притяжения молекул друг к другу в твердых и жидких веществах. В отличие от межмолекулярных взаимодействий водородная связь обладает свойствами направленности и насыщаемости, поэтому ее нередко считают одной из разновидностей ковалентной химической связи. 

Межмолекулярная и внутримолекулярная водородная связь

Водородные связи обнаружены во многих химических соединениях. Они возникают, как правило, между атомами фтора, азота и кислорода (наиболее электроотрицательные элементы), реже - при участии атомов хлора, серы и других неметаллов. Прочные водородные связи образуются в таких жидких веществах, как вода, фтороводород, кислородсодержащие неорганические кислоты, карбоновые кислоты, фенолы, спирты, аммиак, амины. Если водородная связь объединяет части одной молекулы, то говорят о внутримолекулярной водородной связи. Это особенно характерно для многих органических соединений. Если же водородная связь образуется между атомом водорода одной молекулы и атомом неметалла другой молекулы (межмолекулярная водородная связь), то молекулы образуют довольно прочные пары, цепочки, кольца. 

Влияние водородной связи на физико-химические свойства веществ.

Было замечено, что соединения, в которых атом водорода непосредственно связан с атомами фтора, кислорода и азота, обладают рядом аномальных свойств. Это проявляется, например, в значениях температур плавления и кипения подобных соединений. Обычно в ряду однотипных соединений элементов анной подгруппы температуры плавления и кипения с увеличением атомной массы элемента возрастают. Это объяснятся усилением взаимного притяжения молекул, что связано с увеличением размеров атомов и с ростом дисперсионного взаимодействия между ними.

Водородная связь служит причиной некоторых особенностей воды - вещества, играющего огромную роль в процессах, протекающих в живой и неживой природе. Она в значительной мере определяет свойства и таких биологически важных веществ, как белки и нуклеиновые кислоты.

2. Сера и ее соединения, сероводород, сернистая, серная кислоты. Тиосульфат натрия, применение в иодометрии.

S 3s² 3p4

Из-за наличия свободного d –подуровня возможен переход s и p на d подуровень соответственно число неспаренных электронов может быть 2 4 6. Поэтом степень окисления в сере появляется с.о. +-2, +4, +6. В органических соединениях S с.о. (-2)Что обуславливает ее высокие восстановительные свойства. Особенно это характерно для соединений содержащих тиольную группу (R-Sh) которая легко окисляется в дисульфидную группу

2R-Sh -2е --- R-S-S-R + 2H⁺

В частности свободную тиольную группу содержат а-аминокислота цистеин, которая при окислении переходит в цистин

Круговорот серы

Сера достаточно распространенный элемент, в природе встречается в самородном состоянии в виде сульфидов и сульфатов. Потребность живых организмов в S удовлетворяется за счет растений которые усваивают ее из почвы большую роль в круговороте S играют бактерии окисляющие и восстанавливающие сероводородсодержащие соединения.

Н₂S

Бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Очень ядовит, поражает цнс. В 1 V Н₂O растворяется 3VH₂S . Раствор H₂S является слабой двухосновной кислотой . Её сли в растворах подвергаются глубокому гидролизу, поэтому среда сильно щелочная.

N₂S + Н₂O NaHS + NaOH

S ^2- + Н₂O HS^- + OH^-

Ряд сульфидов подвергается необратимому гидролизу.

AL2S3 + 6 H2O ---- 2AL(OH)3 осад +3 H2S газ

В H₂S сера находится в низшей степени окисления ( -2) поэтому легко окисляется в зависимости от силы окисления до S, SO_2, H2SO4

В присутствии сульфид-ионов в растворе качественно определяют добавлением раствор соли свинца-обр. черный осадок. Pb(NO3)2+H2S=2HNO3+PbS( осадок)

Кислородные соединения серы

Сера образует 2 кислотных оксида SO2 ( сернистый газ) и SO3(серный ангидрид) При растворении SO2 в воде только в растворах 2-х основая средней силы сернистая кислота

2NaOH + SO2 --- Na2SO3+ H2O

При кипячении концентрированных растворов сульфидов с порошкообразной серой обр тиосульфаты , явл универсальным антидотом (противоядия)

Na2SO3 +S --- Na2S2O3

SO3 представляет собой бесцветный кристалин, с температурой плавления в зависимости от модификации от +17 до +62 При растворении в воде образуется сильная 2 осоновная серная кислота Процесс сопровождается выделением большого количества тепла

SO3 + H2O--- H₂SО4 +Q

При разбовлении H₂SО4конц кислоту льют в воду !!!

Многие сульфаты применяют в медецине : Na2SO4*7H20 – глауберова соль , MgSO4 *7H20 ---(горька соль) Оба вещества слабительные . CuSO4*5H20—медный купорос *дезинфекция) BaSo4- в качестве контрастного при рентгене пищевода и желудочка(хорошо поглощает рентгеновское излучение)

Na2S2O3 – тиосульфат натрия

Один атом серы находится в с.т. 0 , другой в +4 поэтому Na2S2O3 может проявлять как вост-е св-а (наиболее характерны), так и окислительные св-а

При отравлении хлором необходимо выпить тиосульфата!!!

Na2S2O3 + 4CL +5 H2O---- Na2S04 + H₂SО4 +8 HCl

S2O3^2- + 5 H2O – 8e --- 2 SO4^2- + 10 H⁺ 1

CL2 +2e ---2CL 4

Раствор I2 оттитровывают тиосульфатом в присутствии крахмала до исчезновения синей окраски. Na2S2O3 также используют при обработке кинщ- и фотопленки , рентгеновских снимков за счет протекания реакции

AgB2 + 2Na2S2O3 ---- Na3(Ag(S2O3)2) + NaB2

На всякий случай, мож пригодится !!!!

H₂SО4

3.Физические свойства.

а) жидкость б) бесцветная  в)тяжелая (купоросное масло)  г)нелетучая

г) при растворении в воде происходит сильное разогревание

4. Химические свойства Серной кислоты.

Разбавленная    H2SO4	Концентрированная   H2SO4
Обладает всеми свойствами кислот	Обладает специфическими свойствами
1.Изменяет окраску индикатора: H2SO4 H++HSO4- HSO4-  H++SO42- 2.Реагирует с металлами, стоящими до водорода: Zn+ H2SO4 ZnSO4+H2   3.Реагирует с основными и амфотерными оксидами: MgO+ H2SO4 MgSO4+H2O   4.Взаимодействует с основаниям (реакция нейтрализации) 2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O при избытке кислоты образуются кислые соли NaOH+H2SO4 NaHSO4+H2O   5.Реагирует с сухими солями, вытесняя из них другие кислоты (это самая сильная и нелетучая кислота): 2NaCl+H2SO4 Na2SO4+2HCl   6.Реагирует с растворами солей, если при этом образуется нерастворимая соль:   BaCl2+H2SO4 BaSO4 +2HCl  -белыйосадок качественная реакция на ион SO42-   7.При нагревании разлагается:             tH2SO4 H2O+SO3	1.Концентрированная H2SO4- сильнейший окислитель, при нагревании она реагирует со всеми металлами (кроме Au и Pt). В этих реакциях в зависимости от активности металла и условий выделяется S,SO2 или H2S Например:   0                        +6             +2              +4 Cu+конц2H2SO4 CuSO4+SO2+H2O   2.конц. H2SO4  пассивирует железо и алюминий, поэтому её можно перевозить в стальных и алюминиевых цистернах.   3. конц. H2SO4  хорошо поглощает воду H2SO4+H2O  H2SO4*2H2O Поэтому она обугливает органические вещества

 

5.Применение: Серная  кислота -один из важнейших продуктов, используемых в различных отраслях промышленности. Основными её потребителями являются производство минеральных удобрений, металлургия, чистка нефтепродуктов. Серная кислота применяется при производстве других кислот, моющих средств, взрывчатых веществ, лекарств, красок, в качестве электролитов для свинцовых аккумуляторов.

Н2SO3

Серни́стая кислота — неустойчивая двухосновная неорганическая кислота средней силы. Химическая формула  .

Химические свойства 

Кислота средней силы:

Существует лишь в разбавленных водных растворах (в свободном состоянии не выделена):

Растворы H2SO3 всегда имеют резкий специфический запах (похожий на запах зажигающейся спички), обусловленный наличием химически не связанного водой SO2.

Двухосновная кислота, образует два ряда солей: кислые — гидросульфиты (в недостатке щёлочи):

и средние — сульфиты (в избытке щёлочи):

Применение 

Сернистая кислота и её соли применяют как восстановители, для беления шерсти, шелка и других материалов, которые не выдерживают отбеливания с помощью сильных окислителей (хлора). Сернистую кислоту применяют при консервировании плодов и овощей. 

Билет 9