- •И. В. Крепышева
- •Содержание
- •Тема 7. Химия металлов 125
- •1.2. Квантово-механическая модель атома водорода
- •1.3. Строение многоэлектронных атомов
- •1.4. Периодическая система элементов д.И. Менделеева
- •1.5. Периодические свойства элементов
- •1.6. Решение типовых задач
- •1.7. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 2. Химическая связь
- •2.1. Ковалентная связь
- •2.2. Гибридизация атомных орбиталей
- •2.3. Ионная химическая связь
- •2.4. Металлическая связь
- •2.5. Водородная связь
- •2.6. Строение твердого тела
- •Тема 3. Элементы химической термодинамики
- •3.1. Основные понятия термодинамики
- •3.2. Внутренняя энергия
- •3.3. Энтальпия
- •3.4. Термохимия. Закон Гесса
- •3.5. Энтропия
- •3.6. Самопроизвольные процессы. Энергия Гиббса
- •3.7. Решение типовых задач
- •3.8. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 4. Химическая кинетика и химическое равновесие
- •4.1. Скорость химической реакции
- •4.2. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ
- •4.3. Зависимость скорости реакции от температуры
- •4.4. Катализ
- •4.5. Химическое равновесие
- •4.6. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье
- •4.7. Решение типовых задач
- •4.8. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 5. Растворы. Дисперсные системы
- •5.1. Общие свойства растворов
- •5.2. Способы выражения состава растворов
- •5.3. Теория электролитической диссоциации
- •5.4. Теории кислот и оснований
- •5.5. Ионные реакции в растворах
- •5.6. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН
- •5.7. Гидролиз солей
- •5.8. Дисперсные системы и их классификация
- •5.9. Решение типовых задач
- •28,57 Г соли растворены в 71,43 г воды
- •3% Массы раствора составляют 48,84 г
- •Соотношение между рН и рОн
- •5.10. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 6. Окислительно-восстановительные электрохимические процессы
- •6.1. Основные понятия
- •Правила определения степени окисления
- •6.2. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •6.3. Влияние среды на характер протекания реакций
- •6.4. Важнейшие окислители и восстановители
- •6.5. Электрохимические процессы
- •96500 Кл (26,8 а∙ч) – 31,77 г Cu (масса моля эквивалентов)
- •96500 Кл – 1 г (11,2 л– объем моля эквивалентов)
- •6.6. Гальванический элемент Даниэля-Якоби
- •6.7. Окислительно-восстановительные потенциалы
- •6.8. Эдс окислительно-восстановительных реакций
- •6.9. Электролиз расплавов и растворов солей
- •6.10. Некоторые области применения электрохимии
- •6.11. Решение типовых задач
- •6.12. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 7. Химия металлов
- •7.1. Общая характеристика металлов
- •7.2. Химические свойства металлов
- •7.3. Взаимодействие металлов с кислотами
- •Взаимодействие металлов с соляной кислотой.
- •Взаимодействие металлов с азотной кислотой
- •Взаимодействие металлов с серной кислотой
- •7.4. Сплавы
- •7.5. Получение металлов
- •Тема 8. Коррозия и защита металлов
- •8.1. Определение и классификация коррозионных процессов
- •8.2. Химическая коррозия
- •8.3. Электрохимическая коррозия
- •8.4. Возможность коррозии с водородной и кислородной деполяризацией
- •8.5. Защита металлов от коррозии
- •8.6. Решение типовых задач
- •8.7. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 9. Органические полимерные материалы
- •9.1. Классификация полимерных (высокомолекулярных) материалов
- •9.2. Строение полимеров
- •9.3. Кристаллическое и аморфное состояние полимеров
- •9.4. Методы получения полимеров
- •9.5. Применение полимеров
- •Тема 10. Химическая идентификация и анализ вещества
- •10.1. Химическая идентификация вещества
- •Некоторые реагенты для идентификации катионов
- •Классификация анионов по окислительно-восстановительным свойствам
- •Некоторые реагенты для идентификации анионов
- •10.2. Количественный анализ. Химические методы анализа
- •10.3. Инструментальные методы анализа
- •Приложение
- •Важнейшие единицы си и их соотношение с единицами других систем
- •Приставки для дольных и кратных единиц си
- •Термодинамические характеристики некоторых веществ при 298 к
- •Стандартные потенциалы металлических
- •Энергия разрыва связи
- •Электроотрицательность элементов по Полингу
- •Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы элементов
- •Растворимость соединений
- •Обозначения: р – растворимый, м – малорастворимый, н – нерастворимый,
- •Константы диссоциации Кд слабых электролитов
- •Распределение электронов в атоме
- •Список литературы
- •Крепышева Ирина Вадимовна
- •Учебное пособие для самостоятельной работы студентов
- •Нехимических специальностей и направлений
Электроотрицательность элементов по Полингу
(Электроотрицательность приведена в относительных единицах)
Порядковый номер элемента |
Электроотри-цательность |
Порядковый номер элемента |
Электроотри-цательность |
Порядковый номер элемента |
Электроотри-цательность |
1 H |
2,1 |
27 Co |
1,8 |
53 I |
2,5 |
2 e |
- |
28 Ni |
1,8 |
54 Xe |
- |
3 Li |
1,0 |
29 Cu |
1,9 |
55 Cs |
0,7 |
4 Нe |
1,5 |
30 Zn |
1,6 |
56 Ba |
0,9 |
5 B |
2,0 |
31 Ga |
1,6 |
57 La |
1,1 |
6 C |
2,5 |
32 Ge |
1,8 |
58-71(Ce-Lu) |
1,1 – 1,3 |
7 N |
3,0 |
33 As |
2,0 |
72 Hf |
1,3 |
8 O |
3,5 |
34 Se |
2,4 |
73 Ta |
1,5 |
9 F |
4,0 |
35 Br |
2,8 |
74 W |
1,7 |
10 Ne |
- |
36 Kr |
- |
75 Re |
1,9 |
11 Na |
0,9 |
37 Rb |
0,8 |
76 Os |
2,2 |
12 Mg |
1,2 |
38 Sr |
1,0 |
77 Ir |
2,2 |
13 Al |
1,5 |
39 Y |
1,2 |
78 Pt |
2,2 |
14 Si |
1,8 |
40 Zr |
1,4 |
79 Au |
2,3 |
15 P |
2,1 |
41 Nb |
1,6 |
80 Hg |
1,9 |
16 S |
2,5 |
42 Mo |
1,8 |
81 Tl |
1,8 |
17 Cl |
3,0 |
43 Tc |
1,9 |
82 Pb |
1,8 |
18 Ar |
- |
44 Ru |
2,2 |
83 Bi |
1,9 |
19 K |
0,8 |
45 Rh |
2,2 |
84 Po |
2,0 |
20 Ca |
1,0 |
46 Pd |
2,2 |
85 At |
2,2 |
21 Sc |
1,3 |
47 Ag |
1,9 |
86 Rn |
- |
22 Ti |
1,5 |
48 Cd |
1,7 |
87 Fr |
0,7 |
23 V |
1,6 |
49 In |
1,7 |
88 Ra |
0,9 |
24 Cr |
1,6 |
50 Sn |
1,8 |
89 Ac |
1,1 |
25 Mn |
1,5 |
51 Sb |
1,9 |
90-103Th-Lr |
1,2 – 1,5 |
26 Fe |
1,8 |
52 Te |
2,1 |
|
|
Таблица 7.
Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы элементов
Элемент |
Окисленная форма |
Восстановленная форма |
Среда |
Е0, В |
Ag |
Ag+ AgCl AgBr AgI Ag2S [Ag (CN)2]- [Ag (CNS)4]3- [Ag (S2O3)2]3- [Ag (NH3)2]+ Ag2+ |
Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag+ |
H+ Cl- Br – I- S2- CN- CNS- S2O32- NH3 H+ |
+0,80 +0,22 +0,07
+0,21 +0,02 +0,37 +1,98 |
Al |
Al3+ [Al(OH)4]- [AlF6]3- |
Al Al Al |
H+ OH- F- |
-2,07 |
As |
As As HAsO2 [As(OH)4]- H3AsO4 AsO43- |
AsH3 AsH3 As As HAsO2 [As(OH)4]- |
H+ OH- H+ OH- H+ OH- |
+0,25
+0,56 -0,71 |
Au |
Au+ [AuCl2]- [AuBr2]- [Au(CN)2]- Au3+ [Au(OH)4]- [AuCl4]- [AuBr4]- |
Au Au Au Au Au+ Au [AuCl2]- [AuBr2]- |
H+ Cl- Br – CN- H+ OH- Cl- Br - |
+1,83 +1,15 +0,96
+1,36 +0,70 +0,93 +0,80 |
B |
H3BO3 B4O72- [BF4]- |
B B B |
H+ OH- F- |
-1,28 |
Be |
Be2+ [Be(CH)4]2- |
Be Be |
H+ OH- |
-2,62 |
Bi |
Bi Bi(OH)3 Bi3+ [BiCl6]3- [BiBr6]3- NaBiO3 |
BiH3 Bi Bi Bi Bi Bi3+ |
H+ OH- H+ Cl- H+ H+ |
+0,32 +0,19 +0,13 +1,80 |
Продолжение табл. 7
Элемент |
Окисленная форма |
Восстановленная форма |
Среда |
Е0, В |
Br |
Br3- Br2 (aq) HBrO BrO- BrO- BrO3- BrO3- BrO3- BrO3- BrO3- BrO3- |
Br – Br - Br2 Br - Br2 Br - Br – BrO- HBrO Br2 Br2 |
H+ OH- OH- H+ OH- OH- H+ H+ OH- |
+1,05 +1,09 +1,60 +0,77 +0,45 +1,44 +0,58 +0,49 +1,45 +1,48 +0,50 |
C |
HCHO CH3CHO HCOOH HCOO- CO2 CO2 CO2 |
CH3OH C2H5OH HCHO HCHO HCOOH CO H2C2O4 |
H+ H+ H+ OH- H+ H+ H+ |
+0,23 +0,19 +0,03 -0,08 -0,20 -0,10 -0,48 |
Ca |
Ca2+ Ca(OH)2 |
Ca Ca |
H+ OH- |
-2,84 -3,03 |
Cd |
Cd2+ Cd(OH)2 CdCO3 [Cd (NH3)4]2+ [Cd (CN)4]2- CdS [ Cd(OH)4]2- [ CdBr4]2- [CdI4]2- |
Cd Cd Cd Cd Cd Cd Cd Cd Cd |
H+ OH- CO32- NH3 CN- S2- OH- Br - I- |
-0,40 -0,82 -0,74 -0,62 -0,94 -1,26 -0,67 -0,49 -0,57 |
Ce |
Ce3+ Ce4+ [Ce (SO4) 3]2- |
Ce Ce3+ Ce3+ |
H+ H+ H2SO4 |
-2,33 +1,70 +1,44 |
Cl |
Cl2 HClO HClO ClO- ClO- HClO2 HClO2 ClO2- ClO3- |
Cl- Cl- Cl2 Cl- Cl2 Cl- Cl2 ClO- ClO2- |
H+ H+ H+ OH- OH- H+ H+ OH- OH- |
+1,36 +1,50 +1,63 +0,89 +0,42 +1,58 +1,63 +0,68 +0,30 |
Продолжение табл. 7
Элемент |
Окисленная форма |
Восстановленная форма |
Среда |
Е0, В |
|
ClO3- ClO3- ClO3- ClO3- ClO4- ClO4- ClO4- |
Cl- Cl2 Cl- HClO2- ClO3 Cl- Cl- |
H+ H+ OH- H+ OH- H+ OH- |
+1,46 + ,47 +0,62 +1,20 + ,37 +1,39 +0,56 |
Co |
Co2+ [Co (NH3)6]2+ CoS Co3+ Co(OH)3 [Co (NH3)6]3+ |
Co Co Co Co2+ Co(OH)2 [Co (NH3)6]2+ |
H+ NH3 S2- H+ OH- NH3 |
-0,28 -0,42 -0,89 +2,00 +0,17 +0,10 |
Cr |
Cr2+ Cr3+ [Cr(OH)4]- Cr3+ CrO42- Cr2O72- |
Cr Cr Cr Cr2+ [Cr(OH)4]- Cr3+ |
H+ H+ OH- H+ OH- H+ |
-0,90 -0,74 -1,27 -0,42 -0,13 +1,33 |
Cu |
Cu+ CuCl CuBr CuI CuCNS [Cu(CN)2]- Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+ [Cu(NH3)4]2+ [Cu(NH3)4]2+ Cu(OH)2 CuS |
Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu+ Cu CuCl CuBr CuI [Cu(NH3)2]+ Cu Cu Cu |
H+ Cl- Br- I- CNS- CN- H+ H+ Cl- Br- I- NH3 NH3 OH- S2- |
+0,52 +1,12 +0,03 -0,18 -0,31 -0,44 +0,16 +0,34 +0,56 +0,65 +0,86 +0,1 -0,07 -0,22 -0,70 |
F |
F2 F2 F2 |
F- HF HF2- |
OH- H+ H+ |
+2,87 +2,05 +2,98 |
Fe |
Fe2+ Fe(OH)2 FeS Fe3+Fe(OH)3 |
Fe Fe Fe Fe2+Fe(OH)2
|
H+ OH- S2- H+OH-
|
+0,77 -0,56 |
Продолжение табл. 7
Элемент |
Окисленная форма |
Восстановленная форма |
Среда |
Е0, В |
|
Fe2S3 [Fe(CN)6]3- FeO42- FeO42- |
FeS [Fe(CN6)]4- Fe3+ Fe(OH)3 |
S2- CN- H+ OH- |
+0,36 +1,90 +0,72 |
Ga |
Ga3+ [Ga(OH)4]- |
Ga Ga |
H+ OH- |
-1,22 |
Ge |
Ge2+ H2GeO3 [Ge(OH)4]- |
Ge Ge2+ Ge |
H+ H+ OH- |
+0,25 -0,36 -0,89 |
H |
H2 (г) H+ H+ H2O |
H- H2 H2 H2 |
H+ H2O OH- |
0,00
-0,83 |
Hg |
Hg22+ Hg2Cl2 Hg2Br2 Hg2I2 Hg2+ Hg2+ HgS [Hg(CN)4]2- [HgCl4]2- [HgBr4]2- [HgJ4]2- |
Hg Hg Hg Hg Hg22+ Hg Hg Hg Hg Hg Hg |
H+ Cl- Br- I- H+ H+ S2- CN- Cl- Br- I- |
+0,77 +0,27 +0,14 -0,04 +0,91 +0,86 -0,67 -0,37 +0,38 +0,22 -0,04 |
I |
I3- I2 I2 ICl IBr HIO HIO IO- IO- ICl3 IO3- IO3- IO3- IO3- IO3- IO3- |
I- I- I3- I2 I2 I- I2 I2 I- I2 HIO IO- I2 I2 I- I- |
Cl- Br- H+ H+ OH- OH- Cl- H+ OH- H+ OH- H+ OH- |
+0,55 +0,54 +0,52 +1,20 +1,02 +0,99 +1,45 +0,45 +0,47 +1,28 +1,14 +0,14 +1,19 +0,21 +1,08 +0,26 |
K |
K+ |
K |
|
-2,924 |
Mg |
Mg2+ |
Mg |
|
- 2,356 |
Продолжение табл.7
Элемент |
Окисленная форма |
Восстановленная форма |
Среда |
Е0, В |
Mn |
Mn2+ Mn3+ MnO2 MnO2 MnO2 MnO42- |
Mn Mn2+ Mn3+ Mn2+ Mn(OH)2 MnO2 |
H+ H+ H+ H+ OH- H+ |
- 1,19 + 1,51 + 0,95 + 1,23 - 0,05 + 2,26 |
|
MnO42- MnO4- MnO4- MnO4- MnO4- MnO4- |
MnO2 MnO42- H2MnO4 MnO2 MnO2 Mn2+ |
OH- OH- H+ H+ OH- H+ |
+ 0,62 + 0,56 + 1,22 + 1,69 + 0,60 + 1,51 |
N |
N2H4 N2H5+ NH2OH NH3OH+ NH3 NH3 N2 N2 N2 N2 N2 N2 N2 N2 HNO2 NO2- NO2- NO2 NO2 NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- |
NH3 NH4+ NH3 NH4+ N2 + NH4+ NH4+ NH3OH+ NH2OH N2H5+ N2H4 NH4+ NH4OH NH3 N3- NO NO NH4OH HNO2 NO2 NO2 NO2 HNO2 NO2- NO NO NH4+ NH4OH |
OH- H+ OH- H+ H+ H+ H+ OH- H+ OH- H+ OH- H+ OH- H+ OH- OH- H+ OH- H+ OH- H+ OH- H+ OH- H+ OH- |
+ 0,10 + 1,27 + 0,42 + 1,35 + 1,96 + 0,69 - 1,87 - 3,04 - 0,23 - 1,16 + 0,26 - 0,74 - 3,10 - 3,40 + 0,98 - 0,46 - 0,15 + 1,09 + 0,88 + 0,80 - 0,86 + 0,94 + 0,01 + 0,96 - 0,14 + 0,87 - 0,12 |
Na |
Na+ |
Na |
|
- 2,7 |
Ni |
Ni2+ Ni(OH)2 |
Ni Ni |
H+ OH- |
- 0,26 - 0,72 |
Продолжение табл. 7
Элемент |
Окисленная форма |
Восстановленная форма |
Среда |
Е0, В |
|
[Ni(NH3)4]2+ NiS (α) Ni(OH)3 |
Ni Ni Ni(OH)2 |
NH3 S2- OH- |
+ 1,02 |
O |
S2O82- H2O2 HO2- O2 O2 O2 O2 O2 O3 O3 OF2 |
SO42- H2O OH- H2O2 HO2 H2O H2O OH- O2 O2 HF |
H+ H+ OH- H+ OH- H+
OH- H+ OH- H+ |
+ 2,00 + 1,77 + 0,87 + 0,68
+ 1,23 + 0,82 + 0,40 + 2,00 + 1,24 + 2,25 |
P |
P (бел.) P (бел.) H3PO2 H2PO2- H3PO3 HPO32- H3PO3 H3PO4 PO43- H3PO4 H3PO4 |
PH3 PH3 P P H3PO2 H2PO2- P H3PO3 HPO32- P H3PO2 |
H+ OH- H+ OH- H+ OH- H+ H+ OH- H+ H+ |
+ 0,06
- 0,39 |
Pb |
Pb2+ PbF2 PbCl2 PbBr2 PbI2 [Pb(OH)4]2- PbS PbO2 PbO2 PbO2 |
Pb Pb Pb Pb Pb Pb Pb Pb2+ [Pb(OH)4]2- PbSO4 |
H+ F- Cl- Br- I- OH- S2- H+ OH- SO42- |
+ 1,46 + 0,28 + 1,68 |
Pd |
Pd2+ |
Pd |
H+ |
+ 0,99 |
S |
S22- S22- S S SO32- H2SO3 |
S2- H2S H2S S2- S S |
OH- H+ H+ OH- OH- H+ |
+ 0,23 + 0,17
+ 0,50 |
Окончание табл. 7
Элемент |
Окисленная форма |
Восстановленная форма |
Среда |
Е0, В |
|
SO32- SO32- S4O62- SO42- SO42- SO42- SO42- |
S2- S2O42- S2O32- H2SO3 SO32- S S |
OH-
H+ OH- H+ OH- |
+ 0,23 - 1,12 + 0,09 + 0,16 - 0,93 + 0,36 - 0,75 |
Sb |
Sb SbO+ [Sb(OH)6]3- Sb2O5 SbO3- |
SbH3 Sb Sb SbO+ [Sb(OH)6]3- |
H+ H+ OH- H+ OH- |
- 0,51 + 0,21 - 0,64 + 0,61 - 0,43 |
Se |
Se H2SeO3 SeO32- SeO42- SeO42- |
H2Se Se Se H2SeO3 SeO32- |
H+ H+ OH- H+ OH- |
- 0,08 + 0,74 - 0,36 + 1,15 + 0,03 |
Sn |
Sn2+ [SnOH)4]2- Sn4+ [Sn(ON)6]2- |
Sn Sn Sn2+ [Sn(OH)4]2- |
H+ OH- H+ OH- |
- 0,14 - 0,91 + 0,15 - 0,93 |
Te |
Te Te H2TeO3 TeO32- H6TeO6 TeO42- |
H2Te Te2- Te Te TeO2 TeO32- |
H+ OH- H+ OH- H+ OH- |
- 0,72 - 1,14 + 0,59 - 0,41 + 1,02 + 0,40 |
Ti |
TiO2+ |
Ti3+ |
H+ |
+ 0,10 |
Zn |
Zn2+ [Zn(CN)4]2- [Zn(NH3)4]2+ [Zn(OH)4]2- ZnS |
Zn Zn Zn Zn Zn |
H+ СN- NH3 OH- S2- |
- 0,76 - 1,26 - 1,04 - 1,28 - 1,40 |
Таблица 8.