3. Периодический закон и строение атома

(задачи №№ 51 – 75).

Литература:

1. Глинка Н.Л. "Общая химия". - Л.: Химия, 1986, введение, гл.2-3, с.46-108.

2. Кожевникова Н.Ю., Коробейникова Е.Г., Кутуев Р.Х., Малинин В.Р., Решетов А.П. "Общая химия". Учебное пособие. - Л.: СПбВПТШ, 1991, тема 3, с.17-26.

Данная тема предполагает изучение величайшего открытия 20 столетия -периодического закона и Периодической системы Д.И. Менделеева. Рассматривая историю открытия Д.И. Менделеевым периодического закона, следует рассмотреть достижения химической науки к середине 19 века, предпосылки и условия открытия.

Сравните первоначальную и современную формулировку периодического закона и понятия периодичности.

Структура таблицы периодической системы элементов. Характеристика элемента и его соединений, оценка их пожароопасных свойств по положению в Периодической системе.

Используя знания из курса физики и химии, рассмотрите развитие основных представлений о строении атома, современные квантово-механические представления о строении атома, характеристику энергетического состояния электрона квантовыми числами.

Электронная структура атомов. Необходимо уметь написать электронный паспорт элемента и дать характеристику его электронной структуры.

4. Физико-химические свойства элементов

ГЛАВНЫХ ПОДГРУПП

(задачи №№ 76 – 100).

Литература:

1. Глинка Н.Л. "Общая химия". - Л.: Химия, 1986, гл.13-17, 19-22, с.330-562, 587-649.

2. Кожевникова Н.Ю., Коробейникова Е.Г., Кутуев Р.Х., Малинин В.Р., Решетов А.П. "Общая химия". Учебное пособие. - Л.: СПбВПТШ, 1991, тема 2, с.9-17.

При изучении данной темы необходимо самостоятельно вспомнить и обобщить материал курса химии средней школы: «простые вещества и химические соединения, металлы и неметаллы, оксиды, гидроксиды, кислоты, соли. Классификация, получение, химические свойства. Генетическая связь между классами неорганических соединений». Особое внимание при работе над материалом данной темы следует обратить на пожароопасные свойств элементов главных подгрупп Периодической системы элементов Д.И. Менделеева и их соединений, а также использование химических соединений (антипиренов) для огнезащиты горючих веществ и материалов.

5. Окислительно-восстановительные реакции

(задачи №№ 101 – 125).

Литература:

1. Глинка Н.Л. "Общая химия". - Л.: Химия, 1986, гл. 9, с.263-294.

2. Кожевникова Н.Ю., Коробейникова Е.Г., Кутуев Р.Х., Малинин В.Р., Решетов А.П. "Общая химия". Учебное пособие. - Л.: ЛВПТШ, 1991, тема 10, с.87-94.

3. Глинка Н.Л. "Задачи и упражнения по общей химии". - Л.: Химия, 1987, гл 8, с. 176-195.

4. Коробейникова Е.Г., Кожевникова Н.Ю., Свидзинская Г.Б. Электрохимические процессы. Учебное пособие. - СПб.: СПбИПБ МВД РФ, 1998, 61 с.

Тема предполагает изучение следующих основных вопросов.

Сущность окислительно-восстановительных реакций. Степень окисления и валентность. Методика составления окислительно-восстановительных реакций на основе электронного баланса.

Важнейшие окислители и восстановители и их место в Периодической системе элементов. Пожароопасные свойства окислителей и восстановителей.

Пример 5.1. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схеме окислительно-восстановительной реакции взаимодействия магния с концентрированной азотной кислотой.

Укажите окислитель и восстановитель.

Mg + HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

Решение:

1. Определяем степени окисления элементов, входящих в уравнение, и находим элементы, которые изменяют степень окисления в ходе реакции:

_{0 +5 +2 +5 -3 +5}

Mg + HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

Обратите внимание, что азот в степени окисления (+5) встречается в уравнении 3 раза.

2. Составляем уравнения электронного баланса:

восстановитель Mg⁰ - 2 e^— = Mg⁺²(реакция окисления) 4

окислитель N⁺⁵ + 8 e^— = N^-3 (реакция восстановления)1

3. Полученный коэффициент 4 при восстановителе Mg⁰и продукте его окисленияMg⁺²можно переносить в уравнение реакции, т.к. элементы в данной степени окисления встречаются в уравнении только 1 раз.

Коэффициент 1 может быть поставлен и перед N^-3(NH₄NO₃), поскольку азот в степени окисления (-3) также лишь один раз встречается в уравнении.

Для всех остальных элементов (в том числе и для N⁺⁵) коэффициенты подбираем.

4 Mg + HNO₃ =4 Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

1. Металлы (Mg) у нас уравнены.

2. Уравниваем неметаллы (азот).

В правой части уравнения 8 + 2 = 10 атомов азота, следовательно, перед формулой азотной кислоты HNO₃в левой части уравнения необходимо поставить коэффициент 10:

4 Mg + 10 HNO₃ =4 Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

3. Уравниваем водород.

В левой части уравнения 10 атомов водорода. В правой части уравнения в молекуле нитрата аммония NH₄NO₃ уже есть 4 атома водорода, поэтому перед формулой водыH₂Oв правой части уравнения поставим коэффициент 3.

4 Mg + 10 HNO₃ =4 Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

4. Проводим проверку правильности подбора коэффициентов по кислороду.

В левой части уравнения 30 атомов кислорода. В правой также 24 + 3 + 3 = 30. Следовательно, уравнение написано правильно.