- •Министерство образования российской федерации
- •Кафедра неорганической и аналитической химии Дистанционное
- •Н.Н. Роева, е.М. Голик, т.Т. Канищева,
- •Н.А. Караванов, з.И. Кочергина.
- •Неорганическая химия
- •Учебно–практическое пособие для студентов
- •Технологических специальностей всех форм обучения
- •Содержание
- •Тренировочные задания………………………………………………………….9 Тесты по теме……………………………………..........................................….. 9
- •Тесты по теме…………………………………………………………………… 15
- •Тесты по теме…………………………………………………………………… 23
- •1. Периодическая система и строение атомов элементов.
- •1.1. Атомная орбиталь и квантовые числа
- •Орбитальное квантовое число и форма ао.
- •1.2. Заселение ао в многоэлектронном атоме.
- •1.3.Электронные формулы
- •Примеры составления электронных формул атомов. Элементы главных подгрупп псэ
- •Элементы побочных подгрупп псэ
- •22Ti 1s22s22p63s2 3p6 3d24s2 iy период 4 группа
- •39Y 1s22s22p63s2 3p6 3d104s24p64d15s2 y период 3 группа
- •1.4. Периодические свойства элементов.
- •Тесты по теме
- •2. Химическая связь: ионная, ковалентная, координационная,
- •2.1. Типы химической связи
- •2.2. Методы расчета систем с ковалентной связью.
- •2.2.2Метод молекулярных орбиталей (мо).
- •2.3. Пространственная структура молекул с ковалентной связью.
- •2.4. Взаимодействие между молекулами.
- •2.4.2. Донорно-акцепторное взаимодействие молекул.
- •2.5. Строение вещества в конденсированном состоянии.
- •Одна -связь.
- •3. Скорость химических реакций.
- •Химическое равновесие
- •Тренировочные задания
- •4.Растворы
- •4.1. Способы выражения концентраций растворов.
- •4.2.Идеальные, неидеальные растворы. Активность.
- •4.3. Протолитическое равновесие.
- •4.5.Слабые электролиты и константы их диссоциации. Произведение растворимости.
- •4.6. Гидролиз солей.
- •Соли, подвергающиеся необратимому гидролизу, и продукты реакции.
- •5.Окислительно-восстановительные (о/в) реакции.
- •5.1 Основные понятия
- •5.3.Определение продуктов о/в реакций.
- •5.4.Электронно-ионный метод составления баланса о/в реакций.
- •5.5.Самопроизвольное протекание о/в реакций.
- •5.6.Взаимодействие металлов с кислотами-окислителями.
- •6.Химия элементов.
- •6.2.Берилий, магний, щелочно-земельные металлы.
- •6.3.Бор, алюминий, галий, индий, талий.
- •6.4.Углерод, кремний, германий, олово, свинец.
- •6.5Азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут.
- •6.6.Кислород, сера, селен, теллур.
- •6.7.Галогены.
- •6.8.Благородные газы.
- •6.9.Медь, серебро, золото.
- •6.10.Цинк, кадмий, ртуть.
- •6.11.Титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал.
- •6.12.Хром, молибден, вольфрам.
- •6.13.Марганец, технеций, рений.
- •6.14.Между рядами больших периодов включаются элементы 8b группы, объединенные в триады. Железо, кобальт, никель.
- •Тренировочные занятия.
- •Глава 1
- •Глава 2
- •Глава 3
- •Глава 4
- •Глава 5
- •Глава 6
- •Вопросы к экзамену.
6.3.Бор, алюминий, галий, индий, талий.
Эти элементы входят в состав 3А – группы. Конфигурация внешнего энергетического уровня: S2p1. Наиболее характерная степень окисления +3. Однако для талия, кроме того +1.
Бор представляет собой типичный неметалл. Он совершенно не похож на другие элементы 3А группы. Начиная с алюминия, по группе сверху вниз усиливаются металлические свойства.
Al, Ga и In, в отличие от Tl, легко растворяютя в щелочах.
Бор растворяется в концентрированных серой и азотной кислотах, образуя ортоборную кислоту, а также в концентрированных растворах щелочей.
6.4.Углерод, кремний, германий, олово, свинец.
Эти элементы входят в состав 4А группы периодической системы Д.И. Менделеева. Строение внешнего энергетического уровня у них выражается формулой S2p2. Углерод и кремний представляют собой типичные неметаллы, германий уже проявляет металлические свойства, которые затем усиливаются у олова и свинца.
Элементы 4А группы могут проявлять степень окисления от +4 до –4. углерод может взаимодействовать с концентрированными серой и азотной кислотами с выделениями углекислого газа. Кремний пассивируется этими кислотами и растворяется лишь в смеси плавиковой и азотной кислот. Кремний энергично растворяется в щелочах с выделением кислорода. Германий растворяется в концентрированных H2SO4 и HNO3, а также в щелочах в присутствии окислителей. В разбавленных кислотах он не растворяется, так как находится в ряду напряжений после водорода (между медью и серебром).
Олово и свинец являются активными металлами. Поэтому они могут взаимодействовать не только с концентрированными HNO3 и H2SO4, но и с разбавленными кислотами, не являющимися окислителями.
Однако свинец не растворяется в разбавленных растворах HCl и H2SO4, что связано с малой растворимостью в воде PbCl2 и PbSO4. Олово и свинец растворяются в щелочах с выделением водорода.
6.5Азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут.
Перечисленные элементы входят в состав 5А- группы. Строение внешнего энергетического уровня S2p3.
Все элементы, кроме азота, могут проявлять валентность, равную трем или пяти. Атом азота не может иметь возбужденного состояния. Поэтому он может быть трехвалентным, и только с учетом образования донорно- акцепторной связи имеет максимальную валентность, равную четырем.
Характерные степени окисления для элементов 5А – группы (кроме азота) составляют: +5, +3, -3. азот проявляет в соединениях все значения степени окисления от +5 до –3.
Азот и фосфор представляют собой типичные неметаллы, однако, по группе сверху вниз неметаллические свойства убывают, а металлические усиливаются.
Следует отметить, что P, As, Sb, Bi растворяются в азотной кислоте, причем образуются H3PO4, H3AsO4, HSbO3 и Bi(NO3)3 (висмут способен раствориться только в разбавленной азотной кислоте, так как концентрированная HNO3 пассивирует его).
Гидролиз солей Sb3+ и Bi3+ протекает с образованием оксосолей, например: SbCl3 + H2O = SbOCL +2HCl
6.6.Кислород, сера, селен, теллур.
Эти элементы входят в состав 6А – группы. Конфигурация внешнего энергетического уровня S2p4.
Наиболее характерной степенью окисления для кислорода является – 2.исключения представляют собой: пероксиды- H2O2-1, надпероксиды- KO2-1|2, также озониды- KO3-1|3 и соединения с фтором O+2F2. Для серы, селена и теллура наиболее характерными являются степени окисления: +6, +4, -2.
Эти элементы являются типичными неметаллами, однако, теллур проявляет незначительные металлические свойства. При кипячении в щелочных растворах сера, селен и теллур диспропорционируют.