- •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.
6.10.Цинк, кадмий, ртуть.
Это элементы 2В – группы. Они представляют собой d – элементы, у которых завершается пополнение d – подуровня предвнешнего энергетического уровня. Все элементы 2В – подгруппы имеют окончание электронных формул атомов d10S2.
Высшая степень окисления для них составляет +2. кроме того, ртуть может проявлять степень окисления, равную +1.
Цинк и кадмий являются активными металлами, а ртуть – неактивным металлом.
Цинк легко растворяется в кислотах и при нагревании в щелочах. Кадмий в кислотах растворяется менее энергично, чем цинк, а в щелочах практически не растворяется. Ртуть растворяется только в кислотах, являющихся сильными окислителями за счет своих анионов, например в концентрированной H2SO4 и в HNO3 различной концентрации.
При этом, в зависимости от концентрации HNO3 и количества ртути получаются производные Hg(2) и Hg(1).
Zn, Cd и Hg склонны к образованию комплексных соединений.
6.11.Титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал.
Титан, цирконий и гафний составляют 4В подгруппу периодической системы Д.И. Менделеева. Окончание электронных формул атомов этих элементов: d2S2. Это типичные металлы, устойчивые по отношению к воздуху и к воде. Для титана и его аналогов характерна степень окисления +4, для титана также известны соединения со степенью окисления этих элементов, равной +3 и реже со степенью окисления +2.
Титан растворяется в HCl, H2SO4, HNO3.
Цирконий и гафний взаимодействуют с кислотами только в тех случаях, когда возможно образование анионных комплексов: в плавиковой кислоте, в смеси кислот HF + HNO3, в концентрированной H2SO4, в «царской водке».
Титан, цирконий и гафний склонны к образованию комплексных соединений.
Ванадий, ниобий и тантал составляют 5В группу периодической системы.
Окончание электронной формулы их атомов: d3S2. Ванадий может проявлять в соединениях степени окисления: +2, +3, +4, +5. Для ниобия и тантала наиболее устойчива высшая степень окисления +5.
Степень окисления |
Ионы ванадия и их цвет |
Гидроксиды ванадия |
Свойства гидроксидов |
+5 |
V5+ бесцветный |
HVO3 |
Кислотные |
+4 |
V4+ синий |
VO(OH)2, H2VO3 |
Амфотерные |
+3 |
V3+ зеленый |
V(OH)3 |
Основные |
+2 |
V2+ фиолетовый |
V(OH)2 |
Основные |
В обычных условиях V и особенно Nb и Ta обладают высокой химической стойкостью. Ванадий на холоде растворяется только в «царской водке» и концентрированной H2SO4. Nb и Ta растворяются лишь в плавиковой кислоте и смеси HF и HNO3.
V, Nb и Ta взаимодействуют также при сплавлении со щелочами в присутствии окислителей.
Оксиду ниобия (5) соответствует гидроксид Nb(OH)5, диссоциацию которого можно представить следующими уравнениями:
H+ + NbO3- + 2 H2O « Nb(OH)5 « NbO3+ + 3OH- + H2O
Из приведенной схемы, очевидно, что ниобий может образовывать три типа солей: NbO3, NbOCl3, (NbO2)2SO4.