2.Железо, кобальт, никель. Строение атомов, со. Их отношение к к-там. Оксиды, гидроксиды, соли, комплексные соединения этих элементов.

3d-элементы Fe, Co, Ni составляют семейство железа. относительно лёгкие ме, тугоплавки.

Элемент	Степени окисления
Fe	II, III, VI
Co	II, III
Ni	II, III

Fe co ni явл ме средней активности. Наиболее активным явл железо. Во влажном воздухе железо подвергается коррозии 4Fe+2H2O+3O2=2Ge2O3*H2O образующаяся ржавчина не защищает железо от дальнейшего разрушения. Co ni устойчивы к воздействию воды, т.к. защищены оксидной плёнкой. Кобальт и никель взаим-ют с серой и галогенами только при нагр, а железо в обычн усл. Fe co ni вытесняют водород из разб кислот: Э+HCl=ЭCl₂+H₂, но не реаг с р-рами щелочей.

Сo+2H₂SO₄(конц)=CoSO₄+SO₂+2H₂O (нагр) (без нагр - пассивируют)

Fe+6HNO₃=Fe(NO₃)₃+3NO₂+3H₂O (нагр) (без нагр - пассивируют)

Очень разб азотная к-а окисляет железо до +2: 4Fe+10HNO₃=4Fe(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O

При взаим-ии железа с кислородом обр красно-бурый Fe₂O₃, при нагр чёрный Fe₃O₄ и чёрный FeO

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃

Оксид и гидроксид железа (II) проявляют основные св-ва. Оксид и гидроксид железа (III) амфотерны с преобладанием осн св-в. Fe(OH)₃, Fe₂O₃ р-ряются в к-тах с обр солей катионного типа. Анионные соли (ферраты) получаются только при сплавл этих соед со щел и водой: Fe₂O₃+Na₂CO₃=2NaFeO₂+CO₂

Fe(OH)2 – белый, Fe(OН)2 - бурый. Получают действием щел на соотв соли.

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3, поэтому получ в лаб усл Fe(OH)2 имеет грязный зелёный цвет.

В CO VI железо обр соли неизвестной в свободном сост железной к-ты – ферраты, кот можно получить ок-ем соед железа (III) в сильнощелочной среде: 2Fe(OH)3+10KOH+3Br2=2K2FeO4+6KBr+8H2O или при сплавл с ок-лями оксидов: Fe2O3+3BaO2=2BaFeO4+BaO

Ферраты – сильные ок-ли в нейтри кислой среде: 2K₂FeO₄+2NH₃+2H₂O=4KOH+N₂+2Fe(OH)₃

В ряду Fe(OH)₂, Co(OH)₂, Ni(OH)₂ увелич устойч гидроксидов и уменьш восс-ные св-ва.

В ряду Fe(OH)₃, Co(OH)₃, Ni(OH)₃ устойч гидроксидов уменьш, ок-льные св-ва возрастают. 2Ni(OH)₃+6HCl=2NiCl₂+Cl+6H₂O

4Ni(OH)3+4H2SO4=4NiSO4+O2+10H2O. соли катионного типа для Fe(III) устойч, для Co(III) редки, для Ni(III) неизвестны.

Комплексные соединения:

желтая кровная соль K₄[Fe(CN)₆], красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆]

Кобальт(II) и никель (II) склонны к обр компл соедс координационными числами 4 и 6: Ni(CO)₄, H₂[CoCl₄]

Кобальт (III) образует прочные связи с лигандами, содержащие донорный атом азота: 4[Co(NH3)6]Cl2+3H2O+O2=4[Co(NH3)6](OH)Cl2

Билет 20

1.Строение атомов (энергетические уровни, подуровни, орбитали). Формы орбиталей. Квантовые числа.

Атом — частица в-ва микроскопических размеров и массы, наименьшая часть хим эл-та, являющаяся носителем его св-в. Атом состоит из атомного ядра и электронов. Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтр. В противном случае он обладает некоторым + или - зарядом и называется ионом.

Квантовые числа Состояние каждого электрона в атоме обычно описывают с помощью четырех квантовых чисел: главного (n), орбитального (l), магнитного (m) и спинового (s). Первые три характеризуют движение электрона в пространстве, а четвертое - вокруг собственной оси.

Главное квантовое число (n). Опр энергетический уровень электрона. Принимает целые значения (n = 1, 2, 3 ...) и соответствует номеру периода.

Орбитальное квантовое число (l) характеризует геом форму орбитали. Принимает значение целых чисел от 0 до (n - 1).

Для

l=0 s- подуровень, s- орбиталь – орбиталь сфера

l=1 p- подуровень, p- орбиталь – орбиталь гантель

l=2 d- подуровень, d- орбиталь – орбиталь сложной формы

f-подуровень, f-орбиталь – орбиталь еще более сложной формы

Магнитное квантовое число (m) характеризует положение электронной орбитали в пространстве и принимает целочисленные значения от -I до +I, включая 0

Для s- орбитали (l = 0) такое положение одно и соответствует m = 0. Сфера не может иметь разные ориентации в пространстве.

Для p- орбитали (l = 1) : m = -1, 0, +1.

Для d- орбитали (l = 2) m = -2, -1, 0, +1, +2.

Таким образом, на s- подуровне - одна, на p- подуровне - три, на d- подуровне - пять, на f- подуровне - 7 орбиталей.

Спиновое квантовое число (s) Принимает только два значения +1/2 и –1/2 соответствующие противоположным направлениям вращения