Хим.Св. Железа

3Fe+C=(t>500)Fe3C Fe+4HNO3(k)=Fe(No3)3+NO+2H2O 3Fe+4H2O(ниже600)↔Fe3O4+4H2 4Fe+2H2O+3O2=4FeO(OH) Fe+2NaOH(k)+2H2O=(t)Na2[Fe(OH)4]+H2 Fe+2KNO3=K2FeO4+2NO

Реакции отщепления у спиртов и галлогеналканов. Пр-ло Зайцева. (Е) Атом Н отщепляется от того соседнего атома С(С-Г, С-ОН)где атомов Р меньше)

СН3-СН-СН2-СН3=(КОНтв, Спирт,t,-KCl, -H2O) CH3-CH=CH-CH3(осн прод.) | 2- бутен Cl

СН3-СН-СН2-СН3=(H2SO4, 180 С, -Н2О) CH3CH=CHCH3

| бутен-2

OH

химические св щел Ме

Хим. св-ва щелочных(т.к.с водой образуют щелочи)металлов (Li,Na,K,Rb,Cs,Fr):

1)с сухим водородом:2Na+H2=(t)2NaH(гидрид Na);

2)c кислородом энергично:Li+O2=Li2O, Na+O2=Na2O2(пероксид);K,Rb,Cs+O2=KO;

с изб.мет.образуются оксиды:Na2O2+2Na=2Na2O.

3)с водой: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑.(Li-реаг.медленно,Na-энергично,K-с воспламенен,Rb-со взрывом,Cs-даже при t=-108).

Оксиды энергично: Na2O+H2O=2NaOH,

гидриды энергично:NaH+H2O=NaOH+H2O.

17

Физ. св щел Ме

Простые вещ-ва, образованные элементами 1-а подгруппы, представляют собой легкоплавкие металлы серебристо-белого цвета (кроме цезия- золотисто-желт.)Они очень мягкие и легкие, обладают высокой сжимаемостью, тепло- и электропроводностью. Tпл вниз по подгруппе постепенно понижается, а плотность повышается. Плотность Li почти в 2 раза меньше чем плотность воды-это самое легкое ТВ вещ-во при комнатной t. Li тверже чем Na но мягче чем Pb.

Промышленное получение Al.

1)Очистка боксита от примесей получают Глинозем(Al2O3)

2)Электролиз (Холл,Эру)

Tпл Al2O3=2050!

3)В смесь глинозема +95% креолита(tпл970)

4)2АL2O3(расплав)=(эл.ток.)4Al(на катоде)+3О2↑(на аноде)

Реакции окисления спиртов.

3ые с расщеплением С-С

СН3СН2ОН→[O]CH3C=O→[O] CH3-C=O

\ \

H OH

2ые

CH3CHCH3→[O]CH3CCH3 (кетоны в жест усл могут расщепл)

| || с расщеплением С-С

OH O [O]- KMnO4(H2SO4)/K2Cr2O7(H2SO4)

Физ св Фосфора Белый Фосфор.(желтый) Образуется при быстром охлаждении паров Р, белое с кристальным оттенком вещ-во.tпл=44.кип=257, имеет чесночный запах, мягче чем воск, его хранят в воде в темноте, хорошо растворяется в сероуглероде, ядовитое при t=40гр самовоспламеняется, при попадании брызг получаются ожоги. кристаллическая решетка Р4 очень напряжена эта структура обуславливает низ tпл, высокую летучесть и выс. Хим. Активность.Красный. –темно красное мелкокристаллическое малолетучее вещ-во не растворяется в органических растворителях.Р4(бел)=(300,50часов кат-I2, без дост воздуха)Неоднороден, состоит их мелких кристаллов фиолетового цв. Почти не ядовит tвоспл=240 (самовозгорание не происходит но если зажечь, бурно горит)менее активен чем белый, с ок-ем обр-ют взрывч. Смеси.Черный.-наиболее устойчивая форма он не токсичен, явл-ся полупроводником.Р4=(400,кат Hg)4Р черн. По виду напоминает графит жирный на ощупь,раздел-ся на чешуйки, кр.реш. представляет собой слои. Хим. Малоактивен не растворяется при комн температуре, воспламеняется при 490

18

хим св Фосфора

1)Р4изб+3O2=P4O6

P4+5O2изб=(t)P4O10

P4O6+O2=(t)P4O10=P2O5

2)c галогенами

2Pизб+3Cl2=PCl3

2P+5Cl2изб =2PCl5

PCl3+Cl2=(t)PCl5

3)C cерой

4P+3S=(t)P4S3

4) c раствором щелочи(диспропорц)

P4+3KOH+3H2O=3KH2PO2+PH3↑

5) c HNO3(k) / H2SO4(k)

3P+5HNO3(k)+2H2O=3H3PO4+5NO↑

2P+5H2SO4(k)=(t) 2H3PO4+5SO2↑+2H2O

6) c Me

2P+3Ca=(t)Ca3P2

7) при горении спичек

12P+10KClO3=(t)3P4O10+ 10KCl

Реакции окисления альдегидов. Реакция серебряного зеркала.

CH3-C=O→(KMnO4,H2SO4)CH3-C=O

\ \

H OH

Альдегиды можно окислить по реакции серебряного зеркала.

CH3-C=O→([Ag(NH3)2]OH) CH3-C=O

\ (-Ag ⁰ ↓) \

H O^- NH4⁺

19

Физические и химические свойства цинка. Цинк - металл средней твердости. В холодном состоянии хрупок, а при 100-150 °С весьма пластичен и легко прокатывается в листы и фольгу толщиной около сотых долей миллиметра. При 250 °С вновь становится хрупким. tпл=419,5 С; tкип=906 С. На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. При сильном нагревании сгорает с образованием амфотерного белого оксида ZnO:

2Zn + O₂ = 2ZnO.

ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + Н₂,

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑,

Zn + H₂SO₄(разб.) = ZnSO₄ + H₂↑

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑,

Взаимодействие металлов с серной кислотой.

H2SO4(разб) + Ме (до Н) = Соль + Н2

Н2SO4(разб) + Ме (после Н) = не реагирует

H2SO4(конц.) + Ме (до Н) = Соль + Н2О +S ((H2S))

H2SO4(конц) + Ме (после Н) = Соль + Н2О+SO2

Fe, Al, Cr + H2SO4(конц) = X2O3+H2O+S пассивация.

Промышленное получение углекислого газа и кремния.

CaCO3(известняк)=CaO+CO2↑ 900-1200 C

В лаборатории:

CaCO3+2HCl=CaCL2+CO2↑+H2O (в аппарате Киппа)

Реакции восстановления альдегидов и кетонов.(на Ni, можно Pt)

CH3-C=O→(H2,t,Ni)CH3CH2OH

\

H

CH3-C-CH3→(H2,t,Ni) CH3CHOH пропанол-2

\\ |

O OH

Реакции радикального замещения на примере метана.

Атакующей частицей является свободный радикал, такие частицы или атомы нейтральны и имеют неспаренный е по типу превращения это замещение:

R-H+Cl=(hv)R-Cl+HCl

R-H+Cl=(hv)R-Cl

-HCl

CH4+Cl2→(hv)CH3Cl+HCl

CH4+Br2→(hv)CH3Br+HCl

20

Сопряженные диены. Присоединение Br к 1,3-бутадиену

CH2=CH-CH=CH2→(Br2,CCl4)CH2CHCH=CH2

| |

Br Br

→(Br2,CCl4)CH2CH=CH-CH2

| |

Br Br сопряженные алкадиены (или просто диены; кратные связи расположены через одну простую): СН₂=СН-СН=СН₂ (бутадиен-1,3), СН₃-СН=СН-СН=СН-СН₃ (гексадиен-2,4):

У сопряженных диенов наблюдается перекрывание соседних р-орбиталей (между атомами углерода, «формально» разделенными простой связью). Такое перекрывание имеет место в реальности, хотя в структурных формулах оно не отражается. На самом деле, в молекуле бутадиена-1,3, например, не существует «чистых» простых или двойных связей, а все связи «усреднены» и представляют собой нечто среднее между простой и двойной связью. Такое усреднение не является абсолютным.

в) изолированные диены (кратные связи разделены более чем одной простой):

СН₂=СН-СН₂-СН=СН₂ (пентадиен-1,4):

1.Поведение KMnO4 с восст-лями в различ.средах. 2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+5Na2SO4+3H2O в кислой среде KMn(+7)O4 восст-ся до Mn(+2)SO4,а SO3(+4) окис-ся до SO4(+6); 2KMnO4+3Na2SO3+2H2O=2MnO2↓+2KOH+3H2SO4 в нейтр.среде SO3(-2) окисл. до SO4(-2),а KMnO4 восст. до КОН и MnO2; 2KMnO4+Na2SO3+2КОH=2К2MnO4+Na2SO4+H2O –в щелоч.среде KMn(+7)O4 восст-ся до KMn(+6)O4, SO3(+4) до SO4(+6).

21

Химические св. азота

N2 + 3H2=(t,p,kat)2NH3

O2=(эл.разряд)2NO

3Mg =(t) Mg3N2(нитрид магния)

Полимеризация-Это последовательное соединение малых молекул(мономеров)в более крупные молекулы (поли-)Полимер получ-й из одинаковых мономеров называется гомополимером.

_nA----------A_n

моно- поли

(гомополимер)

_nCH2=CH2→(t,p,kat)(-СH2-CH2-)_n двойная связь рвется

n=20- жидк n=500-2000 (полиэтилен)

Химические свойства углерода.

при комн температ активность низкая

С+2S=(750-1000)CS2

3C+CaO=(t,)CaC2+CO

C+2H2=(t,Ni-й катализатор)CH4

С+O2=CO2 C-восст

2ZnO+C=2Zn+CO2 C-восст Fe,Cu,Zn,Pb и др из их оксидов.

C+H2O(пар)→CO+H2

C+H2SO4(k)→CO2↑+SO2↑+H2O

C+HNO3(k)→CO2↑+NO2↑+H2O

C+F2→CF4

Взаимодействие H2SO4 c неМе

С+2H2SO4(k)→CO2+2SO2+2H2O

2P⁰ +H2S⁺⁶ O4(k)→2H3PO4+SO2+2H2O

-5e +2e

S⁰ +2H2S⁺⁶ O4(k)→(t)SO2+2H2O

22Промышленное получение фосфора

Получение. Фосфор в промышленности получают из фосфата кальция Ca3(PO4)2, который выделяют из фосфоритов и фторапатитов. Метод получения основан на реакции восстановления Ca3(PO4)2 до фосфора. В качестве восстановителя используют кокс (углерод) . Для связывания соединений кальция добавляют кварцевый песок SiO2. Реакция протекает по уравнению:

2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C = 6CaSiO3 + P4 +10CO.

Реакции окисления первичных и вторичных спиртов.

Реакции окисления спиртов.

3ые Окисление происходит в жестких условиях при этом связи С-С рвутся

1ые СН3СН2ОН→[O]CH3C=O→[O] CH3-C=O

\ \

H OH

2ые

CH3CHCH3→[O]CH3CCH3 (кетоны в жест усл могут расщепл)

| || с расщеплением С-С

OH O [O]- KMnO4(H2SO4)/K2Cr2O7(H2SO4)

Физические и химические свойства щелочноземельных Ме.

Ca | 1) возр Ме св

Sr | 2) усилив реакц способность

Ba |

Ra ↓

Металлические св-ва ослабевают по периоду слева направо, они менее акт-ны чем щелочные, и темпер пл, кип меньше чем у щ-зем Ме.

t пл Ca=842,Ba =727. Me серебристо-белые, окрашивают пламя в следущ цвета : Са оранж-красный, Sr- карминово-красный, Ва- желто-зеленый.

Химич св-ва:

1)с О2

2Ca+O2=(t)2Cao

2Ba+O2=(800)2Ba0

Ba+O2=(500-600)BaO2

2)c H2

Ca+H2=(t)CaH2

3)реагирует с Сl и др нужна температура 200 и выше

4)Взаимодействие с водой

Ca+2H2O=Ca(OH)2↓(если выпадает известк.молоко)+H2↑