
- •Экзаменационные вопросы
- •Основные законы:
- •Основные классы и номенклатура органических и неорганических соединений.
- •Распределение электронов в многоэлектронных атомах основано на трех положениях: правило Клечковского, принцип Паули, правило Хунда.
- •Периодический закон д.И.Менделеева. Периодическая таблица элементов д.И.Менделеева.
- •Химическая связь. Виды химической связи. Основные характеристики химической связи.
- •Ковалентная связь. Метод валентных связей. Механизмы образования ковалентной связи. Свойства ковалентной связи.
- •Растворы. Понятие растворимости. Способы выражения содержания растворенного вещества в растворе.
- •Осмос. Осмотическое давление. Законы Рауля и Вант-Гоффа.
- •Химическая термодинамика. Энергетика химических реакций. Стандартные термодинамические величины.
- •Кинетика химических реакций. Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции.
- •Зависимость скорости реакции от природы и концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс. Порядок реакции.
- •Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент. Правило Вант-Гоффа.
- •Химическое равновесие. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.
- •Электролиз. Закон Фарадея.
- •Комплексные соединения. Состав комплексных соединений. Номенклатура комплексных соединений. Пространственное строение комплексных соединений.
- •Элементы главной подгруппы третьей группы периодической системы- подгру́ппа бо́ра
- •Элементы главной подгруппы четвертой группы периодической системы.
- •Элементы подгруппы азота.
- •Элементы подгруппы кислорода.
- •Водород и элементы главной подгруппы седьмой группы периодической системы.
- •Благородные газы.
- •Металлы первой и второй побочных подгрупп периодической системы.
- •Элементы третьей побочной подгруппы периодической системы.
- •Элементы четвертой и пятой побочных подгрупп периодической системы.
- •Элементы шестой и седьмой побочных подгрупп периодической системы.
- •5) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.
Элементы шестой и седьмой побочных подгрупп периодической системы.
Подгру́ппа хро́ма — химические элементы побочной подгруппы VI группы. В группу входят хром Сr, молибден Mo и вольфрам W[2]. На внешнем энергетическом уровне у атомов хрома и молибдена находится один электрон, у вольфрама — два, поэтому характерным признаком данных элементов является металлический блеск, что и отличает эту побочную подгруппу от главной. Степень окисления в соединениях всех элементов подгруппы хрома равна +6, а также +5, +4, +3 и +2. По возрастанию порядкового номера элементов возрастает и температура плавления. Элементы подгруппы достаточно устойчивы к внешним факторам (воздух, вода). По физическим и химическим свойствам молибден и вольфрам сходны, но отличаются от хрома.
У атомов данных элементов идет заполнение электронами предпоследнего d-подуровня. У атомов хрома и молибдена на внешнем электронном s-подуровне находится по одному электрону, а на предпоследнем d-подуровне – 5 электронов. У атома вольфрама электронная конфигурация [Xe]4f145d46s2. Химическая активность атомов сильно ослабевает с увеличением заряда ядра атома. Относясь к d-элементам, атомы VIБ-подгруппы в соединениях проявляют степени окисления от +1 до +6. В образовании химических связей принимают участие электроны с внешнего s-подуровня и с предпоследнего d-подуровня.
Блестящие, сероватого цвета металлы. С увеличением атомного номера растут температуры плавления и кипения.
Вольфрам, как самый тугоплавкий из всех элементов, широко применяется в металлургии. Молибден широко применяется в металлургии. Наиболее часто хром находит свое применение при производстве легированных сталей. Химические свойства: В ряду Cr – Mo – W химическая активность падает. С увеличением степени окисления элементов у их оксидов и гидроксидов законо-мерно происходит ослабление основных свойств и усиление кислотных. Высшим оксидам RO3 соответствуют кислоты H2RO4. В том же направлении происходит усиление окислительных свойств соединений.
Химические свойства: электронная конфигурация: 1s22s22p23s23p63d54s1. В образовании химических связей хрома участвуют не только электроны внешнего 4 уровня, но и электроны предпоследнего уровня – 3d-подуровня. При высокой температуре хром горит в кислороде: 4Cr + 3О2 = 2Cr2О3. Раскаленный хром реагирует с парами воды, вытесняя из нее кислород: 2Cr + 3Н2О = Cr2О3 + 3Н2?. При нагревании реагирует с галогеноводородами, S, N2, P4, C, Si, B: С галогенами реагирует не одинаково: а) со фтором взаимодействует даже на холоде: Cr + 3F2 = CrF6; б) с хлором реагирует при нагревании: 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3. Разбавленная соляная и серная кислоты растворяют хром с выделением водорода, а в холодной азотной он пассивируется. Хром образует три оксида: CrО, Cr2О3 и CrО3.
Подгру́ппа ма́рганца — химические элементы побочной подгруппы VII группы. В группу входят переходные металлы марганец Mn, технеций Tc и рений Re. Элементы группы 7 имеют по 7 валентных электронов. Все они являются серебристо-белыми тугоплавкими металлами. У атомов данных элементов идет заполнение предпоследнего d-подуровня (n-1)d5, а на внешнем электронном слое содержится 2 электрона на s-орбитали. В образовании химических связей у атомов VIIБ-подгруппы могут участвовать два электрона с внешнего s-подуровня и пять электронов с предпоследнего d-подуровня. Наивысшая степень окисления равна +7. В ряду Mn — Tc — Re химическая активность понижается. Электропроводность рения приблизительно в 4 раза меньше, чем вольфрама. Металл этот представляет собой прекрасный материал для изготовления нитей электроламп, более прочных и долговечных, чем обычные вольфрамовые. На воздухе компактный металлический марганец покрывается тончайшей пленкой окисла, которая предохраняет его от дальнейшего окисления даже при нагревании. Напротив, в мелко раздробленном состоянии он окисляется довольно легко. Два из четырех членов группы — технеций и борий, являются радиоактивными с достаточно коротким периодом полураспада, ввиду чего в природе они не встречаются.
Химические свойства: 1. В ряду Mn - Tc - Re химическая активность понижается. Mn - металл средней активности, в ряду напряжений стоит до водорода и растворяется в соляной и серной кислотах: Mn + 2H+ = Mn2+ + H2
Re и Tc стоят в ряду напряжений после водорода. Они реагируют только с азотной кислотой: 3Tc + 7HNO3 = 3HTcO4 + 7NO + 2H2O
2. С увеличением степени окисления усиливается кислотный характер оксидов и гидроксидов. (RO - основные; R2O7 - кислотные, им соответствуют кислоты HRO4).
Элементы восьмой побочной подгруппы периодической системы.
Подгру́ппа ни́келя — химические элементы побочной подгруппы VIII группы. В группу входят никель Ni, палладий Pd и платина Pt.
Два элемента группы — палладий и платина — относятся к семейству платиновых металлов.
Металлы 10 группы имеют цвет от белого до светло-серого, обладают сильным блеском, устойчивостью к потускнению (окисления) при нормальных условиях, оченьковкие, имеют степень окисления от +2 до +4, а при специальных условиях +1. Существование состояния +3 дискутируется, поскольку такое состояние может быть иллюзорным, созданным состояниями +2 и +4. Теория предполагает, что металлы группы 10 могут при определённых условия иметь степень окисления +6, но это ещё предстоит доказать окончательно в лабораторных опытах.
Никель и его соединения
Никель легко растворяется в разбавленной азотной кислоте и медленно в соляной и серной кислотах
Ni + 2HCl
NiCl2 +
H2
Ион Ni2+ в водных растворах имеет зелёную окраску. Для никеля наиболее характерна степень окисления +2. Оксид и гидроксид никеля проявляют основной характер.
NiO + H2SO4 NiSO4 + H2O NiCl2 + 2NaOH Ni(OH)2(зелёный) + 2NaCl Ni(OH)2 + H2SO4 NiSO4 + 2H2O
Соединения двухвалентного никеля могут давать комплексы с аммиаком:
Ni(OH)2 + 6NH3 [Ni(NH3)6](OH)2
Подгру́ппа желе́за — химические элементы побочной подгруппы VIII группы. В группу входят железо Fe, рутений Ru и осмий Os. Все элементы группы 8 содержат 8 электронов на своих валентных оболочках. Два элемента группы — рутений и осмий — относятся к семейству платиновых металлов. Как и в других группах, члены 8 группы элементов проявляют закономерности электронной конфигурации, особенно внешних оболочек, хотя, как ни странно, рутений не следует этому тренду.
В чистом виде в природе железо редко встречается, чаще всего оно встречается в составе железо-никелевых метеоритов. Рутений является единственным платиновым металлом, который обнаруживается в составе живых организмов.
Железо и его соединения. Химические свойства: 1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление): 4Fe + 3O2 + 6H2 O ® 4Fe(OH)3 2) При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды: 3Fe + 4H2O –t°® Fe3O4 + 4H2 3) Железо реагирует с неметаллами при нагревании: 2Fe + 3Br2 –t°® 2FeBr3 4) Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2