P элементы III A группы К p-элементам III-A. P-элементы (химические) Углерод и его соединения
Uut
Uup
Uus
Uuo
В p-блок входят последние шесть элементов главной подгруппы, исключая гелий (который находится в s-блоке). Данный блок содержит все неметаллы (исключая водород и гелий) и полуметаллы , а также некоторые металлы .
P-блок содержит в себе элементы, которые имеют различные свойства, как физические, так и механические. P-неметаллы - это, как правило, высокореакционные вещества, имеющие сильную электроотрицательность , p-металлы - умеренно активные металлы, причём их активность повышается к низу таблицы химических элементов .
См. также
Напишите отзыв о статье "P-элементы"
Литература
- Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж . Основные законы химии: В 2-х томах. Пер. с англ. - М.: Мир, 1982. 652 с., ил. - Т. 1. - С. 452–456.
|
Отрывок, характеризующий P-элементы
Он имел в высшей степени ту недостававшую Пьеру практическую цепкость, которая без размахов и усилий с его стороны давала движение делу.Одно именье его в триста душ крестьян было перечислено в вольные хлебопашцы (это был один из первых примеров в России), в других барщина заменена оброком. В Богучарово была выписана на его счет ученая бабка для помощи родильницам, и священник за жалованье обучал детей крестьянских и дворовых грамоте.
Одну половину времени князь Андрей проводил в Лысых Горах с отцом и сыном, который был еще у нянек; другую половину времени в богучаровской обители, как называл отец его деревню. Несмотря на выказанное им Пьеру равнодушие ко всем внешним событиям мира, он усердно следил за ними, получал много книг, и к удивлению своему замечал, когда к нему или к отцу его приезжали люди свежие из Петербурга, из самого водоворота жизни, что эти люди, в знании всего совершающегося во внешней и внутренней политике, далеко отстали от него, сидящего безвыездно в деревне.
Кроме занятий по именьям, кроме общих занятий чтением самых разнообразных книг, князь Андрей занимался в это время критическим разбором наших двух последних несчастных кампаний и составлением проекта об изменении наших военных уставов и постановлений.
Весною 1809 года, князь Андрей поехал в рязанские именья своего сына, которого он был опекуном.
Пригреваемый весенним солнцем, он сидел в коляске, поглядывая на первую траву, первые листья березы и первые клубы белых весенних облаков, разбегавшихся по яркой синеве неба. Он ни о чем не думал, а весело и бессмысленно смотрел по сторонам.
Проехали перевоз, на котором он год тому назад говорил с Пьером. Проехали грязную деревню, гумны, зеленя, спуск, с оставшимся снегом у моста, подъём по размытой глине, полосы жнивья и зеленеющего кое где кустарника и въехали в березовый лес по обеим сторонам дороги. В лесу было почти жарко, ветру не слышно было. Береза вся обсеянная зелеными клейкими листьями, не шевелилась и из под прошлогодних листьев, поднимая их, вылезала зеленея первая трава и лиловые цветы. Рассыпанные кое где по березнику мелкие ели своей грубой вечной зеленью неприятно напоминали о зиме. Лошади зафыркали, въехав в лес и виднее запотели.
Лакей Петр что то сказал кучеру, кучер утвердительно ответил. Но видно Петру мало было сочувствования кучера: он повернулся на козлах к барину.
– Ваше сиятельство, лёгко как! – сказал он, почтительно улыбаясь.
– Что!
– Лёгко, ваше сиятельство.
«Что он говорит?» подумал князь Андрей. «Да, об весне верно, подумал он, оглядываясь по сторонам. И то зелено всё уже… как скоро! И береза, и черемуха, и ольха уж начинает… А дуб и не заметно. Да, вот он, дуб».
На краю дороги стоял дуб. Вероятно в десять раз старше берез, составлявших лес, он был в десять раз толще и в два раза выше каждой березы. Это был огромный в два обхвата дуб с обломанными, давно видно, суками и с обломанной корой, заросшей старыми болячками. С огромными своими неуклюжими, несимметрично растопыренными, корявыми руками и пальцами, он старым, сердитым и презрительным уродом стоял между улыбающимися березами. Только он один не хотел подчиняться обаянию весны и не хотел видеть ни весны, ни солнца.
«Весна, и любовь, и счастие!» – как будто говорил этот дуб, – «и как не надоест вам всё один и тот же глупый и бессмысленный обман. Всё одно и то же, и всё обман! Нет ни весны, ни солнца, ни счастия. Вон смотрите, сидят задавленные мертвые ели, всегда одинакие, и вон и я растопырил свои обломанные, ободранные пальцы, где ни выросли они – из спины, из боков; как выросли – так и стою, и не верю вашим надеждам и обманам».
Князь Андрей несколько раз оглянулся на этот дуб, проезжая по лесу, как будто он чего то ждал от него. Цветы и трава были и под дубом, но он всё так же, хмурясь, неподвижно, уродливо и упорно, стоял посреди их.
К p-элементов периодической системы относятся элементы с валентным p-подуровнем. Эти элементы расположены в III, IV, V, VI, VII, VIII группах, главных подгруппах . В периоде орбитальные радиусы атомов с увеличением атомного номера уменьшаются, а в целом растет. В подгруппах элементов с увеличением номера элемента, размеры атомов в общем увеличиваются, а уменьшается. p-Элементы III группы К p-элементов III группе относятся , галлий Ga, индий In и таллий Tl. По характеру этих элементов бор является типичным неметаллом, остальные - металлы. В пределах подгруппы прослеживаются резкий переход от неметаллу к металлам. Свойствами и поведением бор подобный , что является результатом диагональной сродства элементов в периодической системе, согласно которой смещение в периоде вправо вызывает усиление неметаллического характера, а вниз по группе - металлического, поэтому аналогичные по свойствам элементы оказываются расположенными диагонально рядом, например Li и Mg, Ber и Al, B и Si.
Электронное строение валентных подуровней атомов p-элементов III группы в основном состоянии имеет вид ns 2 np 1 . В соединениях бор и трехвалентные , галлий и индий, кроме того, могут образовывать соединения со +1, а для таллия последний является довольно характерным.
p-Элементы VIII группы К p-элементов VIII группы относятся гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe и радон Rh, которые составляют главную подгруппу. Атомы этих элементов имеют завершенные внешние электронные слои, поэтому электронная конфигурация валентных подуровней их атомов в основном состоянии имеет вид 1s 2 (Не) и ns 2 np 6 (остальные элементы). Благодаря очень высокой устойчивости электронных конфигураций они в целом характеризуются большими значениями энергий ионизации и химической инертностью, поэтому их называют благородными (инертными) газами. В свободном состоянии они существуют в виде атомов (одноатомных молекул). Атомы гелия (1s 2), неона (2s 2 2p 6) и аргона (3s 2 3p 6) имеют особо устойчивую электронную структуру, поэтому соединения валентного типа для них неизвестны.
Криптон (4s 2 4p 6), ксенон (5s 2 5p 6) и радон (6s 2 6p 6) отличаются от предыдущих благородных газов большими размерами атомов и, соответственно, меньшими энергиями ионизации. Они способны образовывать соединения, которые зачастую имеют низкую стойкость.
Общая характеристика р-элементов
Общая электронная формула p-элементов ns 2 np 1 ¸6 , где n – главное квантовое число. Большинство p-элементов относятся к неметаллам. Такие элементы, как Al, Ga, In, Tl, Sn, Pb, Sb, Bi, Po условно рассматриваются как металлические, хотя они сохраняют многие свойства неметаллов. Все валентные электроны p-элементов находятся на внешнем уровне, поэтому они относятся к главным подгруппам.
Атомы p-элементов способны проявлять как положительные, так и отрицательные степени окисления. Как правило, атомы p-элементов проявляют переменную валентность, причем, в четных группах она четная, а в нечетных – нечетная.
В периоде, по мере увеличения числа p-электронов на внешнем уровне в атомах элементов, уменьшается радиус атомов, возрастает энергия ионизации и энергия сродства к электрону, т.е. усиливаются окислительные свойства (способность принимать электроны) атома. p-элементы, являясь окислителями, могут проявлять и восстановительные свойства, поэтому большинство p-элементов способны к реакциям диспропорционирования. Например:
CaO + 3C = CaC 2 + CO
2As + 3NaOH = AsH 3 + Na 3 AsO 3
3S + 6KOH = 2K 2 S + K 2 SO 3 + 3H 2 O
В пределах подгруппы сверху вниз по мере роста порядкового номера элемента неметаллические свойства p-элементов ослабляются и усиливаются металлические, поэтому наиболее характерная положительная степень окисления уменьшается. Например, характерная степень окисления элементов:
в III периоде Al 3+ , Si 4+ , Р 5+ , S 6+
в VI периоде Tl 1+ , Pb 2+ , Bi 3+ , Po 4+
отсюда можно сделать вывод, что соединения Tl 3+ , Pb 4+ , Bi 5+ – сильные окислители, а соединения Ga 1+ , Ge 2+ , As 3+ – восстановители.
Прочность водородных соединений в главных подгруппах сверху вниз уменьшается вследствие увеличения радиуса атома. Например:
CH 4 ® SiH 4 ® GeH 4 ® SnH 4 ® PbH 4 ; NH 3 ® PH 3 ® SbH 3 ® BiH 3 .
Почти все p-элементы – кислотообразователи, причем, устойчивость и сила кислородсодержащих кислот растет по мере увеличения степени окисления p-элемента. Например, сила кислот увеличивается в рядах:
HClO ® HClO 2 ® HClO 3 ® HClO 4 ; H 2 SO 3 ® H 2 SO 4 ; HNO 2 ® HNO 3 .
Окислительно-восстановительные свойства соединений p-элементов зависят, как правило, от степени окисления их атомов, входящих в состав данных соединений. Соединения, в которых атом p-элемента находится в промежуточной степени окисления, могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства (H 2 O 2 , N 2 H 4 , NH 2 OH, HNO 2 , H 3 PO 2 , H 2 SO 3 и т.п.).
p-элементы VII группы (галогены)
План работы по теме :
1. Общая характеристика свойств p-элементов VII группы, нахождение в природе, получение. Физические и химические свойства простых веществ.
2. Соединения в низшей степени окисления: галогеноводороды, галогеноводородные кислоты и их соли. Получение. Восстановительные свойства.
3. Соединения в положительных степенях окисления: кислородсодержащие кислоты, их получение, устойчивость, сила кислот и окислительно-восстановительные свойства. Соли кислородсодержащих кислот, получение, химические свойства.
Задание 1
1. Почему для галогенов более характерны нечетные валентности, чем четные? Ответ обоснуйте с точки зрения теории строения атома.
2. Как объяснить существование гидрофторидов? Почему хлор, бром и йод не образуют аналогичных соединений? Ответ обоснуйте.
3. С какими веществами взаимодействует йодоводородная кислота: а) Ca; б) P 2 O 3 ; в) NaOH. Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.
4. Как следует изменить концентрации реагирующих веществ, чтобы увеличить выход хлора: O 2 + 4HCl 2Cl 2 + 2H 2 O? Ответ обоснуйте на основании принципа Ле-Шателье.
5. Определите окислитель в следующих реакциях: а) I 2 +H 2 O 2 →HIO 3 +H 2 O
б) HIO 3 + H 2 O 2 → O 2 + I 2 + H 2 O.
Расставьте коэффициенты методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент окислителя и рассчитайте молярную массу эквивалента окислителя.
Задание 2
1. Почему молекулы галогенов не могут содержать более двух атомов? Ответ обоснуйте с точки зрения метода валентных связей (МВС).
2. Почему молекулу плавиковой кислоты записывают H 2 F 2 ? Ответ обоснуйте.
3. Сколько σ-связей в молекулах кислородсодержащих кислот хлора? Ответ обоснуйте с точки зрения метода валентных связей (МВС).
4. Можно ли приготовить растворы, содержащие следующие соли: а) NaCl и KNO 3 ; б) NaCl и AgNO 3 ; в) NaCl и AgF. Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.
5. Напишите уравнение реакции взаимодействия бромида калия с дихроматом калия при pH < 7. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент восстановителя, рассчитайте его молярную массу.
Задание 4
1. Молекула какого из перечисленных соединений более полярна: а) HF; б) HCl; в) HI; г) HBr? Почему? Ответ обоснуйте с точки зрения метода валентных связей.
2. Какие из перечисленных веществ переводят в растворимое состояние бром: а) H 2 O; б) раствор H 2 SO 4 ; в) раствор NaOH; г) бензол. Ответ обоснуйте.
3. С какими из приведенных веществ будет взаимодействовать соляная кислота: а) Cu; б) P; в) MgO; г) NaOH. Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих химических реакций.
4. Напишите математическое выражение константы химического равновесия для реакции: H 2(г.) + I 2(г.) Û 2HI (г.) . Как следует изменить концентрации реагирующих веществ, чтобы уменьшить выход йодоводорода? Ответ обоснуйте с точки зрения принципа Ле-Шателье.
5. Закончите уравнение следующей окислительно-восстановительной реакции: NaHSO 3 + NaIO 3 +Н 2 О → NaHSO 4 + I 2 + . . . Расставьте коэффициенты методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент окислителя и восстановителя, рассчитайте молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя.
Задание 5
1. Какой из галогеноводородов в водном растворе имеет наиболее высокую степень диссоциации: а) HF; б) HCl; в) HI; г) HBr. Почему? Ответ обоснуйте.
2. Составьте электронные формулы атома хлора и иона Cl – . Объясните с точки зрения теории строения атома, почему при обычных условиях атом хлора в свободном состоянии не существует, а ион Cl – существует (в водном растворе, в кристаллической решетке)?
3. В каких из перечисленных превращений указан процесс окисления: а) Cl - → Cl 0 ; б) Cl 5+ → Cl; в) I 0 → I 5+ ? Ответ обоснуйте, написав электронные уравнения реакций.
4. Как реагируют между собой следующие вещества: а) Cu и F 2 ; б) Fe и Cl 2 ; в) Ca и Br 2 ; г) Zn и I 2 . Напишите уравнения соответствующих реакций и дайте названия продуктов реакций.
5. Закончите уравнение химической реакции: Na 2 S + NaBrO + H 2 SO 4 → . . . Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент окислителя и восстановителя, рассчитайте молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя.
Задание 6
1. Почему фтор никогда не проявляет положительной степени окисления? Ответ обоснуйте.
2. Сколько σ-связей в молекулах кислородсодержащих кислот галогенов в степени окисления +5?
3. В каких из перечисленных превращений указан процесс восстановления: а) I־ → I 0 ; б) Cl 3+ → Cl 5+ ; в) Cl 3+ → Cl־. Ответ обоснуйте, написав электронные уравнения реакций.
4. Какие из приведенных примеров химических реакций отвечают краткому ионному уравнению Ag + + Cl־ = AgCl:
а) AgNO 3 + HCl → …; б) Ag 2 SO 4 + NaCl → …; в) Ag 2 O + HCl → ….
5. Закончите уравнение реакции при pH > 7: MnCl 2 + KClO + . . . →
Если известно, что в результате реакции окраска становится зеленой. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Рассчитайте массу хлорида марганца (II), необходимую для реакции с 5 моль эквивалентами KClO в этих условиях.
p-элементы VI группы
План работы по теме:
1.Общая характеристика свойств p-элементов VI группы.
2.Кислород. Аллотропные модификации. Строение молекул кислорода и озона. Оксиды, пероксиды, надпероксиды, озониды. Получение и свойства.
3.Вода. Аномалия физических свойств воды. Химические свойства воды. Пероксид водорода, методы получения, строение молекулы, химические свойства (кислотно-основные и окислительно- восстановительные).
4.Сера. Аллотропные модификации, физические и химические свойства простого вещества.
5.Сероводород. Строение молекул, получение, физические и химические свойства. Сероводородная кислота, сульфиды и персульфиды, их свойства, получение и применение. Восстановительные свойства соединений серы в низшей степени окисления.
6.Оксиды, галогениды и оксогалогениды серы. Кислородсодержащие кислоты серы, характеристика кислотных и окислительно-восстановительных свойств кислот и их производных. Серная кислота: получение, строение молекулы, химические свойства. Взаимодействие серной кислоты с металлами. Сульфаты. Политионовые кислоты и их соли. Тиосерная кислота и тиосульфат натрия: получение, строение молекул, химические свойства. Пероксокислоты (надкислоты) серы, пероксосульфаты: получение, строение молекул, свойства.
7.Элементы подгруппы селена. Нахождение в природе. Свойства простых веществ. Сравнительная характеристика соединений элементов подгруппы селена: кислотно-основные, окислительно- восстановительные свойства.
Индивидуальные задания
Задание 1
1. Сколько миллилитров (н.у.) диоксида серы потребуется для реакции с 50 мл 0,1 н раствора едкого кали?
2. В каких из перечисленных превращений указан процесс окисления: а) S +4 → S 2 ־; б) S 2 ־→ S 0 ; в) Se +4 → Se 0 . Ответ обоснуйте, написав электронные уравнения соответствующих реакций.
3. Элементарный селен может быть получен из селеновой кислоты при восстановлении сильными восстановителями. Составьте электронно-ионные и молекулярные уравнения реакции селеновой кислоты с гидразином, который окисляется до азота.
4. Одним из распространенных природных соединений серы является минерал пирит, основным компонентом которого является сульфид FeS 2 , а также содержатся другие примеси. Определите, какой объем оксида серы (IV) можно получить (н.у.) при обжиге 600 г пирита, если массовая доля примесей в нем составляет 20%.
5. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после полной нейтрализации 40%-ного раствора серной кислоты 15%-ным раствором гидроксида натрия.
Задание 2
1. Какие объемы (н.у.) сероводорода и оксида серы (IV) должны прореагировать друг с другом, чтобы масса образовавшейся серы составила 100 кг?
2. Какова пространственная конфигурация (геометрия) сульфат-иона: а) квадрат; б) четырехугольная пирамида; в) тетраэдр. Почему? Ответ обоснуйте с точки зрения теории строения атома.
3. Почему пероксид водорода может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Составьте электронно-ионные и молекулярные уравнения реакций пероксида водорода: а) с подкисленным серной кислотой раствором перманганата калия; б) с раствором йодида калия.
4. Какую массу раствора с массовой долей серной кислоты 70% можно получить из пирита массой 200 кг, содержащего FeS 2 и посторонние примеси? Массовая доля примесей в пирите составляет 10%, а выход серной кислоты – 80%.
5. Через раствор, содержащий 10 г гидроксида натрия, пропустили 30 г сероводорода. Какая соль образовалась при этом? Определите ее массу.
Задание 3
1. Сколько литров диоксида серы (н.у.) можно получить при взаимодействии 6,5 г меди с концентрированной серной кислотой?
2. Какие соли подвергаются гидролизу в водном растворе: а) K 2 SO 4 ; б) Al 2 (SO 4) 3 ; в) Al 2 S 3 ; г) K 2 S. Ответ обоснуйте, написав молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.
3. Чему равна степень окисления кислорода в соединениях: O 2 ; O 3 ; Na 2 O; H 2 O 2 ; KO 2 ; KO 3 ? Пероксид натрия поглощает аммиак, максимально его окисляя. Составьте молекулярное и электронные уравнения реакции.
4. Массовая доля озона в смеси с кислородом составляет 10%. Рассчитайте массу водорода, который необходим для реакции с 8 г такой смеси. Учтите, что при взаимодействии водорода с обеими аллотропическими модификациями кислорода образуется вода.
5. Рассчитайте массу раствора серной кислоты с массовой долей H 2 SO 4 96%, которую можно получить из пирита массой 3,6 кг.
Задание 4
1. Сколько 10%-го (по массе) раствора серной кислоты потребуется для получения 33,6 л водорода (н.у.) при взаимодействии ее с цинком?
2. Какие соли подвергаются гидролизу в водном растворе: а) Na 2 SO 4 ; б) Na 2 S 2 O 3 ; в) Na 2 S; г) Na 2 SO 3 . Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций и определите pH среды.
3. Какие свойства пероксида водорода выражены сильнее: окислительные или восстановительные? Ответ мотивируйте значениями соответствующих потенциалов. Пероксид натрия поглощает сероводород, максимально его окисляя. Составьте молекулярное и электронно-ионные уравнения этой реакции.
4. Какой объем воздуха и какую массу воды надо взять для превращения оксида серы (IV) объемом 10 л (нормальные условия) в серную кислоту? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 20,95%.
5. В каком случае будет получено больше кислорода: при разложении 5 г перманганата калия или при разложении 5 г хлората калия? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций и проведя необходимые расчеты.
Задание 5
1. Определите массу SeO 2 , при гидратации которой получается 3 моля соответствующей кислоты.
2. Какие соединения могут проявлять окислительные свойства: а) H 2 S; б) H 2 SO 3 ; в) H 2 SO 4(разб) ; г) H 2 SO 4(конц) ? Почему? Ответ обоснуйте с точки зрения теории ОВР.
3. Элементарный теллур может быть получен из H 6 TeO 6 при восстановлении сильными восстановителями. Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции ортотеллуровой кислоты с оксидом серы (IV).
4. Из перманганата калия массой 7,9 г был получен кислород, который прореагировал с магнием. Какая масса оксида магния будет при этом получена?
5. Исходя из строения атома кислорода, укажите его валентные возможности. Какие степени окисления проявляет кислород в соединениях? Ответ обоснуйте, приведя соответствующие примеры.
Задание 6
1. Сколько молей селенита натрия необходимо для реакции с 33,6 л хлора (н.у.) согласно уравнению: Na 2 SeO 3 + Cl 2 + H 2 O → . . . ?
2. Какие соединения могут проявлять восстановительные свойства: а) H 2 S; б) H 2 SO 3 ; в) H 2 SO 4(разб) ; г) H 2 SO 4(конц) . Почему? Ответ обоснуйте с точки зрения теории ОВР.
3. Составьте электронные формулы атомов серы и селена. Являются ли они полными электронными аналогами? Ответ обоснуйте с точки зрения теории строения атома.
4. Перечислите лабораторные и промышленные способы получения кислорода, приведите уравнения соответствующих реакций. Назовите важнейшие области практического применения кислорода.
5. Как и почему меняются кислотные свойства в ряду: H 2 S, H 2 Se, H 2 Te?
p-элементы V группы
План работы по теме:
1. Общая характеристика свойств р-элементов V группы, нахождение в природе, получение. Физические и химические свойства простых веществ.
2. Азот. Получение, свойства и применение азота в технике. Аммиак, гидразин, гидроксиламин, азотистоводородная кислота. Их получение, свойства, применение. Жидкий аммиак как ионизирующий растворитель. Аммиак как лиганд. Нитриды металлов. Соли аммония, получение, свойства.
3. Оксиды азота. Получение, строение молекул, свойства. Кислородсодержащие кислоты азота, свойства. Соли этих кислот, поведение в растворе и при нагревании, в окислительно-восстановительных реакциях. Взаимодействие азотной кислоты с металлами и неметаллами. Царская водка.
4. Фосфор, получение, свойства, применение. Фосфиды и фосфины. Фосфорноватистая кислота и гипофосфиты. Фосфористый ангидрид и фосфористая кислота. Фосфорный ангидрид и фосфорные кислоты. Галогениды, оксогалогениды.
5. Подгруппа мышьяка. Структура и свойства простых веществ. Соединения с водородом и с металлами. Оксиды, сульфиды, галогениды и оксогалогениды элементов – As, Sb, Bi. Тиокислоты и их соли. Кислотно-основные свойства гидроксидов и окислительно-восстановительные свойства соединений мышьяка, сурьмы и висмута в различных степенях окисления. Применение.
Задание 1
1. Дайте сравнительную характеристику атомов элементов подгруппы азота, указав: а) электронные конфигурации; б) валентные возможности; в) наиболее характерные степени окисления.
2. Какова масса нитрита калия, которую можно окислить в присутствии серной кислоты 30 мл 0,09 Н раствора перманганата калия?
3. Какая масса аммиака потребуется для получения азотной кислоты массой 12,6 т, учитывая, что потери в производстве составляют 5 %.
4. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах следующих окислительно-восстановительных реакций:
a) Ca + N 2 → Cа 3 N 2
б) Р 4 + О 2 → Р 4 О 6
в) NO 2 + О 2 + Н 2 О → HNO 3
5. Вычислите рН 0,1 н раствора нитрита натрия и степень гидролиза соли в данном растворе.
Задание 2
1. Напишите уравнения химических реакций, которые необходимо провести для осуществления следующих превращений:
Pb(NO 3) 2 → NO 2 → N 2 O 4 → HNO 3 → NH 4 NO 3 → NH 3
2. Какой объем 0,05 н раствора перманганата калия потребуется для окисления 20 мл раствора арсенита натрия, содержащего 0,02 г NaAsO 2 ?
3. Закончите уравнение реакции: Cu 2 S+HNO 3(конц.) → …. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса.
4. Опишите электронное строение NH 3 , NH 4 + , НNО 3 с точки зрения метода валентных связей. Какова степень окисления азота в каждом из этих соединений?
5. Определите массу азота, который при температуре 20 °С и давлении 1,4 ∙ 10 5 Па занимает объем 10 л.
Задание 3
1. Приведите примеры соединений азота, в молекулах которых имеются связи, образованные по донорно-акцепторному механизму.
2. Какой объем 0,25 н раствора перманганата калия потребуется для окисления в кислой среде 0,05 л 0,2 М раствора нитрита натрия.
4. Опишите электронное строение молекулы N 2 с позиций метода ВС. Какие химические свойства проявляет азот как простое вещество?
5. Напишите уравнения реакций, которые необходимо провести для осуществления следующих превращений:
Сa 3 (РО 4) 2 → Р→ Р 4 O 10 → Н 3 РО 4 → СаНРО 4 ∙ 2Н 2 О.
Задание 4
1. Смесь сульфидов As 2 S 3 , Sb 2 S 3 , Bi 2 S 3 обработана раствором сульфида натрия. Какой сульфид остался нерастворенным? Ответ обоснуйте, написав уравнения реакций растворения сульфидов.
2. Сколько молей газообразных продуктов получается при разложении 10 молей нитрата никеля (II)?
3. Какие соединения азота получают путем непосредственного связывания (фиксации) атмосферного азота? Напишите уравнения реакции их получения и укажите условия проведения реакций.
4. Какой объем аммиака (условия нормальные) можно получить, подействовав двумя литрами 0,5 н раствора щелочи на соль аммония?
5. Какая масса оксида фосфора (V) образуется при полном сгорании фосфина РН 3 , полученного из фосфида кальция Са 3 Р 2 массой 18,2 г?
Задание 5
1. Приведите примеры характерных для аммиака реакций присоединения, замещения водорода и окисления. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Вычислите объем (н.у.) диоксида азота, необходимого для реакции с 50 мл 0,1 н раствора едкого калия?
3. Какая масса хлорида аммония образуется при взаимодействии хлороводорода массой 7,3 г с аммиаком массой 5,1 г? Какой газ останется в избытке? Определите массу избытка.
4. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в уравнении: Са 3 (РО 4) 2 + SiO 2 + C → CaSiO 3 + P + CO. Определите молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя.
5. Предложите способ, с помощью которого можно отделить друг от друга малорастворимые Sb(OH) 3 и Bi(OH) 3 ? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций
Задание 6
1. Сколько тонн цианамида кальция можно получить из 3600 м 3 азота (20 °С, нормальное атмосферное давление) при взаимодействии его с карбидом кальция, если потери азота составляют 40 %?
2. Напишите уравнение реакции взаимодействия висмута с концентрированной азотной кислотой. Расставьте коэффициенты в уравнении методом ионно-электронного баланса. Определите эквивалент и молярную массу эквивалента восстановителя и окислителя.
3. Какие продукты получаются при прокаливании нитратов: натрия, кальция, меди, свинца, ртути и серебра? Напишите уравнения соответствующих реакций, расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
4. Нитрат аммония может разлагаться двумя путями: 1) NH 4 NO 3(к) =N 2 O (г) + 2Н 2 О (г) ; 2) NH 4 NO 3(к.) = N 2(г) + ½О 2(г) + 2Н 2 О (г) . Какая из приведенных реакций наиболее вероятна и какая более экзотермична при 25 °С? Ответ подтвердите расчетом ∆G° 298 и ∆Н° 298 . Как изменится вероятность протекания этих реакций при повышении температуры?
5. От каких факторов зависит состав продуктов восстановления азотной кислоты? Ответ обоснуйте, приведя уравнения соответствующих реакций.
p-элементы IV группы
План работы по теме :
1. Общая характеристика р-элементов IV группы, нахождение в природе, получение. Физические и химические свойства простых веществ.
2. Углерод: природные соединения, получение, применение, физические свойства, химические свойства. Аллотропные модификации углерода. Оксид углерода (II) и карбиды металлов. Оксид углерода (IV). Угольная кислота, карбонаты, тиокарбонаты.
3. Соединения углерода с неметаллами: дициан, сероуглерод; родановодородная кислота и роданиды.
4. Кремний: природные соединения, получение, применение, физические и химические свойства. Кислородные соединения кремния. Кремневая кислота, силикаты.
5. Элементы подгруппа германия: природные соединения, получение, применение, физические свойства, химические свойства. Кислородные соединения элементов подгруппы германия: кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.
Задание 1
1. Охарактеризуйте физические и химические свойства элемента кремния. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Чем можно объяснить окислительные свойства оксида свинца (IV)? Закончите уравнение реакции: PbO 2 + HCl → … Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите массу соли и объем газа (н.у.), которые получаются в результате реакции 0,2 моль PbO 2 с соляной кислотой.
3. Составьте уравнения реакций получения хлорида и нитрида кремния и укажите условия их протекания. Почему галогениды кремния «дымят» во влажном воздухе? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.
4. Какой объем ацетилена (условия нормальные) можно получить взаимодействием воды с 0,80 кг СаС 2 .
5. Докажите амфотерный характер Sn(OH) 2 . Приведите уравнения соответствующих реакций.
Задание 2
1. Охарактеризуйте физические и химические свойства элемента углерода. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Не проводя расчета, определите реакцию среды (рН = 7, рН < 7, рН > 7) водного раствора силиката натрия. Ответ обоснуйте, приведя уравнения соответствующих реакций.
3. При сжигании 3,00 г антрацита получилось 5,30 л СО 2 , измеренного при н.у. Рассчитайте, сколько процентов углерода (по массе) содержит антрацит.
4. Закончите уравнение реакции: C +HNO 3(конц.) CO 2 +… Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент и молярную массу эквивалента восстановителя и окислителя.
5. Сколько граммов NaCl можно получить из 265 г Na 2 CO 3 .
Задание 3
1. Охарактеризуйте физические и химические свойства элементов подгруппы германия. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. К какому классу соединений относятся Pb 2 O 3 и Pb 3 O 4 (сурик)? Приведите их графические формулы. Составьте уравнение реакции взаимодействия сурика с раствором иодида калия в сернокислой среде.
3. Сколько граммов CaCO 3 выпадает в осадок, если к 400 мл 0,5 н раствора CaCl 2 прибавить избыток раствора соды.
4. Учитывая значения констант диссоциации циановодородной и угольной кислот: 5*10 -10 , 4*10 -7 , соответственно, рассмотрите, как влияет углекислый газ воздуха на водные растворы щелочных цианидов. Почему цианиды нужно хранить в плотно закрытых сосудах?
5. Какими кислотно-основными свойствами обладают оксид и гидроксид свинца (II)? Ответ обоснуйте, приведя уравнения соответствующих реакций.
Задание 4
1. Охарактеризуйте физические и химические свойства оксида углерода (IV) и угольной кислоты. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Почему германий не взаимодействует с разбавленной серной кислотой, тогда как в концентрированной кислоте он растворяется? Составьте уравнение реакции взаимодействия германия с концентрированной серной кислотой. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса.
3. При пропускании водяного пара над раскаленным углем получается водяной газ, состоящий из равных объемов СО и Н 2 . Какой объем водяного газа (условия нормальные) может быть получен из 3,0 кг угля.
4. Какие превращения претерпевают цианиды натрия и калия при долгом хранении их водных растворов? Напишите уравнения соответствующих реакций.
5. В какой цвет будет окрашен лакмус в водных растворах KCN, Na 2 CO 3 .Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.
Задание 5
1. Охарактеризуйте физические и химические свойства оксида кремния (IV) и кремневой кислоты. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Чем отличаются взаимодействия германия и свинца с концентрированной азотной кислотой? Почему? Напишите уравнения соответствующих реакций. Коэффициенты в уравнениях расставьте методом электронно-ионного баланса.
3. Карбонат кальция разлагается при нагревании на СаО и СО 2 . Какая масса природного известняка, содержащего 90% (масс.) СаСО 3 , потребуется для получения 7,0 т негашеной извести.
4. Закончите уравнение реакции: PbS + HNO 3(конц.) PbSO 4 +NO 2 + …. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент окислителя и восстановителя.
5. Определите pH 0,02 н раствора соды Na 2 CO 3 , учитывая только первую ступень гидролиза.
Задание 6
1. Приведите электронные формулы олова в степени окисления (+2) и (+4). Какие свойства (окислительные или восстановительные) могут проявлять соединения олова в этих степенях окисления? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.
2. При растворении 0,5 г известняка в соляной кислоте получено 75 мл углекислого газа (н.у.). Вычислите процентное содержание карбоната кальция в известняке.
3. Вычислите потерю в весе (в процентах), происходящую при прокаливании гидрокарбоната натрия.
4. Сравните степень гидролиза соли и pH среды в 0,1 М и 0,001 М растворах цианида калия. Ответ обоснуйте, проведя соответствующие вычисления.
5. Закончите уравнение реакции: SnCl 2 + HgCl 2 Hg 2 Cl 2 + … Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронного баланса. Определите эквивалент, рассчитайте молярную массу окислителя и восстановителя.
Общая характеристика d-элементов
К d-элементам относятся элементы, в атомах которых происходит заполнение d-подуровня предвнешнего энергетического уровня. Их называют также переходными, расположены в периодической системе в больших периодах в побочных подгруппах всех групп между s- и p-элементами. Общая электронная формула валентных электронов атомов d-элементов (n-1)d 1-10 ns 2 , где n-главное квантовое число, т.е. валентные электроны находятся на разных энергетических уровнях, поэтому d-элементы расположены в побочных подгруппах.
На внешнем уровне у d-элементов находятся 1-2 электрона (n s-состояние), остальные валентные электроны расположены на (n-1)d подуровне (предвнешний слой). Такое строение электронных оболочек атомов d-элементов определяет ряд их общих свойств:
1. Все d-элементы являются металлами, которые отличаются высокой твердостью, тугоплавкостью, значительной электрической проводимостью.
2. Для каждой декады d-элементов наиболее устойчивы электронные конфигурации: d 0 ,d 5 ,d 10 .
: (так, Sc, Y, Lа, в отличие от других d-элементов проявляют постоянную степень окисления +3) (n-1)d 1 ns 2
: (Mn, Fe, Re) – (n-1)d 5 ns 2
проскок электрона 24 Cr: …3d 4 4s 2 →…3d 5 4s 1 .
: (Zn, Cd, Hg) – (n-1)d 10 ns 2
проскок электрона: 29 Cu: …3d 10 4s 1 ; 47 Ag:…4d 10 5s 1 ; 79 Au:…5d 10 6s 1 ; 46 Pd:…4d 10 5s 0 .
3. Повышенная стабильность незаполненных, наполовину и полностью заполненных d-оболочек определяет наиболее характерные степени окисления этих элементов и устойчивость их соединений. Так, соединения Fe 3+ (d 5), Zn 2+ (d 10) устойчивы, а соединения Cr 2+ и Mn 3+ , имеющие конфигурацию d 4 , нестабильны.
4. При образовании соединений используются s-электроны и часть или все d-электроны. Причем, вначале в образовании связей принимают участие s-электроны, а потом – d-электроны. Исключение составляют элементы подгруппы Zn, в атомах которых нет неспаренных d-электронов – [(n-1)d 10 ns 2 ] и Pd – (4d 10 5s 0), у атома которого в невозбужденном состоянии нет внешних s-электронов. В связи с этим, особенностями d-элементов являются:
– большой набор валентных состояний;
– широкие пределы изменения окислительно-восстановительных и кислотно-основных свойств их соединений.
5. В каждой подгруппе свойства первых элементов (элементы IV периода) заметно отличаются от свойств остальных элементов. Сходство элементов V и VI периодов обусловлено лантаноидным сжатием.
6. В отличие от р-элементов, d-элементы не проявляют отрицательные степени окисления. Они не образуют газообразных соединений с водородом. Если у р-элементов в группе сверху вниз уменьшается тенденция к проявлению высшей степени окисления, то у d-элементов такая тенденция, наоборот, усиливается. Повышение устойчивости высших степеней окисления обусловлено тем, что все валентные электроны в тяжелых атомах находятся на большом расстоянии от ядра и более эффективно экранированы от него. Так, для d-элементов VI группы Mo и W характерна степень окисления +6, Cr же устойчив в соединениях, где его степень окисления +3. Следствием этого является уменьшение окислительной способности соединений в высшей степени окисления d-элементов в группе сверху вниз.
увеличивается устойчивость,
наблюдается ослабление окислительных свойств.
Так, например, оксид Mn (VII) неустойчив и разлагается со взрывом: 2Mn 2 O 7 =4MnO 2 +3O 2 ,
тогда как соответствующие оксиды технеция и рения – устойчивые кристаллические вещества. По этой же причине Mn и Re по-разному взаимодействуют с азотной кислотой:
Mn + 4HNO 3 = 4Mn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 4H 2 O,
Re + 7HNO 3 = HReO 4 + 7NO 2 + 3H 2 O
7. Кислотно-основные свойства гидроксидов d-элементов зависят от их степени окисления: с повышением степени окисления химические свойства гидроксидов изменяются от основных через амфотерные к кислотным. Например:
Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 H 2 FeO 4
Cr(OH) 2 Cr(OH) 3 H 2 CrO 4
основной амфотерный кислотный
МnO Mn 2 O 3 MnO 2 MnO 3 Mn 2 O 7
основной амфотерный кислотный
8. В группе сверху вниз кислотные свойства гидроксидов, при проявлении элементами одинаковой степени окисления, падают. Например: H 2 MnO 4 -H 2 ТсO 4 -H 2 ReO 4
ослабление кислотных свойств
9. Для d-элементов характерно образование разнообразных координационных соединений (особенно, 4d- и 5d-элементы). Большинство соединений d-элементов окрашены.
10. d-элементы являются хорошими катализаторами и используются во многих каталитических процессах.
d-элементы VI, VII, VIII групп
План работы по теме :
1. d-элементы VIII группы. Семейство железа: природные соединения, получение, применение, физические свойства, химические свойства.
2. Кислородные соединения элементов подгруппы железа: кислотно – основные и окислительно-восстановительные свойства.
3. Комплексные соединения элементов подгруппы железа.
4. d-элементы подгруппы хрома: природные соединения, получение, применение, физические свойства, химические свойства.
5. Кислородные соединения элементов подгруппы хрома: кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.
6. d-элементы подгруппы марганца: природные соединения, получение, применение, физические свойства, химические свойства.
7. Кислородные соединения элементов подгруппы марганца: кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.
Задание 1
1. Охарактеризуйте физические свойства элементов семейства железа.
2. Определите, какую массу диоксида свинца можно восстановить 0,15 л 0,2 н раствора хромита калия в щелочной среде.
3. Определите, какой объем займет тетракарбонилникель, образующийся в соответствии с уравнением химической реакции: Ni (тв) + 4CO (г) = (г) , если в реакцию вступило 23,48 кг никеля, а производственные потери составили 10%?
4. Закончите уравнение химической реакции: KМnO 4 + HBr = Br 2 + … Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент и молярную массу окислителя и восстановителя.
5. Какими двумя способами можно получить хлорид никеля (II), исходя из металлического никеля? Напишите уравнения соответствующих реакций.
Задание 2
1. Охарактеризуйте химические свойства элементов семейства железа, сравните их химическую активность. Приведите уравнения соответствующих реакций.
2. На сплав меди и никеля массой 1,5 г подействовали избытком раствора соляной кислоты. При этом собрали газ объемом 114 мл (н.у.). Вычислите массовую долю металлов в смеси.
3. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций образования гидроксида никеля (II) и растворения его в азотной кислоте.
4. Закончите уравнение химической реакции: H 2 O 2 + K 2 Cr 2 O 7 +HCl = O 2 + … Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса.
5. Напишите уравнения реакций получения гидроксида кобальта (II) и его окисления кислородом воздуха.
Задание 3
1. d-элементы семейства железа: природные соединения, получение, применение.
2. Как из хлорида железа (II) можно получить хлорида железа (III), и наоборот? Составьте уравнения соответствующих реакций.
3. Наиболее распространенной рудой, из которой получается хром, является хромистый железняк FeCr 2 O 4 . Вычислите, сколько процентов примесей содержится в руде, если из 1 т ее при выплавке получилось 240 кг феррохрома (сплав железа с хромом), содержащего 65 % хрома.
4. Закончите уравнение химической реакции: KMnO 4 + KBr + H 2 SO 4 = Br 2 + … Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент и молярную массу окислителя и восстановителя.
5. В природных водах железо присутствует главным образом в виде гидрокарбоната, который под действием воды и кислорода воздуха постепенно превращается в гидрооксид железа (III). Составьте уравнение этой реакции, укажите, какой элемент отдает электроны и какой их присоединяет. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса
Задание 4
1. Кислородные соединения железа: охарактеризуйте их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.
2. Какой объем хлора (н.у.) выделится при взаимодействии 1 моля дихромата калия с избытком соляной кислоты?
3. Укажите характерные валентные состояния атома Ni. Какие из них являются устойчивыми? Напишите формулы оксидов и гидроксидов никеля. Дайте краткую характеристику кислотно-основных свойств этих соединений. Приведите уравнения соответствующих реакций.
4. На свету пентакарбонилжелезо разлагается в соответствии с уравнением реакции: 2=+CO. Рассчитайте, какое количество вещества разложилось, если при этом образовалось 5,6 л оксида углерода (II) (н.у.).
5. Закончите уравнение химической реакции: PbO 2 + MnSO 4 + HNO 3 = PbSO 4 + Pb(NO 3) 2 + … Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса.
Задание 5
1. Охарактеризуйте отношение элементов семейства железа к воздуху, воде, кислотам. Как изменяется химическая активность элементов в ряду: Fe → Co → Ni? Почему? Приведите уравнения соответствующих реакций.
2. Напишите уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Co 2 O 3 → Co → Co(NO 3) 2 ®Co(OH) 2 → Co(OH) 3 → CoCl 2 → CoCl 3 .
3. Укажите характерные валентные состояния атома Fe. Какие из них являются устойчивыми? Напишите формулы оксидов и гидроксидов железа. Дайте краткую характеристику кислотно-основных свойств этих соединений. Приведите уравнения соответствующих реакций.
4. Какой объем раствора серной кислоты с массовой долей H 2 SO 4 20% (p=1,143 г/мл) нужно взять для растворения железа, массовая доля примесей в котором 12,5 %?
5. Закончите уравнение химической реакции: K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + … Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса.
Определите эквивалент и молярную массу окислителя и восстановителя.
Задание 6
1. d-элементы подгруппы хрома: природные соединения, получение, применение.
2. Железные опилки массой 16,8 г сожгли в атмосфере хлора. Полученный продукт растворили в 400 мл воды. Определите массовую долю (%) растворенного вещества в полученном растворе.
3. Напишите уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: NiO → Ni → Ni(NO 3) 2 → Ni(NO 3) 3 → NiCl 2 .
4. Укажите характерные валентные состояния атома Co. Какие из них являются устойчивыми? Напишите формулы оксидов и гидроксидов кобальта. Дайте краткую характеристику кислотно-основных свойств этих соединений. Приведите уравнения соответствующих реакций.
5. Закончите уравнение химической реакции: Na 2 SO 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + … Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент и молярную массу окислителя и восстановителя.
Общая характеристика s-элементов
К s-элементам относятся элементы главной подгруппы I и II групп (IА и IIА – подгрупп) периодической системы. Общая электронная формула валентного слоя s-элементов ns 1-2 , где n – главное квантовое число.
Элементы IА – подгруппы Li, Na, K, Rb, Cs, и Fr – называют щелочными металлами, а у элементов IIА –подгруппы – Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra – последние четыре элемента называют щелочноземельными металлами.
Атомы щелочных металлов для образования химических связей имеют всего один электрон, находящийся на ns – атомной орбитали (АО). Сравнительно небольшое значение энергии ионизации уменьшается от Li (I = 520 кДж/моль) к Cs (I = 342 кДж/моль), что облегчает отрыв электрона с АО. Поэтому атомы щелочных металлов в различных химических реакциях легко превращаются в однозарядные катионы с устойчивой восьмиэлектронной (n-1)s 2 (n-1)p 6 конфигурацией соответствующего благородного газа. Например: K(4s 1) – e = К + ().
Таким образом, в своих многочисленных ионных соединениях щелочные металлы имеют только одну степень окисления (+1).
Элементы IIА – подгруппы содержат на внешнем энергетическом уровне уже два электрона, способных перед образованием ионных химических связей к разъединению с переходом одного из них на nр АО: ns 2 → ns 1 np 1 . Степень окисления элементов IIА – подгруппы в их различных соединениях равна (+2).
Бериллий по своим физико-химическим свойствам резко выделяется среди IIА – подгруппы. У атомов этого элемента наиболее высокое среди всех s-элементов значение первой энергии ионизации (I=901 кДж/моль) и наибольшее различие в ns и np-АО. Поэтому бериллий с другими элементами образует преимущественно ковалентные химические связи, которые рассматриваются обычно с позиции метода валентных связей. Атомные орбитали бериллия подвергаются sp-гибридизации, отвечающей образованию линейных молекул BeCl 2 , BeI 2 и др. Для бериллия (+II) характерна склонность к образованию комплексных соединений:
Be(OH) 2 + 2OH - → 2-
BeCl 2 + 2Cl - → 2-
Оксиды и гидроксиды s-элементов имеют основные свойства. Среди всех s-элементов только Be, его оксид и гидроксид проявляют амфотерные свойства.
Химическое поведение Li и Mg, а также Be и Al в силу диагональной периодичности во многом аналогично.
Щелочные металлы с кислородом образуют не только оксиды Me 2 [O], но и соединения типа Me 2 – пероксиды; Me – надпероксиды; Me – озониды. Степень окисления кислорода в этих соединениях соответственно равна –1; –1/2; –1/3.
Известны пероксиды щелочноземельных металлов. Из них наибольшее практическое значение имеет пероксид бария BaO 2 .
Представляют также интерес соединения s-элементов с водородом – гидриды, в которых водород имеет степень окисления –1.
План работы по теме :
1. Общая характеристика s-элементов I и II групп периодической системы Д.И. Менделеева.
2. Свойства простых веществ.
3. Нахождение в природе и получение простых веществ.
4. Важнейшие соединения s-элементов: оксиды, пероксиды, гидроксиды, соли.
Задание 1
1. Какие химические свойства щелочных металлов характеризуют их как наиболее типичные металлы? Ответ обоснуйте, приведя уравнения соответствующих реакций.
2. При 25 0 С растворимость NaCl равна 36,0 г в 100 г воды. Найти массовую долю NaCl в насыщенном растворе.
3. Определите процентное содержание примесей в техническом карбиде кальция, если при полном разложении 1,8 кг образца водой образовалось 560 л ацетилена (н.у.).
4. Какие s-элементы II группы являются полными электронными аналогами? Почему?
5. Какое количество гидроксида кальция следует прибавить к 162 г 5%-ного раствора гидрокарбоната кальция для получения средней соли?
Задание 2
1. Охарактеризуйте свойства оксидов s-элементов I группы. Приведите способы их получения. Напишите уравнения соответствующих реакций.
− дигидрофосфатом натрия и едким кали;
− карбонатом кальция и хлороводородной кислотой;
− гидроксидом олова (II) и едким натром.
3. Напишите уравнения химических реакций, в результате которых можно осуществить следующие превращения: Be → BeCl 2 → Be(OH) 2 → Na 2 → BeSO 4 .
4. Закончите уравнение следующей химической реакции: BaO 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + NaOH → …. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Рассчитайте эквивалент окислителя. Приведите названия исходных веществ и продуктов реакции в соответствии с международной номенклатурой.
5. Плотность 26 %-ного раствора КОН равна 1,24 г/мл. Сколько молей эквивалента КОН находится в 5 л раствора?
Задание 3
1. Охарактеризуйте свойства оксидов s-элементов II группы. Приведите способы их получения. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Какие вещества образуются при горении кальция на воздухе? Почему при смачивании полученного продукта водой выделяется значительное количество теплоты и ощущается запах аммиака. Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.
3. Какой объем SO 2 (при н.у.) можно получить при действии на раствор сульфита калия 0,085 Н раствора серной кислоты объемом 0,05 л?
4. Определите тип химической связи между атомами в молекуле СаCl 2 . Какова геометрическая форма молекулы? Полярны ли связи в молекуле, полярна ли молекула?
5. Почему щелочные металлы не могут применяться для восстановления растворенных в воде веществ? Ответ обоснуйте.
Задание 4
1. Охарактеризуйте свойства гидроксидов s-элементов I группы. Приведите способы их получения. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Почему раствор хлорита натрия имеет нейтральную среду, а раствор гипохлорита натрия – щелочную? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.
3. Для приготовления 5%-ного раствора MgSO 4 взято 400 г MgSO 4 *7Н 2 О. Найдите массу полученного раствора.
4. Какой объем 0,25 н H 2 SO 4 можно нейтрализовать прибавлением 0,6 л 0,15 н Ca(OH) 2 ? Ответ обоснуйте, проведя соответствующие расчеты.
5. 25 г питьевой соды прокалили, остаток растворили в 200 г воды. Вычислите массовую долю соли в растворе.
Задание 5
1. Охарактеризуйте свойства гидроксидов s-элементов II группы. Приведите способы их получения. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, протекающих в растворах между следующими веществами:
Гидрофосфатом калия и едким натром;
Гидрокарбонатом кальция и оксидом углерода (IV);
Гидроксидом свинца (II) и едким кали.
3. На какой реакции основано получение гидридов щелочных металлов? Составьте уравнения реакций гидролиза гидрида натрия и электролиза расплава гидрида лития.
4. Для растворения 4 г оксида двухвалентного элемента потребовалось 25г 29,2%-ной соляной кислоты. Определите, оксид какого элемента был взят?
5. Как можно получить гидрид и нитрид бария? Напишите уравнения реакций взаимодействия этих соединений с водой.
Задание 6
1. Оксид и пероксид натрия. Получение, физические и химические свойства. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Почему магний хорошо растворяется в воде, содержащей соли аммония? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.
3. Один из промышленных методов получения калия состоит во взаимодействии расплавленного KOH с жидким натрием (440˚С): Na + KOH → NaOH + K. Докажите, что приведенная реакция возможна.
4. Сколько граммов CaCO 3 выпадает в осадок, если к 400 мл 0,5 н раствора CaCl 2 прибавить избыток раствора соды?
5. Закончите уравнение следующей химической реакции: BaO 2 + FeSO 4 + H 2 SO 4 → … . Расставьте коэффициенты методом электронно-ионного баланса. Рассчитайте молярную массу эквивалента окислителя. Приведите названия исходных веществ и продуктов реакции в соответствии с международной номенклатурой.
p -элементами являются:
- в 1-м периоде - нет p -элементов
- во 2-м периоде - -
- в 3-м периоде - -
- в 4-м периоде - -
- в 5-м периоде - -
- в 6-м периоде - -
К P-элементам относятся непереходные металлы и большинство неметаллов . P-элементы имеют различные свойства, как физические, так и механические. P-неметаллы - это высокореакционные, как правило, вещества, имеющию сильную электроотрицательность, P-металлы - умеренно активные металлы, причём их активность повышается к низу ПСХЭ .
См. также
- -элементы
- -элементы
- -элементы
- -элементы
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "P-элементы (химические)" в других словарях:
- (a. chemical elements; н. chemische Elemente; ф. elements chimiques; и. elementos quimicos) составные части простых и сложных тел, представляющие собой совокупность атомов c одинаковым зарядом атомных ядер и одинаковым числом электронов в … Геологическая энциклопедия
Элементы химические - элементы Периодической таблицы элементов Менделеева, в которой каждый элемент это вся совокупность атомов с одинаковым зарядом атомных ядер и одинаковым числом электронов в атомной оболочке. В настоящее время число известных элементов 118 … Начала современного естествознания
Простейшая форма материи, которая может быть идентифицирована химическими методами. Это составные части простых и сложных веществ, представляющие собой совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Заряд ядра атома определяется числом протонов в … Энциклопедия Кольера
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева H … Википедия
Каждый Э. х. это совокупность Атомов с одинаковым зарядом атомных ядер и одинаковым числом электронов в атомной оболочке. Ядро атомное состоит из протонов, число которых равно атомному номеру (См. Атомный номер) элемента, и нейтронов,… … Большая советская энциклопедия
Совокупности атомов с определенным зарядом ядра Z. Д. И. Менделеев определял Э. х. так: материальные части простых или сложных тел, к рые придают им известную совокупность физ. и хим. св в. Взаимосвязи Э. х. отражает периодическая система… … Химическая энциклопедия
Элементы химические - составные части всего многообразия простых и сложных веществ. Каждый химический элемент это совокупность атомов с одинаковым зарядом атомных ядер и одинаковым числом электронов в атомной оболочке. Атомное ядро состоит из… … Энциклопедический словарь по металлургии
Громадное разнообразие явлений и веществ природы, при её изучении, мысль человеческая всегда стремилась упростить при помощи допущения если не полного единства основных Э. (Демокрит, Эпикур), то, по крайней мере, при помощи небольшого числа Э.,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
- (аббр. ХИТ) устройства, в которых энергия протекающих в них химических реакций непосредственно превращается в электрическую энергию. Содержание 1 История создания 2 Принцип действия … Википедия
Книги
- Химические элементы , Вайткене Любовь Дмитриевна. Fe, Au, Cu Феррум, аурум, купрум Ты еще не знаешь, что означают эти слова, но очень хотел бы узнать? Тогда эта книга твой верный помощник в освоении такой непростой науки, как химия. Прочитав…
Элементы в периодической системе Менделеева делятся на s-, p-, d-элементы. Это подразделение осуществляется на основе того, сколько уровней имеет электронная оболочка атома элемента и каким уровнем заканчивается заполнение оболочки электронами.
К s-элементам относят элементы IA-группы – щелочные металлы . Электронная формула валентной оболочки атомов щелочных металлов ns1 . Устойчивая степень окисления равна +1. Элементы IА-группы обладают сходными свойствами из-за сходного строения электронной оболочки. При увеличении радиуса в группе Li-Fr связь валентного электрона с ядром слабеет и уменьшается энергия ионизации. Атомы щелочных элементов легко отдают свой валентный электрон, что характеризуют их как сильные восстановители.
Восстановительные свойства усиливаются с возрастанием порядкового номера.
К p-элементам относятся 30 элементов IIIA-VIIIA-групп периодической системы; p-элементы расположены во втором и третьем малых периодах, а также в четвертом-шестом больших периодах. Элементы IIIА-группы имеют один электрон на p-орбитали. В IVА-VIIIА -группах наблюдается заполнение p-подуровня до 6 электронов. Общая электронная формула p-элементов ns2np6 . В периодах при увеличении заряда ядра атомные радиусы и ионные радиусы p-элементов уменьшаются, энергия ионизации и сродство к электрону возрастают, электроотрицательность увеличивается, окислительная активность соединений и неметаллические свойства элементов усиливаются. В группах радиусы атомов увеличиваются. От 2p-элементов к 6p-элементам энергия ионизации уменьшается. Усиливаются металлические свойства p-элемента в группе с увеличением порядкового номера.
К d-элементам относятся 32 элемента периодической системы IV–VII больших периодов . В IIIБ-группе у атомов появляется первый электрон на d-орбитали, в последующих Б-группах d-подуровень заполняется до 10 электронов. Общая формула внешней электронной оболочки (n-1)dansb, где a=1?10, b=1?2 . С увеличением порядкового N св-ва d-элементов изменяются незначительно. У d-элементов медленно происходит возрастание атомного радиуса, также они имеют переменную валентность, связанную с незавершенностью предвнешнего d-электрон.подуровня. В низших степенях окисления d-элементы обнаруживают металлич. св-ва, при увеличении порядк. N в группах Б они уменьшаются. В растворах d-элементы с высшей степенью окисл.обнаруживают кислотные и окислит.св-ва, при низших степенях окисления – наоборот. Элементы с промежут. степ. окисления проявляют амфотерн.св-ва.
Ковалентная связь.
Хим.связь, осуществляемая общими электрон.парами, возникающих в оболочках связываемых атомов, имеющих антипараллельные спины, называется атомной, или ковалентной связью. Ковалент.связь двухэлектронная и двуцентровая (удерживает ядра). Атом на внешнем энергетическом уровне способен содержать от одного до восьми электронов. Валентные электроны – электроны предвнешнего, внешнего электронных слоев, участвующие в химической связи. Валентность – свойство атомов элемента образовывать химическую связь.