Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


— увеличением пор€дкового номера, уменьшаетс€ относительна€ электроотрицательность (ќЁќ).




¬се щелочные металлы образуют одинаковую кристаллическую структуру. ” щелочных металлов тип металлической структуры Ц объемно - центрированна€ кубическа€ упаковка (ќ÷ ”).

 оординационное число равно 8.

ќбща€ характеристика элементов II - ј группы

Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra Ц элементыII ј группы, из них Ca, Sr, Ba, Ra Ц щелочноземельные металлы, т.к. их гидроксиды обладают щелочными свойствами.

»з всех этих элементов только бериллий Ц €вл€етс€ моноизотопным, все остальные полиизотопны. –адий Ц единственный элемент этой подгруппы, дл€ которого неизвестно ни одного устойчивого изотопа. ¬се 14 изотопов радиоактивны и среди них наиболее устойчив 226Ra.

јтомы элементов на внешнем электронном уровне имеют по 2 электрона с противоположными спинами. ¬ возбужденном состо€нии один из двух внешних электронов занимает р-орбиталь ), за счет чего атомы могут быть двухвалентными.

2s 2p

Be [He] 2s2   Be* [He] 2s1 2p1

–адиусы атомов их меньше, чем у атомов щелочных металлов, поэтому потенциал ионизации больше. ќт Be(Mg) к Ra увеличиваетс€ радиус атома и иона, в соответствии с этим усиливаютс€ металлические свойства. ѕричем они менее выражены, чем у щелочных металлов.

” щелочноземельных металлов Ц тип металлических структур:Be, Mg Ц √ѕ” (гексагональна€ плотна€ упаковка)

Ca, Sr Ц √ ” (гранецентрированна€ кубическа€ упаковка)

Ba Ц ќ÷ ” (объемно-центрированна€ кубическа€ упаковка)

¬опросы дл€ самоконтрол€

1. ¬ чем заключаетс€ своеобразие строени€ атома водорода.

2. ‘изические и химические свойства атома водорода.

3. ¬ чем заключаетс€ гидратаци€ протона.

4. √идриды щелочных и щелочно-земельных элементов.

5. ’имические свойства воды.

6. ¬ода как растворитель и лиганд.

7. —колько всего s -элементов (включа€ водород и гелий) периодической системе?

Ћитература:

1.јхметов, Ќ.—. ќбща€ и неорганическа€ хими€: учебник /Ќ.—. јхметов. - ћ.: ¬ысша€ школа, 2005.

2. ’омченко, √.ѕ. Ќеорганическа€ хими€: учебник дл€ с.-х. вузов / √.ѕ. ’омченко, ». . ÷итович. Ц —ѕб.: »“  √ранит: ќќќ »ѕ  Ђ ќ—“јї, 2009. Ц 464 с.

3. ÷итович, ». .  урс аналитической химии: учебник / ». . ÷итович.- —ѕб.: Ћань, 2007.

4. —аргаев, ѕ.ћ. Ќеорганическа€ хими€ [Ёлектронный ресурс]/ ѕ.ћ. —аргаев.- —ѕб.: Ћань, 2013.- –ежим доступа: http://www.Lanbook.ru, свободный.

’»ћ»я P- ЁЋ≈ћ≈Ќ“ќ¬

¬опросы, на которые необходимо обратить внимание при изучении темы (по лекционному материалу и рекомендуемой литературе):

III-ј Ц подгруппа. ќтличие электронного строени€ атомов бора и алюмини€ от строени€ других элементов подгруппы. ‘изико-химические свойства бора и алюмини€ и их кислородсодержащих соединений.

IV-ј Ц подгруппа. ќсобенности химических св€зей углеродуглерод, углерода с водородом, азотом и кислородом.  ислородсодержащие соединени€ углерода и кремни€.

V-ј Ц подгруппа. ќсобенности строени€ атомов подгруппы, соединени€ их с водородом, кислородом. ’ими€ молекул€рного азота и фосфора и их соединений с другими элементами. ќсобенности азота и фосфора как биогенных элементов.

VI-ј Ц подгруппа. ќсобенности строени€ атомов подгруппы, соединени€ их с водородом, углеродом. VII-ј Ц подгруппа. Ёлектронное строение атомов галогенов и закономерности изменени€ свойств галогенов в подгруппе. ѕрирода образуемых галогенами химических св€зей. —тепени окислени€ галогенов в соединени€х. ѕричины отсутстви€ в природе ковалентных соединений галогенов.

VIII-ј Ц подгруппа. —троение электронных оболочек атомов благородных газов как причина их низкой химической активности. ¬ажнейшие соединени€ благородных газов: фториды ксенона, криптона и радона, триоксиды ксенона и радона, перксенаты. ќбласти применени€ благородных газов.

¬опросы темы, выносимые дл€ самосто€тельного изучени€ (сделать краткий конспект):

III-ј Ц подгруппа. ќксиды и гидроксиды алюмини€, амфотерность этих соединений, реакции превращений.

IV-ј Ц подгруппа. —оединени€ углерода в питании человека. ќсобенности химии германи€, олова, свинца, применение этих элементов и их соединений.

V-ј Ц подгруппа.—пецифика химических св€зей азота и фосфора в биомолекулах. ¬ажнейшие азот- и фосфорсодержащие биомолекулы, их значение в де€тельности растительных и животных клеток. «начение азота и фосфора как элементов питани€. ќсобенности химии мышь€ка, сурьмы, висмута, применение этих элементов и их соединений.

VI-ј Ц подгруппа.’ими€ молекул€рного кислорода и серы и их соединений с другими элементами. ќсобенности химии селена, теллура и полони€, применение этих элементов и их соединений.

Ёкологическа€ роль кислорода и озона атмосферы. ѕрименение сульфатов и других соединений серы в сельском хоз€йстве.  ремнезем, силикаты, алюмосиликаты как почвообразующие материалы, их значение дл€ плодороди€ почв ( по направлению Ђјгрономи€ї)

ѕероксид водорода и другие пероксиды и надпероксиды.. ћолекул€рный кислород в биоэнергетике. –оль функциональных кислородсодержащих групп в биомолекулах.—ера как биогенный элемент. Ёкологическа€ опасность сернистого газа. –оль селена в питании человека и кормлении сельскохоз€йственных животных. ќсобенность химии германи€, олова и свинца, экологическа€ опасность свинца. (по направлени€ю: Ђ¬етеринарно-санитарна€ экспертизаї).

VII-ј Ц подгруппа.’ими€ молекул€рного хлора и фтора и их соединений с другими элементами. ќсобенности хлора как биогенного элемента, роль хлора в живой клетке.‘тор как жизненно необходимый элемент и как элемент-загр€знитель окружающей среды. (по направлени€ю: Ђ¬етеринарно-санитарна€ экспертизаї).

ѕрименение соединений хлора в сельском хоз€йстве (по направлению Ђјгрономи€ї)

VIII-ј Ц подгруппа.¬ажнейшие соединени€ благородных газов: фториды ксенона, криптона и радона, триоксиды ксенона и радона, перксенаты. ќбласти применени€ благородных газов.

¬ атомах р-элементов электроны заполн€ют р-подуровень внешнего уровн€. ¬ периодической системе есть 30 р-элементов. ” атомов р-элементов, расположенных в главных подгруппах III - VIII групп. ” р-элементов €вл€ютс€ валентными не только р-, но и S-электроны внешнего уровн€. ¬ысша€ степень окислени€ атомов р-элементов равна номеру группы.

 ратка€ характеристика p Ц элементов III-A группы

Ёлементы IIIј группы имеют электронную формулу ns2np1. ќни €вл€ютс€ значительно менее активными восстановител€ми, чем щелочноземельные металлы. ƒл€ них характерна степень окислени€ +3, и валентность 3. ѕри образовании ковалентной св€зи происходит sЃp возбуждение электрона и sp2 гибридизаци€ јќ. ¬ группе сверху вниз растут металлические свойства элементов, растут восстановительные свойства их атомов. ”величиваютс€ основные свойства гидроксидов и уменьшаютс€ их кислотные свойства:

 

III-A группа Ц B, Al, Ga, In, Tl Ц характеризуютс€ наличием 3-х электронов в наружном электронном слое атома.

III группа сама€ элементоемка€ Ц содержит 37 элементов, включа€ лантаноиды и актиноиды. ¬се элементы - металлы, за исключением бора.

¬ невозбужденном состо€нии имеетс€ 1 неспаренный электрон, однако соединени€ большинства этих элементов, в которых их степень окислени€ +1, очень неустойчивы и наиболее характерна дл€ них степень окислени€ +3 в возбужденном состо€нии, т.к. на перевод электрона из s-состо€ни€ в р - надо немного энергии.

  2s   2p      
5B 2s22p1 ≠¯       (+1)
5B 2s12p2   ¯   (+3)

B Ц неметал, Al Ц еще не типичный металл, Ga, In, Tl Цтипичные металлы.

ќбразуют соединени€ с галогенами Ё√3, серой Ё2S3, азотом ЁN.

 ратка€ характеристика p Ц элементов IV - A группы

¬ IV-A группе наход€тс€ р - элементы C, Si, Ge, Sn, Pb.  онфигураци€ атома в невозбужденном состо€нии ns22, в возбужденном состо€нии ns13, все 4 электрона неспаренные в этом состо€нии дл€ них характерна s1p3-гибридизаци€.

  2s   2p      
— 2s22p2 ≠¯     (+2)
—* 2s12p3   (-4, +4)

 

–адиусы атомов закономерно растут с увеличением пор€дкового номера, ионизационный потенциал соответственно уменьшаетс€.

¬ большинстве неорганических соединений углерод и кремний про€вл€ют степень окислени€ +4. Ќо от германи€ к свинцу прочность соединений со степенью окислени€ +4 уменьшаетс€, более стабильна низка€ степень окислени€ +2. ћогут про€вл€ть степени окислени€ - 4 в гидридах.

C - типичный неметалл

Si - типичный неметалл

Ge - есть металлические свойства

Sn - металлические свойства преобладают над неметаллическими

Pb - металлические свойства преобладают над неметаллическими

 ратка€ характеристика p Ц элементовV-ј группы  

√лавна€ подгруппа V группы периодической системы ƒ.». ћенделеева включает п€ть элементов: типичные p-элементы азот N, фосфор P, а также сходные с ними элементы больших периодов мышь€к As, сурьму Sb, и висмут Bi. ќни имеют общее название пниктогены. јтомы этих элементов имеют на внешнем уровне по 5 электронов (конфигураци€ п s2 п p3).

¬ соединени€х элементы про€вл€ют степень окислени€ от -3 до 5. Ќаиболее характерны степени +3 и +5. ƒл€ висмута более характерна степень окислени€ +3.

ѕри переходе от N к Bi радиус атома закономерно возрастает. — увеличением размеров атомов уменьшаетс€ энерги€ ионизации. Ёто значит, что св€зь электронов наружного энергетического уровн€ с €дром у атомов ослабевает, что приводит к ослаблению неметаллических и усилению металлических свойств в р€ду от азота к Bi.

јзот и фосфор Ц типичные неметаллы, т.е. кислотообразователи. ” мышь€ка сильнее выражены неметаллические свойства. ” сурьмы неметаллические и металлические свойства про€вл€ютс€ приближенно в одинаковой степени. ƒл€ висмута характерно преобладание металлических свойств.

«акономерно нарастает от N к Bi ионный радиус, но он много меньше атомного. Ёто св€зано с тем, что внешние электроны наход€тс€ на значительном рассто€нии от €дра по сравнению с предвнешними, и когда атом тер€ет внешние электроны, переходит в ион, радиус иона соответственно ниже радиуса атома. ѕлотность закономерно нарастает.

Ќезакономерность изменени€ свойств (Tпл и “кип) обусловлена особенностью строени€ кристаллической решетки. ≈сли азот Ц это газ, то последний элемент группы находитс€ в твердом агрегатном состо€нии.

Ёлементы этой группы образуют газообразные водородные соединени€ (гидриды) типа ЁЌ3 , в которых степень их окислени€ -3.

NH3 аммиак

PH3 фосфин

AsH3 арсин

SbH3 стибин

BiH3 висмутин

AsH3, SbH3 газы с непри€тным запахом, легко разлагаютс€. „резвычайно €довиты.

¬ кислородных соединени€х дл€ элементов Vј группы наиболее характерны степени окислени€ +3 и +5. ƒл€ висмута более характерна степень окислени€ +3.

¬се элементы Vј группы имеют оксиды типа Ё2ќ5 и гидроксиды ЌЁќ3 или Ќ3Ёќ4, которые обладают кислотными свойствами.  роме того дл€ них характерны оксиды типа Ё2ќ3 и соответствующие гидроксиды ЌЁќ2 или Ќ3Ёќ3, у азота и фосфора они имеют кислотные свойства, у мышь€ка и сурьмы Ц амфотерные, а у висмута про€вл€ют основной характер.

’арактерно также образование галидов типа Ё√3 (тригалиды), которые (за исключением NF3) гидролизуютс€ по схеме:

Ё√3 + 3Ќ2ќ = Ќ3Ёќ3 + 3Ќ√

ЁCl3 + H2O = H3Ёќ3 + 3ЌCl

ћышь€к и сурьма имеют р€д аллотропных форм. Ќаиболее устойчивые металлические формы серого (As) и серебристо-белого (Sb) цвета. Ёто хрупкие вещества, легко превращаемые в порошок. ¬исмут Ц металл серебристо-белого цвета с едва заметным розовым оттенком.

—оединени€ As, Sb, Bi €довиты. ќсобо опасны соединени€ As3+ (AsH3- арсин)

 ратка€ характеристика p Ц элементовVI-ј группы

Ёлементы VI-A группы - это кислород, сера, селен, теллур и радиоактивный ме≠талл по≠лоний.  ислород и сера Ц неметаллы. ѕолоний металл серебристо бе≠лого цвета, напоминаю≠щий по физическим свойствам свинец, селен и теллур, зани≠мающие промежуточное положе≠ние, €вл€ютс€ полупроводниками.  и≠слород, сера, селен, теллур Ц имеют неметаллический характер, называютс€ Ђхалько≠геныї, т.е. образующие руды.

Ќа внешнем уровне атомов этих элементов содержитс€ 6 электронов: ns2 np4. ¬ атомах элементов Se, Te и Po электроны внешнего уровн€ экранируютс€ от €дра дес€тью d-электро≠нами предвнешнего уровн€, что ослабл€ет их св€зь с €дром и способ≠ствует про€влению ме≠таллических свойств этих элементов.

ќсобенность строени€ атома кислорода Ц отсутствие d-по≠дуровн€, поэтому ва≠лентность кислорода равна 2, но за счЄт неподелЄнных электронных пар кисло≠род может быть донором электронных пар.

8O[He] 2s22p4

 
16S[Ne] 3s23p4

” серы и остальных халькогенов возможен переход p и s-электронов в dЦсо≠сто€ние. ѕо≠этому валентность их может быть 2,4,6.

— увеличением пор€дкового номера халькогенов понижаетс€ окислительна€ активность нейтральных атомов и растЄт восстановительна€ активность отрицательных ионов.

 ратка€ характеристика p Ц элементов VII -ј группы

(√алогены)

Ёлементы фтор, хлор, бром, иод, астат составл€ют главную подгруппу VII группы Ц семейство галогенов (в переводе с греческого соль рождающие). ќбъ€сн€етс€ их способностью образовывать бинарные соединени€ типа NaCl за счЄт про€влени€ ими окислительных свойств.

Ќа внешнем уровне у них 7 электронов ns2np5, электронна€ конфигураци€ обусловливает характерную степень окислени€ всех элементов в их соединени€х (-1). ¬ то же врем€ дл€ хлора, брома и иода известны соединени€, где их степени окислени€ имеют положительные значени€: +1, +3, +5, +7.

ƒо завершени€ оболочки не достаЄт 1 электрона. ѕоэтому галогены Ц сильные окислители. Ёто типичные неметаллы (за исключением At, и отчасти иода). ќбладают большим сродством к электрону (сродство к электрону Ц энерги€, котора€ выдел€етс€ при присоединении к атому одного электрона).

Ћегко присоедин€ют электрон Ё + е- = Ё- , достраи≠ва€ электронную оболочку до устойчивой оболочки атомов ближайших благородных газов. –адиус иона больше радиуса атома, так как при присоединении электронов радиус увеличиваетс€. ќкислительна€ способность (т.е. способность присоедин€ть электроны у галогенов уменьшаетс€ от F к At). ѕоэтому фтор вытесн€ет все следующие за ним галогены, у йода и астата по≠€вл€ютс€ металлические признаки.

ѕри обычных услови€х галогены существуют в виде простых веществ, состо€щих из двухатомных молекул типа Ќаl2 - F2 , Cl2 , Br2 , I2.

—ила св€зи Ё Ц Ё уменьшаетс€ вниз по группе за исключением св€зи F Ц F, котора€ неожиданно слабее (причина этого, по-видимому, состоит в более близком расположении неподелЄнных электронных пар из-за малых размеров атома фтора, отталкивание неподелЄнных электронных пар ослабл€ет св€зь). ¬ Cl2 , Br2 , I2 Ц дативна€ св€зь дополнительна€, за счЄт спаренных p-электронов одного атома и вакантных d-орбиталей другого.“акие дополнительные св€зи называютс€ дативными и привод€т к упрочнению молекулы.

‘изические свойства галогенов существенно различаютс€: так, при нормальных услови€х F2 Ц зеленовато Ц жЄлтый, трудно сжижаемый газ с резким запахом. ‘тор крайне токсичен, при попадании а организм вызывает отЄк лЄгких, разрушение зубов, ногтей, ломкость кровеносных сосудов, повышает хрупкость костей.

Cl2 Ц также газ желто Ц зеленого цвета, но сжижаетс€ легко; Br2 Ц красно- коричнева€ густа€ жидкость со зловонным запахом, €довит (единственный жидкий при обычных услови€х неметалл). I2 Ц фиолетовые кристаллы. ƒл€ человека смертельна€ доза 2-3 г йода, но в форме иодид - ионов безвреден.

√аловодороды - летучие водородные соединени€ галогенов, хорошо растворимы в воде, ведут себ€ в водных растворах как кислоты. —ила кислот (способность к диссоциации на ионы) растЄт сверху вниз, т. к. уменьшаетс€ прочность св€зи Ќ Ц Ё в молекулах от F к At.

Ћитература:

1.јхметов, Ќ.—. ќбща€ и неорганическа€ хими€: учебник /Ќ.—. јхметов. - ћ.: ¬ысша€ школа, 2005.

2. ’омченко, √.ѕ. Ќеорганическа€ хими€: учебник дл€ с.-х. вузов / √.ѕ. ’омченко, ». . ÷итович. Ц —ѕб.: »“  √ранит: ќќќ »ѕ  Ђ ќ—“јї, 2009. Ц 464 с.

3. ÷итович, ». .  урс аналитической химии: учебник / ». . ÷итович.- —ѕб.: Ћань, 2007.

4. —аргаев, ѕ.ћ. Ќеорганическа€ хими€ [Ёлектронный ресурс]/ ѕ.ћ. —аргаев.- —ѕб.: Ћань, 2013.- –ежим доступа: http://www.Lanbook.ru, свободный.

¬опросы дл€ самоконтрол€

1. —колько р-элементов находитс€ в периодической системе ƒ.».ћенделеева?

2.  акой подуровень внешнего электронного уровн€ заполн€етс€ у р-элементов?

3. „ему равна высша€ степень окислени€ у р-элементов?

4.  акую общую электронную формулу имеют р-элементы III A-группы?

5.  акую общую электронную формулу имеют р-элементы IV A-группы?

6.  акую общую электронную формулу имеют р-элементы V A-группы?

7.  акую общую электронную формулу имеют р-элементы VI A-группы?

8. ќхарактеризуйте возможные валентности и степени окислени€ атомов р-элементов VI групп на примерах кислорода и серы.

’»ћ»я D-ЁЋ≈ћ≈Ќ“ќ¬

¬опросы, на которые необходимо обратить внимание при изучении темы (по лекционному материалу и рекомендуемой литературе):

ѕоложение d-элементов в периодической системе. ћеталлы побочных подгрупп (переходные металлы), их свойства. Ёнергетические подуровни, которые заполн€ютс€ электронами в атомах переходных элементов. ќбщие свойства и особенности переходных металлов. «ависимость свойств переходных металлов от электронных структур s-, p-, d- и f-подуровней атомов. ’имические особенности d-металлов, отличающие их от s- металлов. –азнообразие устойчивых при обычных услови€х степеней окислени€. —оединени€, в которых d-металлы про€вл€ют высшие степени окислени€. ‘изико-химические свойства хрома, молибдена, марганца, железа, кобальта, никел€, меди и их соединений

¬опросы темы, выносимые дл€ самосто€тельного изучени€ (сделать краткий конспект):

ќсобенности химии биогенных d-металлов строение и свойства их важнейших соединений. ’имические особенности f-элементов. ѕон€тие микроэлементов. ’лорофилл (по направлению Ђјгрономи€ї)

–оль соединений хрома, молибдена, марганца, железа, никел€, меди и цинка в жизнеде€тельности человека и животных; соединени€ железа в степен€х окислени€ +2 и +3, соединени€ кобальта в степен€х окислени€ +2 и +3; соединени€ никел€ в степени окислени€ +2; соединени€ меди в степен€х окислени€ +1 и +2; соединени€ цинка, кадми€ и ртути; роль соединений хрома, молибдена, марганца, железа, никел€, меди и цинка в жизнеде€тельности человека и животных; токсичность соединений кадми€ и ртути. √емоглобин(по направлени€ю: Ђ¬етеринарно-санитарна€ экспертизаї).

 ратка€ характеристика D Ц элементов

¬ атомах d-элементов (переходных элементов) заполн€етс€ электронами d-подуровень предвнешнего уровн€. Ќа внешнем уровне атомы d-элеметов имеют, как правило, два s-электрона. Ѕлизость строени€ валентных уровней атомов переходных элементов определ€ет их общие свойства. ¬се они €вл€ютс€ металлами, имеют высокую прочность, твердость, высокую электро- и теплопроводность. ћногие из них электроположительны и раствор€ютс€ в минеральных кислотах, однако среди них есть металлы, не взаимодействующие обычным способом с кислотами. Ѕольшинство переходных металлов имеют переменную валентность. ћаксимальна€ валентность, как и максимальна€ степень окислени€, как правило, равно номеру группы, в которой находитс€ данный элемент.

Ћитература:

1.јхметов, Ќ.—. ќбща€ и неорганическа€ хими€: учебник /Ќ.—. јхметов. - ћ.: ¬ысша€ школа, 2005.

2. ’омченко, √.ѕ. Ќеорганическа€ хими€: учебник дл€ с.-х. вузов / √.ѕ. ’омченко, ». . ÷итович. Ц —ѕб.: »“  √ранит: ќќќ »ѕ  Ђ ќ—“јї, 2009. Ц 464 с.

3. ÷итович, ». .  урс аналитической химии: учебник / ». . ÷итович.- —ѕб.: Ћань, 2007.

4. —аргаев, ѕ.ћ. Ќеорганическа€ хими€ [Ёлектронный ресурс]/ ѕ.ћ. —аргаев.- —ѕб.: Ћань, 2013.- –ежим доступа: http://www.Lanbook.ru, свободный.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1134 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

≈сть только один способ избежать критики: ничего не делайте, ничего не говорите и будьте никем. © јристотель
==> читать все изречени€...

1341 - | 1288 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.048 с.