Периодический закон Д. И. Менделеева

 

• Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов

• Свойства элементов определяются периодически повторяющимися однотипнами электронными конфигурациями их атомов.

• Электронные аналоги – элементы, атомы которых имеют подобные электронные конфигурации валентных электронов: ns¹,ns², ns²(n-1)d¹, ns²(n-1)d²…. Это элементы, находящиеся в одной группе и подгруппе.

• Например, седьмая группа, главная подгруппа: F, Cl, Br, I. Электронная конфигурация – 3s²p⁵, 4s²p⁵, 5s²p⁵, 6s²p⁵. Образуют однотипные кослоты: HF, HCl, HBr, HI; HClO₄, HBrO₄, HlO₄; HClO₃, HBrO₃, HlO₃; HClO, HBrO, HlO;

• седьмая группа, побочная подгруппа: Mn, Tc, Re. Электронная конфигурация – 3d⁵ 4s²p⁵, 4d⁵5s²p⁵, 5d⁵6s²p⁵. Образуют однотипные кослоты: HMnO₄, HTcO₄, HReO₄

 

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

 

 

 

 

Взаимодействие металлов с кислотами

Соляная HCl. Взаимодействует (растворяет) только с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений до водорода с выделением газообразного водорода (Н₂):

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Азотная HNO₃. Азотная кислота является окислителем. Чем сильнее разбавлена кислота и активнее металл, тем глубже восстановление азота. В ходе реакций окисления никогда не выделяется водород (Н₂):

Cu + HNO_{3 (конц.)} → Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O +4

Cu + HNO_{3 (разб.)} → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O +2

Mg + HNO_{3 (разб.)} → Mg(NO₃)₂ + N₂O + H₂O +1

Ni + HNO_{3 (разб.)} → Ni(NO₃)₂ + NO + H₂O +2

Zn + HNO_{3 (разб.)} → Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O -3

Царская водка – смесь одной части азотной и трех частей соляной кислоты:

3HCl + HNO₃ → Cl₂ + NOCl₂ + 2H₂O

NOCl₂ → Cl₂ + NO

Au + 3HCl + HNO₃ → AuCl₃ + NO + 2H₂O

Pt +12HCl + 4HNO₃ → 3PtCl₄ + 4NO + 8H₂O

 

Cерная H₂SO₄. Разбавленная взаимодействует (растворяет) только с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений до водорода с выделением газообразного водорода (Н₂):

Zn + H₂SO_{4 (разб.)} → ZnSO₄ + H₂

Концентрированная при взаимодействии с металлами (кроме золота и платины) может восстанавливаться до SO₂, S, H₂S. Может окислять углерод, фосфор и серу:

Cu + 2H₂SO_{4 (конц.)} → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O +4

2Ag + 2H₂SO_{4 (конц.)} → Ag₂SO₄ + SO₂ + 2H₂O +4

8Na + 5H₂SO_{4 (конц.)} → 4Na₂SO₄ + H₂S + 4H₂O -2

C + 2H₂SO_{4 (конц.)} → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

S + 2H₂SO_{4 (конц.)} → 3SO₂ + 2H₂O

2P + 5H₂SO_{4 (конц.)} → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Н.В. Глинка. Общая химия - М: Интеграл-Пресс, 2011.

2. А.В. Суворов, А.Б. Никольский. Общая химия - М: Химиздат, 2001.

3. Н.С. Ахметов. Общая и неорганическая химия - М.: Высшая школа, 2009.

4. Н.С. Ахметов. Актуальные вопросы курса неорганической химии - М.: Просвящение, 1991.

5. H.В. Коровин. Общая химия. – М.: Высшая школа, 2010.

6. Я.А. Угай. Общая химия и неорганическая - М: Высшая школа, 2007.

7. А.П. Гаршин. Неорганическая химия в схемах. – Спб: Лань, 2000.

8. М. Фримантл. Химия в действии. (в 2-х частях). – М.: Мир, 1998.

9. М.Х. Карапетьянц. Общая и неорганическая химия. – М.: Химия, 2000.

10. А.Р. Цыганов. Лабораторный практикум по общей химии: Учебное пособие. – Мн.: Ураджай, 1998.

11. А.Р. Цыганов. Общая химия. Биофизическая химия. – Мн.: Ураджай, 1998.

12. С.А. Пузаков. Химия. – М.: Медицина, 1995.

13. Е.В. Барковский, С.В. Ткачев. Общая химия. Курс лекций. - Мн.: БГМУ, 2009.

14. П.А. Галушков. Теоретические основы химии. Ч.1. – Новополоцк: ПГУ, 2010.

15. К.Е. Хаускрофт, Э. Констэбл. Современный курс общей химии. В 2-х томах. М.: Мир, 2009.

16. Н.Ю. Келина, Н.В. Безручко. Общая и неорганическая химия в таблицах и схемах. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2008.

17. Г.Э. Атрахимович, О.В. Ачинович, С.В. Барченко, О.П. Болбас, А.Р. Козел. Козюлевич. Общая химия. Учебно-тренировочные материалы. – Минск: БГМУ, 2009.

18. П.А. Галушков. Неорганическая химия. – Новополоцк: ПГУ, 2009.

19. В.А. Ашуйко, Л.Н. Новикова, С. Е. Орехова. Химия комплексных соединений. – Минск, 2010.

20. И.Е. Шиманович, В.А. Красицкий, А.Н. Богатиков, В.Н. Хвалюк, А.А. Рагойша. Общая и неорганическая химия. Задачи, вопросы, упражнения. – Мн.: БГУ, 2010. – 231с.

21. И.Е. Шиманович, В.А. Красицкий, А.Н. Богатиков, В.Н. Хвалюк, А.А. Рагойша. Учебное руководство по курсу “Общая и неорганическая химия” – Мн.: РИВШ, 2009. – 130с.

22. И.Б. Бутылина, С.И. Полушкина. Химия. Сборник задач. Мн.: БГАТУ, 2011.

23. И.М. Жарский, В.В. Белоусова, И.В. Бычек, Л.Н. Новикова, В.Г. Матыс. Теоретические основы химии. Минск: БГТУ, 2011. – 179 с.

24. К.Е. Хаускрофт, Э. Констэбл. Современный курс общей химии. Задачник. М.: Мир, 2009. – 250 с.

25. Г.П. Жмурко, Е.Ф. Казакова, В.Н. Кузнецов, В.А. Яценко. Общая химия. М.:.Академия, 2011. – 512 с.

26. В.А. Попков, Ю.А. Ершов, А.С. Берлянд. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. М.: Юрайт, 2011. – 560с.

27. В.В. Болтромеюк. Общая химия. Мн.: Высшая школа, 1912. – 624с.

28. И.А. Пресс. Основы общей химии для самостоятельного изучения. СПб: Лань, 2012. – 496с.

29. Н.Н. Павлов. Общая и неорганическая химия. СПб: Лань, 2011. – 496с.

30. В.В. Еремин, А.Я. Борщевский. Основы общей и физической химии. Долгопрудный: Изд. Дом «Интеллект», 2012. – 848с.

31. Л.А. Мечковский, А.В. Блохин. Химическая термодинамика. В 2 Ч. Ч.1. Минск: БГУ, 2012. – 144с.

32. Е.В. Барковский, С.В. Ткачев, Л.Г. Петрушенко. Общая химия./Мн.: Вышэйшая школа, 2013. – 639 С.

33. В.И. Елфимов. Основы общей химии: Учеб. Пособие. – 2-е изд. – М.: ИНФРА-М, 2015. – 256с.

34. О.С. Зайцев. Химия.Изд. М.: Юрайт, 2015 – 470 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

Константы диссоциации кислот в водном растворе при 25⁰ С.

 

Кислота	К1	К2
HI	1·1011
HBr	1·109
HCl	1·107
H2SO4	1·103	1,2·10-2
HNO3	4,36·10
HClO4	3,8·10
CCl3COOH	2,2·10-2
H2SO3	1,58·10-2	6,31·10-8
H3PO4	7,52·10-3	6,31·10-8
HF	6,61·10-4
HNO2	4·10-4
HCOOH	1,77·10-4
CH3COOH	1,754·10-5
H2CO3	4,45·10-7	4,69·10-11
H2S	6·10-8	1·10-14
HClO	5,01·10-8
HCN	7,9·10-10
H4SiO4	1,6·10-10	1,9·10-12
C6H5OH	1,0·10-10
H2O	1,8·10-16

 

Константы диссоциации оснований в водном растворе при 25⁰ С.

Основание	К1	К2
KOH	2,9
NaOH	1,5
LiOH	0,44
Ba(OH)2		0,23
Sr(OH)2		0,15
Ca(OH)2		4,3·10-2
Mg(OH)2		2,5·10-3
Fe(OH)2	1,2·10-2	5,5·10-8
CH3NH2	4,2·10-4
NH3	1,7·10-5
Zn(OH)2	1,3·10-5	4,9·10-7
Al(OH)3	8,3·10-9	2,1·10‑9
C6H5NH2	3,8·10-10
Fe(OH)3	4,8·10-11	1,8·10‑11