- •3 Вопрос
- •4. Объемные отношения при взаимодействии газообразных веществ. З-н Гей-Люссака
- •1. Атом, молекула, эквив-т. Молярный объем. Число Авогадро
- •6. Многоэлектронные атомы. Порядок заполнения электронных оболочек атомов.
- •8. Энергия ионизации и сродство к электрону. Электроотрицательность элементов.
- •9) Типы связей между атомами.
- •Вопрос 12
- •2 . II начало термодинамики. Энтропия и термодинамическая вероятность
- •6) Давление насыщ-го пара над раствором
- •17. Теория электролитич-й диссоц-и
- •24 Вопрос.
- •25. Окислители и восстановители
- •Вопрос 27
- •28. Комплексные соед-я
- •Вопрос 29
- •33) Металлы подгруппы цинка
- •Вопрос41
- •42. Углерод, химические свойства. Оксиды углерода, свойства. Соли угольной кислоты. Соединения углерода с металлами и неметаллами
- •43 Вопрос. Кремний
- •40. Сера
- •Вопрос 43 вода
- •52. Галогены.
- •7 Билет.
- •Вопрос 10.
- •Вопрос 11
- •Вопрос 13
- •19 Вопрос: сильн.Электролиты,кажущаяся степень диссоциации сильн.Электролитов, понятие об активности и степени активности.
- •Вопрос 14
- •Вопрос 15
- •Вопрос 21: гетерогенные равновесия, произведение растворимости (пр),растворимость.
- •26 Вопрос
- •30 Вопрос
- •31 Вопрос
- •32 Вопрос
- •34 Вопрос: углерод, хим.Св-ва; оксиды углерода,св-ва;соли угольн.К-ты;соединения углеррода с металлами и неметаллами.
- •35)Германий,олово,свинец.Оксиды и гидрооксиды,их взаимодейств. С к-тами и щелочами
- •37 Вопрос. Аммиак..
- •38 Вопрос. Кислородн.Соединения азота.Хим.Разложение нитрата и нитрита аммония. Окислит.Св-ва азотн.К-ты и зависимость продуктов ее восстановления от концентрации и природы восстановителя.
- •39 Вопрос: фосфор
- •42Водород
- •4 Вопрос
- •5 Вопрос
42. Углерод, химические свойства. Оксиды углерода, свойства. Соли угольной кислоты. Соединения углерода с металлами и неметаллами
Химические свойства: При обычных температурах углерод химически инертен, при достаточно высоких соединяется со многими элементами, проявляет сильные восстановительные свойства. Химическая активность разных форм углерода убывает в ряду: аморфный углерод, графит, алмаз, на воздухе они воспламеняются при температурах соответственно выше 300—500 °C, 600—700 °C и 850—1000 °C Степени окисления +4 (напр., CO2), −4 (напр., CH4), редко +2 (СО, карбонилы металлов), +3 (C2N2); сродство к электрону 1,27 эВ; энергия ионизации при последовательном переходе от С0 к С4+ соответственно 11,2604, 24,383, 47,871 и 64,19 эВ.
Наиболее известны три оксидауглерода:
1)Монооксид углеродаCO (представляет собой бесцветный газ без вкуса и запаха. Горюч. Так называемый «запах угарного газа» на самом деле представляет собой запах органических примесей.)
2)Диоксид углеродаCO2 (Не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье. Недостаток углекислого газа тоже опасен . Углекислый газ в организмах животных имеет и физиологическое значение, например, участвует в регуляции сосудистого тонуса )
3)Диоксид триуглеродаC3O2 (цветный ядовитый газ с резким, удушливым запахом, легко полимеризующийся в обычных условиях с образованием продукта, нерастворимого в воде, жёлтого, красного или фиолетового цвета.)
Соединения с неметаллами имеют свои собственные названия — метан,тетрафторметан.
Продукты горения углерода в кислороде являются CO и CO2 (монооксид углеродаидиоксид углеродасоответственно). Известен также неустойчивыйнедооксид углеродаС3О2 (температура плавления −111 °C, температура кипения 7 °C) и некоторые другие оксиды (например C12O9, C5O2, C12O12). Графит и аморфный углерод начинают реагировать с водородом при температуре 1200 °C, с фтором при 900 °C.
Углекислый газреагируетс водой, образуя слабую угольную кислоту— H2CO3, которая образует соли — карбонаты. На Земле наиболее широко распространены карбонатыкальция(минеральные формы —мел,мрамор,кальцит,известняки др.) имагния
43 Вопрос. Кремний
Кремний (Si) – стоит в 3 периоде, IV группе главной подгруппы периодич. системы.
Физ. св-ва: кремний существует в двух модификациях: аморфной и кристаллической. Аморфный кремний – порошок бурого цвета р-ряется в расплавах металлов. Кристаллич. кремний – это кристаллы темно-серого цвета, обладающие стальным блеском, твердый и хрупкий. Кремний состоит из трех изотопов.
Хим. св-ва: электронная конфигурация: 1s22s22p63 s23p2 . Кремний – неметалл. На внешнем энергетич. ур-не кремний имеет 4 е, что обуславливает его степени окисления: +4, -4, -2. Валентность – 2, 4. Аморфный кремний обладает большей реакционной способностью, чем кристаллический. При обычных условиях он взаимодействует со фтором: Si + 2F2 = SiF4.
Из к-т кремний взаимодействует только со смесью азотной и плавиковой кислот:
По отношению к металлам ведет себя по-разному: в расплавленных Zn, Al, Sn, Pb он хорошо растворяется, но не реагирует с ними; с другими расплавами металлов – с Mg, Cu, Fe кремний взаимодействует с образованием силицидов: Si + 2Mg = Mg2Si. Кремний горит в кислороде: Si + O2 = SiO2 (песок).
Получение:Свободн. кремний м.б.получен прокаливанием с магнием мелкого белого песка, который по хим. составу является почти чистым окислом кремния,SiO2+2Mg=2MgO+Si.
Оксид кремния(II)SiO — смолоподобное аморфное в-во, при обычных условиях устойчиво к действию кислорода. Относится к несолеобразующим оксидам. В природе SiO не встречается. Газообразный моноксид кремния обнаружен в газопылевых облаках межзвездных сред и на солнечных пятнах.Получение: Моноксид кремния можно получить, нагревая кремний в недостатке кислорода при температуре 2Si + O2 нед → 2SiO. При нагревании в избытке кислорода образуется оксид кремния(IV) SiO2: Si + O2 изб → SiO2.
Также SiO образуется при восстановлении SiO2 кремнием при высоких температурах: SiO2 + Si → 2SiO.
Oксид кремния(IV)SiO2— бесцветные кристаллы, обладают высокой твёрдостью и прочностью.Св-ва:Относится к группе кислотн. оксидов.При нагревании взаимодействует с основн. оксидами и щелочами.Р-ряется в плавиковой к-те.SiO2 относится к группе стеклообразующих оксидов, т.е. склонен к образованию переохлажденного расплава — стекла.Один из лучших диэлектриков (электрич.ток не проводит).Имеет атомную кристал.решетку.
Нитрид— бинарное неорганич. хим.соединение, представляющее собой соединение кремния и азота Si3N4 .Св-ва: Нитрид кремния обладает хорошими мех.и физ.-хим. св-вами. Благодаря нитридкремниевой связи значит. улучшаются эксплуатационные св-ва огнеупоров на основе карбида кремния, периклаза, форстерита и т. п. Огнеупоры на нитридной связке обладают высокой термо- и износостойкостью,имеют превосходную стойкость к растрескиванию,а также воздействию к-т, щелочей, агрессивных расплавов и паров металлов.
Хлорид кремния(IV)Четыреххлористый кремний — бесцветное в-во, хим. формула кот. SiCl4.Применяется в производстве кремний-органич. соединений; применяется для создания дымовых завес. Технич. четыреххлористый кремний предназначен для производства этилсиликатов, аэросила.
Карбид кремния — бинарное неорганич. хим. соединение кремния с углеродом SiC. В природе встречается в виде чрезвычайно редкого минерала — муассанита.
Диоксид кремния или кремнезем – стойкое соединение Si , широко распространен в природе. Реагирует со сплавлением его с щелочами, основными оксидами, образуя соли кремниевой кислоты – силикаты. Получение: в промышленности кремний в чистом виде получают восстановлением диоксида кремния коксом в электропечах: SiO2 + 2С = Si + 2СO2.
В лаборатории кремний получают прокаливанием с магнием или алюминием белого песка:
SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si.
3SiO2 + 4Al = Al2О3 + 3Si.
Кремний образует к-ты:Н2SiO3 – мета-кремниевая к-та;Н2Si2O5 – двуметакремниевая к-та.
Нахождение в природе: минерал кварц – SiO2. Кристаллы кварца имеют форму шестигранной призмы, бесцветные и прозрачные, назыв.горным хрусталем. Аметист – горный хрусталь, окрашенный примесями в лиловый цвет; дымчатый топаз окрашен в буроватый цвет; агат и яшма – кристаллич. разновидности кварца. Аморфный кремнезем менее распространен и существует в виде минерала опала. Диатомит, трепел или кизельгур (инфузорная земля) – землистые формы аморфного кремния.Общ. формула кремниевых к-т – n SiO2?m H2O. В природе нах-ся в основном в виде солей, в свободн. форме выделены немногие, напр, HSiO (ортокремниевая) и H2SiO3 (кремниевая или метакремниевая).
Получение кремниевой кислоты:
1) взаимодействие силикатов щелочн. металлов с к-тами: Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl;
2) кремневая к-та явл. термически неустойчивой: H2SiO3 = H2O + SiO2.
H2SiO3 образует пересыщенные р-ры, в кот. в рез-те полимеризации образует коллоиды. Используя стабилизаторы, можно получить стойкие коллоиды (золи). Их используют в производстве. Без стабилизаторов из р-ра кремниевой к-ты образуется гель, осушив который можно получить силикагель (используют как адсорбент).
Силикаты – соли кремниевой к-ты. Силикаты распространены в природе, земная кора состоит в большинстве из кремнезема и силикатов (полевые шпаты, слюда, глина, тальк и др.). Гранит, базальт и другие горные породы имеют в своем составе силикаты. Изумруд, топаз, аквамарин – кристаллы силикатов. Растворимы только силикаты натрия и калия, остальные – нерастворимы. Силикаты имеют сложн. хим. состав: Каолин Al2O3; 2SiO2; 2H2O или H4Al2SiO9.
Асбест CaO; 3MgO; 4SiO2 или CaMgSi4O12.
Получение: сплавление оксида кремния со щелочами или карбонатами.
Растворимое стекло – силикаты натрия и калия. Жидкое стекло – водн. р-ры силикатов калия и натрия. Его использ. для изготовления кислотоупорного цемента и бетона, керосинонепроницаемых штукатурок, огнезащитных красок. Алюмосиликаты – силикаты, содержащие алюминий (полевой шпат, слюда). Полевые шпаты состоят помимо оксидов кремния и алюминия из оксидов калия, натрия, кальция. Слюды имеют в своем составе, кроме кремния и алюминия, еще водород, натрий или калий, реже – кальций, магний, железо. Граниты и гнейсы (горные породы) – сост. из кварца, полевого шпата и слюды. Горн. породы и минералы, находясь на пов-ти Земли, вступают во взаимодействие с водой и воздухом, что вызывает их изменение и разрушение. Этот процесс назыв. выветриванием.
Применение: силикатные породы (гранит) использ. как строительный материал, силикаты – в кач-ве сырья при производстве цемента, стекла, керамики, наполнителей; слюду и асбест – как электро– и термоизоляцию.