- •Водород. Вода. Водород.
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса. Водород. Вода.
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •2.Пероксид водорода н2о2
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса.
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Элементы viia подгруппы Галогены
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса Галогены
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •4.Элементы viа подгруппы
- •Физические свойства
- •Кислород
- •Подгруппа серы
- •Подгруппа селена: Se, Te, Po
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •5. Элементы va подгруппы
- •Азотистая кислота и нитриты
- •Мышьяк. Сурьма. Висмут.
- •Образцы решения задач и упражнений
- •Образцы тестового опроса азот
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •6. Элементы iva подгруппы
- •Кремний.
- •Химические свойства
- •Способы получения кремния.
- •Германий
- •Образцы решений задач и упражнений
- •Образцы тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •7. Элементы III-a подгруппы
- •Химические свойства бора
- •Алюминий.
- •Галлий, индий, таллий
- •Образцы решения задач и упражнений
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •8. Элементы iiа подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса. Элементы iiа подгруппы
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •9. Элементы iа подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса Элементы iа подгруппы
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Комплексные соединения Двойные соли и комплексные соединения.
- •Строение комплексных соединений. Теория Вернера.
- •I. Электролитами II. Неэлектролитами
- •Устойчивость комплексных соединений
- •Способы разрушения комплексных соединений
- •Номенклатура комплексных соединений.
- •Комплекс - анион.
- •Комплекс - катион и анион.
- •Соединения без внешней сферы.
- •Классификация комплексных соединений.
- •Метод валентных связей.
- •Теория кристаллического поля
- •Порядок убывания силы поля лигандов (комплекс - октаэдр)
- •Низко - и высокоспиновые комплексы.
- •Характеристика ионов в октаэдрическом поле
- •Образцы решения эадач.
- •Образец тестового опроса Комплексные соединения
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •11. Элементы ib подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •12. Элементы iib подгруппы
- •Физические свойства
- •Растворение сульфидов
- •Применение Zn, Cd, Hg в микроэлектронике.
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Элементы ivb подгруппы
- •Применение Ti, Zr, Hf
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •14. Элементы vb подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •15. Элементы vib подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач и упражнений
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •16. Элементы viiв подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Элементы viiib подгруппы
- •Физические свойства
- •Получение металлов
- •Химические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Платиновые металлы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач и упражнений
- •Образец тестового опроса Платиновые металлы
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •3. Элементы viia подгруппы Галогены
- •4.Элементы viа подгруппы
- •5.Элементы vа подгруппы
- •4. Элементы III-a подгруппы
- •Элементы ivв подгруппы
- •Элементы vb подгруппы
- •Элементы viв подгруппы
- •Константы диссоциации воды и некоторых слабых кислот и оснований в водных растворах при 18 c
- •Области перехода некоторых индикаторов
- •Степень гидролиза солей (в 0,1 м растворах при 25c)
- •Произведения растворимости труднорастворимых в воде веществ при 25c
- •Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно-восстановительных систем
- •Ряд напряжений металлов
- •Константы нестойкости некоторых комплексных ионов
- •Растворимость некоторых солей и оснований в воде
- •Содержание
Элементы viiib подгруппы
Атомы элементов семейства железа имеют следующие электронные конфигурации валентных уровней и проявляют степени окисления:
Fe Co Ni
....4s23d6 ...4s23d7 . .. 4s23d8
+2, +3, (+6 ) +2,+3 +2 (+3)
Физические свойства
Элемент |
Rат.,Å |
d,г/см3 |
I,эВ |
Тплавл, °C |
Ткипен, °C |
% в з.к. |
Fe |
1,24 |
7,86 |
7,83 |
1539 |
2756 |
5,1 |
Co |
1,26 |
8,33 |
7,80 |
1495 |
2580 |
3∙10–3 |
Ni |
1,24 |
8,90 |
7,60 |
1453 |
2436 |
8∙10–3 |
Получение металлов
Минералы, служащие сырьем для получения металлов:
Элемент |
Железо |
Кобальт, никель ЭS, ЭAs2, ЭАsS:
|
Минералы |
Fe2O3- красный железняк Fe2O3∙2Fe(OH)3- бурый железняк FeO∙Fe2O3- магнитный железняк
|
CoAsS2- смальтит CoAsS- кобальтовый блеск
|
Получение металлов можно представить схемой на примере железа:
(Доменный процесс)
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2
FeO + CO = Fe + CO2
Fe+C - чугун
Химические свойства
Fe Co Ni
- ( постепенное заполнение dē и увеличение устойчивости атома), что соответствует величинам стандартных электродных потенциалов и положению в ряду напряжений металлов:
Fe – 2ē = Fe2+ φ°= – 0,44 B (Fe – 3ē = Fe3+ φ°= –0,036B)
Co – 2ē = Co2+ φ°= – 0,28 B
Ni – 2ē = Ni2+ φ°= – 0,25 B
При нагревании они реагируют практически со всеми простыми веществами:
Fe2O3, CoO, NiO
Fe FeCl3, CoCl2, NiCl2
Co Me3C, Me2C, (Ni+C≠)
Ni MeS
≠
Отношение к воде, кислотам и щелочам
3Fe + 4H2O 4H2 + Fe3O4
пар
Разбавленные кислоты (неокислители)образуют соли Э2+:
Ме + 2Н+ = Ме2+ + Н2↑
(Fe,Co,Ni)
Кислоты - окислители образуют соли Fe3+, но (Co2+,Ni2+):
Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + N0 + 2H2O
средней конц.
4Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6H2O
концентр.
4Fe + 10HNO3 = 4Fe(NO3)2 + NH4NO3 +3H2O
оч. разбавл.
Холодные конц кислоты H2SO4, HNO3 пассивируют жeлeзо:
Fe + 6HNO3 = *FeO3 + 6NO2 + 3H2O
пленка холодн. конц
Свойства соединений Fe, Co, Ni
Оксиды
FeO Fe2O3 * FeO3 Fe3O4
CoO Co2O3
NiO Ni2O3
Гидроксиды
Ме(ОН)2 Ме(ОН)3
Fe(OH)3 - амфотерные свойства, остальные - основные.
Окисление гидроксидов Co(II) и Ni(II) может происходить под воздействием сильных окислителей (H2O2, Cl2, Br2 ):
Co2+ + 2OH– = Co(OH)2
розовый
2Co(OH)2 + H2O2 =2Co(OH)3
Ni2+ + 2OH– = Ni(OH)2
ярко зеленый
2Ni(OH)2 + Br2 + 2KOH = 2Ni(OH)3 + 2KBr
Соли Э2+ сильных кислот растворимы, подвергаются гидролизу:
NiCl2 + H2O NiOHCl + HCl
Частным реактивом на ион Fe2+ является K3[Fe(CN)6]:
3Fe2+ + 2K3[Fe(CN)6] = 6K+ + Fe3[Fe(CN)6]2
турнбулева синь
Сульфиды ЭS:FeS, CoS, NiS - все черного цвета, легко растворимы в разбавленных кислотах (даже в уксусной).
Соли Э2+: (NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O - соль Мора
Fe2+ – прекрасный восстановитель:
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8Н2О
K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O
Трехвалентное состояние по ряду Fe Co Ni - становится все менее характерным:
Co3+- устойчивы лишь комплексные соединения, простых солей мало и они неустойчивы;
Ni3+ - известно единственное комплексное соединение.
Оксиды Э2О3 получают:
1.Прокаливанием металла на воздухе
2Fe + O2 + nH2O = Fe2O3∙nH2O
2.Термическим разложением гидроксидов
2Fe(OH)3Fe2O3 + 3H2O
3. Термическим разложением нитратов
Э(NO3)2 Э2O3
Co2O3 и Ni2O3 - окислители и не образуют солей (в отличае от Fe2O3)
Гидроксиды Co(OH)2, Ni(OH)2 получают косвенно.
Ni2O3 +6HCl =2NiCl2 + Cl2 +3H2O
4Co(OH)3 + 4H2SO4 = O2 + 4CoSO4 + 10H2O
Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
Fe2O3 + Na2CO3 2NaFeO2 + CO2
слабо амфотерен феррит натрия
(В технике ферритами называют продукты спекания при 1000°С Fe2O3 и оксидов Ni, Mn, Zn и др.)
Качественные реакции на ион Fe3+
Fe3+ + CNS– = Fe(CNS)3
кроваво-красного цв.
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4+ = Fe4[Fe(CN)6]3
берлинская лазурь
Для Fe3+ -аммиачные комплексы неустойчивы в отличие от Со3+: [Co(NH3)6]3+.
Na3[Co(NO2)6] - реактив на ион К+
K+ + [Co(NO2)6]3– = K3[Co(NO2)6]- осадок желтого цвета
Соли сильных кислот подвергаются ступенчатому гидролизу: FeCl3
FeCl3 + Н2О FeОНCl2 + НCl
В присутствии Na2CO3 происходит полный гидролиз FeCl3
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 3H2CO3 + 6NaCl
3H2O3CO2
VI-и - валентные соединения
Fe2O3 + 3KNO3 +4KOH2K2FeO4 + 3KNO2+2H2O
t° феррат калия
Железная кислота (H2FeO4) и ангидрид (FeO3) - не получены.