- •Закон эквивалентов
- •Металлическая связь
- •Химические свойства [править]Основные оксиды
- •[Править]Кислотные оксиды
- •[Править]Амфотерные оксиды
- •[Править]Получение
- •Получение кислот
- •1.Получение средних солей:
- •1.Химические свойства средних солей:
- •I. Реакции с неметаллами
- •II. Реакции с кислотами
- •III. Взаимодействие с водой
- •Химические свойства
- •Получение
- •Вертикальная периодичность
- •Горизонтальная периодичность
- •Диагональная периодичность
- •Вторичная периодичность
- •Периодическое изменение атомных радиусов
- •Классификация неорганических веществ
- •Способы выражения концентрации растворов
- •Краткая хронология развития химии
- •Методы устранения
- •Основные законы химии
- •Основные понятия и законы термохимии [править]Термохимические уравнения
- •[Править]Закон Гесса
- •[Править]Закон Кирхгофа
- •[Править]Методы термохимии
- •Законы — начала термодинамики
- •Химические свойства
- •Методы определения значения pH
- •Классификация пластмасс по назначению
- •Пластмассы: состав и свойства
- •Термопластичные пластмассы
- •Неполярные термопластичные пластмассы
- •Полярные термопластичные пластмассы
- •Органическое стекло
- •Термостойкие пластики
- •Сырьё для производства пластмассовых изделий
- •Технология получения металлических сплавов
1.Получение средних солей:
1) металла с неметаллом: 2Na + Cl2 = 2NaCl 2) металла с кислотой: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 3) металла с раствором соли менее активного металла Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 4) основного оксида с кислотным оксидом: MgO + CO2 = MgCO3 5) основного оксида с кислотой CuO + H2SO4= CuSO4 + H2O 6) основания с кислотным оксидом Ba(OH)2+ CO2 = BaCO3 + H2O 7) основания с кислотой: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O 8) соли с кислотой: MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2 BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl 9) раствора основания с раствором соли: Ba(OH)2 + Na2SO4 = 2NaOH + BaSO4 10) растворов двух солей 3CaCl2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6NaCl 2.Получение кислых солей:
1. Взаимодействие кислоты с недостатком основания. KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O 2. Взаимодействие основания с избытком кислотного оксида Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2
3. Взаимодействие средней соли с кислотой Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2 3.Получение основных солей:
1. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой ZnCl2+ H2O = [Zn(OH)]Cl + HCl 2. Добавление (по каплям) небольших количеств щелочей к растворам средних солей металлов AlCl3 + 2NaOH = [Al(OH)2]Cl + 2NaCl 3. Взаимодействие солей слабых кислот со средними солями 2MgCl2 + 2Na2CO3 + H2O = [Mg(OH)]2CO3 + CO2 + 4NaCl 4.Получение комплексных солей:
1. Реакции солей с лигандами: AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl FeCl3 + 6KCN] = K3[Fe(CN)6] + 3KCl 5.Получение двойных солей:
1.Совместная кристаллизация двух солей: Cr2(SO4) 3 + K2SO4 + 24H2O = 2[KCr(SO4) 2 • 12H2O[ Химические свойства.
1.Химические свойства средних солей:
1. Термическое разложение. CaCO3 = CaO + CO2 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2 NH4Cl = NH3 + HCl
2. Гидролиз. Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S FeCl3+ H2O = Fe(OH)Cl2 + HCl Na2S + H2O = NaHS +NaOH
3. Обменные реакции с кислотами, основаниями и другими солями. AgNO3 + HCl = AgCl + HNO 3 Fe(NO3)3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaNO 3 CaCl2 + Na2SiO3 = CaSiO3 + 2NaCl AgCl + 2Na2S2O3 = Nа3[Ag(S2O3) 2] + NaCl
4. Окислительно-восстановительные реакции, обусловленные свойствами катиона или аниона. 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O 2.Химические свойства кислых солей:
1. Термическое разложение с образованием средней соли Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O
2. Взаимодействие со щёлочью. Получение средней соли. Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 = 2BaCO3 + 2H2O 3.Химические свойства основных солей:
1. Термическое разложение. [Cu(OH)]2CO3 = 2CuO + CO2 ¬ + H2O
2. Взаимодействие с кислотой: образование средней соли. Sn(OH)Cl + HCl = SnCl2 + H2O 4.Химические свойства комплексных солей:
1. Разрушение комплексов за счёт образования малорастворимых соединений: 2[Cu(NH3)2]Cl + K2S = CuS + 2KCl + 4NH 3 2. Обмен лигандами между внешней и внутренней сферами. K2[CoCl4] + 6H2O = [Co(H2O)6]Cl2+ 2KCl 5.Химические свойства двойных солей:
1. Взаимодействие с растворами щелочей: KCr(SO4)2 + 3KOH = Cr(OH)3 + 2K2SO4 2. Восстановление: KCr(SO4)2 + 2H°(Zn, разб. H2SO4) = 2CrSO4 + H2SO4 + K2SO4 Сырьем для промышленного получения ряда солей-хлоридов, сульфатов, карбонатов, боратов Na, К, Са, Mg служат морская и океаническая вода, природные рассолы, образующиеся при ее испарении, и твердые залежи солей. Для группы минералов, образующих осадочные солевые месторождения (сульфатов и хлоридов Na, К и Mg), применяют условное название “природные соли”. Наиболее крупные месторождения калиевых солей находятся в России (Соликамск), Канаде и Германии, мощные залежи фосфатных руд - в Северной Африке, России и Казахстане, NaNO3 - в Чили.
Соли используют в пищевой, химической, металлургической, стекольной, кожевенной, текстильной промышленности, в сельском хозяйстве, медицине и т. д.
18.
Мета́ллы (от лат. metallum — шахта, рудник) — группа элементов, обладающая характернымиметаллическими свойствами, такими как высокая тепло- и электропроводность, положительныйтемпературный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск.
Из 118 [1] химических элементов, открытых на данный момент (из них не все официально признаны), к металлам относят:
6 элементов в группе щелочных металлов,
6 в группе щёлочноземельных металлов,
38 в группе переходных металлов,
11 в группе лёгких металлов,
7 в группе полуметаллов,
14 в группе лантаноиды + лантан,
14 в группе актиноиды (физические свойства изучены не у всех элементов) + актиний,
вне определённых групп бериллий и магний.
Таким образом, к металлам возможно относится 96 элементов из всех открытых.
Немета́ллы — химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы. Расположение их в главных подгруппах соответствующих периодов следующее:
Группа |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
2-й период |
B |
C |
N |
O |
F |
Ne |
3-й период |
|
Si |
P |
S |
Cl |
Ar |
4-й период |
|
|
As |
Se |
Br |
Kr |
5-й период |
|
|
|
Te |
I |
Xe |
6-й период |
|
|
|
|
At |
Rn |
Кроме того к неметаллам относят также водород и гелий.
Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.
Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.
Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов иамфотерных элементов. В отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, простые неметаллические вещества, а также соединения неметаллов имеют ковалентную природу строения.
В свободном виде могут быть газообразные неметаллические простые вещества — фтор, хлор, кислород, азот, водород, инертные газы, твёрдые — иод, астат,сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор, при комнатной температуре в жидком состоянии существует бром.
У некоторых неметаллов наблюдается проявление аллотропии. Так для газообразного кислорода характерны две аллотропных модификации — кислород (O2) иозон (O3), у твёрдого углерода шесть форм — графит, алмаз, карбин, фуллерен, лонсдейлит, углеродные нанотрубки.
В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера. Чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: этовода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими - мышьяк, селен, иод.
19.
Комплексные соединения (лат. complexus — сочетание, обхват) или координационные соединения (лат. co — «вместе» и ordinatio — «упорядочение») — это частицы (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону (или атому), называемому комплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами. Комплексообразователь обычно положительно заряжен и в таком случае именуется в современной научной литературе металлоцентром. Теория комплексных соединений (координационная теория) была предложена в 1893 г. А. Вернером.
Комплексные соединения мало диссоциируют в растворе (в отличие от двойных солей). Комплексные соединения могут содержать комплексный малодиссоциирующий анион ([Fe(CN)6]3−), комплексный катион ([Ag(NH3)2]+) либо вообще не диссоциировать на ионы (соединения типа неэлектролитов, например карбонилы металлов). Комплексные соединения разнообразны и многочисленны.
Комплексные соединения имеют важное значение для живых организмов, так гемоглобин крови образует комплекс с кислородом для доставки его к клеткам,хлорофилл находящийся в растениях является комплексом.
Комплексные соединения находят широкое применение в различных отрослях промышленности. Химические методы извлечения металлов из руд связаны с образованием КС. Например, для отделения золота от породы руду обрабатывают раствором цианида натрия в присутствии кислорода. Метод извлечения золота из руд с помощью растворов цианидов был предложен в 1843 г. русским инженером П. Багратионом. Для получения чистых железа, никеля, кобальтаиспользуют термическое разложение карбонилов металлов. Эти соединения - летучие жидкости, легко разлагающиеся с выделением соответствующих металлов.
Широкое применение комплексные соединения получили в аналитической химии в качестве индикаторов.
Многие КС обладают каталитической активностью, поэтому их широко используют в неорганическом и органическом синтезах. Таким образом, с использованием комплексных соединений связана возможность получения многообразных химических продуктов: лаков, красок, металлов, фотоматериалов, катализаторов, надежных средств для переработки и консервирования пищи и т.д.
Комплесные соединения цианидов имеют важное значение в гальванопластике, так как из обычной соли бывает невозможно получить настолько прочное покрытие как при использовании комплексов.
20.
Периодический закон — фундаментальный закон природы, открытый Д. И. Менделеевым в 1869 году при сопоставлении свойств известных в то время химических элементов и величин их атомных масс.
«свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов».
Наиболее распространёнными являются 3 формы таблицы Менделеева: «короткая» (короткопериодная), «длинная» (длиннопериодная) и «сверхдлинная». В «сверхдлинном» варианте каждый период занимает ровно одну строчку. В «длинном» варианте лантаноиды и актиноиды вынесены из общей таблицы, делая её более компактной. В «короткой» форме записи, в дополнение к этому, четвёртый и последующие периоды занимают по 2 строчки; символы элементов главных и побочных подгрупп выравниваются относительно разных краёв клеток.
Ниже приведён длинный вариант (длиннопериодная форма), утверждённый Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC) в качестве основного.
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Короткая форма таблицы, содержащая восемь групп элементов[3], была официально отменена ИЮПАК в 1989 году. Несмотря на рекомендацию использовать длинную форму, короткая форма продолжает приводиться в большом числе российских справочников и пособий и после этого времени. Из современной иностранной литературы короткая форма исключена полностью, вместо неё используется длинная форма. Такую ситуацию некоторые исследователи связывают в том числе с кажущейся рациональной компактностью короткой формы таблицы, а также с инерцией, стереотипностью мышления и невосприятием современной (международной) информации[4].
В 1970 году Теодор Сиборг предложил расширенную периодическую таблицу элементов. Нильсом Бором разрабатывалась лестничная (пирамидальная) форма периодической системы. Существует и множество других, редко или вовсе не используемых, но весьма оригинальных, способов графического отображения Периодического закона[5][6]. Сегодня существуют несколько сотен вариантов таблицы, при этом учёные предлагают всё новые варианты[7].
21.
Общие физические свойства
Объясняются особым строением кристаллической решетки - наличием свободных электронов ("электронного газа").
1) Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В ряду ––Au,Ag,Cu,Sn,Pb,Zn,Fe уменьшается.
2) Блеск, обычно серый цвет и непрозрачность. Это связано со взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света.
3) Электропроводность.
Объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности потенциалов. В ряду ––Ag,Cu,Al,Fe уменьшается.
При нагревании электропроводность уменьшается, т.к. с повышением температуры усиливаются колебания атомов и ионов в узлах кристаллической решетки, что затрудняет направленное движение "электронного газа".
4) Теплопроводность. Закономерность та же. Обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшая теплопроводность - у висмута и ртути.
5) Твердость. Самый твердый – хром (режет стекло); самые мягкие – щелочные металлы – калий, натрий, рубидий и цезий – режутся ножом.
6) Плотность. Она тем меньше, чем меньше атомная масса металла и чем больше радиус его атома (самый легкий - литий (=0,53 г/см3); самый тяжелый – осмий (=22,6 г/см3).
Металлы, имеющие < 5 г/см3 считаются "легкими металлами".
7) Температуры плавления и кипения. Самый легкоплавкий металл – ртуть (т.пл. = -39C), самый тугоплавкий металл – вольфрам (tпл. = 3390C).
Металлы с tпл. выше 1000C считаются тугоплавкими, ниже – низкоплавкими.
22.
Общие химические свойства металлов
Сильные восстановители: Me0 – nē Men+