Министерство образования и науки Российской Федерации

«МАТИ»-РГТУ им. К.Э.Циолковского

Кафедра «Общая химия, физика и химия композиционных материалов» Курсовая работа по неорганической и аналитической химии «Свойства металла и его соединений».

Студент: Саиткулов И.М.

Факультет № 4

Группа:4МТМ-1ДБ-058

Преподаватель: Белая А.В.

Отметка о сдаче

1.1Электронная формула висмута имеет вид: 1s²|2s²2p⁶|3s²3p⁶3d¹⁰|4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴|5s²5p⁶5d¹⁰|6s²6p³

1.2Порядковый номер висмута в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева – 83. Номер элемента обозначает заряд ярда, следовательно у висмута заряд ядра - +83, масса ядра – 208,98. Висмут находится в пятой группе, в главной подгруппе. Номер периода указывает на количество электронных слоев. Номер группы обозначает количество валентных электронов. Главная подгруппа указывает на то, что висмут относится к s или p - элементам. Так как последний валентный подуровень 6p, следовательно висмут относится к p-элементам. Эффект провала электрона невозможен так как электрон может «провалиться только» на f-орбиталь 5 уровня, что невозможно, потому что f-орбиталь заполняется только у f-элементов, а эти элементы являются лантаноидами и актиноидами.

1.3Висмут имеет два валентных электрона на s-орбитали и три валентных электрона на p-орбитали внешнего слоя.

1.4Квантовые числа для каждого валентного электрона:

	6s1	6s2	6p1	6p2	6p3
N	6	6	6	6	6
L	0	0	1	1	1
ml	0	0	-1	0	+1
ms	+1/2	-1/2	+1/2	+1/2	+1/2

1.5 Висмут – металл, т.к. его атомы отдают электроны, превращаясь в положительные ионы. Также можно определить принадлежность его к металлам по ряду физических свойств.

1.6Распределение валентных электронов по энергетическим уровням:

↑

↑

↑

6p

↑↓

6s

В возбужденном состоянии один электрон с 6s-орбитали перескакивает на 6d, образуя ковалентность равную пяти:

↑

6d

↑

↑

↑

6p

↑

6s

Характерная степень окисления равна +3. Так же висмут может проявлять степень окисления равную +5.

2.Свойства соединений данного химического элемента

2.1 +83 Bi …..6s²6p³

↑

↑

↑

6p

↑↓

6s

Характерная степень окисления равна +3. Так же висмут может проявлять степень окисления равную +5.

Висмут с характерным степенем окисления образует следующий оксид:

Bi⁺³₂O^-2₃ – окись висмута 6s²6p⁰, К=3, амфотерный оксид т.к. сепень окисления висмута равна +3.

2.2 Оксиду висмута(III) Bi⁺³₂O^-2₃ соответствует основание Bi⁺³(OH)₃^-

а) Взаимодействуя с сильными кислотами, амфотерные оксиды и гидроксиды проявляют основные свойства:

Bi₂O₃+6HCl=2BiCl₃+3H₂O

2Bi(OH)₃+3H₂SO₄=Bi₂(SO₄)₃+6H₂O

б) Взаимодействуя с щелочами амфотерные гидроксиды и оксиды проявляют кислотные свойства :

Bi₂O₃+2KOH=2KBiO₂+H₂O

Bi(OH)₃+NaOH=Na[Bi(OH)₄]

Уравнение реакции электролитической диссоциации гидроксида:

B i₂O₃*aq 2Bi⁺³*aq+3O^-2*aq

2.3 BiF₅-фторид висмута SP³d-q⁵ гибридизация

тригональная-бипирамида

2.4 BiI₃+KIK⁺[BiI₄]^-- соль анионного типа(тетра йода висмутат калия)

Внутренняя сфера анион.

Центральным ионом комплексообразователя является Bi⁺³

Лигандом является I^-

Координационное число=4

Определяем донор и акцептор во внутренней сфере. Для этого необходимо написать электронную формулу:

Bi⁰….6s²6p³

Bi⁰-3eBi⁺³…6s²6p⁰

6p

- предоставляет свободные ячейки

↑↓

6s

I⁰…5s²5p⁵

I⁰+eI^-…5s²5p⁶

↑↓

↑↓

↑↓

5p

↑↓

5s

Вывод:Bi⁺³-акцептор, I^—донор

Уравнение электролитической диссоциации комплексного соединения. Данный процесс протекает в 2-е стадии:

1. В первой стадии реакция необратима . В процессе реакции образуется гидротированный ион внутренней и внешней сферы

K⁺[BiI₄]^-+aqK⁺*aq+[BiI₄]^-*aq

2. Обратимый процесс,const равновесия данной реакции является const нестойкости комплексного соединения

[ Bi⁺³I^-₄]^-+aq Bi⁺³*aq+4I^-*aq

K_н=C_Bi⁺³*C⁴_I^-/C_[BiI4]^-