Лекция (1) (Сборник презентаций лекций)
Описание файла
Файл "Лекция (1)" внутри архива находится в папке "Сборник презентаций лекций". PDF-файл из архива "Сборник презентаций лекций", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "общая и неорганическая химия" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Лекция 15Химия элементов 13 и 14 групп.Изоляторы, полупроводники, металлы.Явление осмосаГалина Петровна Жмуркок.х.н., доцентКафедра общей химииХимический факультет МГУ1201413 группаB, Al, Ga, In, Tlns2np1СвойстваSiBAlGaInTlРадиус атома, пм11887126124142144Энергия ионизации,кДж/моль786800577578558589Электроотрицательность1,82,01,61,81,82,01420207566030156304Тпл., С1. Не проводят электрический ток2. Не взаимодействуютB + HCl (H2SO4 (разб.)) Si + HCl (H2SO4(разб.)) 3.
Взаимодействуют2B + 2NaOH(конц.) + 6H2O = 2Na[B(OH)4] + H2↑Si + 2NaOH(разб.) + H2O = Na2SiO3 + H2↑3. Оксиды кислотныеB2O3 H3BO3, HBO2, H2B2O7SiO2 H2SiO3, H4SiO4, H6Si2O74. Образуют большое число соединений с молекулярнойструктурой и ковалентным типом связиЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 2014213 группаБор2s22р11. Соединения с водородом1) ВnHm − бораны (B2H6 − диборан)С2Н6 + 3,5О2 = 2CO2 + 3H2OΔrH = –1560 кДжB2H6 + 3O2 = B2O3 + 3H2OΔrH = –2025 кДж2. Кислородные соединения1) B2O3 (плохо растворим в х.в., при нагр.
раств-ть )B2O3 + H2O = H3BO32) H3BO3 (ортоборная кислота, существ. в виде инд. в-ва)H3BO3 + H2O ⇄ [B(OH)4]– + H+K = 7·10–1HBO2 метаборная, H2B4O7 тетраборная( существуюттолько в=твердом4H BO + 2NaOHNa B Oсостоянии)+ 7H O332472Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 2014313 группаБор2s22р13) Na2B4O7∙10H2O − бураB(OH)3Анион [B4O5(OH)4]2−BOH4Жмурко Г.П.
Кафедра общей химии. МГУ. 201413 группаАлюминий3s23р11. Распространенность в природе 8,3%2. Физические свойстваЛегкий ρ = 2,67 г/см3 (Fe ρ = 7,87 г/см3 )Пластичный (прокатывается в фольгу)КоррозионностойкийВысокая электропроводность 37 ом–1см–1 (Fe 10 ом–1 см–1)3. Взаимодействие с кислородомнагрев2Al + 1,5O2 = Al2O3ΔrH°298 = –1676 кДжАлюмотермия2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2FeΔrG°298 = –842 кДжЖмурко Г.П.
Кафедра общей химии. МГУ. 2014513 группаАлюминий3s23р14. Взаимодействие с водой, кислотами и щелочамиЕ(Al3+/Al) = −1,66 ВH2OНе взаимодействует (пленка Ai2O3)HCl, H2SO4,разб 2Al + 6H+ = Al3+ + 3H2↑HNO3,ср. конц.8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2OHNO3,конц.H2SO4,конц.Не взаимодействует (пленка Al2O3)HNO3,конц.H2SO4,конц.Al + 6HNO3,конц. = Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O(нагревание)2Al + 6H2SO4,конц. = Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2ONaOH2Al + 6KOH + 6H2O = 2K3[Al(OH)6] + 3H2↑(на холоду)Жмурко Г.П.
Кафедра общей химии. МГУ. 2014613 группаАлюминий3s23р15. Оксид Al2O3, гидроксид Al(OH)31) Кислотно-основные свойства (амфотерные)Al(OH)3(Аl2O3) + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3(Аl2O3)+ OH− = [Al(OH)4]− + 2OH− = 2Na3[Al(OH)6]3−2) Получение Al(OH)3КЧ =6точноAl3+ + 3OH = 2Al(OH)3↓6.
СолиAl3+ + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+1) С анионами сильных кислот растворимыAl(H2O)63+ + H2O ⇄ [Al(H2O)5OH]2+ + H3O+2) С анионами слабых кислот малорастворимыAl2S3(к.) + 6H2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑2Al3+ + 3CO32− + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2 ↑Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 2014714 группаС, Si,Ge,Sn,Pbns2np21. СвойстваРадиусы атомов, пмУстойчивые СОТпл., ССSiGeSnPb77118122141147+2, +4+2, +4+2, +4+2, +4+2, +438271420945232327Жмурко Г.П. Кафедра общей химии.МГУ. 2014814 группа2. Образование цепочек (особенность углерода)SinH2n+2силанынеустойчивы, на воздухе самовозгораютсяЕсв.(Si─Si) = 177кДж/мольЕсв.(Si─O) = 369 кДж/мольНе образуютЖмурко Г.П.
Кафедра общей химии. МГУ. 2014914 группа3. Полиморфные модификации1) С — алмаз, графит (атомная структура)фуллереныС60, С70, С84 (молекулярная структура)2) Si, Ge — полиморфных модификаций не имеют(полупроводники)3) Sn — -Sn (белое), -Sn (серое)металлТ13С-Sn -Snполупроводник4) Pb — полиморфных модификаций не имеет10Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 201414 группа4. Образование кристаллов C, Si, Ge, Sn, Pb (ММО)2N разр.ЗонапроводимостиΔ запрещенная зона4NАОЗаполненнаязона2N cвяз.СΔSiGeα-SnPb106648нетЗапрещенная зона Δ зависит1. От разности Еs − Ep (в группе ~ const)2. От размеров граничных поверхностей s- и p-орбиталей,которые в группе сверху вниз 520Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ.
20141114 группаСоединения углерода1. Оксиды углеродаCO — ядовитый газ, плохо растворим в Н2О, несолеобраз.Устойчивость комплекса гемоглобина с СО в 300 разбольше, чем гемоглобина с О2СО2 — растворимость в Н2О 1:1 (20С) fGo(СO2) = –394 кДж/мольВещества, образующие устойчивые оксиды, горят в СО22Mg + CO2 = 2MgO + С4P + 5CO2 = P4O10 + 5СfGo(MgO) = –602 кДж/мольfGo(P4O10) = –2698 кДж/мольЖмурко Г.П. Кафедра общей химии.
МГУ. 20141214 группа2. Угольная кислота0,3 %(0) CO2(р.) + H2O H2CO3(1) H2CO3 H+ + HCO3–(2) HCO3– H+ + CO3–2Iкажущаяся K1K0 [H2CO 3 ] 3 102CO 2[HCO 3- ][H ]K1 1,7 10 4[H2CO 3 ]K2 [CO 32- ][H ][HCO 3- ] 4,8 1011[HCO- 3 ][H ] 4,5 10 7[CO2 H2CO3 ]Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 20141314 группа3.
Соли (карбонаты и гидрокарбонаты)1)Карбонатная буферная система Na2CO3 + NaHCO3рH рK(HCO 3 ) lgСHCO3С CO232) ГидрокарбонатнаяСО2,атмСО2,океанСО2(г.) СО2(р.)СО2(р.) + CO32– + H2O = 2HCO3–Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 2014H+H+ + CO32– = HCO3OH–OH– + H+ = H2O1414 группаСоединения кремния1. ОксидSiO2 — кристал. в-во (разл. структ. формы)СвойстваSiO2 + 6HF = H2SiF6 + 2H2OSiO2 + 4NaOH = Na4SiO4 + 2H2OЖмурко Г.П. Кафедра общей химии.
МГУ. 20141514 группаСоединения кремния2. Кремниевые кислотыОбщая формула SiO2H2OH4SiO4Ортокремниеваясуществует в раствореЖмурко Г.П. Кафедра общей химии.МГУ. 20141614 группаСоединения кремния3. Соли кремниевых кислотK2SiO3 метасиликат натрияусловные формулыNa4SiO4 ортосиликат натрияГидролизSiO32– + H2O = HSiO3– + OH–HSiO3– + H2O = H2SiO3 + OH–SiO44– + H2O = HSiO43– + OH–1,5 М K2SiO3(22 вида силикат-ионов)Жмурко Г.П. Кафедра общей химии.МГУ. 20141714 группаСИЛИКАТНЫЙ САДр-р Na2SiO3Н 2Оразрыв пленкиразрыв пленкиН 2ОCoCl2(р.)кристаллCoCl2СoCl2 + Na2SiO3 + 2H2O = Co(OH)2 + H2SiO3 + 2NaClЖмурко Г.П. Кафедра общей химии.МГУ.
20141814 группаОСМОС12hрастворительрастворконц. = Сар1= 1ар2< 1Gр12 = fGр2 – fGр1 = fGр + RTlnaр2 – fGр = RTlnaр2<0Давление водяного столба h – осмотическое давление = С R TС – молярность р-раЖмурко Г.П. Кафедра общей химии.МГУ. 20141914 группаSn,Pb1. Взаимодействие с кислотамиЕSn2+/Sn = –0,14 В, ЕPb2+/Pb = – 0,13 ВHCl, H2SO4,разб.Sn + 4H+ = Sn2+ + H2 (очень медленно)Pbне реагируетPbCl2, PbSO4 и др. соли свинца(II) – нерастворимы(исключение Pb(NO3)2 и Pb(CH3COO)2)HNO3,разб.+23М + 8HNO3 = 3М (NO3)2 + 2NO + 4H2O(М = Sn, Pb)Жмурко Г.П. Кафедра общей химии.МГУ. 20142014 группаSn,PbHNO3,конц.Sn + 4HNO3 = 4NO2 + H2O + H2SnO3↓Pb не реагируетβ-оловянная кислотаH2SO4,конц.(Pb) Sn + 3H2SO4 = Sn(HSO4)2 + SO2 + 2H2O2.
Взаимодействие с щелочами (t,C )(Pb) Sn + NaOH + H2O = Na[Sn(OH)3]Жмурко Г.П. Кафедра общей химии.МГУ. 20142114 группаОксиды и гидроксиды Sn и Pb1. SnO, PbO, SnO2, PbO2, (Pb3O4) – нерастворимы в воде2. М(ОН)2 и М(ОН)4 (условные формулы)3. Кислотно-основные свойстваамфотерные1) SnO, Sn(OH)2, PbO, Pb(OH)2 – амфотерныеSnO (Sn(OH)2) + 2H+ = Sn2+ + H2OSnO (Sn(OH)2) + OH– + H2O = [Sn(OH)3]–PbO (Pb(OH)2) + 2H+ = Pb2+ + H2OPbO (Pb(OH)2) + OH– + H2O = [Pb(OH)3]–2) SnO2, PbO2 не взаим. с растворами кислот и щелочейЕ(PbO2/Pb2+) = 1,46 ВЖмурко Г.П. Кафедра общей химии.
МГУ. 201422.
