Лекция (11) (Сборник презентаций лекций)
Описание файла
Файл "Лекция (11)" 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 10Водород. Галогены.Элементы 16 группыЕлизавета Генриховна Кабановак.х.н., доцентКафедра общей химииХимический факультет МГУ2014Водород Распространенность – 0,8 мас.% Изотопный состав1H2D3TПротийДейтерийТритий(½ = 12,3 г)Атомная масса1,00782,01413,0160% содержание99,9840,015610–15 Свойства атома 1s1с.о. +1, -1Еион, кДж/мольСЭкДж/моль1310732,2Li (520), Cl (1255)Сl (348)Сl (3,2)Кабанова Е.Г.
Кафедра общей химии. МГУ. 20142Водород- Cвойства водорода Н21) Газ без цвета и запаха2) Тпл. = 13,7 KТкип. = 20,1 K3) Практически не растворим в водеEсвязи = 435 кДж/моль→инертенH2 + F2 → 2HFH2 + Cl22HClH 2 + ½ O2H 2O3H2 + N22NH3приТкомн.ПолучениеЛабораторныеZn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑Промышленныеконверсия метанаCH4 + 2H2O = CO2 + 2H2электролиз воды2H2O = 2H2↑ + O2↑Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ.
20143ВодородПрименение водорода••••В нефтехимии (очистка от серы)В химической промышленности (синтез аммиака)Пищевая промышленность (маргарин)«Водородная энергетика»Трудности применения•Хранение и•транспортировкаВзрывоопасностьКабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 201426 января 1986 года4Гидридысолеобразныегидриды ЩМ и ЩЗМметаллическиегидриды d- и fэлементовмолекулярныегидриды неметалловсвязь ионная,решетка типа NaCl«металлическая» связьрастворы внедренияковалентная связьВзаимодействие при ТПод р до 70 кбар и ТПри Т и катNaH + H2O = NaOH +H2(быстро)для хранения,получения и очисткиводородаCaH2 + H2O = Ca(OH)2 + H2(медленно)для получения Н2Кабанова Е.Г.
Кафедра общей химии. МГУ. 2014Водные растворыкислые (H2S, HCl)основные (NH3)5ГидридысолеобразующиемолекулярныесмешанныеКабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 2014металлические6Элементы 17 группы. ГалогеныF, Cl, Br, I, Atr, пмns2np5Еион,CЭкДж/молькДж/мольУстойчивыеСОF3916823334,0–1Cl7312553483,2–1, +1, +3,Br8511433253,0+5, +7I10410092952,7Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии.
МГУ. 20147Элементы 17 группы. ГалогеныПростые веществаЕсв ,кДж/мольF2159Cl2243Br2193I2151F2Cl2Br2I2Es–42,3–29,2–27,0–22,3Ep–19,9–13,8–12,4–11,0Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 20148Элементы 17 группы. ГалогеныПростые веществаТпл.,СТкип.,С159–219,6–118Ж-зел.243–101,0–34ЖКр.-бур.193–7,258КФиол.151113,6184,8Агрег.сост.цветF2ГБл. желт.Cl2ГBr2I2Есв ,кДж/мольКабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ.
20149Межмолекулярные взаимодействиясилы Ван-дер-Ваальса Ориентационное взаимодействие (между полярнымимолекулами) Индукционное взаимодействие (между полярной инеполярной молекулами) Дисперсионное взаимодействие (между неполярнымимолекулами)Кабанова Е.Г.
Кафедра общей химии. МГУ. 201410Межмолекулярные взаимодействиясилы Ван-дер-ВаальсаПолярные молекулыНеполярные молекулыHClNH3H2O, D1,111,461,84Мол. масса36,51718243Число атомовв молекулеТипы межмолекулярного взаимодействияориентационноеиндукционноедисперсионноеКабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 201411Межмолекулярные взаимодействиясилы Ван-дер-ВаальсаНеполярные молекулыТипы межмолекулярного взаимодействияориентационноеиндукционноедисперсионноеКабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 201412Элементы 17 группы. ГалогеныПростые веществаДиаграмма состоянияТройная точкаГалогенt, Cp, атмF2–219,60,0019Cl2–101,10,0133Br2–7,250,046Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ.
2014I2113,70,093813Галогены. Простые вещества• Взаимодействие с водой1) F2 вода сгорает 2F2 + H2O = 4HF + O22) Cl2, Br2, I2 незначительно растворяютсяРастворимость, моль/л (20⁰С)ТРастворимостьCl2Br2I20,060,210,001не изм.3) Растворимость Г2 увеличивается при добавлении КГI2 + KI → KI3 K = 10014Галогены• Взаимодействие с водойПроцесс растворенияОбразование гидратовCl2(ж) Cl2(р)Br2(ж) Br2(р)I2(ж) I2(р)Е⁰, ВДиспропорционированиеГ2 + Н2О НГО + НГГ2 + 2е− = 2Г−Константа равновесияCl2(р)Br2(р)I2(р)1,41,090,65Cl24∙10−4Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ.
2014Br27∙10−9I22∙10−1315Элементы 17 группы. Галогены4. Растворимость в органических растворителяхРастворимость, моль/л (20⁰С)H2OCCl4Cl20,060,4I20,0010,15. ВзаимодействуютCl2 + Cu = CuCl23Br2 + 2P = 2PBr3I2 + Cl2 = 2IClХимическая активностьF2 > Cl2 > Br2 > I26. Не взаимодействуютF2 c He, Ne, Ar, N2Cl2, Br2, I2 c инертными газами, N2, О2Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии.
МГУ. 201416Водородные соединенияЕсв ,ДлинаДипольныйкДж/мол связи, пммомент, DТпл.,С Ткип.,СьHF565921,9–8420HCl4311271,1–114–85HBr3641410,8–87–67HI2971610,4–51–35H – F H – F17Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 2014Водородные соединенияРастворимость в воде моль/лHFнеогран.HClHBrHI10129Водные растворы НХ – кислотыHFHClHBrHIСила кислот увеличиваетсяКд 6,4∙10–4–––Восстановительная способность увеличиваетсяHF (HCl) + H2SO4,конц. =2HBr + H2SO4,конц. = Br2 + SO2 + 2H2O8HI + H2SO4,конц. = 4I2 + H2S + 4H2OКабанова Е.Г.
Кафедра общей химии. МГУ. 201418Кислородные соединенияОКСИДЫ1. Фтор (фториды)O2F2 , OF2 неустойчивые соединения2. Хлор бром иодС.О.ClBr+1Cl2OBr2O+4ClO2BrO2IO2Br2O5I2O5+5+6ClO3+7Cl2O7Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 2014II2O619Кислородные соединенияКислоты HГOn ( n от 1 до 4)С.О.ClBrI+1HClOHBrOHIO+3HClO2+5HClO3HBrO3HIO3+7HClO4HBrO4H5IO6Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ.
2014структура20Кислородные соединенияКислоты HГOHClOHBrOхлорноватистая бромноватистаяHIOиодноватистаяНеустойчивы, существуют в водных растворахСлабые кислотыКДСила кислот уменьшается3,4∙10−85∙10−92∙10−11Окислительная способностьуменьшаетсяE⁰(НГО/Г−), B1,481,330,99E⁰(Сl2/Г−) = 1,39 BКабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 201421Кислородные соединенияКислоты HГOHClOСолиHBrOHIOгипохлориты гипобромиты гипоиодитыПодвергаются гидролизуГО− + Н2О НГО + ОН−Окислителиокислительная способность уменьшаетсяE⁰(ГО−/Г−), B0,810,760,49Диспропорционирование3ГО− ГО3− + 2Г−Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии.
МГУ. 201422Кислородные соединенияКислоты HГO2HClO2ХлористаяНеустойчива, существует только в водных растворахКислота средней силыКД = 10−2Сильный окислительE⁰(НГО2/Г−) = 1,52 BE⁰(Сl2/Cl−) = 1,39 B, E⁰(HClO/Cl−) = 1,48 BСолихлоритыКабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 201423Кислородные соединенияКислоты HГO3HClO3хлорноватаяHBrO3бромноватаяHIO3иодноватаяУстойчивее НГОСуществуют только в растворах кристал. в-воСила кислотКДуменьшается−0,20,16Окислительная способностьуменьшаетсяE⁰(НГО3/Г−), BСоли1,42хлораты1,491,09броматыиодатыКабанова Е.Г.
Кафедра общей химии. МГУ. 201424Кислородные соединенияКислоты HГO4HClO4HBrO4H5IO6хлорнаябромнаяиоднаяустойчиваянеустойчиваяБесцв. жидкость (в растворе)Сила кислотКДустойчиваякристал. в-восильнаясильнаяслабая−−К1 , К2 , К3 , К4 , К5Окислительная способностьE⁰(НГО3/Г−), BСоли1,39перхлораты1,51перброматыКабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 20141,21периодаты25Практическое использованиесоединений галогенов1.
Реактивы2. Химическая промышленность3. Медицина4. Отбеливатели (NaClO, CaOCl2)5. Компонент ракетного топлива NH4ClO42NH4ClO4 = Cl2 + N2 + 2О2 + 4Н2O6. Средства защиты растений (С6H6Cl6 −гесахлоран)7. Перфторуглероды (фреоны, тефлон,перхлоран)Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 201426Элементы 16 группы. ХалькогеныO, S, Se, Te, Pons2np4Свойства атомовr, пмЕион,CЭкДж/молькДж/мольУстойчивыеСОO7313141423,5–2S1049982012,6–2, +2, +4,Se1179411952,4+6Te1378691902,0Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии.
МГУ. 201427Элементы 16 группы. ХалькогеныПростые веществаАгр.сост.цветТпл.,С Ткип.,СO2Гбесцвет.–218,8 –183O3Гголубой–193–112SКжелтый115,3444,7SeКсерый221685TeКсеребр.450988Кабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ. 201428Простые вещества. КислородO2O3 озонагрегатноесостояниегазбез цвета, без запахагаз, голубого цвета, схарактерным запахом, ядовитТпл.,С−218,8C−193Ткип.,С−183C−112CСодержание веществаатмосфера23% масс.0,64·10-4 масс.3О2 2О3литосфера46,7 % масс.−растворимость в воде0,0013 моль/лтермодинам.свойстваΔfH = 0,S = 205 Дж/Кмоль,ΔfG = 00,002 моль/лΔfH = 142 кДж/моль,S = 240 Дж/Кмоль,ΔfG = 163 кДж/мольКабанова Е.Г.
Кафедра общей химии. МГУ. 201429Простые вещества. КислородO3 озонO2Реагируют практически со всеми простыми и сложнымивеществами (кроме Au, Cl2, Br2, I2, инертных газов)Ag + O2 =2Ag + O3 = Ag2O + O2О2(г) + 4H+ + 4e– = 2H2O Е = 1,23 ВО2(г) + 2H2O + 4e– = 4ОH– Е = 0,4 ВСo2+ + O2 + 4H+ O3 + 2H+ + 2e– = O2 + H2O Е = 2,08 ВO3 + H2О + 2e– = O2 + 2OН– Е = 1,24 В2Сo2+ + O3 + 2H+ = 2Co3+ + O2 + H2OКабанова Е.Г. Кафедра общей химии. МГУ.
201430.
