Семинары (2) (791989), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

13.1. Фазовая диаграмма серы.3.2. Химические свойства простых веществОкислительные свойстваОсобенно характерны для кислорода (взаимодействует с большинством простых веществс образованием оксидов) и в особенности озона.O3 + 2KI + H2O = I2 + O2 + 2KOHВзаимодействие со щелочами:tC3X + 6NaOH = 2Na2X + Na2XO3 + 3H2OПо сравнению с галогенами равновесие больше смещено влево, требуется длительноекипячение. Для серы также возможно образование тиосульфата натрия Na2S2O3.Взаимодействие с кислотами:tCS + 2H2SO4 (конц.) = 3SO2 + 2H2OtCS + 6HNO3 (конц.) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O824. Соединения халькогенов с водородом.4.1.

Способы получения: Прямое взаимодействие простых веществ H2 + X = H2X (X = O, S) Действие кислоты на соответствующие соли FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S Разложение солей водой Al2Se3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2Se Специальные методыtCCnH2n+2 (парафин) + (n+1)X = (n+1)H2X + nC (X = S, Se)4.2. Физические свойстваH2OH2SH2Se H2Teтемпературы плавления и кипения (H2O – водородная связь)длина связи H – Xэнергия связи H – Xкислотные свойства (рост длины связи, H2O - амфотерность)восстановительные свойства (падение электроотрицательностихалькогена)5.

Сульфиды.Сульфиды – соли сероводородной кислоты.5.1. Методы синтеза: Взаимодействие простых веществtCFe + S = FeS Восстановление солей оксокислотtCBaSO4 + 4C = BaS + 4CO,tCBaSO4 + 4H2 = BaS + 4H2O Осаждение из раствораCu2+ + S2- = CuS835.2. Классификация сульфидов по их растворимости в водеТаблица 13.4. Растворимость сульфидов.Катионы, образующиесульфидыРастворимость сульфидовЩелочные элементы, NH4+Растворяются в холодной водеЩелочноземельныеэлементыПлохо растворяются в холодной воде, разлагаются в горячейMS + 2H2O = M(OH)2 + H2SMn2+, Fe2+, Zn2+Растворяются в разбавленных кислотах-неокислителяхCd2+, Co2+, Ni2+Растворяются в концентрированных кислотах-неокислителяхCu2+, Pb2+, Sn2+, Bi3+, Ag+Растворяются в концентрированной азотной кислотеHg2+Растворяется только в «царской водке»(HNO3 конц.

+ HCl конц.)6. ЗадачиНа семинаре. Расставьте коэффициенты в нижеприведенных реакциях, используя методэлектронно-ионного баланса.CuS + HNO3 (конц.) = CuSO4 + NO2 + H2OHgS + HNO3 (конц.) + HCl (конц.) = H2[HgCl4] + H2SO4 + NO + H2OДомашнее задание.1. Используя фазовую диаграмму серы, ответьте на следующие вопросы:а) каким фазовым равновесиям соответствуют линии АЕ, АВ, АС, ВС, ВD, СК?б) какие фазы находятся в равновесии в точках А, В, С, О?2.

В четырех одинаковых пробирках без этикеток находятся растворы нитратов марганца,натрия, никеля и серебра. Предложите химический способ определения содержимогокаждой пробирки, используя минимальное число реагентов. Ответ поясните.84Семинар 14. Халькогены – 2.План семинара.1. Оксиды халькогенов.2. Оксокислоты халькогенов3. Закономерности изменения свойств оксокислот серы.4. Оксогалогениды серы.5. Задачи.1. Оксиды халькогенов.1.1. Общие свойстваSOnSeOnTeOn(n = 2, 3)кислотные свойстваокислительныесвойства(аналогияскислородными соединениями брома)1.2.

Получение и свойства оксидов халькогеновТаблица 14.1. Оксиды халькогенов.ОксидФизическиесвойстваСинтезОтношение к водеS + O2 = SO2SO2Бесцветный газNa2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 + H2OSO2 + H2O = H2SO3tCCu+2H2SO4 (конц.) = 2CuSO4+SO2+2H2OSeO2Твердое белоелетучеевеществоtCSe + 2NO2 = SeO2 + 2NOTeO2Белое твердоевеществоTe + O2 = TeO2SeO2 + H2O == H2SeO3Не взаимодействует85SO3Белое твердоевеществоtC2SO2+O2 = 2SO3 (катализатор V2O5)SO3 + H2O = H2SO4tCNa2S2O7 = Na2SO4 + SO3SeO3Белое твердоевеществоH2SeO4 + P2O5 = SeO3 + 2HPO3SeO3+H2O = H2SeO4TeO3Белое твердоевеществоtCH6TeO6 = TeO3 + 3H2OНе взаимодействует2.

Оксокислоты халькогенов2.1. Общая характеристика и номенклатураТаблица 14.2. Номенклатура оксокислот халькогеновЭлементСтепень окисленияФормулакислотыНазваниекислотыНазвание солейS+4H2SO3СернистаяСульфитыSe+4H2SeO3СеленистаяСеленитыTe+4TeO2●xH2OТеллуристаяТеллуритыS+6H2SO4СернаяСульфатыSe+6H2SeO4СеленоваяСеленатыTe+6H6TeO6ОртотеллуроваяОртотеллураты2.2. Синтез оксокислот халькогенов и их солейX(+4)XO2 + H2O = H2XO3 (X = S, Se)TeCl4 + (x+2)H2O = TeO2●xH2O + 4HClX(+6)H2SO4 – два основных способа:а) контактный:tC, p, V2O52SO2 + O22SO386SO3 + H2O = H2SO4 (реально растворяют SO3 в H2SO4, а затем разбавляют образующийсяолеум водой)б) нитрозныйSO2 + NO2 + H2O = H2SO4 + NOНитрозный способ проще, но полученная таким образом серная кислота менееконцентрированная и содержит больше примесей.H2SeO3 + H2O2 (конц.) = H2SeO4 + H2OTe + 3H2O2 (конц.) = H6TeO62.3.

Строение оксокислот халькогеновH2XO4H2XO32.4. Другие оксокислоты серы и их соли.Таблица 14.3. Другие оксокислоты серы.ФормулакислотыНазвание кислотыH2S2O3ТиосернаяТиосульфатыH2SnO6ПолитионовыеПолитионатыH2S2O7ДисернаяДисульфатыСтроение87Название солейПероксомоносернаяH2SO5H2S2O8Пероксомоносульфаты(кислота Каро)ПероксодисернаяПероксодисульфаты2.5. Синтез и свойства оксокислот серы и их солейТиосульфаты – восстановительные свойстваtCNa2SO3 + S = Na2S2O3 (получение)Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S + SO2 + H2O (тиосерная кислота неустойчива)2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI (реакция широко используется в количественном анализе)Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O = 2NaHSO4 + 8HCl (тиосульфат натрия – «антихлор», аналогичнопротекает реакция с Br2)Дисульфаты – термическое разложение2KHSO4 = K2S2O7 + H2O (t1 C)K2S2O7 = K2SO4 + SO3 (t2>t1)Пероксокислоты – окислительные свойства2H2SO4 = H2S2O8 + H2 (электролиз)2KHSO4 = K2S2O8 + H2 (электролиз)2K2S2O8 + 2H2O = 2H2SO5 + 2K2SO4 (разбавление)E0 (S2O82–/SO42–) = 2.01 В – пероксодисульфаты являются одними из сильнейшихкислородсодержащих окислителей3.

Закономерности изменения свойств оксокислот серы. Сила кислот: H2SO4 сильнее H2SO3, так как в H2SO4 больше концевых(негидроксильных) атомов кислорода.88 Окислительная способность: H2SO3 более сильный окислитель в раствораходинаковой концентрации, чем H2SO4 (в H2SO3 меньше степень экранированияатома серы). Например, разбавленная H2SO4 не взаимодействует с H2S, а для H2SO3идет реакция H2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2O4. Оксохлориды серы.Таблица 14.4. Синтез и свойства оксохлоридов серы.ФормулаSOCl2SO2Cl2НазваниеСтроениеВзаимодействие сощелочьюПолучениеХлористый тионил(хлорид тионила)PCl5+SO2== POCl3 + SOCl2ХлористыйсульфурилSO2+Cl2 = SO2Cl2(катализаторкамфора)(хлоридсульфурила)SOCl2 + 4NaOH == Na2SO3+2NaCl+2H2OSO2Cl2+4NaOH == Na2SO4+2NaCl+2H2O5.

Задачи.На семинаре. Используя в качестве единственного источника серы BaSO4, предложитеспособ получения тиосульфата натрия. Напишите уравнения реакций и укажите условияих проведения.Домашнее задание.1. Напишите уравнения реакций в соответствии с нижеприведенной схемой и укажитеусловия проведения реакций.…K2S2O8S, tCFeS  SO2NO2, H2OtCXKHSO4NaOHSOCl2…X – вещество, содержащее серу.89K2S2O7…2. Используя приведенную на рисунке диаграмму Фроста для серы, дайте обоснованныеответы на следующие вопросы:Рис.

14.1. Диаграмма Фроста для серы.1) Укажите формы серы, неустойчивые к диспропорционированию в кислой среде,укажите продукты реакций диспропорционирования.2) В какой среде сера в степени окисления –2 является более сильным восстановителем?3) Какая форма серы является наиболее сильным окислителем в кислой среде?90Семинар 15.

Пниктогены – 1.План семинара.1. Общая характеристика.2. Нахождение в природе и получение.3. Простые вещества. Физические и химические свойства.4. Соединения с водородом состава XH3.5. Другие соединения азота с водородом6. Задачи.1. Общая характеристика.7N15P33As51Sbконфигурация [благородный газ]ns2np383Biатомные и ионные радиусыпервая энергия ионизацииэлектроотрицательностьОсобенности химии пниктогенов:а) изменение свойств простых веществ от типичного неметалла (N2) до типичного металла(Bi);б) большое разнообразие степеней окисления, более характерны нечетные степениокисления;в) соединения пниктогенов в отрицательных степенях окисления, а также соединенияфосфора в положительных степенях окисления, отличных от максимальной, являютсясильными восстановителями.г) сильные окислительные свойства соединений Bi(+5), обусловленные эффектоминертной 6s2 – пары.Таблица 15.1.

Энергии связей «пниктоген-пниктоген» (кДж/моль).NX-XPAsSbBi160 209 146 121 104XX 942 480 380 295 19291Выводы:1) Для азота E(XX) > 3E(X-X), для остальных пниктогенов E(XX) < 3E(X-X), т.е. дляазота предпочтительно образование тройной связи (молекула N2 отличается высокойпрочностью и химической инертностью), а для остальных пниктогенов – катенация.2) Для фосфора катенация менее характерна, чем для серы, по-видимому, это связано сбольшей склонностью фосфора к образованию связей P - O (энергия связи P - O равна407 кДж/моль, энергия связи S - O составляет 265 кДж/моль).2.

Нахождение в природе и получение.Пниктогены встречаются в природе как в свободном виде, так и в виде соединений.Азот: N2 (основной компонент воздуха), нитраты KNO3 (калийная селитра), NaNO3(чилийская селитра), органические соединения (белки).Фосфор: Ca3(PO4)2 (фосфорит), 3Ca3(PO4)2●CaA2(A = F фторапатит, А = OH гидроксоапатит).Мышьяк, сурьма, висмут – сульфиды X2S3.Получение простых веществТаблица 15.2. Получение простых веществ пниктогеновПниктогенВ промышленностиВ лабораторииtCNH4NO2 = N2 + 2H2ONPСжижение воздухаtC2NaN3 = 2Na + 3N2безопасности автомобилей)tC2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C =(подушкиИспользуют фосфор, полученный впромышленности.= P4 + 6CaSiO3 + 10COtC2X2S3 + 9O2 = 2X2O3 + 6SO2tCSb2O3 + 3C = 2Sb + 3COtCX2O3 + 3C = 2X + 3COtCBi2O3 + 3H2 = 2Bi + 3H2OAs, Sb, Bi923.

Характеристики

Список файлов семинаров