Семинары (2) (791989), страница 14

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

Текст из файла (страница 14)

выше) – сильный окислительPbO2 + 4HCl = PbCl2 + Cl2 + 2H2O2) (NH4)2[PbCl6] – самое устойчивое соединение Pb(+4)Синтез: 2NH4Cl + PbCl2 + Cl2 = (NH4)2[PbCl6]3) Тетраацетат свинца Pb(CH3COO)4Синтез: Pb3O4 + 8CH3COOH = Pb(CH3COO)4 + 2Pb(CH3COO)2 + 4H2O (в «ледяной»уксусной кислоте)Свойства: Pb(CH3COO)4 + 2H2O = PbO2 + 4CH3COOH1118. Задачи.На семинаре. Предложите способ разделения смеси, содержащей кремний, олово исвинец, и выделения из нее простых веществ. Напишите уравнения необходимых реакцийи укажите условия их проведения.Домашнее задание.1. Будет ли выпадать осадок SnS при прибавлении к 10 мл 0.002 М раствора хлоридаолова(II) 10 мл 0.002 М раствора сульфида натрия? Величины ΔfG0 для Sn2+ (р-р), S2– (р-р)и SnS (тв) равны соответственно –27.3, 92.5 и –108.3 кДж/моль.2.

Напишите уравнения реакций в соответствии с нижеприведенной схемой, определитенеизвестные вещества и укажите условия проведения реакций. Выделенную реакциюуравняйте методом электронно-ионного баланса.tC…X1HNO3Pb3O4X2Mn(NO3)2, HNO3H2SX1HCl конц.…Xi – вещества, содержащие свинец.112X3PbOPbСеминар 18. Бор и его соединения.План семинара.1. Особенности химии бора.2. Нахождение в природе и получение.3. Простое вещество. Физические и химические свойства.4. Бороводороды. Борогидриды.5. Кислородные соединения бора.6.

Особенности галогенидов бора.7. Задачи.1. Особенности химии бора.5B– единственный неметалл среди элементов 13 группы, рассматривается отдельно.Электронная конфигурация [He]2s22p1Особенности:а) бор находится в самом «углу» области неметаллов и в Периодической системе со всехсторон окружен элементами – металлами;б) основная степень окисления +3;в) диагональное сходство B - Si – от бора к кремнию одновременно возрастают и радиусатома, и наиболее распространенная степень окисления, т.е. отношение формальногозаряда атома к радиусу остается примерно постоянным, поэтому в свойствах соединенийбора и кремния много общего;г) электрондефицитность атома бора (четыре валентные орбитали и три валентныхэлектрона), тенденция к образованию донорно-акцепторных и многоцентровых связей;д) склонность к образованию ковалентных связей.2.

Нахождение в природе и получение.В свободном виде не встречается. В земной коре присутствует в виде боратов иборосиликатов. Самые распространенные минералы бура (тинкал) Na2B4O7●10H2O иборацит Ca2B6O11●11H2O.113ПолучениеtCNa2B4O7●10H2O = Na2B4O7 + 10H2OtCNa2B4O7 + 3Mg = 2B + 2NaBO2 + 3MgO (примесь MgB2)tC2BI3 = 2B + 3I2 (очистка бора)3. Простое вещество. Физические и химические свойства.Строение и физические свойства: твердый тугоплавкий черный порошок, построен изсвязанных между собой икосаэдров (двенадцативершинников) B12.Химические свойства: инертность, в реакции вступает только в присутствии окислителейtCB + 3HNO3 (конц.) = H3BO3 + 3NO2tCB + 4NaOH + 3O2 = 4NaBO2 + 2H2O4.

Бороводороды. Борогидриды.4.1. Особенности бороводородов:а) сильные восстановители;б) получение – только косвенным путем;в) многоэлектронные многоцентровые химические связи;г) большое разнообразие соединений.Четыре основных семейства – клозо- ([BnHn]2–), нидо- (BnHn+4), арахно- (BnHn+6),гифо- (BnHn+8).4.2. Простейший представитель – диборан B2H6.Синтез: 2BF3 + 6NaH = B2H6 + 6NaF (в эфире)Строение: мостиковые атомы водорода, трехэлектронные трехцентровые связи B-H-B.114Рис. 18.1. а) Строение молекулы диборана.

б) Образование трехцентровых связей B-H-B.4.3. Свойства боранов во многом аналогичны свойствам силанов.а) самовоспламеняются на воздухе: B2H6 + 3O2 = B2O3 + 3H2Oб) взаимодействуют со водой: B2H6 + 6H2O = 2H3BO3 + 6H2в) склонны к диссоциации на простые вещества.4.4. Борогидриды. При избытке восстановителя образуются не бораны, а борогидриды(соли аниона [BH4]–)BCl3 + 4NaH = Na[BH4] + 3NaCl (в эфире) Ион [BH4]– изоэлектронен иону NH4+. Борогидриды – мягкие селективные восстановители. Разлагаются кислотами 2Na[BH4] + H2SO4 = Na2SO4 + B2H6 + 2H25.

Кислородные соединения бора.5.1. Оксид B2O3: белая стекловидная масса.СинтезtC4B + 3O2 = 2B2O3tCH3BO3 = B2O3+ H2O115Химические свойства: кислотный оксид, медленно реагирует с водой с образованиемборных кислот.5.2. Оксокислоты бора – по свойствам схожи с кремниевыми кислотами (SiO2●nH2O).Свойства: слабые кислоты, соли сильно гидролизуются по аниону; кислоты умеренно растворимы в воде. растворимы только соли щелочных элементов; кислые соли неизвестны.Основные представители: HBO2 (метаборная кислота), H3BO3 (ортоборная кислота),H2B4O7 (тетраборная кислота).5.3.

Особенности отдельных кислот: Метаборная кислота склонна к полимеризации с образованием (HBO2)n – аналогияс HPO3. Ортоборная кислота – кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона, априсоединением молекулы воды: H3BO3 + H2O  H+ + [B(OH)4]–5.4. Соли оксокислот бора.Бура Na2B4O7●10H2O – соль тетраборной кислоты – на самом деле имеет составNa2[B4O5(OH)4]●8H2OРис. 18.2. Строение аниона [B4O5(OH)4]2–Гидролиз буры протекает следующим образом: B4O72– + 7H2O  4H3BO3 + 2OH–Перлы буры: стекла, окрашенные солями переходных элементов, качественноеопределение элементов116tC2(Na2B4O7●10H2O) + 2Co(NO3)2 = 2Co(BO2)2 + 4NaBO2 + 4NO2 + O2 + 20H2OАналогичным образом получают перлы фосфатов:tC3(NaNH4HPO4●4H2O) + 2Cr(OH)3 = 2CrPO4 + Na3PO4 + 3NH3 + 18H2OПероксоборат натрия Na2B2O4(OH)4●6H2OСинтез: Na2B4O7●10H2O + 2NaOH + 4H2O2 + H2O = 2(Na2B2O4(OH)4●6H2O)Строение: анион [B2O4(OH)4]2– можно представить в виде [B2(O2)2(OH)4]2–Рис.

18.3. Строение аниона [B2(O2)2(OH)4]2–6. Особенности галогенидов бора.Общая формула галогенидов бора имеет вид BX36.1. pπ – pπ - связывание – взаимодействие вакантной 2p – орбитали атома бора и занятойэлектронной парой p – орбитали атома галогена по π-типу – приводит к увеличениюкратности связи B-X и уменьшению ее длины.6.2. Сильные кислоты Льюиса (особенно BF3): BF3 + NH3 = BF3●NH3.6.3. Легко гидролизуются водой BX3 + 3H2O = H3BO3 + 3HX (X = Cl - I)6.4. Для фтора устойчива тетрафтороборная кислота H[BF4] – аналог H2[SiF6], кислотасильная и очень ядовита.ПолучениеH3BO3 + 4HF = H[BF4] + 3H2O4BF3 + 3H2O = 4H[BF4] + H3BO31177.

Задачи.На семинаре. Используя минимальное число стадий, осуществите превращения всоответствии с нижеследующей схемой. Напишите уравнения предложенных Вамиреакций и укажите условия их проведения.B2O3B2H6БураNa[BF4]Домашнее задание.1. Предложите несколько способов разделения смеси бора и кремния в виде простыхвеществ. Поясните алгоритм разделения, напишите уравнения реакций и укажите условияих проведения.2. Используя в качестве единственного источника бора ортоборную кислоту, предложитеспособ получения борогидрида лития.

Напишите уравнения реакций и укажите условия ихпроведения.118ЛИТЕРАТУРА1. Ю.Д. Третьяков, Л.И. Мартыненко, А.Н. Григорьев, А.Ю. Цивадзе. Неорганическаяхимия. Химия элементов. Т. 1, 2. – М.: Издательство Московского университета, ИКЦ«Академкнига, 2007.2. Неорганическая химия. Под ред. академика Ю.Д. Третьякова. Т. 1, 2. – М.: Академия,2004.3. Ю.М. Коренев, А.Н. Григорьев, Н.Н. Желиговская, К.М. Дунаева. Под ред. академикаЮ.Д.

Третьякова. Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами ирешениями. – М.: Мир, 2004.4. Е.И. Ардашникова, Г.Н. Мазо, М.Е. Тамм. Под ред. академика Ю.Д. Третьякова.Сборник задач по неорганической химии. – М.: Академия, 2008.5. Ю.Д. Третьяков, А.В.

Шевельков, Е.А. Гудилин. Иллюстративный материал к лекциямпо неорганической химии для студентов 1 курса химического факультета МГУ. http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/thermo/archive/welcome.html6. Е.Д. Демидова, В.Д. Долженко, К.О. Знаменков, П.Е. Казин. Иллюстративныематериалы к семинарам по неорганической химии для студентов 1 курса химическогофакультета МГУ. - http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/kazin/kazin1.pdf7.

Дж. Эмсли. Элементы. Пер. с англ. Е.А. Краснушкиной. – М.: Мир, 1993.8. Р. Гиллеспи, И. Харгиттаи. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочкии строение молекул. Пер. с англ. В.С. Мастрюкова. – М.: Мир, 1992.9. Курс физической химии. Под ред. Я.И. Герасимова.

Т. 1. – Л.: Химия, 1964.10. К.С. Краснов, Н.К. Воробьев, И.Н. Годнев, В.Н. Васильева, В.П. Васильев, В.Л.Киселева, К.Н. Белоногов, В.П. Гостикин. Физическая химия. Т. 1, 2. – М.: Высшая школа,1995.11. В.И. Горшков, И.А. Кузнецов. Физическая химия. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний,2006.119.

Характеристики

Список файлов семинаров