lecture15-16 (792010)
Текст из файла
Лекция 15 ‐168 -10 группыFe, Co, Ni1. Свойства атомовFeCoNi3d64s23d74s23d84s2126125124+2, +3, +6+2, +3+2Е°(М2+ + 2е− = М ), В–0,44–0,28–0,26Е°(М3+ + е− = М2+ ), В+0,77+1,92Электронная конфигурацияРадиусы атомов, пмУстойчивые СО2. Взаимодействие с кислотами (Е° < 0)HCl, H2SO4,разб.M + 2H+ = M2+ + H2↑ (М = Fe, Co, Ni)HNO3,разб.(∼30 %)Fe + 4HNO3 = Fe3+(NO3)3 + NO↑ + 2H2O3М + 8HNO3 = 3М2+(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (М = Co, Ni)8 -10 группыFe, Co, NiHNO3,конц. H2SO4,конц.¾ на холодуFe, Co, Ni пассивируются¾при нагреванииFe + 6HNO3,конц.
= Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2OМ + 4HNO3,конц.= М(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O (М = Co, Ni)2Fe + 6H2SO4(конц.) = Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2OМ + 2H2SO4(конц.) = МSO4 + SO2↑ + 2H2O(М = Co, Ni).3. Взаимодействие со щелочамиFe, Co, Ni не взаимодействуют4. Коррозия железа4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3(20 % Fe)Fe3+ + 3e– = FeСu2+ + 2e– = CuFe3+ + 3e– = FeZn2+ + 2e– = ZnEo = –0,12 ВEo = 0,34 В ВEo = –0,12 ВEo = –0,76 ВFe + Сu2+ → Cu + Fe3+Коррозия усиливаетсяFe3+ + Zn → Fe + Zn2+Коррозия уменьшается8 -10 группыFe, Co, NiСоединения в СО +21.
Оксиды МО1) Тугоплавкие соединения нерастворимые в воде2) Проявляют только оснόвные свойстваМО + 2H+ = М2+ + H2O (М = Fe, Co, Ni)2. Гидроксиды M(ОН)2,1) Получение М2+ + 2OH– = М(ОН)2↓ (М = Fe, Co, Ni)2) СвойстваОсновные M(ОН)2 + 2H+ = М2+ + H2O(М = Fe, Co, Ni)Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)28⋅10–162⋅10–166⋅10–18K21⋅10–44⋅10–53⋅10–5E°М(OH)3/М(OH)2, В–0,560,200,49ПР8 -10 группыFe, Co, NiСоединения в СО +21.
Оксиды МО1) Тугоплавкие соединения нерастворимые в воде2) Проявляют только основные свойстваМО + 2H+ = М2+ + H2O (М = Fe, Co, Ni)2. Гидроксиды M(ОН)2,1) Получение М2+ + 2OH– = М(ОН)2↓ (М = Fe, Co, Ni)2) СвойстваОсновные M(ОН)2 + 2H+ = М2+ + H2O(М = Fe, Co, Ni)Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)28⋅10–162⋅10–166⋅10–18K21⋅10–44⋅10–53⋅10–5E°М(OH)3/М(OH)2, В–0,560,200,49ПР8 -10 группыFe, Co, NiСоединения в СО +23. СолиFe2+, Co2+, Ni2+ − гидролизуются слабоFe2+ − слабый восстановитель (E°Fe3+/Fe2+ = 0,77 В)Co2+, Ni2+ – восстановительной способностью не обладаютСоединения железа в СО +31. Оксид Fe2О31) ПР = 6⋅10–39K2 = 1,8⋅10–11, K3 = 1,3⋅10–122) Амфотерный с преобладанием основных свойствосновные св-вакислотные св-ваFe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + xOH– = [Fe(OH)3+x]–x+3(to, конц.
щелочь)2. Соли Fe3+ сильно гидролизуются[Fe(H2O)6]3+ + H2O ' [Fe(H2O)5OH]2+ + H3O+pH ∼ 2 ÷ 38 -10 группыFe, Co, NiКомплексные соединенияКЧ = 6(октаэдрические)КЧ = 4(тетраэдрические)Fe (+2, +3)Co(+2, +3)Ni(+2)Co(+2)Ni(+2)[Fe(CN)6]4–[Сo(H2O)6]2+[Ni(NH3)6]2+[СoCl4]2–[Ni(CN4]2–[Fe(CN)63–]3– [Сo(NH3)6]3+Комплексы железа1. Лиганд — CN–Fe2+Fe3+[Fe(CN)6]4–[Fe(CN)63–]3–β1 = 1037β2 = 10448 -10 группыFe, Co, NiКомплексы железа2. Лиганд — SCN–[Fe(SCN)6]3– — β = 1,58⋅ 103 красныйK3[Fe(SCN)6]к + nH2O = [Fe(SCN)6–n(H2O)n]n–3 + nSCN–3.
Лиганд — F–[FeF6]3– — β = 1,26⋅1016 бесцветный[FeСl4]– — β = 0,0611 группаCu, Ag, Au(n –1)d10ns11. СвойстваCuAgAu128144144+1, +2+1+1, +3Тпл., °С10839611064Е°(М+ + е− = М), В0,520,801,69646747Радиусы атомов, пмУстойчивые СОЭлектропроводность, ом– 1⋅см–12.Взаимодействие с кислотами (Е° < 0)HCl, H2SO4,разб.Cu, Ag, Au не взаимодействуютHNO3,разб., HNO3,конц., H2SO4,конц. t°.3Cu + 8HNO3,разб. = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O(Cu) Ag + 2HNO3,конц. = AgNO3 + NO2↑ + H2O(Cu) Ag + 2H2SO4,конц. = Ag2SO4 + SO2↑ + 2H2O11 группаCu, Ag, Au3. Изменение Е°(Мn+ + nе− = М) вследствие комплексооборазованияCl–Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO↑ + 2H2O β (AuCl4–) ≅1021CN–(Cu, Ag) 4Au + 8NaCN + 2H2O + O2= 4Na[Au(CN)2] + 4NaOHNH3β (Au(CN)2–) ≅ 1038Е°Au+/Au = 1,69 B Е°[Au(CN)2]–/Au = – 0,60 B2Cu + 8NH3 + 2H2O + O2= 2[Cu(NH3)4](OH)24.
Изменение Е°(Мn+ + nе− = М) вследствие образования малорастворимых веществ2Ag + H2S = Ag2S↓ + H2↑ПР(Ag2S) ≅ 10–49Е°Ag+/Ag = 0,80 В,Е°Ag2S/Ag = – 0,65 В11 группаCu, Ag, AuСоединения Cu1.CO (+1)Cu2O, Cu2S, СuГПРCuClCuBrCuI1,7⋅10–76,3⋅10–91,3⋅10–12Растворимость ↓, устойчивость ↑2. CO (+2)CuO, Cu(OH)2основные св-ваCuOCu(OH)2кислотные св-ваCu(OH)2+ 2OH–конц. = [Cu(OH)4]2–+ 2H+ = Cu2+ + 2H2OСоли Cu2+CuCl2, СuBr2, CuSO4, Cu(NO3)2 растворимые, гидролизуютсяCuS, СuCO3, Cu3(PO4)2 нерастворимы11 группаСоединения Ag12 группаZnCdHgРадиусы атомов, пм134151151Устойчивые СО+2+2+1, +2Тпл., °С420321–38,9–0,400,85Е°(М2+ + 2е− = М), В–0,76HCl, H2SO4,разб.HNO3,конц., H2SO4,конц.HO4S2HNO3HO4S2HNO312 группаZn, Cd, Hg3. Взаимодействие с щелочамиZn + 2OH– + 2H2O = [Zn(OH)4]2– + H2↑Cd, Hg не взаимодействуютОксиды и гидроксиды1.ZnOZn(OH)2ПР = 10–17K2 = ∼10–5(ZnO) Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2H2Oкислотные св-ва (ZnO) Zn(OH)2 + 2OH–разб.
= [Zn(OH)4]2–основные св-ва2.CdOCd(OH)2ПР = 10–14K2 = ∼10–3основные св-ва(CdO) Cd(OH)2 + 2H+ = Cd2+ + 2H2Oкислотные св-ва (СdO) Cd(OH)2 + 2OH–конц. = [Zn(OH)4]2–3.HgOHg(OH)2основные св-ваHg2OHg2(OH)2HgO + 2H+ = Hg2+ + H2OHg2O + 2H+ = Hg22+ + H2O14 группаС, Si, Ge, Sn, Pb1. СвойстваРадиусы атомов, пмУстойчивые СОТпл., °Сns2np2СSiGeSnPb77118122141147+2, +4+2, +4+2, +4+2, +4+2, +4382714209452323272.Особенности углеродаSinH2n+2 менее устойчивы, на воздухе самовозгораютсяЕсв.(Si─Si) = 177 кДж/моль Есв.(O─O) = 369 кДж/моль14 группаС, Si, Ge, Sn, Pb3. Полиморфные модификации1) С — алмаз, графит (основные)фуллереныС60 С70 С842) Si, Ge — полиморфных модификаций не имеют3) Sn — α-Sn (серое),13°Сβ-Sn (белое) α-Sn ⎯⎯→ β-Snполупроводник4) Pb — полиморфных модификаций не имеетметалл14 группаС, Si, Ge, Sn, Pb4.
Образование кристаллов (ММО)Зонапроводимости4NΔАОЗаполненнаязонаΔСSiGeα-SnP520106648нетΔ зависит1. От разности Еs − Ep (в группе ~ const)2. От размеров граничных поверхностей s- и p-орбиталей (в группе K)14 группаС, Si, Ge, Sn, PbСоединения углерода1. Оксиды углеродаCO — ядовитый газ, плохо растворим в Н2О, несолеобразующийУстойчивость комплекса гемоглобина с СО в 300 разбольше, чем гемоглобина с О2СО2 — растворимость в Н2О 1:1 (20°С),Поддерживает горение веществ, образующих оченьустойчивые оксиды2Mg + CO2 = 2MgO + СΔfGo(MgO) = –602 кДж/моль4P + 5CO2 = P4O10 + 5СΔfGo(P4O10) = –2698 кДж/моль14 группаС, Si, Ge, Sn, PbСоединения углерода2.
Угольная кислота(0)CO2,aq + H2O ' H2CO3(1)H2CO3 ' H+ + HCO3–(2)HCO3–'H++CO3–2K0 =[H2CO3 ]= 3 ⋅ 10− 2CO2[HCO- 3 ][H+ ]K1 == 1,7 ⋅ 10− 4[H2CO3 ]K2 =K1I[ CO 2- 3 ][H+ ][HCO- 3 ]= 4,8 ⋅ 10−11[HCO-3 ][H+ ]== 4,5 ⋅ 10− 7[CO2 + H2CO]14 группаС, Si, Ge, Sn, PbСоединения кремния1.ОксидSiO2 — кристал. в-во (разл. структ. формы)СвойстваSiO2 + Mg(H2, C) = Si + MgO (H2O, CO)SiO2 + 6HF = H2SiF6 + 2H2OSiO2 + 4OH– = SiO44– + 2H2O2. Кремниевые кислоты−H2OH4SiO4ортокремниеваяH6Si2O714 группаС, Si, Ge, Sn, PbСоединения кремния3.Соли кремниевых кислотK2SiO3Na4SiO4условные формулыNa2O⋅6SiO2⋅H2OГидролизSiO32– + H2O = HSiO3– + OH –HSiO3– + H2O = H2SiO3 + OH –SiO44– + H2O = HSiO43–+ OH –СИЛИКАТНЫЙ САДр-р Na2SiO3Н2ОН 2Ораствор CoCl2разркинелыв пН2ОкристаллCoCl2СoCl2 + Na2SiO3 + 2H2O = Co(OH)2L + H2SiO3L + 2NaClОСМОС12ар1= 1растворительрастворΔGр1→2 = ΔfGр2 – ΔfGр1 = ΔfG°р + RT⋅lnaр2 – ΔfG°р = =RT⋅lnaр2 < 0Давление водяного столба h – осмотическое давление ππ = С R⋅TС – молярность р-раар2< 1ОСМОС12hар1= 1растворительрастворительрастворрастворΔGр1→2 = ΔfGр2 – ΔfGр1 = ΔfG°р + RT⋅lnaр2 – ΔfG°р = =RT⋅lnaр2 < 0Давление водяного столба h – осмотическое давление ππ = С R⋅TС – молярность р-раар2< 114 группаSn, PbHCl, H2SO4,разб.HNO3,разб.HNO3,конц.H2SO4,конц.14 группаSn, Pb2.
Взаимодействие с щелочами (t,°C )М + NaOH + H2O = Na[М(OH)3](М = Sn, Pb)Оксиды и гидроксиды1. SnO, PbO, SnO2, PbO2 — нерастворимы в водеМ(ОН)2 и М(ОН)4 (условные формулы)2. Кислотно-основные свойства1) SnO, SnO⋅nH2O, PbO, Pb(OH)2 - амфотерныеSnO+ 2HCl = SnCl2 + H2OSnO + NaOH + H2O = Na[Sn(OH)3]PbO+ 2HNO3 = Pb(NO3)2 + H2OPbO + NaOH + H2O = Na[Pb(OH)3]14 группаSn, Pb2) SnO2, PbO2 не взаимод.
с разб. растворами кислот ищелочейt,°CSnO2 + 2H2SO4 = Sn(SO4)2 + 2H2O2PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + O2↑ + 2H2OMO2 + NaOH + 2H2O = Na2[M(OH)6](M = Sn, Pb)3. Окислительные свойства свинца(IV)Е°(PbO2/Pb2+) = 1,46 В(SnO2 – устойчив)5PbO2 + 2Mn(NO3)2 + 6HNO3 = 5Pb(NO3)2 + 2HMnO4 + 2H2O.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
