- •Водород. Вода. Водород.
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса. Водород. Вода.
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •2.Пероксид водорода н2о2
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса.
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Элементы viia подгруппы Галогены
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса Галогены
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •4.Элементы viа подгруппы
- •Физические свойства
- •Кислород
- •Подгруппа серы
- •Подгруппа селена: Se, Te, Po
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •5. Элементы va подгруппы
- •Азотистая кислота и нитриты
- •Мышьяк. Сурьма. Висмут.
- •Образцы решения задач и упражнений
- •Образцы тестового опроса азот
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •6. Элементы iva подгруппы
- •Кремний.
- •Химические свойства
- •Способы получения кремния.
- •Германий
- •Образцы решений задач и упражнений
- •Образцы тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •7. Элементы III-a подгруппы
- •Химические свойства бора
- •Алюминий.
- •Галлий, индий, таллий
- •Образцы решения задач и упражнений
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •8. Элементы iiа подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса. Элементы iiа подгруппы
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •9. Элементы iа подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса Элементы iа подгруппы
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Комплексные соединения Двойные соли и комплексные соединения.
- •Строение комплексных соединений. Теория Вернера.
- •I. Электролитами II. Неэлектролитами
- •Устойчивость комплексных соединений
- •Способы разрушения комплексных соединений
- •Номенклатура комплексных соединений.
- •Комплекс - анион.
- •Комплекс - катион и анион.
- •Соединения без внешней сферы.
- •Классификация комплексных соединений.
- •Метод валентных связей.
- •Теория кристаллического поля
- •Порядок убывания силы поля лигандов (комплекс - октаэдр)
- •Низко - и высокоспиновые комплексы.
- •Характеристика ионов в октаэдрическом поле
- •Образцы решения эадач.
- •Образец тестового опроса Комплексные соединения
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •11. Элементы ib подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •12. Элементы iib подгруппы
- •Физические свойства
- •Растворение сульфидов
- •Применение Zn, Cd, Hg в микроэлектронике.
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Элементы ivb подгруппы
- •Применение Ti, Zr, Hf
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •14. Элементы vb подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •15. Элементы vib подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач и упражнений
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •16. Элементы viiв подгруппы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Элементы viiib подгруппы
- •Физические свойства
- •Получение металлов
- •Химические свойства
- •Образцы решения задач
- •Образец тестового опроса
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Платиновые металлы
- •Физические свойства
- •Образцы решения задач и упражнений
- •Образец тестового опроса Платиновые металлы
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •3. Элементы viia подгруппы Галогены
- •4.Элементы viа подгруппы
- •5.Элементы vа подгруппы
- •4. Элементы III-a подгруппы
- •Элементы ivв подгруппы
- •Элементы vb подгруппы
- •Элементы viв подгруппы
- •Константы диссоциации воды и некоторых слабых кислот и оснований в водных растворах при 18 c
- •Области перехода некоторых индикаторов
- •Степень гидролиза солей (в 0,1 м растворах при 25c)
- •Произведения растворимости труднорастворимых в воде веществ при 25c
- •Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно-восстановительных систем
- •Ряд напряжений металлов
- •Константы нестойкости некоторых комплексных ионов
- •Растворимость некоторых солей и оснований в воде
- •Содержание
Алюминий.
Промышленные руды: боксит - AlO(OH)
криолит - Na3[AlF6]
каолин - Al2O32SiO22H2O
нефелин - Na2OAl2O32SiO2
(Корунд, рубин, сапфир - Al2O3, хризоберил - BeAl2O4 )
Получение. Ниже приведена схема получения алюминия из боксита с последующим электролизом расплава Al2O3:
1) AlO(OH) →Al(OH)3 → Al2O3
2) электролиз расплава Al2O3 ( tº = 2050ºС) в присутствии добавок CaF2, MgF2 или AlF3 для повышения электропроводности и снижения tºпл до 950º С):
(–) Kатод: 4Al3+ + 12ē = 4Alº
(+) Aнод: 6O2– – 12ē = 3O2↑
Физические свойства
Серебристо-белый металл, плотность 2,7 г/см3, tпл =660ºС, tкип =2348ºС. На воздухе покрывается защитной оксидной пленкой. Обладает большой тягучестью и высокой электропроводностью (~0,6 от электропроводности Cu, но в 63 раза легче меди)
Химические свойства. Алюминий – активный металл и взаимодействует практически со всеми простыми веществами (при нагревании), кроме водорода:
+ O2 → Al2O3
+ S → Al2S3
Al + Cl2 → AlCl3
+ N2 → AlN,
+ C → Al4C3
+ P → AlP
2) Взаимодействие с кислотами и щелочами
+NaOH → Na[Al(OH)4] + H2
Al + HCl, H2SO4(ср.конц.)→Al3+, H2
+ H2SO4(конц. to) →Al3+,(SO2, S, H2S)
+ HNO3(ср.конц.) →Al3+, NH4NO3
Без защитной пленки реагирует с водой:
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑
Кислоты:
Сильно разбавленные, а также концентрированные HNO3 и H2SO4 на Al не действуют. Под воздействием концентрированных – он пассивируется (образуется защитная пленка толщиной ~20-30 мкм.). Пассивированный Al без нагревания не растворяется ни в каких кислотах.
С уксусной и фосфорной кислотами - не взаимодействует.
Чистый Al довольно устойчив по отношению к HCl
Кислородные соединения Al2O3 и Al(OH)3 - амфотерны
Al3+ + 3OH–Al(OH)3H3AlO3–H2O→HAlO2H+ + AlO2–
1) Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
2) Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] - тетрагидроксоалюминат(III) натрия
Соли Al подвергаются гидролизу. Al2S3, Al2(CO3)3 - в водных растворах не существуют, т.к. происходит полный гидролиз.
2AlCl3 + 3Na2CO3 +6H2O = 2Al(OH)3+ 3Н2О + 3СО2+ 6NaCl
Применение алюминия
– Алюминотермия (метод восстановления металлов из их оксидов)
– Сварка : 8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe
– Получение тугоплавких металлов (Cr, V, Mn):
Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr
– Искусственный рубин: Al2O3 + Cr. Лазеры.
– Аммонал (в.в.) - тончайший порошок Al в смеси с окислителями (NH4NO3)
– От предметов быта до ракетостроения.
Галлий, индий, таллий
В земной коре содержание этих металлов невелико: Ga – 4∙10–4 %, In – 2∙10–6 %, Tl 8∙10–7 %. Собственных минералов не имеют, сопутствуют другим элементам: а) в германите - 0,6 - 0,7 % Ga,
б) в ZnS - встречается In,
в) Tl - спутник сульфидных руд Fe, Zn, Cu.
Получение. Технология получения чистых металлов – дорогостоящий процесс и включает:
1. Отделение от основных металлов
2.Концентрирование
3. Электролитическое получение
4. Очистка (зонная плавка или электролитическое рафинирование).
Физические свойства
Мягкие (режутся ножом), пластичные, легкоплавкие серебристо-белые металлы. Индий - равномерно отражает световые волны всех длин, применяют для изготовления зеркал в оптике.
Галлий - в расплавленном состоянии может сохранять в течение долгих месяцев жидкое состояние. Применяют для изготовления кварцевых термометров для высоких температур (600 - 1500°С).
Химические свойства. При нагревании реагируют почти со всеми простыми веществами (кроме водорода):
Э2О3 Tl2O
ЭГ3 Tl TlCl
Ga Э2S3 Tl2S
In
интерметаллические соединения (со Pb, Sn, Al, Zn)
≠не идет
Tl1+ - похож на щелочные металлы, Tl3+- на алюминий.
Tl -тускнеет на воздухе Tl2O +Tl2O3
4Tl + O2 =2Tl2O 2Tl + 3H2O2 = Tl2O3 + 3H2O
Взаимодействие с кислотами
Галлий и индий с разбавленными кислотами (HCl, H2SO4, HNO3) образуют соли трехвалентных элементов (как Al). Таллий растворяется лишь в кислотах - окислителях или кислотах, насыщенных кислородом. При этом образуются осадки: TlCl, Tl2SO4
Щелочи очень медленно растворяют Ga и In :
2Ga + 6NaOH + 6H2O = 3H2 + 2Na3 [Ga(OH)6]
гексагидроксогаллат(III) натрия
Na3[In(OH)6] - гексогидроксоиндат(III) натрия
Соединения таллия амфотерными свойствами не обладают и таллий со щелочами не взаимодействует.