Подгруппа кислорода – халькогены
1. Приведите электронные конфигурации атомов кислорода, серы, селена, теллура и полония. Сопоставьте в ряду этих элементов следующие свойства: атомные радиусы, потенциалы ионизации, сродство к электрону, электроотрицательности, устойчивость степеней окисления. Объясните наблюдаемые закономерности.
2. Халькогены как простые вещества. Особенности кислорода и серы. Чем отличаются аллотропные видоизменения серы от аллотропных видоизменений кислорода?Как можно объяснить особую склонность серы к образованию гомоцепей? Сопоставьте в ряду простых соединений халькогенов O-S-Se-Te-Po изменения следующих свойств: энергии диссоциации связей Э-Э, температур плавления и кипения простых веществ, окислительной активности свободных халькогенов.
3 Аллотропия кислорода. Нахождение в природе и получение кислорода и озона. Прочность связи в молекулах, трактовка химической связи в молекуле O2 по методу ВС и МО. Сопоставление свойств молекулярного и атомарного кислорода и озона. Значение фотохимической реакции образования озона в верхних слоях атмосферы для сохранения жизни на Земле.
4. Какие бинарные соединения кислорода называют оксидами, пероксидами, надпероксидами, озонидами (H2O, H2O2, Na2O2, KO2, KO3, SO2)? Чем объясняется способность воды давать клатраты? Получение пероксида водорода, его кислотные и окислительно-восстановительные свойства.
5. Сера. Нахождение в природе и получение. Характер химических связей с металлами и неметаллами. Какие химические свойства проявляет сера в окислительно-восстановительных процессах? Проиллюстрируйте примерами.
6. Сероводород и сульфиды. Строение молекул. Общие принципы получения и свойства. Растворимость сероводорода в воде. Классификация сульфидов по растворимости в воде и кислотах, гидролиз сульфидов металлов. В каких условиях следует осаждать сульфиды железа, цинка и меди из водных растворов их солей?
7. Сульфиды, полисульфиды, персульфиды. Приведите эмпирические и графические формулы соответствующих соединений для Na и Fe(II). Какое из них является природным соединением? Как используется в промышленности? Классификация, получение и свойства этих соединений.
8. Оксид серы (IV): гибридизация орбиталей атома серы, геометрия и полярность молекулы. Какие равновесия существуют в водном растворе SO2? Куда смещается равновесие при нагревании раствора, добавлении кислот или щелочей? Напишите уравнения реакций получения SO2 из S, H2S, Na2SO3, персульфида железа и серной кислоты. Окислительно-восстановительные свойства SO2 и H2SO3.
9. Сопоставьте в ряду кислот H2SO3 – H2SeO3 – H2TeO3 изменения следующих свойств: а) геометрии анионов, б) термической устойчивости, в) кислотного характера водных растворов, г) окислительно-восстановительных свойств. Объясните наблюдаемые закономерности. Почему свободные кислоты менее устойчивы, чем их соли?
10. Какие кислородные соединения образуют сера, селен и теллур в максимальной степени окисления? Получение, строение и свойства оксида серы (VI). Как изменяются кислотные свойства оксидов и сила соответствующих им кислот в ряду S-Se-Te? Почему серная кислота является более сильной и более устойчивой кислотой, чем сернистая?
11. Серная кислота. Строение молекулы и аниона кислоты. Сопоставьте для кислот
H2SO3 и H2SO4 изменения следующих свойств: а) геометрии анионов, б) термической устойчивочти, в) силы кислоты и г) окислительно-восстановительных свойств. Промышленные способы получения. Физические и химические свойства. Особенности взаимодействия с металлами, состав продуктов.
12. Физические и химические свойства серной кислоты (плотность, температура разложения, водоотнимающая способность, сила кислоты, окислительная способность, взаимодействие с простыми веществами - металлами и неметаллами). Что называют олеумом, а что - моногидратом? Меры предосторожности при работе с концентрированной серной кислотой и олеумом.
13. Тиосерная кислота и тиосульфаты. Политионовые кислоты и политионаты. Напишите эмпирические и графические формулы этих соединений, укажите степени окисления атомов серы. Как получают тиосульфат натрия и тиосерную кислоту? Почему при действии хлора и иода на раствор тиосульфата натрия образуются различные продукты? Какие свойства – окислительные или восстановительные – преобладают у тиосульфат-ионов? Как ведут себя тиосульфаты при нагревании?