- •Тема 1. Периодическая система и строение атомов
- •Темы 2-3. Химическая связь. Строение вещества в конденсированном состоянии
- •Метод валентных связей
- •Теория гибридизации
- •Метод молекулярных орбиталей
- •Тема 4. Скорость химических реакций, основные понятия термодинамики
- •Обратимость химических реакций.
- •Смещение химического равновесия
- •Химическая термодинамика
- •Тема 5. Растворы
- •Способы выражения концентрации растворов
- •Коллигативные свойства растворов
- •Тема 6. Растворы электролитов
- •Сильные электролиты (уравнения диссоциации)
- •Слабые электролиты (уравнения диссоциации)
- •Теория сильных электролитов
- •Теория слабых электролитов
- •Ионные уравнения реакций
- •Тема 7. Равновесия в растворах, протолитическое равновесие, гидролиз солей Диссоциация воды. Водородный и гидроксильный показатели
- •Произведение растворимости
- •0,01 Моль 0,01 моль 0,01 моль
- •Гидролиз солей
- •Описание гидролиза как обратимого процесса
- •Тема 8. Окислительно-восстановительные реакции и электрохимия
- •Метод электронного баланса
- •Метод полуреакций (электронно-ионного баланса)
- •Электрохимические процессы
- •Электродные потенциалы
- •Гальванические элементы
- •Аккумуляторы
- •Электролиз
- •Тема 9. Химическая связь в комплексных соединениях
- •Координационная теория Вернера
- •Номенклатура комплексных соединений
- •Диссоциация комплексных соединений
- •Природа химической связи в комплексах
- •Тема 10. I-II группы псэ Главная подгруппа I группы
- •Соединения щелочных металлов
- •Побочная подгруппа I группы
- •Серебро
- •Главная подгруппа II группы
- •Жесткость воды и методы ее устранения
- •Побочная подгруппа II группы
- •Цинк и кадмий
- •Химические свойства
- •Тема 11. III-IV группы псэ Главная подгруппа III группы
- •Химические свойства
- •Алюминий
- •Химические свойства
- •Галлий, индий, таллий
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа III группы
- •Химические свойства
- •Лантаноиды
- •Химические свойства
- •Актиноиды
- •Химические свойства
- •Главная подгруппа IV группы
- •Углерод
- •Химические свойства
- •Кремний
- •Химические свойства
- •Германий, олово, свинец
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа IV группы
- •Химические свойства
- •Тема 12. V группа псэ Главная подгруппа V группы
- •Химические свойства
- •Азотная кислота и ее соли
- •Химические свойства
- •Мышьяк, сурьма, висмут
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа V группы
- •Химические свойства
- •Тема 13. VI группа псэ
- •Химические свойства
- •Селен, теллур, полоний
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа VI группы
- •Химические свойства
- •Молибден, вольфрам
- •Химические свойства
- •Тема 14. VII-VIII группы псэ Водород и главная подгруппа VII группы Водород
- •Физические свойства:
- •Химические свойства
- •Главная подгруппа VII группы
- •Химические свойства
- •Химические свойства
- •Кислородсодержащие соединения хлора
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа VII группы
- •Химические свойства марганца
- •Главная подгруппа VIII группы
- •Физические свойства инертных (благородных) газов
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа VIII группы
- •Общие свойства триад.
- •Химические свойства
- •Кобальт, никель
- •Химические свойства
- •18.2.3. Платиновые металлы
Главная подгруппа VIII группы
В главной подгруппе находятся элементы, носящие название инертные (благородные) газы, с полностью заполненной (завершенной) электронной оболочкой. Основной источник получения инертных газов – атмосферный воздух, их содержание в котором следующее: He – 1,08.10-4%, Ne – 4,6.10-4%, Ar – 0,93%, Kr – 8,8.10-6%, Xe – 5.10-8%, Rn – 7.10-16.
Кроме того, гелий получают из минералов, содержащих радиоактивные элементы уран и торий, в которых он образуется в результате радиоактивного распада. Радон получается в результате радиоактивного распада радия, тория и протактиния. Установлено присутствие инертных газов в вулканических и рудничных газах, в газах нефтяных скважин и грунтовых водах.
Физические свойства инертных (благородных) газов
1. Все атомы инертных (благородных) газов, кроме радона, имеют устойчивые (нерадиоактивные) изотопы;
2. Не могут образовывать двухатомных молекул простых веществ. Все они одноатомны.
3. Инертные (благородные) газы характеризуются чрезвычайно низкими температурами сжижения: He – -268,98оС; Ne – -246,03 оС; Ar – -185,87оС; Kr – -152,9оС; Xe – -107,1оС; Rn – -65оС.
4. Гелий и неон легче воздуха, остальные газы тяжелее воздуха.
5. Обладают высокими ионизационными потенциалами (в электронвольтах): He – 24,58; Ne – 21,66; Ar – 15,76; Kr – 14,00; Xe – 12,13; Rn – 10,75.
Химические свойства
1. Методом изоморфного соосаждения можно получить гексагидраты инертных (благородных) газов, которые называются клатратами (например, Xe.6H2O c SO2.6H2O), а затем количественно отделить друг от друга. Некоторые клатраты обладают заметной устойчивостью. Например, Rn.2C2H5OH существует при комнатной температуре.
2. В 1962 Бартлетту впервые удалось получить первое истинное химическое соединение ксенона – гексафтороплатинат(+5) ксенона(+1) Xe[PtF6]. Затем было получено более 50 химических соединений Kr , Xe и Rn. Теперь Kr , Xe и Rn называются благородными газами.
Для He, Ne и Ar до сих пор не получено ни одного истинного химического соединения. Поэтому они по-прежнему называются инертными газами.
3. В настоящее время известны следующие фториды: XeF2, KrF2, XeF4, KrF4, RnF4, XeF6. Они получаются непосредственным взаимодействием благородных газов с фтором, смешиваемых в отношениях от 1:20 до 40:1. Смеси подвергаются нагреванию до 350–700оС, облучению ультрафиолетовыми лучами или действию электрического разряда на газовую смесь под давлением от 0,1 до 500 атмосфер.
Фториды подвергаются реакциям гидролиза:
XeF6 + H2O = XeOF4 + 2HF
XeОF4 + 2H2O = 4HF + XeO3;
4. Гидролиз фторидов инертных газов приводит к образованию оксофторидов и оксидов, из которых наиболее изученными являются оксотетрафторид ксенона (XeOF4), дигидрат диоксида ксенона (XeO2.2H2O), триоксид ксенона (XeO3). Первое из этих соединений – бесцветная подвижная жидкость, а два остальных – белые игольчатые кристаллы.
XeO3 – нелетучее, чрезвычайно взрывчатое соединение, сильно эндотермичное (теплота образования этого соединения - 401,66 кДж/моль). ХеО3 проявляет кислотные свойства, образует соли ксеноновой кислоты:
ХеО3 + Ва(ОН)2 = ВаХеО4 + Н2О
5. Соединения благородных газов легко вступают в окислительно-восстановительные реакции. Это очень сильные окислители:
4KJ + XeF4 = 2J2 + Xe + 4KF;
Pt + XeF4 + 2HF = Xe + H2[PtF6]
Применение.
1. Наполнение баллонов ламп накаливания (кроме гелия).
2. Наполнение газосветных трубок (гелий - розовое свечение, неон - красное, аргон - синее).
3. Для проведения различных процессов в инертной атмосфере.
4. Гелий в смеси с кислородом используется в качестве дыхательных смесей при глубоководных работах.
5. Фториды и оксиды ксенона могут быть использованы в качестве сильных окислителей, окисляющих даже платину.
6. Оксид ксенона может быть использован в качестве взрывчатого вещества.