Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Свойства химических элементов



Для характеристики свойств элементов предлагается следующий план рассмотрения:

1. Из положения элементов в периодической системе определить:

а) общее количество электронов, равное порядковому номеру элемента;

б) количество электронных слоев, соответствующее номеру периода, в котором расположен элемент;

в) число валентных электронов, связанное с номером группы.

2. Составить электронную формулу атома элемента с распределением электронов по уровням и подуровням.

3. С учетом правила Гунда представить распределение электронов графически. Для частично заполненных уровней обозначить свободные орбитали.

4. На основании распределения электронов в атоме сделать вывод о преобладании металлических или неметаллических свойств (тенденции к потере или к присоединению электронов).

5. С учетом свободных орбиталей и неспаренных электронов определять валентности, которые может проявлять элемент. Указать его возможные степени окисления.

6. Для всех положительных степеней окисления составить формулы оксидов, элемента, определить их характер. Составить формулы соответствующих гидроксидов и подтвердить их характер (кислотный, основной или амфотерный) уравнениями диссоциации.

7. Рассмотреть свойства водородного соединения элемента. Указать возможную кислотность и охарактеризовать устойчивость.

8. Указать, как изменяется окислительная и восстановительная способность элемента при изменении его степени окисления. Написать уравнения реакций окисления и восстановления на примере водородных и кислородных соединений элемента.

9. Кратко охарактеризовать способы получения элемента и его соединений и основные области его применения.

ПРИМЕР 11: в соответствии с изложенным планом, охарактеризуем свойства мышьяка:

1. а) порядковый номер As равен 33, значит заряд его ядра +33, а общее количество электронов равно 33.

б) As находится в IV периоде, значит, его электроны занимают четыре энергетических уровня.

в) поскольку мышьяк — элемент главной подгруппы V группы, то он имеет 5 валентных электронов, его максимальная положительная степень окисления +5, а отрицательная равна – 3.

2. Электронная формула мышьяка: 1s2 2s26 3s26 3d10 4s2 4p3.

3. Графическое распределение электронов:

 

4

       
   
 
 


       
   
 


2

 



1

 

s p d f

Hа четвертом энергетическом уровне свободны d и f-орбитали.

4. Поскольку на внешнем энергетическом уровне число электронов больше четырех; а радиус атома не очень велик (4 электронных слоя), то от As следует ожидать проявления тенденции как к присоединению, так и к отдаче электронов, т, е. неметаллические свойства.

5. Из представленного выше графического распределения электронов видно, что у невозбужденного атома мышьяка три неспаренных р - электрона. В возбужденном состояний атом мышьяка может иметь 5 неспаренных электронов за счет распаривания двух 4s электронов. Следовательно, возможные валентные состояния мышьяка 3 и 5, а степени окисления +3, +5, -3.

 

 

       
   
 
 


4

       
   
 
 


       
   
 


2

 

1

       
   
 


s p d f

 

6. Оксиды мышьяка: As2O3, As2O5. Поскольку мышьяк является неметаллом, следует ожидать, что его оксиды имеют кислотный характер. Это действительно так для высшего оксида As2О5. Для меньшей положительной степени окисления следует ожидать ослабления кислотных свойств. С учетом того, что радиус мышьяка не очень велик (4 электронных слоя), у оксида As2О3 можно предполагать наличие также и амфотерных свойств, но все-таки с преобладанием кислотного характера. Формулы гидроксидов As3+ имеют вид As(OH)3 или H3AsO3 (HAsO2 + H2O), а для Аs5+ - НАsO3 или H3AsO4. Уравнения их диссоциации:

3H++AsO33- ⇄ As(OH)3 ⇄ As3+ +3OH-;

H3AsO4 ⇄ 3H+ +AsO43-

HAsO3 ⇄ H++AsO3-

7. Водородное соединение AsH3 обладает свойствами, аналогичными свойствам аммиака NH3. Но оно само и его продукты соединения с кислотами (AsH4Cl) значительно менее устойчивы, т. к. больший радиус мышьяка, по сравнению с азотом, значительно ослабляет прочность связи.



8. В ряду As5+, As3+, As0, As3- окислительная способность убывает, вследствие всё большего насыщения элемента электронами. Это можно подтвердить электронными формулами соответствующих ионов. Восстановительная способность в этом ряду возрастает. As3+ и As0 могут проявлять и восстановительные и окислительные свойства. As3- проявляет только восстановительные свойства, так как восьмиэлектронная конфигурация его внешнего уровня не позволяет принимать дополнительные электроны, и он способен только отдавать электроны. As5+ проявляет только окислительные свойства, поскольку его внешний уровень (четвертый от ядра) полностью свободен. Например:

3AsH3+8HNO3 = 3H3AsО4+8NО+4H2О

3 As3- - 8e → As5+

8 N5+ + 3e → N2+

H3AsО4 + 2HJ = J2 + H3AsO3 + H2O

1 As5+ + 2e → As3+

1 2J- - 2 e → J20

Вопросы для самопроверки

1. Основные положения координационной теорий Вернера.

2. Что такое лиганды? комплексообразователь? координационное число? внутренняя и внешняя сфера комплекса?

3. Номенклатура комплексных соединений.

4. Как происходит диссоциация комплексных электролитов?

5. Что такое константы устойчивости комплексных соединений?


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!