Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Как сдать ЕГЭ по химии?

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 68 RSS
←   Май 2011   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://mihail-barmin2010.narod.ru/
Открыта: 20-05-2010
Адрес автора: job.education.khimia4ege-owner@subscribe.ru

Автор
mik2005

Статистика

68 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Как сдать ЕГЭ по химии? Неорганическая химия (начало)


Пероксиды натрия и калия используются как источ­ник кислорода в подводных лодках, космических кораблях, изолирующих противогазах:

2Na2O2 + 2СO2      2Na2CO3 + O2.

Как уже отмечалось, калий— жизненно важный эле­мент. Он улучшает водный режим растений, способствует накоплению крахмала в картофеле, сахарозы в сахарной свекле, повышает засухоустойчивость и морозостойкость растений.

В результате снятия урожаев по всему миру из почвы ежегодно извлекается более 25 млн т калия, и отдельные ее участки начинают испытывать калиевый голод. Таким обра­зом, для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в почву следует вносить калий. Минеральные удоб­рения, содержащие калий, называются калийными. К калийным удобрениям относят хлорид калия КС1, сульфат калия K7SO4, карбонат калия (поташ) К2СO3, нитрат калия (калийная селитра) KNO3

Содержание питательного элемента в калийных удобре­ниях определяют в расчете на условное содержание оксида калия К2O. Так, в чистом хлориде калия условное содержа­ние К2O равно:

w(K2O)  = Mr(K2O)   = 392 + 16     =  0,6309 (63,09 %).

2Мr(КС1)  2(39 + 35,5)

Натрий и цезий являются изотопно→чистыми элементами, у лития и рубидия по два изотопа (63Li— 7,42%; 73Li 92,58%), калий имеет три изотопа (3919 К 93,08%   4019K - 0,011%;  4119К 6,91%); нуклид калия с массовым числом 40 радиоактивен (указаны массовые доли изотопов в их смеси).

Одна из причин меньших значений электрической про­водимости щелочных металлов по сравнению с таковой у раположенных в той же группе серебра, меди и золота и уменьшающаяся в ряду Li - Cs, состоит в понижении чис­ловой концентрации носителей электрического заряда (т. е. числа атомов в единице объема) из-за увеличения размеров атомов. Так, число атомов в 1 см3 для лития, цезия и сереб­ра соответственно равно 4,6-1022; 0,85-1022 и 5,80-1022.

Отрицательно заряженные ионы К­- и Na- обнаружены в растворах этих металлов в аминах, в которых они образу­ются в результате реакции диспропорционирования:

К(кр.)       K+ + K-

Катион можно стабилизировать, связав его в комплекс­ную соль подходящим лигандом L:

K+ + L      K+L.

В результате взаимодействия: K+L + К-1     [K+L]K- полу­чаются вещества (алкалиды), которые могут быть выделе­ны из растворов.

В газовой фазе обнаружены молекулы щелочных ме­таллов (Na2, Li2), которые, однако, очень неустойчивы. Связь в этих молекулах образована за счет перекрывания ns-орбиталей, т. е. является одинарной и а-типа (как в молекуле во­дорода).

Причина, по которой литий, натрий и калий реагируют с хлором только при нагревании, состоит в следующем. Если реакция протекает на холоде, то небольшое количество теп­лоты, выделившейся за счет образования тонкой пленки хло­рида, рассеивается в пространстве, поглощается металлом, и реакция приостанавливается. При нагревании теплоты вы­деляется больше, чем ее рассеивается в окружающем про­странстве. Это вызывает сильное повышение температуры металла и продукта реакции хлорида. Оба эти вещества переходят в пар, и поэтому реакция протекает очень бурно.

Когда говорят о диагональном сходстве в периодической системе, имеют в виду подобие свойств, находящихся относи­тельно друг друга по диагонали некоторых элементов. В случае элементов II и III периодов диагональным сходством связаны пары литий—магний, бериллий—алюминий, бор—кремний:

Наличие диагонального сходства объясняется тем, что уменьшение электроотрицательности при перемещении сверху вниз по группе компенсируется ее возрастанием при пере­мещении слева направо по периоду. Например, при перехо­де от Be к Mg значение ОЭО упало с 1,47 до 1,23; такое падение ОЭО на 0,24 единицы компенсируется при переме­щении от Mg к А1 (ОЭО для А1 равно 1,47). Совпадение в данном случае значений ОЭО для Be и А1 и обусловливает подобие их свойств (диагональное сходство).

Примером диагонального сходства в случае щелочных металлов является подобие свойств лития и магния и отли­чие свойств лития от свойств других щелочных металлов (табл. 2.3.4).

На характер связей в солях, оксидах и гидроксидах влияет поляризующая способность катиона. Под поляриза­цией понимается смещение электронного облака аниона под влиянием положительного заряда катиона:

Поляризующая способность катиона (т. е. его способность деформировать электронное облако аниона) зависит от заря­да катиона и его размеров и пропорциональна плотности заряда на катионе:

 

 

 

 

Р = заряд катиона

      радиус катиона

 

 

 

Сравнение свойств лития с магнием и другими щелочными металлами

                                                                                                            Таблица 2.3.4

 

Реакция

Группа IA

Литий

Магний

Взаимодей­ствие с O2

Пероксиды и супероксиды

Li2O

MgO

Взаимодей­ствие с N2

 

Li3N

Mg3N2

Нагревание: карбонатов

гидроксидов нитратов

Разлагаются

с трудом

Не разлагаются

MeNO2 + O2

Li2O + CO2

Li2O + H2O Li2O + NO2 + O2

MgO + СO2

MgO + Н2O MgO + NO2 + O2

Гидрокарбо­наты

Существуют в твердом виде

Существуют только в растворах

 

Поляризующая способность катионов  

Таблица 2.3.5

 

Ион

Заряд

Радиус, нм

Плотность заряда

Li+

+1

0,060

16,7

Na+

+1

0,095

10,5

К+

+1,

0,133

7,5

Rb+

+1

0,148

6,8

Cs+

+1

0,169

5,9

 

Для катионов щелочных металлов значения р приведены в табл. 3.5. Как видно, поляризующая способность катионов при переходе от Li+ к Cs+ уменьшается. Вследствие высокой поляризующей способности катиона Li+ соединения лития об­ладают наименее выраженным ионным характером по срав­нению с однотипными соединениями других щелочных ме­таллов.

Поляризующая способность катиона оказывает влия­ние и на термическую устойчивость соединений. Известно, что соединения с ковалентными связями имеют более низкие температуры плавления, чем соединения с ионными свя­зями. Поскольку при переходе от Li+ к Cs+ из-за падения поляризующей способности катиона степень ионности свя­зей в солях увеличивается, значения температур плавления сульфатов, карбонатов и нитратов щелочных металлов име­ют тенденцию увеличиваться с ростом атомного номера ще­лочного металла

 

Температуры плавления (С) некоторых солей щелочных металлов

                                                                                   Таблица 2.3.6

 

 

Катион

Соль

сульфаты

карбонаты

нитраты

Li+

845

723

264

Na+

884

851

307

К+

1060

891

334

 

В разделе 3.4 отмечалось, что скорость реакции ще­лочных металлов с водой при переходе от лития к цезию возрастает. Этот факт иногда объясняют усилением металли­ческих свойств элементов с ростом атомного номера ще­лочного металла. Однако это неверно: с водой реагируют не изолированные атомы, а простые вещества металлы, свойства которых (и это неоднократно подчеркивалось нами) далеко не всегда коррелируют со свойствами от­дельных атомов.

Поскольку взаимодействие щелочных металлов с водой является окислительно-восстановительным процессом, можно попытаться связать химическую активность металлов с ве­личиной СЭП. Из табл. 3.2 видно, однако, что наиболее силь­ный восстановитель в водном растворе литий, однако ско­рость реакции этого металла с водой вопреки ожиданию наи­меньшая. Точно также нельзя ответить на поставленный воп­рос и привлекая к анализу термодинамические факторы: эн­тальпия реакции щелочных металлов с водой наиболее от­рицательна для лития (-222 кДж/моль), а для остальных

металлов практически одинакова и составляет примерно -200 кДж/моль.

В действительности увеличение скорости реакции щелоч­ных металлов с водой при переходе от лития к цезию объяс­няется снижением в том же порядке температуры плавления простых веществ металлов (см. табл. 3.2). Для рубидия и цезия выделяющейся энергии достаточно для плавления ме­таллов, которые к тому же легче воды и тонут в ней, а это в свою очередь приводит к их разбрызгиванию и ускорению реакции за счет роста поверхности соприкосновения. Таким образом, наблюдаемая зависимость объясняется не только химическими свойствами щелочных металлов, но их соче­танием с физическими.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                          

В избранное