Упражнения. 1. Составьте электронные формулы атомов следующих элементов: азота

1. Составьте электронные формулы атомов следующих элементов: азота, неона, кремния, кальция, титана, хрома, меди, селена, платины, самария,свинца., радона. ₇N ₁₀Ne ₁₄Si

₂₀Ca ₂₂Ti ₂₄Cr

₂₉Cu ₃₄Se

₇₈Pt ₆₂Sm

₈₂Pb ₈₆Rn

2. Составьтеэлектронные формулы и распределите электроны по квантовым ячейкам для атомов следующих элементов: углерода, фосфора, хлора,определив их валентность.

ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ.

Электроотрицательность - это способность атома в молекуле притягивать к себе электроны.

Таблица 3

Относительная электроотрицательность элементов (по Полингу)

						H -2,1
Li – 1,0	Be –1,5	B –2,0	C-2,5	N –3,0	O –3,5	F –4,0
Na –0,9	Mg -1,2	Al –1,5	Si –1,8	P –2,19	S -2,5	Cl -3,0
K –0,8	Ca –1,0	Sc –1,3	Ge -1,7	As -2,18	Se -2,4	Br –2,8
Rb –0,8	Sr -1,0	Y –1,3	Sn –1,7	Sb –1,8	Te –2,1	J –2,5
Cs –0,7	Ba –0,9	La-1.0	Pb –1,6	Bi –1,6	Po –2,0	At –2,2

Упражнение.

Рассчитайте, как изменится разность ЭО для молекул ряда HF-HCl-JCl-HJ

На основании рассчета сделайте вывод об изменении в этом ряду полярности и прочности молекул.

ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ.

1. Ковалентная связь – связь, осуществляемая парой электронов, принадлежащих обоим атомам.

Неполярная Полярная

Н₂ Н × + × Н ® Н: Н НСl Н × + × Сl: ® Н:Сl:

2. Ионная связь - связь, осуществляемая за счет электростатического притяжения между противоположно зарядными ионами (между катионом и анионом). Электронная пара полностью принадлежит одному из атомов.

Na× + ×Cl: ® [Na]⁺ + [:Cl:]^- ® [Na]⁺[Cl]^-

3. Донорно-акцепторная (координационная) связь - ковалентная связь, осуществляемая за счет пары электронов одного атома (донора) и свободной орбитали другого атома (акцептора).

:NH₃+€H⁺ ® € [NH₄]⁺

H é H ù+

H:N: +€H⁺ ®€ H:N:H

H ë H û Металлическая связь - связь, обусловленная наличием валентных электронов,обладающих большой свободой движения в кристаллической решетке,образуемой положительными ионами металла.

4 .Водородная связь – связь между водородом и наиболее

электроотрицательными элементами (F, Cl, N,O).

МЕТОД ВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ (ВС).

Этот метод описывает образование химической связи в молекуле за счет перекрывания АО валентных электронов атомов, участвующих в образовании связи. Если в образовании связи участвует одна пара электронов – связь простая, если несколько – кратная.

HCl (простая связь) N₂ (кратная связь)

Составление графических формул.

В графических формулах каждая валентность изображается черточкой.

Например:

Аl(ОH)₃ НNО₃ КМn0₄

O-H O O

Al O-H H-O-N K-O-Mn O

O-H O O

P₂O₅ Mn₂O₇

O O O O

P – O – P O Mn – O – Mn O

O O O O

Упражнения.

1.Определите тип химической связи в молекулах следующих соединений: Cl₂, O₂, H₂O, NH₃, HF, NaCl, NH₄Cl.

2.Объясните образование химической связи в молекулах F₂, H₂S, CO₂, BeCl₂, BF₃, CH₄ по методу валентных связей.

3. Составьте графические форлулы молекул следующих соединений:

H₂SO₄, H₃PO₄, Na₂CO₃, NaHSO₃, Al₂(SO₄)₃

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

Окислительно-восстановительными о/в реакциями называются реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ.

Окислитель – вещество, принимающее электроны.

Восстановитель – вещество, отдающее электроны.

Окислительные свойства проявляют атомы, находящиеся в своих соединениях в высшей степени окисления. Восстановительные свойства проявляют атомы, находящиеся в своих соединениях в низшей степени окисления. Окислительно-воосстановительные свойства могут проявлять атомы, находящиеся в своих соединениях в промежуточной (между высшей и низшей) степени окисления.

Для всех элементов высшая степень окисления равна номеру группы, в которой он находится в ПСЭ. Для неметаллов низшая степень окисления равна номеру группы, в которой находится элемент в ПСЭ минус 8, для металлов низшая степень окисления равна нулю.

Продукты, которые получаются в результате о/в реакции, можно предсказать исходя из:

- из возможных степеней окисления атома в соединении, играющем роль окислителя или восстановителя в о/в реакции;

- -из условий протекания о/в реакции (среды, концентрации, температуры);

- -из значений стандартных о/в потенциалов.

При определении продуктов о/в реакций, предлагаемых к рассмотрению в этом журнале, удобно использовать приведенные ниже таблицы.

Таблица 4.

Важнейшие восстановители.

Восстановленная форма	Окисленная форма
Na2SO3 KNO2 H2S (K2S) HCl (H гал) KJ FeSO4 KСrO2	Na2SO4 KNO3 S Cl2 (гал2) J2 Fe2(SO4)3 K2CrO4

Таблица 5

Важнейшие окислители.

Окислитель Среда	Восстановленная форма
KMnO4 Н2SO4 KMnO4 H2O KMnO4 KOH K2Cr2O7 H2SO4 K2Cr2O7 HCl K2CrO4 KOH	MnSO4 бесцветный MnO2 бурый K2MnO зеленый Cr2(SO4)3 фиолет. CrCl3 фиолет. KСrO2 зеленый

При определении возможного взаимодействия металлов с кислотами, не обладающими окислительными свойствами (соляной, уксусной, разбавленной серной и др.), следует обращаться к ряду напряжения металлов. Однако следует помнить, что большинство металлов, в том числе и неактивные (в ряду напряжения стоят за водородом), взаимодействуют с кислотами-окислителями (азотной, концентрированной серной и др.). Продуктами восстановления этих кислот никогда не является водород.

Продукты окисления металлов азотной и серной кислотами, а также продукты восстановления этих кислот сведены в таблице 6.

Таблица 6

Взаимодействие металлов с серной и азотной кислотами.

Кислота	Активные металлы (Li-Zn)	Малоактив-ные металлы (Sn,Pb)	Пассивиру-ющиеся мет.(Co,Fe,Al,Ni)	Неактив- ные мет. (Cu-Ag)
H2SO4 разб.	Соль + H2	Соль + H2	Соль + H2	_______
H2SO4 конц.	Соль + S, H2S + H2O	H2[Pb(SO4)2] СольSn^2+ + SO2 + H2O	Me2O3 + SO2 + H2O	Соль + SO2 + H2O
HNO3 конц.	Соль + NO + H2O	СольPв^2+, Н2SnO3 +NO2 + H2O	Me2O3 +NO2 + H2O	Соль+NO2 +H2O
HNO3 разб.	Соль +N2, N2O+H2O	Соль Ме(II)+NO2 + H2O	Соль + NO+H2O, cольСо(II), Fe(II), Ni(II)	Соль+NO2 +H2O
HNO3 оч.разб.	Соль+ NH4NO3+ H20	__________	______________	________

Для подбора коэффициентов в уравнениях о/в реакций

ранее Вы использовали метод составления электронного баланса. Однако его следует использовать только для реакций,, протекающих в твердой, газообразной или смешанной твердо-газовой фазе. Если о/в реакция протекает в водном растворе, Вы должны пользоваться электронно-ионным методом, т.к. молекулы многих окислителей и восстановителей, являясь сильными электролитами, в воде находятся в виде ионов.

Таблица 7.

Электронно-ионный метод.

Среда	Окислитель	Восстановитель
Кислая рН>7	Ни справа, ни слева не должно быть ионов ОН^-
MnO4^- +8H^++5ē= Mn^2++4H2O H2O2 +2H^++2ē=2H2O	SO3^- +H2O -2ē = SO4^2-+2H^+ H2O2 -2ē=O2 +2H^+
Щелочная pH<7	Ни справа, ни слева не должно быть ионов Н^+
ClO3^-+3H2O +6ē=Cl^-+6OH^- H2O2+2ē =2OH^-	SnO2^2-+ 2OH^--2ē=SnO3^2-+H2O H2O2+2OH^--2ē=O2 +2H2O
Нейтральная pH»7	Слева –только Н2О, справа-то, что нужно для баланса: Н^+ или ОН^-
MnO4^- +2H2O+3ē=MnO2+4OH^- H2O2+2ē =2OH^-	NO2+H2O -2ē =NO3^- =2H^+ H2O2-2ē=O2 +2H^+

УПРАЖНЕНИЯ.

Закончите уравнения реакций и подберите к ним коэффициенты с помощью электронно-ионного баланса:

1. KMnO₄ + HCl =

2. K₂Cr₂O₇ + H₂S + H₂SO₄ =

3. KMnO₄ + FeSO₄ + H₂SO₄ =

4. Br₂ + NaOH = NaBr + NaBrO₃ + H₂O

5. K₃AsO₃ + Zn + HCl =AsH₃­ +

6. P + HNO₃ + H₂O = H₃PO₄ + NO

7. KCrO₂ + Br₂ + KOH =

8. Cu₂O + HNO₃ =

9. K₂Cr₂O₇ + H₂O₂ + H₂SO₄ =

10. Sn + HNO₃ = H₂SnO₃¯ +NO₂ + Н₂O

Дата добавления: 2015-07-25