4.3.Общая характеристика элементов подгруппы германия. Способы получения простых веществ, их строение, физические и химические свойства, применение. Сравнительная характеристика, способы получения и свойства соединений Ge, Sn, Pb (II) и (IV), материалы на их основе. Гидриды, германиды, станиды и плюмбиды. Строение гидроксидов олова и свинца, понятие оловых и оксоловых форм.
4.4. Общая характеристика бора, способы получения простых веществ, аллотропия бора, физические и химические свойства простых веществ. Бороводороды, их строение, получение, свойства. Нитрид бора, борозол и другие соединения с бор-азотными цепями. Соединения бора с галогенами, серой, углеродом – способы получения, физические и химические свойства. Кислородные соединения бора: оксид, процессы его гидратации, полиметаборные, линейные формы кислот, их соли, гидролиз солей борных кислот, ортоборная кислота, эфиры борной кислоты. Бориды их классификация, способы получения строение, свойства, области применения.
4.5. Общая характеристика алюминия, промышленные и лабораторные способы получения простого вещества, его физические и химические свойства. Сплавы, содержащие алюминий. Бинарные и комплексные гидриды алюминия, галогениды алюминия: способы получения, строение, свойства, применение. Оксид Al(III), его полиморфизм, причины различной химической активности полиморфных модификаций, кислотно-основные свойства, искусственные рубины. Гидроксид алюминия - способы получения, строение, свойства, гидроксоалюминаты, оксоалюминаты, соли алюминия и их кристаллогидраты, гидролиз акво - и гидроксокомплексов и оксоалюминатов. Алюмотеримия – ее термодинамика и кинетика, области применения. Интерметаллические соединения алюминия.
4.6. Общая характеристика элементов подгруппы галлия, способы получения простых веществ, их строение физические и химические свойства. Сравнительная характеристика, способы получения и свойства соединений Ga, In, Tl (I) и (III) (галогениды, оксиды, гидроксиды, сульфиды, нитриды, фосфиды, гидриды, соли кислородных кислот). Полупроводниковые свойства соединений галлия и индия.
4.7. Простые вещества металлического типа – вероятность их формирования у элемента, исходя из характеристик атомов (строение валентного уровня, орбитальный радиус, потенциал ионизации). Делокализованные и локализованные связи в кристаллах металлов, концепция плотнейшей упаковки и причины формирования кристаллов металлов с кубической объемноцентрированной структурой, зависимость физических свойств металлов от электронного строения образующих их атомов и строения кристаллической решетки, термодинамика и кинетика химических процессов окисления металлов, условия формирования фаз внедрения и кластерных структур.
4.8. Общая характеристика элементов главной подгруппы второй группы, химические и электрохимические способы получения простых веществ, строение их кристаллических решеток, изменение температур плавления в подгруппе сверху вниз, физические и химические свойства. Способы получения оксидов и гидроксидов данных элементов их строение и кислотно-основные свойства, характеристика солей. Аналогии между частицами: BeF2 и SiO2, Be2+ и Al3+. Гидролиз аквакомплексов бериллия и полимерные гидроксокомплексы. Гидроксобериллаты. Основные карбонаты бериллия и магния, карбонатный комплекс бериллия. Производство и фазовый состав цемента. Магний и кальций как восстановители в металлотермических процессах.
4.9.Общая характеристика элементов главной подгруппы первой группы, химические и электрохимические способы получения простых веществ, строение их кристаллических решеток, физические и химические свойства. Оксиды, пероксиды, надпероксиды, озониды – способы получения, причины относительной стабильности, строение, свойства. Способы синтеза гидроксидов (химические и электрохимические), их растворимость в воде, химические свойства растворов и расплавов щелочей. Соли элементов данной подгруппы (способы получения, растворимость, термическая устойчивость). Особенности свойств соединений лития, причины аномально низких температур плавления и термической устойчивости солей, пероксида и ряда других фаз этого элемента. Интерметаллические соединения, амальгамы натрия и аммония. Натрийтермия, производство соды по методам Сольве и Леблана.
Модуль 5
Химия d-элементов побочных подгрупп III-VII групп Периодической системы.
При характеристике элементов указанных подгрупп, а также их соединений нужно по-прежнему обращать внимание на общие вопросы, перечисленные в п. 3.2.1, 3.2.3, 3.2.5, 3.2.7, 3.2.8, 3.2.11-3.2.13, 5.1-5.3, а также на дополнительные теоретические представления, изложенные в п. 5.1-5.3.
5.1. Общая характеристика d-элементов и закономерности изменения электронной структуры и свойств (атомных и ионных радиусов, относительных энергий (n-1) d - и ns-подуровней, первых и высших энергий ионизации, энергий атомизации простых веществ, относительной стабильности высших и промежуточных степеней окисления) по периодам и подгруппам.
5.2. Координационная теория Вернера как первая удачная попытка теоретического объяснения строения комплексных соединений. Основные положения координационной теории (комплексообразователь, лиганды, внешняя и внутренняя сферы, координационное число, заряд комплекса и комплексообразователя). Полидентатные лиганды, хелатные комплексы и причины их повышенной устойчивости. Номенклатура комплексных соединений. Сольватная, ионизационная, координационная, геометрическая, оптическая изомерия комплексов и различие в свойствах изомеров. Современные теории строения комплексных соединений. Теория МВС, ее основные положения, внешне - и внутриорбитальные комплексы, недостатки теории, примеры описания комплексов в рамках МВС. Основы теории кристаллического поля и границы ее применения. Расщепление d – подуровня в полях разной симметрии. Параметр расщепления, энергия спаривания, низкоспиновые и высокоспиновые состояния и условия их образования. Экспериментальное определение параметра расщепления и его зависимость от главного квантового числа d-орбиталей, степени окисления d-элемента, природы лигандов (спектрохимический ряд), симметрии поля. Энергия стабилизации кристаллическим полем. Объяснение магнитных и оптических свойств комплексов. Понятие изо - и гетерополисоединений, их типы, строение свойства. Соединения с ковалентными связями металл-металл, строение трех-, четырех - и шестиядерных кластеров. Оксидные бронзы переходныхэлементов. Фазы внедрения. Общая характеристика карбидов, нитридов и гидридов переходных элементов.
5.3. Общая характеристика элементов подгруппы скандия. Способы получения простых веществ, их строение, физические и химические свойства. Оксиды, гидроксиды, соли, бинарные соединения этих элементов (гидриды, карбиды, галогениды и т. д.), комплексы – сравнительная характеристика, получение, физические и химические свойства, строение.
5.4. Общая характеристика элементов подгруппы титана. Способы получения простых веществ, их строение, физические и химические свойства. Способы получения оксидов и гидроксидов титана, циркония и гафния (IV), их строение, кислотно-основные и окислительные свойства. Формы соединений титана (IV) в водных растворах. Пероксо - и фторокомплексы. Получение и свойства соединений титана (III и II). Безводные титанаты и цирконаты. Методы вскрытия минералов титана и циркония. Получение галогенидов и простых веществ из кислородных соединений, бинарные соединения этих элементов (гидриды, карбиды, галогениды и т. д.), их сравнительная характеристика, получение, физические и химические свойства, строение. Понятие о газотранспортных реакциях. Йодидное рафинирование металлов.
5.5. Общая характеристика элементов подгруппы ванадия. Способы получения простых веществ, их строение, физические и химические свойства. Сравнительная характеристика свойств соединений ванадия (II, III, IV, V) и ниобия, тантала (V), их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Состав ванадат-ионов в водных растворах в зависимости от их pH и степени окисления ванадия: соли ванадия и ванадила, дека-, мета-, пиро - и ортованадаты. Способы превращения оксидов ниобия и тантала в водорастворимые соединения. Галогениды ванадия, ниобия и тантала, а также другие бинарные соединения этих элементов (гидриды, карбиды, галогениды и т. д.). Их сравнительная характеристика, получение, физические и химические свойства, строение. Соединения ниобия и тантала низших степеней окисления.
5.6. Общая характеристика элементов подгруппы хрома. Способы получения простых веществ, их строение, физические и химические свойства. Оксиды хрома (II, III, VI), молибдена и вольфрама (IV, VI), гидроксиды хрома (II, III), хромовые, молибденовые и вольфрамовые кислоты – способы получения, строение, свойства, сравнительная характеристика. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений хрома (II, III). Соли хрома (III), их гидратная изомерия. Ацетат хрома (II) как простейший пример соединения со связями металл-металл. Гидроксохромиты, хроматы, молибдаты и вольфраматы, гетерополисоединения этих элементов. Окислительные свойства соединений хрома (VI), зависимость значений Red/Ox потенциалов процессов их восстановления от рН раствора. Молибденовые и вольфрамовые бронзы. Галогениды хрома, молибдена, вольфрама. Карбиды вольфрама. Порошковая металлургия.
5.7. Общая характеристика элементов подгруппы марганца. Переработка марганцевых руд на соли марганца (II) и перманганаты. Способы получения простых веществ, их строение, физические и химические свойства. Способы получения и сравнительная характеристика кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений марганца (II, III, IV, V, VI, VII). Реакции диспропорцианирования соединений марганца (+3,+5,+6). зависимость значений Red/Ox потенциалов процессов их восстановления от рН раствора. Оксиды технеция и рения, пертехнетаты и перренаты, сульфиды этих элементов – способы получения, свойства.
Модуль 6
Химия d-элементов побочных подгрупп I, II и VIII групп Периодической системы, химия f-элементов.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
Основные порталы (построено редакторами)