Պատրաստվում ենք քիմիայի քննությանը. Ոչ մետաղների թթվածնի և ջրածնի միացությունները: Դրանց հատկությունների համառոտ նկարագրությունը Ջրածնի միացությունների թթվային հատկությունները շարքում ավելանում են

Թթվային հատկությունները նրանք են, որոնք առավել արտահայտված են տվյալ միջավայրում: Դրանց մի ամբողջ շարք կա։ Պետք է կարողանալ որոշել սպիրտների և այլ միացությունների թթվային հատկությունները ոչ միայն դրանցում համապատասխան միջավայրի պարունակությունը որոշելու համար։ Սա նույնպես կարևոր է ուսումնասիրվող նյութը ճանաչելու համար:

Թթվային հատկությունների համար կան բազմաթիվ թեստեր: Ամենատարրականը ցուցիչի՝ լակմուսի թղթի մեջ ընկղմվելն է, որն արձագանքում է ջրածնի պարունակությանը վարդագույն կամ կարմիր դառնալով։ Ավելին, ավելի հագեցած գույնը ցույց է տալիս ավելի ուժեղ թթու: Եվ հակառակը։

Թթվային հատկությունները մեծանում են բացասական իոնների և, հետևաբար, ատոմի շառավիղների աճով։ Սա ապահովում է ջրածնի մասնիկների ավելի հեշտ հեռացում: Այս որակը ուժեղ թթուների բնորոշ հատկանիշն է։

Կան առավել բնորոշ թթվային հատկություններ. Դրանք ներառում են.

Դիսոցացիա (ջրածնի կատիոնի վերացում);

տարրալուծում (ջրի ձևավորում ջերմաստիճանի և թթվածնի ազդեցության տակ);

Փոխազդեցություն հիդրօքսիդների հետ (որը հանգեցնում է ջրի և աղի ձևավորմանը);

Փոխազդեցություն օքսիդների հետ (արդյունքում ձևավորվում են նաև աղ և ջուր);

Փոխազդեցություն ակտիվության շարքում ջրածնին նախորդող մետաղների հետ (առաջանում են աղ և ջուր, երբեմն գազի արտազատմամբ);

Փոխազդեցություն աղերի հետ (միայն այն դեպքում, եթե թթուն ավելի ուժեղ է, քան այն, որը ձևավորել է աղը):

Քիմիկոսները հաճախ ստիպված են լինում արտադրել իրենց թթուները: Դրանք հեռացնելու երկու եղանակ կա. Դրանցից մեկը թթվային օքսիդը ջրի հետ խառնելն է։ Այս մեթոդը առավել հաճախ օգտագործվում է: Իսկ երկրորդը ուժեղ թթվի փոխազդեցությունն է ավելի թույլի աղի հետ։ Այն օգտագործվում է մի փոքր ավելի հազվադեպ:

Հայտնի է, որ թթվային հատկությունները դրսևորվում են շատերի մոտ, դրանք կարող են քիչ թե շատ արտահայտվել կախված Կ–ից։ Սպիրտների հատկությունները դրսևորվում են ջրածնի կատիոնը աբստրակտացնելու ունակությամբ՝ ալկալիների և մետաղների հետ փոխազդեցության ժամանակ։

Սպիրտները՝ սպիրտների աղերը, ունակ են ջրի ազդեցությամբ հիդրոլիզացվելու և մետաղի հիդրօքսիդով սպիրտ արտազատել։ Սա ապացուցում է, որ այս նյութերի թթվային հատկություններն ավելի թույլ են, քան ջրինը։ Հետեւաբար նրանց մեջ ավելի ուժեղ է արտահայտվում միջավայրը։

Ֆենոլի թթվային հատկությունները շատ ավելի ուժեղ են OH միացության բևեռականության բարձրացման պատճառով: Հետևաբար, այս նյութը կարող է նաև արձագանքել հողալկալիական և ալկալային մետաղների հիդրօքսիդների հետ։ Արդյունքում առաջանում են աղեր՝ ֆենոլատներ։ Ֆենոլը նույնականացնելու համար առավել արդյունավետ է օգտագործել (III), որի դեպքում նյութը ձեռք է բերում կապույտ-մանուշակագույն գույն:

Այսպիսով, տարբեր միացություններում թթվային հատկությունները դրսևորվում են նույն ձևով, բայց տարբեր ինտենսիվությամբ, ինչը կախված է միջուկների կառուցվածքից և ջրածնային կապերի բևեռականությունից: Նրանք օգնում են որոշել նյութի միջավայրը և դրա բաղադրությունը: Այս հատկությունների հետ մեկտեղ կան նաև հիմնականները, որոնք մեծանում են առաջինի թուլացման հետ։

Այս բոլոր հատկանիշները հայտնվում են ամենաբարդ նյութերում և կազմում են մեզ շրջապատող աշխարհի կարևոր մասը: Ի վերջո, նրանց միջոցով է, որ շատ գործընթացներ են տեղի ունենում ոչ միայն բնության մեջ, այլեւ կենդանի օրգանիզմներում։ Հետևաբար, թթվային հատկությունները չափազանց կարևոր են, առանց դրանց կյանքը երկրի վրա անհնար կլիներ:

Ժամանակակից ձևակերպում պարբերական օրենք Պարզ նյութերի հատկությունները, ինչպես նաև տարրերի միացությունների ձևերն ու հատկությունները պարբերաբար կախված են դրանց ատոմների միջուկների լիցքի մեծությունից (հերթական թիվը):

Պարբերական հատկություններն են, օրինակ, ատոմի շառավիղը, իոնացման էներգիան, էլեկտրոնների մերձեցումը, ատոմի էլեկտրաբացասականությունը, ինչպես նաև տարրերի և միացությունների որոշ ֆիզիկական հատկություններ (հալման և եռման կետեր, էլեկտրական հաղորդունակություն և այլն):

Պարբերական օրենքի արտահայտությունն է

տարրերի պարբերական աղյուսակ .

Պարբերական աղյուսակի կարճ ձևի ամենատարածված տարբերակը, որում տարրերը բաժանված են 7 ժամանակաշրջանի և 8 խմբի:

Ներկայումս ստացվել են մինչև 118 համարի տարրերի ատոմների միջուկները, 104 սերիական համարով տարրի անվանումն է՝ ռուտերֆորդիում (Rf), 105՝ դուբնիում (Db), 106՝ ծովաբորգիում (Sg), 107՝ բոհրիում (Bh)։ ), 108 – հասիում (Հս ), 109 – մեյթներիում ( Mt), 110 - darmstadtium (Ds), 111 - roentgenium (Rg), 112 - copernicium (Cn):
2012 թվականի հոկտեմբերի 24-ին Մոսկվայում, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի գիտնականների կենտրոնական տանը, տեղի ունեցավ հանդիսավոր արարողություն՝ 114-րդ տարրին «flerovium» (Fl) անվանումը, իսկ «livermorium» (Lv) անվանումը նշանակելու համար: 116-րդ տարրը.

1, 2, 3, 4, 5, 6 ժամանակաշրջանները պարունակում են համապատասխանաբար 2, 8, 8, 18, 18, 32 տարր։ Յոթերորդ շրջանն ավարտված չէ։ 1-ին, 2-րդ և 3-րդ շրջանները կոչվում են փոքր,Մնացածը - մեծ.

Ձախից աջ ժամանակահատվածներում մետաղական հատկությունները աստիճանաբար թուլանում են, և ոչ մետաղական հատկությունները մեծանում են, քանի որ ատոմային միջուկների դրական լիցքի աճով արտաքին էլեկտրոնային շերտում էլեկտրոնների թիվը մեծանում է և նկատվում է ատոմային շառավիղների նվազում:

Աղյուսակի ստորին մասում 14 լանթանիդներ և 14 ակտինիդներ են: Վերջերս լանթանը և ակտինիումը դասակարգվել են համապատասխանաբար որպես լանթանիդներ և ակտինիդներ:

Խմբերը բաժանված են ենթախմբերի՝ հիմնականները,կամ ենթախմբեր Ա և կողմնակի ազդեցություն,կամ ենթախումբ B. Ենթախումբ VIII B – հատուկ, այն պարունակում է եռյակներտարրեր, որոնք կազմում են երկաթի (Fe, Co, Ni) և պլատինե մետաղների (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt) ընտանիքները։

Հիմնական ենթախմբերում վերևից ներքև մետաղական հատկությունները մեծանում են, իսկ ոչ մետաղական հատկությունները՝ թուլանում։

Խմբի համարը սովորաբար ցույց է տալիս էլեկտրոնների թիվը, որոնք կարող են մասնակցել քիմիական կապերի ձևավորմանը։ Սա խմբի համարի ֆիզիկական նշանակությունն է: Կողմնակի ենթախմբերի տարրերն ունեն վալենտային էլեկտրոններ ոչ միայն արտաքին, այլև նախավերջին շերտերում։ Սա հիմնական և երկրորդական ենթախմբերի տարրերի հատկությունների հիմնական տարբերությունն է:

Պարբերական աղյուսակ և ատոմների էլեկտրոնային բանաձևեր

Տարրերի հատկությունները կանխատեսելու և բացատրելու համար դուք պետք է կարողանաք գրել ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը։

Գտնվող ատոմում հողային վիճակում, յուրաքանչյուր էլեկտրոն զբաղեցնում է ամենացածր էներգիայով դատարկ ուղեծրը։ Էներգետիկ վիճակը որոշվում է հիմնականում ջերմաստիճանով: Մեր մոլորակի մակերեսի ջերմաստիճանն այնպիսին է, որ ատոմները գտնվում են հիմնական վիճակում։ Բարձր ջերմաստիճաններում ատոմների այլ վիճակներ, որոնք կոչվում են հուզված.

Էներգիայի մակարդակների դասավորության հաջորդականությունը էներգիայի ավելացման կարգով հայտնի է Շրյոդինգերի հավասարման լուծման արդյունքներից.

1 վ< 2s < 2p < 3s < Зр < 4s 3d < 4p < 5s 4d < 5p < 6s 5d 4f < 6p.

Դիտարկենք չորրորդ շրջանի որոշ տարրերի ատոմների էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաները (նկ. 6.1):



Բրինձ. 6.1. Էլեկտրոնների բաշխումը չորրորդ շրջանի որոշ տարրերի ուղեծրերի վրա

Հարկ է նշել, որ չորրորդ շրջանի տարրերի ատոմների էլեկտրոնային կառուցվածքում կան որոշ առանձնահատկություններ. Cr և C ատոմներն ունեն u 4-ով: ս- կեղևը պարունակում է ոչ թե երկու էլեկտրոն, այլ մեկ, այսինքն. «ձախողում» արտաքինս - էլեկտրոն նախորդին d-shell.

24 Cr և 29 Cu ատոմների էլեկտրոնային բանաձևեր կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1,

29 Cu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1.

Լրացման կարգի «խախտման» ֆիզիկական պատճառը կապված է էլեկտրոնների ներքին շերտեր ներթափանցելու տարբեր ունակության, ինչպես նաև d 5 և d 10, f 7 և f 14 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաների հատուկ կայունության հետ:

Բոլոր տարրերը բաժանված են չորս տեսակի

:

1. Ատոմներում s-տարրերլրացված ս - արտաքին շերտի պատյան ns . Սրանք յուրաքանչյուր ժամանակաշրջանի առաջին երկու տարրերն են:

2. Ատոմների մոտ p-տարրերէլեկտրոնները լրացնում են արտաքին np մակարդակի p-կեղևները . Դրանք ներառում են յուրաքանչյուր շրջանի վերջին 6 տարրերը (բացի առաջինից և յոթերորդից):

3. U d-տարրերլցված էլեկտրոններով դ - երկրորդ արտաքին մակարդակի ենթամակարդակ ( n-1) դ . Սրանք միջանկյալ տասնամյակների մեծ ժամանակաշրջանների տարրեր են, որոնք գտնվում են միջև s- և p-տարրեր.

4. U f-տարրեր լցված էլեկտրոններովզ - երրորդ արտաքին մակարդակի ենթամակարդակ ( n-2) զ . Սրանք լանթանիդներ և ակտինիդներ են:

Տարրերի միացությունների թթու-հիմնային հատկությունների փոփոխություններն ըստ պարբերական համակարգի խմբերի և ժամանակաշրջանների
(Կոսելի դիագրամ)

Տարրերի միացությունների թթու-բազային հատկությունների փոփոխության բնույթը բացատրելու համար Կոսելը (Գերմանիա, 1923) առաջարկել է օգտագործել պարզ սխեմա, որը հիմնված է այն ենթադրության վրա, որ մոլեկուլներում կա զուտ իոնային կապ և տեղի է ունենում Կուլոնյան փոխազդեցություն։ իոնները։ Կոսելի սխեման նկարագրում է E–H և E–O–H կապեր պարունակող միացությունների թթու-հիմնային հատկությունները՝ կախված միջուկի լիցքից և դրանք կազմող տարրի շառավղից։

Կոսելի դիագրամ երկու մետաղական հիդրօքսիդների համար (LiOH և KOH մոլեկուլների համար ) ցույց է տրված Նկ. 6.2. Ինչպես երևում է ներկայացված դիագրամից, Li իոնի շառավիղը + Կ–ի իոնային շառավղից պակաս+ և OH - - խումբն ավելի ամուր է կապված լիթիումի իոնի հետ, քան կալիումի իոնին: Արդյունքում KOH-ն ավելի հեշտ կլինի տարանջատվել լուծույթում, և կալիումի հիդրօքսիդի հիմնական հատկությունները ավելի ընդգծված կլինեն։



Բրինձ. 6.2. Կոսելի դիագրամ LiOH և KOH մոլեկուլների համար

Նմանապես, դուք կարող եք վերլուծել Կոսելի սխեման երկու հիմքերի CuOH և Cu(OH) 2-ի համար: . Քանի որ Cu իոնի շառավիղը 2+ ավելի քիչ, և լիցքը ավելի մեծ է, քան իոնինը Cu+, OH - - խումբն ավելի ամուր կպահվի Cu 2+ իոնով .
Արդյունքում հիմքը Cu(OH)2 կլինի ավելի թույլ, քան CuOH.

Այսպիսով, Հիմքերի ուժգնությունը մեծանում է կատիոնի շառավիղը մեծանալուն զուգընթաց, իսկ դրական լիցքը նվազում է .

Կոսելի դիագրամ երկու թթվածնազուրկ HCl և HI թթուների համար ցույց է տրված Նկ. 6.3.



Բրինձ. 6.3. Կոսելի դիագրամ HCl և HI մոլեկուլների համար

Քանի որ քլորիդ իոնի շառավիղն ավելի փոքր է, քան յոդիդի իոնը, H+ իոնը ավելի ուժեղ է կապված հիդրոքլորաթթվի մոլեկուլում գտնվող անիոնի հետ, որն ավելի թույլ կլինի, քան հիդրյոդաթթուն: Այսպիսով, անօքսիկ թթուների ուժը մեծանում է բացասական իոնի շառավիղի աճով:

Թթվածին պարունակող թթուների ուժը փոխվում է հակառակ ձևով։ Այն մեծանում է, քանի որ իոնի շառավիղը նվազում է, իսկ դրական լիցքը մեծանում է։ Նկ. Նկար 6.4-ը ցույց է տալիս Կոսելի դիագրամը երկու HClO և HClO 4 թթուների համար:



Բրինձ. 6.4. Կոսելի դիագրամ HClO-ի և HClO 4-ի համար

Իոն C1 7+ ամուր կապված է թթվածնի իոնի հետ, ուստի պրոտոնն ավելի հեշտությամբ կբաժանվի HC1O մոլեկուլում 4 . Միաժամանակ C1 իոնի կապը+ O 2- իոնով ավելի քիչ ուժեղ, և HC1O մոլեկուլում պրոտոնն ավելի ուժեղ կպահպանվի O անիոնի կողմից 2- . Արդյունքում HClO 4 ավելի ուժեղ թթու է, քան HClO.

Այսպիսով, Տարրի օքսիդացման վիճակի բարձրացումը և տարրի իոնի շառավիղի նվազումը մեծացնում են նյութի թթվային բնույթը: Ընդհակառակը, օքսիդացման վիճակի նվազումը և իոնային շառավիղի մեծացումը մեծացնում են նյութերի հիմնական հատկությունները։

Խնդիրների լուծման օրինակներ

Կազմել ցիրկոնիումի ատոմի և իոնների էլեկտրոնային բանաձևերը O 2–, Al 3+, Zn 2+ . Որոշեք, թե ինչ տեսակի տարրերին են պատկանում Zr, O, Zn, Al ատոմները.

40 Zr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 2 5s 2,

O 2– 1s 2 2s 2 2p 6,

Zn 2+ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10,

Al 3+ 1s 2 2s 2 2p 6,

Zr – d-տարր, O – p-տարր, Zn – d-տարր, Al – p-տարր:

Տարրերի ատոմները դասավորե՛ք ըստ իոնացման էներգիայի մեծացման՝ K, Mg, Be, Ca: Պատասխանը հիմնավորե՛ք.

Լուծում. Իոնացման էներգիա- էներգիան, որն անհրաժեշտ է հիմնական վիճակում գտնվող ատոմից էլեկտրոն հեռացնելու համար: Ձախից աջ ընկած ժամանակահատվածում իոնացման էներգիան մեծանում է միջուկային լիցքի ավելացման հետ, իսկ հիմնական ենթախմբերում այն ​​նվազում է վերևից ներքև, քանի որ մեծանում է էլեկտրոնից մինչև միջուկ հեռավորությունը:

Այսպիսով, այս տարրերի ատոմների իոնացման էներգիան մեծանում է K, Ca, Mg, Be շարքերում:

Ատոմները և իոնները դասավորե՛ք իրենց շառավիղների մեծացման կարգով՝ Ca 2+, Ar, Cl –, K +, S 2– . Պատասխանը հիմնավորե՛ք.

Լուծում. Նույն թվով էլեկտրոններ պարունակող իոնների համար (իզոէլեկտրոնային իոններ) իոնի շառավիղը կաճի, քանի որ նրա դրական լիցքը նվազում է, իսկ բացասական լիցքը մեծանում է։ Հետևաբար, շառավիղը մեծանում է Ca 2+, K +, Ar, Cl –, S 2– կարգով։

Որոշեք, թե ինչպես են փոխվում իոնների և ատոմների շառավիղները Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + շարքերում և Na, Mg, Al, Si, P, S.

Լուծում. Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + շարքերում իոնների շառավիղը մեծանում է, քանի որ մեծանում է նույն նշանի իոնների էլեկտրոնային շերտերը, որոնք ունեն նմանատիպ էլեկտրոնային կառուցվածք։

Na, Mg, Al, Si, P, S շարքերում ատոմների շառավիղը նվազում է, քանի որ ատոմներում նույն թվով էլեկտրոնային շերտերի դեպքում միջուկի լիցքը մեծանում է, և, հետևաբար, էլեկտրոնների ներգրավումը միջուկը մեծանում է.

Համեմատե՛ք H 2 SO 3 և H 2 SeO 3 թթուների և Fe(OH) 2 և Fe(OH) 3 հիմքերի ուժը։

Լուծում. Ըստ Kossel սխեմայի H 2 SO 3 ավելի ուժեղ թթու, քան H 2 SeO 3 , քանի որ իոնային շառավղով SE 4+ ավելի մեծ է, քան իոնային շառավիղը S 4+, որը նշանակում է S 4+ – O 2– կապ ավելի ամուր է, քան կապը Se 4+ – O 2– .

Ըստ Kossel սխեմայի Fe(OH)

2 ավելի ամուր հիմք Fe իոնի շառավղից 2+ ավելի քան Fe իոն 3+ . Բացի այդ, Fe իոնի լիցքը 3+ ավելի մեծ, քան Fe իոնը 2+ . Արդյունքում՝ Fe կապը 3+ – О 2– ավելի ուժեղ է, քան Fe 2+ – O 2– և ION – ավելի հեշտ է բաժանվել մոլեկուլի մեջ Fe (OH) 2.

Ինքնուրույն լուծելու խնդիրներ

6.1.Կազմել էլեկտրոնային բանաձևեր՝ +19, +47, +33 միջուկային լիցք ունեցող տարրերի և հիմնական վիճակում գտնվող տարրերի համար: Նշեք, թե ինչ տեսակի տարրերին են պատկանում դրանք: Ինչպիսի՞ օքսիդացման վիճակներ են բնորոշ +33 միջուկային լիցք ունեցող տարրին:




6.2.Գրե՛ք Cl իոնի էլեկտրոնային բանաձևը – .

Անօրգանական միացությունների հիմնական դասերի ընդհանուր հատկությունները. «Փոխանակման ռեակցիաների» առաջացման պայմանները.

1. Ջրածնի միացությունների թթու-հիմնային հատկությունները.

Ա)Մեկնաբանեք ջրի ինքնաիոնացման կարողությունը (հավասարում, K W): Մոլեկուլների կառուցվածքի (դրանց բևեռացման) հիման վրա բացատրեք մեթանի (CH 4), ամոնիակի (NH 3), ֆտորաջրածնի (HF) և ջրածնի քլորիդի համապատասխան լուծույթների ջրում լուծելիության և թթու-բազային հատկությունների փոփոխության օրինաչափությունները։ (HCl): Կազմի՛ր անհրաժեշտ հավասարումները:

բ)Օգտագործելով H–O կապի վրա կատիոնների բևեռացնող ազդեցության հայեցակարգը, ինչպես նաև հաշվի առնելով հիդրոքսո խմբերի քանակը, բացատրեք LiOH–Be(OH) 2–H 3 հիդրօքսիդների թթու-բազային հատկությունների փոփոխությունների օրինաչափությունը։ BO 3 –H 2 CO 3 –HNO 3 –H 3 PO 4 –H 2 SO 4 – (H 2 SeO 4) – HClO 4: Ստեղծեք առաջարկվող նյութերի տարանջատման հավասարումներ:

2. Պարտադիր և ընտրովի(ներառյալ հատուկ) թթուների և հիմքերի ռեակցիաներ.

Ա)Հետևյալ նյութերից (լուծույթներից) ո՞րի հետ կարող են փոխազդել ազոտական, ծծմբային և քացախաթթուների 20%-անոց լուծույթները՝ KOH, NH 3 լուծույթներ. H2S; Zn (OH) 2, H3PO2; BaCl 2 և բյուրեղային Cu, Ca 3 (PO 4) 2:

բ)Հետևյալ նյութերից (լուծույթներից) որի՞ հետ կարող են փոխազդել կալիումի հիդրօքսիդի և ամոնիակի 20%-անոց լուծույթները. H 2 SO 4, CH 3 COOH լուծույթներ. Zn(OH)2, Al(OH) 3; MgCl 2 և բյուրեղային Ag2O, AgCl.

Փորձի երկու տարբերակներում էլ նյութերի բանաձևերը ընդգծված են թավ, որոնց հետ փոխազդեցության համար կպահանջվի գրել ոչ ակնհայտ հավասարումներ։

Առաջադրանքը ենթադրում է միայն տեսական քննարկում, բայց... Ռեակցիայի հավասարումները պետք է նախապես մտածված ու գրվեն, այդ թվում՝ իոնային տեսքով։

3. Աղերի հետ փոխանակման ռեակցիաների պայմանները.

Ինչ փոխանակման ռեակցիաներ կարող են իրականացվել՝ օգտագործելով առաջարկվող ռեակտիվները՝ նոսր լուծույթները MnSO4, Ba(NO3)2, հագեցած լուծում SrSO 4, բյուրեղային CuSԵվ FeS, ինչպես նաև HCl, CO 2 և NH 3 խտացված լուծույթներ: Հաշվի առեք ռեակցիաների իրականացման հնարավորությունը, որոնք պահանջում են աղի մասնակցություն: Ձեր առաջարկները հիմնավորե՛ք համապատասխան փոխանակման հավասարակշռությունների հաստատունների հաշվարկով։ Հաշվի առեք ռեակցիաների հնարավոր նշանները:

Պետք է նկատի ունենալ, որ եթե որպես ռեագենտ օգտագործվում են ջրի մեջ քիչ լուծվող նյութերը (այս դեպքում՝ CuS և FeS), ապա դրանց հետ կապված ռեակցիաները պետք է անպայման ուղեկցվեն տարրալուծմամբ, այսինքն. Նման ռեակցիաների արտադրանքներն իրենք չպետք է տեղումներ առաջացնեն: Օրինակ, անգրագետ է մտածել FeS ↓-ի և H 2 CO 3-ի ռեակցիայի միջոցով՝ FeCO 3 նստվածք ստանալու ակնկալիքով:

Արձագանքները հետ հարուստ լուծում SrSO 4 առաջարկել օգտագործումըլուծույթ նստվածքի վրա, և ոչ թե ինքնին նստվածքը։

4. Լուծումների pH-ի կախվածությունը աղերի բաղադրությունից.

Որոշել առաջարկվող աղերի իոնների հիդրոլիզելիությունը (NH 4 NO 3, KCl, CH 3 COONa, Na 2 CO 3, AlCl 3, CH 3 COONH 4),

· ստեղծել իոնի հիդրոլիզի հավասարումներ (իոններ, եթե աղի և՛ կատիոնը, և՛ անիոնը ներգրավված են հիդրոլիզում); հաշվարկել հիդրոլիզի հաստատունը ( TO Գ (Ալ 3+) հավասար է ~10 -5):

Գրիր հավասարում մոլեկուլային ձևով

(կազմել մոլեկուլային հավասարում` հիմնվելով գերակշռող իոնային ռեակցիայի վրա ).

· Աղերը դասավորել հիդրոլիզելիության բարձրացման հերթականությամբ:

Փորձարարական հիդրոլիզելիության փորձարկում: Դրա համար մաքուր փորձանոթի մեջ լցրեք ~1 մլ համապատասխան լուծույթ, այս լուծույթի մեջ թրջեք ապակե ձողիկը և լուծույթը քսեք ցուցիչ թղթի վրա։ Օգտագործեք գունային սանդղակը լուծույթի մոտավոր pH արժեքը գնահատելու համար: Ինչո՞ւ է երկու դեպքում pH-ը համապատասխանում չեզոք միջավայրին:

5. Միջին և թթվային աղերի լուծույթներում միջին:

Գրեք հավասարումներ գերակշռող իոնային ռեակցիաների համար, որոնք ազդում են միջավայրի վրա կալիումի օրթո-, հիդրո- և երկջրածին ֆոսֆատի լուծույթներում (K 3 PO 4, K 2 HPO 4, KN 2 PO 4 ): Պետք է նկատի ունենալ, որ թթվային աղերի լուծույթներում, բացի հիդրոլիզի ռեակցիաներից, տեղի է ունենում նաև H 2 PO 4 ‒ և HPO 4 2 ‒ անիոնների դիսոցացիա։ Շրջակա միջավայրը կորոշվի գերակշռող ռեակցիայով։ Համեմատեք անիոնների հիդրոլիզի և տարանջատման մրցակցային ռեակցիաների հաստատունները և եզրակացություն արեք pH-ի մասին (7-ից ավելի կամ պակաս): Համեմատեք նախնական վերլուծության արդյունքները փաստացի pH արժեքի հետ (որոշեք՝ օգտագործելով ունիվերսալ ցուցանիշ):

3, 4, 5 փորձերին պատրաստվելու համար հղումային տվյալներ

3. Պարբերական օրենքը և քիմիական տարրերի պարբերական համակարգը

3.4. Նյութերի հատկությունների պարբերական փոփոխություններ

Պարբերաբար փոփոխվում են պարզ և բարդ նյութերի հետևյալ հատկությունները.

• պարզ նյութերի կառուցվածքը (սկզբում ոչ մոլեկուլային, օրինակ՝ Li-ից մինչև C, իսկ հետո մոլեկուլային՝ N 2 - Ne);
• Պարզ նյութերի հալման և եռման ջերմաստիճանները. ժամանակաշրջանի ընթացքում ձախից աջ շարժվելիս t pl և t bp սկզբում, ընդհանուր առմամբ, աճում են (ադամանդը ամենահրդեհային նյութն է), այնուհետև նվազում է, ինչը կապված է նյութի փոփոխության հետ: պարզ նյութերի կառուցվածքը (տես վերևում);
• Պարզ նյութերի մետաղական և ոչ մետաղական հատկությունները. Ժամանակահատվածի ընթացքում, Z-ի աճով, ատոմների էլեկտրոնից հրաժարվելու ունակությունը նվազում է (E և մեծանում է), համապատասխանաբար, պարզ նյութերի մետաղական հատկությունները թուլանում են (ոչ մետաղական հատկությունները մեծանում են, քանի որ ատոմների E միջինը մեծանում է): A խմբերում վերևից ներքև, ընդհակառակը, պարզ նյութերի մետաղական հատկությունները մեծանում են, իսկ ոչ մետաղական հատկությունները թուլանում են.
• օքսիդների և հիդրօքսիդների կազմը և թթու-հիմնային հատկությունները (Աղյուսակ 3.1–3.2):

Աղյուսակ 3.1

A խմբի տարրերի ավելի բարձր օքսիդների և ամենապարզ ջրածնային միացությունների բաղադրությունը

Ինչպես երևում է աղյուսակից. 3.1, բարձրագույն օքսիդների բաղադրությունը սահուն կերպով փոխվում է ատոմի կովալենտության (օքսիդացման վիճակի) աստիճանական աճին համապատասխան։

Քանի որ ատոմային միջուկի լիցքը մեծանում է որոշակի ժամանակահատվածում, օքսիդների և հիդրօքսիդների հիմնական հատկությունները թուլանում են, իսկ թթվային հատկությունները մեծանում են։ Հիմնական օքսիդներից և հիդրօքսիդներից անցումը թթվայինի յուրաքանչյուր շրջանում տեղի է ունենում աստիճանաբար՝ ամֆոտերային օքսիդների և հիդրօքսիդների միջոցով։ Որպես օրինակ աղյուսակում. Նկար 3.2-ում ներկայացված է 3-րդ շրջանի տարրերի օքսիդների և հիդրօքսիդների հատկությունների փոփոխությունը:

Աղյուսակ 3.2

3-րդ շրջանի տարրերով առաջացած օքսիդներ և հիդրօքսիդներ և դրանց դասակարգումը

Ա խմբերում ատոմային միջուկի լիցքը մեծանալիս մեծանում են օքսիդների և հիդրօքսիդների հիմնական հատկությունները։ Օրինակ, IIA խմբի համար մենք ունենք.

1. BeO, Be(OH) 2 - ամֆոտերային (թույլ հիմնային և թթվային հատկություններ):

2. MgO, Mg(OH) 2 - թույլ, հիմնական հատկություններ:

3. CaO, Ca(OH) 2 - արտահայտված հիմնական հատկություններ (ալկալիներ):

4. SrO, Sr(OH) 2 - արտահայտված հիմնական հատկություններ (ալկալիներ):

5. BaO, Ba(OH) 2 - արտահայտված հիմնական հատկություններ (ալկալիներ):

6. RaO, Ra(OH) 2 - արտահայտված հիմնական հատկություններ (ալկալիներ):

Նույն միտումները կարելի է հետևել այլ խմբերի տարրերի համար (երկուական ջրածնային միացությունների բաղադրության և թթու-բազային հատկությունների համար տե՛ս Աղյուսակ 3.1): Ընդհանուր առմամբ, այդ ժամանակահատվածում ատոմային թվի աճի հետ մեկտեղ ջրածնի միացությունների հիմնական հատկությունները թուլանում են, և դրանց լուծույթների թթվային հատկությունները մեծանում են. նատրիումի հիդրիդը լուծվում է ջրի մեջ՝ առաջացնելով ալկալի.

NaH + H 2 O = NaOH + H 2,

իսկ H 2 S-ի և HCl-ի ջրային լուծույթները թթուներ են, որոնցից ավելի ուժեղ է հիդրոքլորային թթուն:

1. Ա խմբերում ատոմային միջուկի լիցքը մեծանալիս մեծանում է նաեւ թթվածնազուրկ թթուների ուժը։

2. Ջրածնի միացություններում ջրածնի ատոմների թիվը մոլեկուլում (կամ բանաձևի միավորում) սկզբում աճում է 1-ից 4-ի (IA–IVA խմբեր), այնուհետև նվազում է 4-ից 1-ի (IVA–VIIA խմբեր)։

3. Ցնդող (գազային) շրջակա միջավայրի պայմաններում: IVA–VIIA խմբերի տարրերի միայն ջրածնային միացություններ են (բացի H 2 O և HF)

Քիմիական տարրերի և դրանց միացությունների ատոմների հատկությունների փոփոխության նկարագրված միտումներն ամփոփված են աղյուսակում: 3.3

Աղյուսակ 3.3

Տարրերի ատոմների և դրանց միացությունների հատկությունների փոփոխություններ ատոմային միջուկի լիցքավորման ավելացման հետ

Օրինակ 3.3. Նշեք առավել ցայտուն թթվային հատկություններ ունեցող օքսիդի բանաձևը.

Լուծում. Օքսիդների թթվային հատկությունները մեծանում են ձախից աջ ամբողջ ժամանակաշրջանում և թուլանում վերևից ներքև A խմբում: Հաշվի առնելով դա՝ գալիս ենք այն եզրակացության, որ թթվային հատկություններն առավել ցայտուն են Cl 2 O 7 օքսիդում։

Պատասխան՝ 4).

Օրինակ 3.4. Անիոն E 2− տարրը ունի արգոնի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա։ Նշեք տարրի ատոմի ամենաբարձր օքսիդի բանաձևը.

Լուծում. Արգոնի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 է, հետևաբար E ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան (E ատոմը պարունակում է E 2− իոնից 2 էլեկտրոն պակաս) 1s 2 2s 2 2p 6 3s է։ 2 3p 4, որը համապատասխանում է ատոմի ծծմբին: Ծծումբ տարրը VIA խմբում է, այս խմբի տարրերի ամենաբարձր օքսիդի բանաձեւը EO 3 է։

Պատասխան՝ 1).

Օրինակ 3.5. Նշեք այն տարրի խորհրդանիշը, որի ատոմն ունի երեք էլեկտրոնային շերտ և կազմում է EN 2 (H 2 E) բաղադրության ցնդող (v.u.) միացություն.

Լուծում. EN 2 (H 2 E) բաղադրության ջրածնային միացությունները կազմում են IIA և VIA խմբերի տարրերի ատոմներ, բայց ցնդող են զրոյական պայմաններում։ VIA խմբի տարրերի միացություններ են, որոնք ներառում են ծծումբ։

Պատասխան՝ 3).

Օքսիդների և հիդրօքսիդների թթու-բազային հատկությունների փոփոխության բնութագրված միտումները կարելի է հասկանալ օքսիդների և հիդրօքսիդների կառուցվածքի հետևյալ պարզեցված դիագրամների վերլուծության հիման վրա (նկ. 3.1):

Պարզեցված ռեակցիայի սխեմայից

հետևում է, որ օքսիդի և ջրի հետ հիմք ստեղծելու արդյունավետությունը մեծանում է (ըստ Կուլոնի օրենքի) E n + իոնի լիցքի ավելացման հետ։ Այս լիցքի մեծությունը մեծանում է, քանի որ տարրերի մետաղական հատկությունները մեծանում են, այսինքն. աջից ձախ ամբողջ ժամանակահատվածում և վերևից ներքև ամբողջ խմբում: Հենց այս հերթականությամբ էլ մեծանում են տարրերի հիմնական հատկությունները։

Բրինձ. 3.1. Օքսիդների (ա) և հիդրօքսիդների (բ) կառուցվածքի սխեման.

Դիտարկենք հիդրօքսիդների թթու-բազային հատկությունների նկարագրված փոփոխությունների հիմքում ընկած պատճառները:

+n տարրի օքսիդացման վիճակի աճով և E n + իոնի շառավիղի նվազմամբ (դա հենց այն է, ինչ նկատվում է տարրի ատոմի միջուկի լիցքի ավելացման ժամանակ՝ ձախից աջ ամբողջ տարածքում. ժամանակաշրջան), E–O կապն ամրապնդվում է, իսկ O–H կապը թուլանում է. ավելի հավանական է դառնում հիդրօքսիդի տարանջատման գործընթացը՝ ըստ թթվի տեսակի։

Խմբում վերևից ներքև E n + շառավիղը մեծանում է, բայց n + արժեքը չի փոխվում, արդյունքում E–O կապի ամրությունը նվազում է, դրա ճեղքումն ավելի հեշտ է դառնում, և դիսոցման գործընթացը։ հիդրօքսիդը ըստ հիմնական տեսակի դառնում է ավելի հավանական: