УЧЕБНИК ДЛЯ ВЫСШЕЙ ШКО Л Ы
И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
ОБЩАЯ
Под редакцией
академика РАН А. Ю. Цивадзе
В двух томах
1
ЗАКОНЫ
И КОНЦЕПЦИИ
Допущено
2-е издание, электронное
Федеральным учебно-методическим объединением
в системе высшего образования по укрупненной группе
специальностей и направлений подготовки 04.00.00 Химия
в качестве учебного пособия для обучающихся по основным
образовательным программам высшего
образования уровня бакалавриат
по направлению подготовки 04.03.01
Лаборатория знаний
2022
Москва
Стр.2
УДК 546
ББК 24.1я73
О-28
С е р и я о с н о в а н а в 2009 г.
О-28
Общая и неорганическая химия : в 2 т. Т. 1 : Законы
и концепции / под ред. академика РАН А. Ю. Цивадзе. — 2-е изд.,
электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2022. — 495 с. — (Учебник
для высшей школы). — Систем. требования: Adobe Reader XI ;
экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-576-9 (Т. 1)
ISBN 978-5-93208-575-2
В учебном издании, написанном преподавателями Института тонких
химических технологий имени М. В. Ломоносова РТУ МИРЭА и химического
факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, изложен курс общей
и неорганической химии в соответствии с программой обучения по химикотехнологическим
специальностям. Пособие выходит в двух томах.
В томе 1 изложены законы и концепции — обязательное содержание
химического образования. Наряду с общими понятиями химии, познавательными
историческими экскурсами, обучающими примерами, как использовать
Периодическую систему, изложены основы термодинамики, химической
кинетики, химии растворов, теории строения вещества и координационной
химии. Некоторые разделы заканчиваются заданиями, на которые в конце
пособия приведены подробные решения и ответы. Необходимый для
решения многих задач справочный материал размещен на сайте издательства
http://pilotLZ.ru/files/10512/
Для студентов химических, химико-технологических и технических
университетов.
УДК 546
ББК 24.1я73
Деривативное издание на основе печатного аналога: Общая и неорганическая
химия : в 2 т. Т. 1 : Законы и концепции / Е. В. Савинкина, В. А. Михайлов,
Ю. М. Киселёв [и др.] ; под ред. академика РАН А. Ю. Цивадзе. —
2-е изд. — М. : Лаборатория знаний, 2022. — 491 с. : ил. — (Учебник для
высшей школы). — ISBN 978-5-93208-233-1 (Т. 1); ISBN 978-5-93208-232-4.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать
от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации
ISBN 978-5-93208-576-9 (Т. 1)
ISBN 978-5-93208-575-2
© Лаборатория знаний, 2018
Стр.3
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Классификация неорганических веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Развитие понятий о химических элементах, веществах простых
и сложных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Классификация на основе поведения в водных растворах . . . . . . . . . .
1.3. Классификация по строению и типу связей . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Классификация по составу .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
4
4
6
9
. 12
1.5. Классификация простых веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5.1. Металлы .
. 15
1.5.2. Неметаллы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.5.3. Простые вещества с амфотерными свойствами .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 18
1.5.4. Благородные газы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.6. Классификация неорганических соединений .
1.6.1. Гидроксиды .
. 20
. 20
1.6.2. Оксиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.6.3. Соли. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2. Химические реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1. Составление уравнений реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1.1. Реакции ионного обмена .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2.1.2. Окислительно-восстановительные реакции .
2.2. Стехиометрические расчеты в химии .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 33
. 34
. 43
2.2.1. Расчеты по уравнениям реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.2.2. Закон эквивалентов. Расчеты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ И КИНЕТИКИ
3. Энергетика химических реакций .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 48
3.1. Основные понятия химической термодинамики. . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.1.1. Материя, вещество, энергия .
3.1.2. Система, внешняя среда, фаза .
. 49
. 50
3.1.3. Внутренняя энергия, теплота и работа . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1.4. Виды термодинамических систем .
3.2. Первый закон термодинамики .
.
.
.
.
.
3.2.1. Изменение внутренней энергии .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 54
. 56
. 56
3.2.2. Тепловой эффект химической реакции. Энтальпия . . . . . . . . . . 58
3.2.3. Энтальпия образования вещества .
. 60
3.2.4. Закон Гесса и его следствия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2.5. Зависимость энтальпии от температуры и давления .
.
.
.
.
.
.
.
. 65
Стр.489
Оглавление
4. Направление химической реакции .
489
.
.
.
.
4.1. Необратимые и обратимые процессы .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 68
. 68
4.1.1. Направленность процессов в химии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.1.2. Понятия необратимости и обратимости в термодинамике. . . . . . 70
4.2. Второй закон термодинамики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.2.1. Энтропия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2.2. Энтропия вещества и ее зависимость от температуры и давления . 74
4.2.3. Энтропия реакции .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4.3. Направление реакции в закрытой системе. Критерий. .
4.3.1. Энергия Гиббса .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 78
. 81
. 81
4.3.2. Энтальпийный и энтропийный факторы . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.3.3. Энергия Гельмгольца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.4. Скорость химической реакции .
. 88
4.4.1. Основные понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.4.2. Односторонние реакции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.4.3. Влияние температуры на скорость химической реакции . . . . . . . 94
4.5. Направление окислительно-восстановительных реакций .
.
.
.
.
.
.
.
.
. 96
4.5.1. Гальванические элементы и окислительно-восстановительные
электроды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4.5.2. Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы . . . . 99
4.5.3. Направление окислительно-восстановительных реакций.
Критерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.5.4. Стандартные электродные потенциалы и способы
их представления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5. Химическое равновесие .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 110
5.1. Условие равновесия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
5.1.1. Основные положения .
5.1.2. Химический потенциал .
. 110
. 113
5.1.3. Уравнение изотермы химической реакции . . . . . . . . . . . . . . . 114
5.1.4. Степень протекания реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
5.2. Закон действующих масс. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
5.2.1. Развитие представлений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
5.2.2. Константы равновесия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
5.2.3. Сдвиг химического равновесия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.2.4. Константа равновесия
5.3. Фазовые равновесия .
окислительно-восстановительной реакции. Уравнение Нернста . . 132
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 136
5.3.1. Условия фазовых равновесий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
5.3.2. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах . . . . . . . . . 138
5.3.3. Фазовые диаграммы двухкомпонентных систем. . . . . . . . . . . . 142
5.3.4. Очистка веществ .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 149
Стр.490
490
Оглавление
ОСНОВЫ ХИМИИ РАСТВОРОВ
6. Общие свойства растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
6.1. Основные определения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
6.2. Термодинамика процесса растворения .
6.3. Растворы неэлектролитов .
6.3.1. Законы Рауля .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 154
. 161
. 161
6.3.2. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа . . . . . . . . . . . . . . 167
7. Химические равновесия в растворах .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 169
7.1. Равновесия в растворах электролитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
7.1.1. Электролитическая диссоциация.
7.1.2. Гетерогенные ионные равновесия .
7.2. Кислотно-основные равновесия .
. 169
. 171
. 174
7.2.1. Теории кислот и оснований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
7.2.2. Протолитические равновесия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
7.2.3. Гидролиз .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВА
8. Строение атома .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7.2.4. Совместные протолитические и гетерогенные равновесия .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 185
. 188
. 198
8.1. Развитие представлений о строении атома. Электронное строение атома 198
8.2. Принципы описания квантовых систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
8.3. Уравнение Шрёдингера для атома водорода .
. 207
8.4. Многоэлектронные атомы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
8.5. Основные характеристики атома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
8.6. Строение атомного ядра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
8.7. Радиоактивность. Ядерные реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
8.8. Периодический закон и Периодическая система элементов
Д. И. Менделеева . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
8.8.1. Историческая справка. Систематизация элементов до Менделеева 237
8.8.2. Периодический закон, открытый Менделеевым. . . . . . . . . . . . 241
8.8.3. Структура Периодической системы элементов .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 246
8.8.4. Периодическое изменение свойств элементов . . . . . . . . . . . . . 250
9. Химическая связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
9.1. Развитие представлений о валентности и химической связи.
Классические модели химической связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
9.2. Параметры химической связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
9.3. Ионная связь. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
9.4. Металлическая связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
9.5. Квантовохимические модели ковалентной связи .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 278
9.5.1. Метод валентных связей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
9.5.2. Метод молекулярных орбиталей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
Стр.491
Оглавление
491
10. Агрегатные состояния вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
10.1. Межмолекулярные взаимодействия .
10.1.1. Силы Ван дер Ваальса .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 305
. 305
10.1.2. Водородная связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
10.2. Конденсированное состояние вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
10.2.1. Жидкости. .
. 313
10.2.2. Твердые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
11. Общие сведения о комплексных соединениях .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 334
11.1. Состав комплексных соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
11.2. Номенклатура комплексных соединений .
11.3. Классификация комплексных соединений .
. 337
. 339
11.3.1. Комплексы с неорганическими лигандами. . . . . . . . . . . . . . . 339
11.3.2. Комплексы с органическими лигандами . . . . . . . . . . . . . . . . 342
11.4. Химическая связь в комплексных соединениях. . . . . . . . . . . . . . . . 346
11.4.1. Метод валентных связей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
11.4.2. Теория кристаллического поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
11.4.3. Метод молекулярных орбиталей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
11.4.4. Теория кислот и оснований Льюиса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
11.5. Изомерия комплексных соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
11.5.1. Внутрисферная изомерия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
11.5.2. Междусферная изомерия .
.
.
.
11.6. Свойства комплексных соединений .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
11.6.1. Устойчивость комплексных соединений .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
ОТВЕТЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 371
. 372
. 372
11.6.2. Реакции с участием комплексных соединений. . . . . . . . . . . . . 385
. 391
Стр.492
УЧЕБНИК ДЛЯ ВЫСШЕЙ ШКО ЛЫ
И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
ОБЩАЯ
Под редакцией
академика РАН А. Ю. Цивадзе
В двух томах
2
ХИМИЯ
ЭЛЕМЕНТОВ
Электронное издание
Допущено
Федеральным учебно-методическим объединением
в системе высшего образования по укрупненной группе
специальностей и направлений подготовки 04.00.00 Химия
в качестве учебного пособия для обучающихся по основным
образовательным программам высшего
образования уровня бакалавриат
по направлению подготовки 04.03.01
Москва
Лаборатория знаний
2022
Стр.2
УДК 546
ББК 24.1я73
О-28
С е р и я о с н о в а н а в 2009 г.
О-28
Общая и неорганическая химия : в 2 т. Т. 2 : Химия элементов
/ под ред. академика РАН А. Ю. Цивадзе. —Электрон. изд. —
М. : Лаборатория знаний, 2022. — 557 с. — (Учебник для высшей
школы). — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". —
Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-577-6 (Т. 2)
ISBN 978-5-93208-575-2
В учебном издании, написанном преподавателями Института тонких
химических технологий имени М. В. Ломоносова РТУ МИРЭА и химического
факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, изложен курс общей
и неорганической химии в соответствии с программой обучения по химикотехнологическим
специальностям. Пособие выходит в двух томах.
В томе 2 изложена химия элементов. Материал сгруппирован по блокам
элементов: 𝑠-элементы, 𝑝-элементы, 𝑑-элементы, 𝑓 -элементы. В каждой
главе рассматривается химия элементов, относящихся к одной группе
Периодической системы. Каждая глава заканчивается заданиями, ответы
на которые можно найти в представленном в пособии материале или при
использовании дополнительных источников информации. Необходимый для
решения многих задач справочный материал размещен на сайте издательства
http://pilotLZ.ru/files/10512/
Для студентов химических, химико-технологических и технических
университетов.
УДК 546
ББК 24.1я73
Деривативное издание на основе печатного аналога: Общая и неорганическая
химия : в 2 т. Т. 2 : Химия элементов / Л. Ю. Аликберова, Н. С. Рукк,
Е. В. Савинкина, Ю. М. Киселёв ; под ред. академика РАН А. Ю. Цивадзе.
— М. : Лаборатория знаний, 2022. — 553 с. : ил. — (Учебник для высшей
школы). — ISBN 978-5-93208-234-8 (Т. 2); ISBN 978-5-93208-232-4.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать
от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации
ISBN 978-5-93208-577-6 (Т. 2)
ISBN 978-5-93208-575-2
© Лаборатория знаний, 2018
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Химия sэлементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1. Водород . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.1.1. Строение атома. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.1.2. Свойства атома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
1.2. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
1.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
1.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
1.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
1.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.3.1. Водородные соединения элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.3.2. Вода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4. Водород в природе и технике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
1.4.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
2. Элементы группы IA (1): Li, Na, K, Rb, Cs, Fr . . . . . . . . . . . . . . .16
2.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
2.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
2.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
2.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
2.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
2.3.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
2.3.2. Гидроксиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
2.3.3. Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
2.3.4. Бинарные соединения с неметаллами . . . . . . . . . . . . . . .35
2.3.5. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
2.4. Особенности химии лития . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
2.4.1. Свойства атома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
2.4.2. Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
Стр.545
Содержание
545
2.4.3. Литийорганические соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
2.5. Щелочные элементы в природе и технике . . . . . . . . . . . . . . . .43
2.5.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
2.5.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
2.5.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
2.5.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
3. Элементы группы IIA (2): Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra . . . . . . . . . . . . .51
3.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
3.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
3.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
3.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
3.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
3.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
3.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
3.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
3.3.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
3.3.2. Гидроксиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
3.3.3. Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
3.3.4. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64
3.3.5. Бинарные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
3.3.6. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
3.3.7. Металлоорганические соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
3.4. Особенности химии бериллия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
3.4.1. Свойства атома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
3.4.2. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
3.4.3. Поведение в водных растворах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
3.4.4. Методы разделения бериллия и алюминия . . . . . . . . . .73
3.5. Элементы группы IIA в природе и технике . . . . . . . . . . . . . . .74
3.5.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74
3.5.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
3.5.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
3.5.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
Химия pэлементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
4. Элементы группы IIIA (13): B, Al, In, Ga, Tl, Nh . . . . . . . . . . . .86
4.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
4.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
4.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
4.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
4.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
4.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
4.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
4.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
Стр.546
546
Содержание
4.3.1. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
4.3.2. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
4.3.3. Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
4.3.4. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
4.3.5. Халькогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
4.4. Особенности химии бора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98
4.4.1. Свойства атома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98
4.4.2. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
4.4.3. Водородные соединения (бораны) . . . . . . . . . . . . . . . . .100
4.4.4. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103
4.4.5. Бинарные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
4.5. Особенности химии алюминия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.5.1. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.5.2. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.5.3. Поведение в водных растворах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.5.4. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.6. Элементы группы IIIA в природе и технике . . . . . . . . . . . . . 115
4.6.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.6.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.6.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.6.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
5. Элементы группы IVА (14): C, Si, Ge, Sn, Pb, Fl . . . . . . . . . . . .124
5.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
5.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
5.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
5.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
5.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
5.3. Сложные вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
5.3.1. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
5.3.2. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
5.4. Особенности химии углерода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
5.4.1. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
5.4.2. Карбиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
5.4.3. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
5.4.4. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
5.4.5. Псевдогалогениды и производные угольной
кислоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142
5.5. Особенности химии кремния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144
5.5.1. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144
5.5.2. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
5.5.3. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
5.6. Особенности химии олова и свинца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
Стр.547
Содержание
547
5.6.1. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
5.6.2. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
5.6.3. Соединения олова(II) и свинца(II) . . . . . . . . . . . . . . . .153
5.6.4. Соединения олова(IV) и свинца(IV) . . . . . . . . . . . . . . .154
5.7. Элементы группы IVA в природе и технике . . . . . . . . . . . . . .155
5.7.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
5.7.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
5.7.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158
5.7.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
6. Элементы группы VА (15): N, P, As, Sb, Bi, Mc . . . . . . . . . . . . .164
6.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
6.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
6.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
6.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167
6.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167
6.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167
6.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168
6.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169
6.3.1. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169
6.3.2. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
6.3.3. Соединения с серой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.4. Особенности химии азота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.4.1. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.4.2. Нитриды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
6.4.3. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
6.4.4. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
6.4.5. Взаимопревращения соединений азота . . . . . . . . . . . . . 191
6.4.6. Соединения с галогенами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193
6.5. Фосфор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
6.5.1. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
6.5.2. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
6.5.3. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
6.5.4. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202
6.6. Элементы группы VA в природе и технике . . . . . . . . . . . . . .203
6.6.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
6.6.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
6.6.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
6.6.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
7. Элементы группы VIA (16): O, S, Se, Te, Po, Lv . . . . . . . . . . . . . 211
7.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
7.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
7.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
7.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
7.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Стр.548
548
Содержание
7.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
7.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
7.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
7.3.1. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
7.3.2. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
7.3.3. Халькогениды металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
7.4. Особенности химии кислорода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
7.4.1. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
7.4.2. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222
7.4.3. Фториды кислорода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
7.5. Особенности химии серы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226
7.5.1. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226
7.5.2. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .228
7.5.3. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232
7.5.4. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240
7.6. Элементы группы VIA в природе и технике . . . . . . . . . . . . .241
7.6.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241
7.6.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .242
7.6.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243
7.6.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244
8. Элементы группы VIIА (17): F, Cl, Br, I, At, Ts . . . . . . . . . . . . . .249
8.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249
8.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249
8.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249
8.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
8.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
8.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252
8.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254
8.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .258
8.3.1. Водородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .258
8.3.2. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261
8.3.3. Межгалогенные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .267
8.4. Особенности химии фтора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268
8.4.1. Свойства атома и молекулы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268
8.4.2. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268
8.4.3. Атомарный фтор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .269
8.4.4. Фтороводород . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274
8.5. Галогены в природе и технике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .275
8.5.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .275
8.5.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276
8.5.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .278
8.5.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .279
9. Элементы группы VIIIA (18): He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Og . . . . .284
9.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284
Стр.549
Содержание
549
9.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284
9.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286
9.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286
9.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286
9.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286
9.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .288
9.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290
9.3.1. Соединения с фтором . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290
9.3.2. Соединения с кислородом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293
9.4. Благородные газы в природе и технике . . . . . . . . . . . . . . . . . .293
9.4.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293
9.4.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294
9.4.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295
9.4.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .296
Химия dэлементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .299
10. Элементы группы IIIБ (3): Sc, Y, La, Ac . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300
10.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300
10.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300
10.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301
10.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301
10.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301
10.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302
10.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303
10.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303
10.3.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303
10.3.2. Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304
10.3.3. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304
10.4. Элементы группы IIIБ в природе и технике . . . . . . . . . . . .305
10.4.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .305
10.4.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .305
10.4.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306
10.4.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307
11. Элементы группы IVБ (4): Ti, Zr, Hf, Rf . . . . . . . . . . . . . . . . . . .308
11.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .308
11.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .308
11.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309
11.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309
11.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309
11.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
11.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
11.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
11.3.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
Стр.550
550
Содержание
11.3.2. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
11.3.3. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
11.4. Элементы группы IVБ в природе и технике . . . . . . . . . . . . .321
11.4.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
11.4.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
11.4.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323
11.4.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323
12. Элементы группы VБ (15): V, Nb, Ta, Db . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325
12.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325
12.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325
12.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325
12.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .327
12.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .327
12.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .327
12.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .328
12.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329
12.3.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329
12.3.2. Химия водных растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332
12.3.3. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
12.3.4. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .336
12.4. Элементы группы VБ в природе и технике . . . . . . . . . . . . .339
12.4.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .339
12.4.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .340
12.4.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .341
12.4.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .342
13. Элементы группы VIБ (6): Cr, Mo, W, Sg . . . . . . . . . . . . . . . . . .344
13.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344
13.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344
13.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .345
13.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .345
13.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .345
13.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .346
13.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .346
13.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .347
13.3.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .347
13.3.2. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .352
13.3.3. Сульфиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .354
13.3.4. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .355
13.4. Элементы группы VIБ в природе и технике . . . . . . . . . . . .358
13.4.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .358
13.4.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .359
13.4.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .360
13.4.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .360
14. Элементы группы VIIБ (7): Mn, Tc, Re, Bh . . . . . . . . . . . . . . . .363
14.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .363
Стр.551
Содержание
551
14.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .363
14.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .363
14.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364
14.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364
14.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365
14.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365
14.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .368
14.3.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .368
14.3.2. Сульфиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .372
14.3.3. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
14.3.4. Окислительновосстановительные свойства
соединений марганца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
14.4. Элементы группы VIIБ в природе и технике . . . . . . . . . . . .377
14.4.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .377
14.4.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .377
14.4.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .378
14.4.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .378
15. Элементы групп VIIIБ (8–10): Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd,
Os, Ir, Pt, Hs, Mt, Ds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .381
15.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .381
15.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .381
15.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .383
15.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384
15.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384
15.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .387
15.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .389
15.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391
15.3.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391
15.3.2. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .392
15.4. Семейство железа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .393
15.4.1. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .393
15.4.2. Оксиды и гидроксиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .395
15.4.3. Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .398
15.4.4. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .401
15.5. Платиновые металлы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .409
15.5.1. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .409
15.5.2. Оксиды и гидроксиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
15.5.3. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
15.5.4. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414
15.6. Элементы группы VIIIБ в природе и технике . . . . . . . . . . . . . 418
15.6.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
15.6.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
15.6.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .420
15.6.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .421
Стр.552
552
Содержание
16. Элементы группы IБ (11): Cu, Ag, Au, Rg . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
16.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
16.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
16.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
16.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
16.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
16.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
16.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
16.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
16.3.1. Соединения с кислородом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
16.3.2. Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
16.3.3. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
16.3.4. Соединения с неметаллами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
16.3.5. Комплексы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
16.4. Элементы группы IБ в природе и технике . . . . . . . . . . . . . 445
16.4.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
16.4.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
16.4.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
16.4.4. Биологическая активность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
17. Элементы группы IIБ (12): Zn, Cd, Hg, Cn . . . . . . . . . . . . . . . . 449
17.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
17.1.1. Строение атомов. Изотопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
17.1.2. Свойства атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
17.2. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
17.2.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
17.2.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
17.2.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
17.3. Соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
17.3.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
17.3.2. Сульфиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
17.3.3. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
17.3.4. Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
17.3.5. Комплексы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
17.4. Элементы группы IIБ в природе и технике . . . . . . . . . . . . 468
17.4.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
17.4.2. История открытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
17.4.3. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
17.4.4. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470
Химия fэлементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .473
18. Лантаниды и актиниды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
18.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
18.1.1. Строение атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
18.1.2. Специфика изучения радиоактивных актинидов . . . 478
Стр.553
Содержание
553
18.2. Общие закономерности в свойствах fэлементов . . . . . . . 480
18.2.1. Закономерности в изменении степеней
окисления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480
18.2.2. Изовалентная аналогия и актинидная
концепция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
18.2.3. Лантанидное и актинидное сжатие . . . . . . . . . . . . . . 485
18.2.4. Тетрадэффект . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
18.3. Простые вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
18.3.1. Получение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
18.3.2. Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
18.3.3. Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
18.4. Соединения Ln(II), Ln(III), Ln(IV) и An(II),
An(III), An(IV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
18.4.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
18.4.2. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
18.4.3. Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
18.4.4. Поведение в водных растворах . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
18.4.5. Комплексные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
18.4.6. Металлоорганические соединения . . . . . . . . . . . . . . . . 522
18.5. Соединения актинидов в высоких степенях окисления . . 526
18.5.1. Кислородные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
18.5.2. Галогениды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
18.5.3. Поведение в водных растворах . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
18.6. Лантаниды и актиниды в природе и технике . . . . . . . . . . 534
18.6.1. Природные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
18.6.2. История открытия лантанидов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536
18.6.3. История открытия и синтеза актинидов . . . . . . . . . 539
18.6.4. Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
18.6.5. Биологическое значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
Стр.554