Основы неорганической химии. Теория и практика : учебник (290,00 руб.)

Стр.2

Стр.388

Стр.389

Стр.390

УДК 546(075) ББК Г1я7 П30 Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: д-р хим. наук И. А. Луценко д-р хим. наук, проф. Н. А. Улахович П30 Петрова Т. П. Основы неорганической химии. Теория и практика : учебник / Т. П. Петрова, Н. Ш. Мифтахова, Е. Е. Стародубец; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2024. – 392 с. ISBN 978-5-7882-3481-6 Содержит описание важнейших химических свойств основных классов неорганических соединений s-, p- и d-элементов. Рассмотрены основные понятия координационной теории. Включает обширный теоретический материал, справочные таблицы, примеры подробных решений практических задач, вопросы для самостоятельной работы студентов и контрольные индивидуальные задания для оценки знаний по темам изложенного учебного материала. Предназначен для студентов, обучающихся по химико-технологическим направлениям подготовки и специальностям. Подготовлен на кафедре неорганической химии имени профессора Н. С. Ахметова. УДК 546(075) ББК Г1я7 ISBN 978-5-7882-3481-6 © Петрова Т. П., Мифтахова Н. Ш., Стародубец Е. Е., 2024 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2024 2

Стр.2

ОГ ЛАВЛЕНИЕ Введение ................................................................................................................................... 3 Раздел I. ХИМИЯ S-ЭЛЕМЕНТОВ ....................................................................................... 5 Глава 1. ВОДОРОД ................................................................................................................. 5 1.1. Общая характеристика элемента. Изотопы. Нахождение в природе ...................... 5 1.2. Простое вещество ......................................................................................................... 7 1.2.1. Физические свойства водорода ............................................................................. 7 1.2.2. Химические свойства водорода ............................................................................ 7 1.2.3. Получение водорода .............................................................................................. 9 1.3. Химические свойства соединений водорода ........................................................... 11 Глава 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АТОМОВ s-ЭЛЕМЕНТОВ .............................. 15 2.1. Электронные конфигурации, радиусы, энергии ионизации и степени окисления атомов s-элементов ......................................................................................... 15 2.2. Окрашивание пламени солями щелочных и щелочноземельных металлов ......... 17 2.3. Основные минералы s-элементов ............................................................................. 18 Глава 3. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА И ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ s-ЭЛЕМЕНТОВ ..................................................................................................................... 19 3.1. Физические свойства простых веществ s-элементов ............................................. 19 3.2. Химические свойства простых веществ s-элементов ............................................ 20 3.2.1. Химические свойства простых веществ s-элементов I группы ...................... 20 3.2.2. Химические свойства простых веществ s-элементов II группы ..................... 23 3.3. Химические свойства соединений s-элементов I группы ...................................... 26 3.3.1. Соединения s-элементов I группы с кислородом и их гидроксиды ................ 26 3.3.2. Соли s-элементов I группы .................................................................................. 29 3.4. Химические свойства соединений s-элементов II группы ..................................... 31 3.4.1. Соединения s-элементов II группы с кислородом и их гидроксиды ............... 31 3.4.2. Соли s-элементов II группы ................................................................................. 35 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ............................................................................................... 38 Раздел II. ХИМИЯ Р-ЭЛЕМЕНТОВ ................................................................................... 56 Глава 4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АТОМОВ р-ЭЛЕМЕНТОВ.............................. 56 4.1. Электронные конфигурации атомов p-элементов .................................................. 56 4.2. Радиусы и энергии ионизации атомов p-элементов ............................................... 58 4.3. Степени окисления и координационные числа атомов p-элементов .................... 59 Глава 5. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА p-ЭЛЕМЕНТОВ........................................................... 62 5.1. Физические свойства простых веществ p-элементов ............................................. 62 5.2. Химические свойства простых веществ p-элементов ............................................. 68 5.2.1. Взаимодействие простых веществ p-элементов с водой ................................. 69 5.2.2. Взаимодействие простых веществ p-элементов с растворами щелочей ........ 71 5.2.3. Взаимодействие простых веществ p-элементов с разбавленными и концентрированными растворами кислот, смесью кислот ..................................... 74 Глава 6. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ p-ЭЛЕМЕНТОВ ..................................................................................................................... 80 6.1. Оксиды p-элементов ................................................................................................... 80 388

Стр.388

6.1.1. Кислотно-основные свойства оксидов p-элементов ........................................ 82 6.1.2. Окислительно-восстановительные свойства оксидов p-элементов ................ 90 6.1.3. Получение оксидов p-элементов ........................................................................ 99 6.2. Гидроксиды p-элементов ......................................................................................... 103 6.2.1. Кислотно-основные свойства гидроксидов p-элементов .............................. 108 6.2.2. Окислительно-восстановительные свойства гидроксидов p-элементов ...... 119 6.2.3. Получение гидроксидов p-элементов ............................................................... 128 6.2.4. Окислительно-восстановительные свойства соединений р-элементов в водных растворах. Диаграммы Латимера ............................................................... 133 6.2.5. Окислительно-восстановительные свойства воды ........................................ 138 6.2.6. Константа равновесия окислительно-восстановительных реакций в растворах .................................................................................................................... 139 6.2.7. Диаграммы Латимера для соединений некоторых р-элементов ................... 140 Контрольные задания p-Элементы VII и VI групп ................................................... 158 Контрольные задания p-Элементы V, IV и III групп ................................................ 177 Контрольные задания: диаграммы Латимера р-элементов VII–III групп ............. 199 Ответы к контрольным заданиям Диаграммы Латимера р-элементов VII–III групп .................................................................................................................. 207 Раздел III. ХИМИЯ D-ЭЛЕМЕНТОВ ............................................................................... 209 Глава 7. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АТОМОВ d-ЭЛЕМЕНТОВ............................ 209 7.1. Электронные конфигурации атомов d-элементов ................................................ 209 7.2. Радиусы и энергии ионизации атомов d-элементов ............................................. 210 7.3. Степени окисления и координационные числа d-элементов ............................... 211 Глава 8. КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ d-ЭЛЕМЕНТОВ ............................ 213 8.1. Основные понятия .................................................................................................... 214 8.2. Номенклатура комплексных соединений ............................................................... 217 8.3. Изомерия комплексных соединений....................................................................... 223 8.4. Теория химической связи в координационных соединениях .............................. 230 8.4.1. Метод валентных связей .................................................................................... 231 8.4.2. Теория кристаллического поля. Окраска комплексов .................................... 236 Примеры решения заданий ............................................................................................. 243 8.5. Химическое равновесие в водных растворах с участием комплексов. Константа устойчивости комплекса .............................................................................. 251 Примеры решения заданий ............................................................................................. 255 8.6. Получение некоторых комплексов d-элементов в водном растворе .................. 259 Контрольные задания Номенклатура. Изомерия комплексных соединений .................................................................................................................... 263 Глава 9. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА d-ЭЛЕМЕНТОВ......................................................... 276 9.1. Физические свойства простых веществ d-элементов ........................................... 276 9.2. Химические свойства простых веществ d-элементов .......................................... 277 389

Стр.389

9.2.1. Взаимодействие d-металлов с водой ................................................................ 278 9.2.2. Взаимодействие d-металлов с разбавленными и концентрированными растворами кислот, смесью кислот ................................... 279 9.2.3. Взаимодействие d-металлов с концентрированными растворами щелочей ......................................................................................................................... 281 Примеры решения заданий ............................................................................................. 282 Глава 10. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ d-ЭЛЕМЕНТОВ ................................................................................................................... 289 10.1. Оксиды некоторых d-элементов 4-го периода .................................................... 289 10.1.1. Кислотно-основные свойства оксидов d-элементов .................................... 290 10.1.2. Окисительно-восстановительные свойства оксидов d-элементов ................................................................................................................... 294 10.1.3. Получение оксидов d-элементов .................................................................... 297 10.2. Гидроксиды некоторых d-элементов 4-го периода ............................................ 300 10.2.1. Кислотно-основные свойства гидроксидов d-элементов Э(II), Э(III), Э(VI), Э(VII) ................................................................................................................. 301 10.2.2. Окислительно-восстановительные свойства гидроксидов d-элементов Э(II), Э(III), Э(VII) ....................................................................................................... 304 10.2.3. Получение гидроксидов ................................................................................... 305 10.3. Окислительно-восстановительные свойства некоторых соединений d-элементов в водных растворах. Диаграммы Латимера ............................................ 307 Примеры решения заданий ............................................................................................. 319 Контрольные задания ................................................................................................... 325 Ответы к контрольным заданиям ............................................................................... 351 Заключение .......................................................................................................................... 353 Литература ........................................................................................................................... 354 Приложение ........................................................................................................................ 356 390

Стр.390