Химия элементов Р- элементы 7-8

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Фтор F2 Э + F2 → Э+νFν–I (ν - высшая возможная

Фтор F2

Э + F2 → Э+νFν–I (ν - высшая возможная степень

окисления; Э – все, кроме He, Ne, Ar, N2, O2)
SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2 H2O + F2 = 2HF + O2
O2 + 2F2 = 2OF2 OnF2 (n = 1 ÷ 8)
2F2 + 2KOH (разб.) = 2KF + OF2 + H2O
NH3 + 3F2 = NF3 + 3HF
Слайд 7

Слайд 8

Взаимодействие с металлами Взаимодействие с водородом

Взаимодействие с металлами

Взаимодействие с водородом

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Соединения фтора. Фтороводород Фтороводород HF : (HF)n т.кип. +19,5 °С, неограниченно

Соединения фтора. Фтороводород

Фтороводород HF : (HF)n
т.кип. +19,5 °С, неограниченно

растворим в воде
Протонодонорные свойства:
HF + HNO3 ⮀ F – + H2NO3+
В водном р-ре – слабая кислота:
HF + H2O ⮀ F – + H3O+, KК = 6,67 . 10−4 (25 °C)
Жидкий HF –растворитель
2HF + BF3⇔H2F+ + BF4- кислота
HF + BrF3⇔BrF2+ + HF2- основание
Слайд 13

Фтороводород SiO2 + 4HF(г) = SiF4↑ + 2H2O (травление стекла) SiO2

Фтороводород

SiO2 + 4HF(г) = SiF4↑ + 2H2O (травление стекла)

SiO2 + 6HF (изб.) =
=H2[SiF6] + 2H2O
Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

ИНЕРТНЫЕ ГАЗЫ Значения I1 слишком велики, чтобы затраты энергии на образование

ИНЕРТНЫЕ ГАЗЫ

Значения I1 слишком велики, чтобы затраты энергии на образование катиона

Э+ были компенсированы энергией, выделяющейся при образовании обычной химической связи (≈ 4-9 эВ).

Образование катионов инертных газов возможно в условиях физического эксперимента (Электрический разряд, ускоритель, ядерная реакция ).
Например: α-частица -

Слайд 30

Соединения включения – клатраты (clatratus - греч. закрытый решеткой) Построены по

Соединения включения – клатраты
(clatratus - греч. закрытый решеткой)
Построены по принципу гость

- хозяин.
Хозяин (вода тв., фенол, гидрохинон и др.) - соединение, в кристаллической решетки которого имеются полости, подходящие по размеру для "гостей" - атомов инертных газов.
Слайд 31

КЛАТРАТЫ Первые клатраты были получены в 1896 г. французским ученым Вийяром.

КЛАТРАТЫ

Первые клатраты были получены в 1896 г. французским ученым Вийяром.
Замораживая

воду в присутствии Ar, он получил соединения состава Ar⋅6H2O.
Позднее Б.А. Никитиным были получены: Э⋅6H2O для Э = Ar, Kr, Xe и Rn.
А также: Ar(Kr)⋅3C6H5OH и Xe⋅6C6H5OH
Слайд 32

Способность инертных газов к образованию химических соединений открыта сравнительно недавно. В

Способность инертных газов к образованию химических соединений открыта сравнительно недавно.
В настоящее

время лучше изучена химия ксенона (Xe),
хуже криптона (Kr) и радона (Rn).
Kr - более инертен по сравнению с ксеноном,
Rn - радиоактивен, наиболее долгоживущий изотоп 222Rn имеет период полураспада - 3.825 дней.

Соединения с ковалентными связями Xe−Э

Слайд 33

Соединения ксенона Ксенон - первый разрушил миф о химической инертности благородных

Соединения ксенона
Ксенон - первый разрушил миф о химической инертности благородных газов.
Первые

соединения получены
Нилом Бартлеттом (Nil Bartlett) в 1962 году

Изучая реакцию
O2 + PtF6
Бартлетт установил, что в ней образуется соль катиона диоксигенила O2+:
O2 + PtVIF6 = O2+[PtVF6]−
диоксигенилгексафтороплатинат(V)

Слайд 34

Далее он обратил внимание на то, что потенциал ионизации дикислорода и

Далее он обратил внимание на то, что потенциал ионизации дикислорода и

ксенона очень близки по значению: I(O2) = 12.2 эВ I(Xe) = 12.1 эВ
Вместо кислорода в реакцию был введен ксенон:
Xe + PtF6 = Xe+[PtF6]−
Xe - бесцв. газ
PtF6 - темно-красный газ
Xe[PtF6] - желтый порошок
Это было первое сенсационное сообщение
о соединениях ксенона.

Соединения ксенона

Слайд 35

Фториды ксенона На сегодняшний день известны:

Фториды ксенона
На сегодняшний день известны:

Слайд 36

Химические свойства фторидов ксенона Окислительные свойства: сильные окислители XeF2(aq) + 2H+

Химические свойства
фторидов ксенона
Окислительные свойства: сильные окислители
XeF2(aq) + 2H+ + 2e

= Xe + 2HF(aq)
Eo = + 2.64 В
при комнатной температуре
XeF2 + BrO3− + H2O → BrO4− + Xe + 2HF
5XeF2 + 2Mn2+ + 8H2O → 2MnO4− + 5Xe + 10HF + 6H+
Слайд 37

чрезвычайно чувствителен даже к следам воды (например, в воздухе), требуется тщательная

чрезвычайно чувствителен даже к следам воды (например, в воздухе), требуется тщательная

защита). Протекает гидролиз, который сопровождается диспропорционированием:
4XeF4 + 8H2O → 2XeO3 + 2Xe + O2 16HF

Взаимодействие с водой

также очень чувствителен к влаге, но гидролизуется ступенчато без изменения степени окисления:
XeF6 + H2O → XeOF4 + 2HF
XeOF4 + H2O → XeO2F2 + 2HF
XeO2F2 + H2O → XeO3 + 2HF

Слайд 38

Комплексообразование XeF6 + CsF → Cs[XeF7] - бесцв. крист., разлагаются при

Комплексообразование

XeF6 + CsF → Cs[XeF7] - бесцв. крист., разлагаются при

~ 50 оС
XeF6 + 2CsF → Cs2[XeF8] - желтые кристаллы, устойчивы при температуре выше 400 оС
Слайд 39

Известные соли: Na4XeO6⋅8H2O, Ba2XeO6⋅nH2O Ba2XeO6 + 8H2SO4 → 2BaSO4 + 2H2O

Известные соли:
Na4XeO6⋅8H2O, Ba2XeO6⋅nH2O
Ba2XeO6 + 8H2SO4 → 2BaSO4 + 2H2O + XeO4

перксенат конц.
XeO4 - летучий, неустойчивый, взрывчатый

Кислородные соединения ксенона

Слайд 40

Соединения криптона Соединения криптона менее устойчивы, чем ксенона, например: XeF2 -

Соединения криптона

Соединения криптона менее устойчивы, чем ксенона, например:
XeF2 - термод. стабилен

( ).
KrF2 - термод. нестабилен ( ).

KrF2 медленно разлагается при комнатной температуре.
KrF2 является сильным окислителем:
2Au + 5KrF2 → 2AuF5 + 5Kr

Слайд 41

газоразрядные лампы, лазеры. Цвета:

газоразрядные лампы, лазеры.
Цвета:

Слайд 42

гелий-кислородные дыхательные смеси для подводников (гелий в отличие от азота практически

гелий-кислородные дыхательные смеси для подводников
(гелий в отличие от азота практически не

растворяется в плазме крови и не дает кессонной болезни)