Состав, названия и характерные свойства оксидов, оснований кислот, солей

NaHSO4р + NaOHр = Na2SO4р + H2O, NaHCO3р + HClр = NaClр + CO2 + H2O, Mg(OH)Cl + NaOHр = Mg(OH)2 + NaClр, Mg(OH)Cl + HClр = MgCl2р + H2O.

 

Все кислые и основные соли разлагаются при нагревании. Здесь также много различных типов реакций:

 

2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 , NH4HCO3 = NH3 + H2O + CO2 , 2Na2HPO4 = Na4P2O7 + H2O , (CuOH)2CO3 = 2CuO + CO2 + H2O .

 

Соли образуются при самых разнообразных реакциях.

Таким образом, соли можно получить 12 важнейшими способами:

1) при взаимодействии металлов  с неметаллами,

2) при взаимодействии металлов  с кислотами,

3) при взаимодействии основных  оксидов с кислотными оксидами,

4) при взаимодействии основных  оксидов с кислотами,

5) при взаимодействии кислотных  оксидов с основаниями,

6) при взаимодействии оснований  с кислотами,

7) при взаимодействии неметаллов  с основаниями,

8) при взаимодействии оснований  с солями,

9) при взаимодействии металлов  с солями,

10) при взаимодействии кислот с солями,

11) при взаимодействии неметаллов  с солями,

12) при взаимодействии солей  друг с другом.

Не все эти способы применимы к каждой соли, например: соли бескислородных кислот нельзя получить, используя способы 3 и 5, а соли металлов, стоящих в ряду напряжений правее водорода нельзя получить, используя способ 2. И наоборот, существует множество способов получения отдельных солей, не включенных в этот перечень.

 

 

2. Характеристика химических свойст, электронное строение химического элемента кадмия и кислорода

 

Кадмий (Cadmium), Cd, химический элемент II группы периодической системы Менделеева; атомный номер 48, атомная масса 112,40; белый, блестящий, тяжелый, мягкий, тягучий металл. Элемент состоит из смеси 8 стабильных изотопов с массовыми числами: 106 (1,215%), 108 (0,875%), 110 (12,39%), 111 (12,75%), 112 (24,07%), 113 (12,26%), 114 (28,86%), 116 (7,58%).

Электронная формула  кадмия   1s22s22p63s23p64s24p64d105s2

Химические свойства Кадмия.

В соответствии с внешней электронной конфигурацией атома 4d10 5s2 валентность Кадмия в соединениях равна 2. На воздухе Кадмий тускнеет, покрываясь тонкой пленкой оксида CdO, которая защищает металл от дальнейшего окисления. При сильном нагревании на воздухе Кадмий сгорает в оксид CdO - кристаллический порошок от светло-коричневого до темно-бурого цвета, плотность 8,15 г/см3; при 700°C CdO возгоняется, не плавясь. Кадмий непосредственно соединяется с галогенами; эти соединения бесцветны; CdCl2, CdBr2 и CdI2 очень легко растворимы в воде (около 1 части безводной соли в 1 части воды при 20 °C), CdF2 растворим труднее (1 часть в 25 частях воды). С серой Кадмий образует сульфид CdS от лимонно-желтого до оранжево-красного цвета, нерастворимый в воде и разбавленных кислотах. Кадмий легко растворяется в азотной кислоте с выделением оксидов азота и образованием нитрата, который дает гидрат Cd(NOa)2·4H2O. Из кислот - соляной и разбавленной серной Кадмий медленно выделяет водород, при выпаривании растворов из них кристаллизуются гидраты хлорида 2CdCl2·5H2O и сульфата 3CdSO4·8H2O. Растворы солей Кадмия имеют кислую реакцию вследствие гидролиза; едкие щелочи осаждают из них белый гидрооксид Cd(OH)2, нерастворимый в избытке реактива; впрочем, при действии концентрированных растворов щелочи на Cd(OH)2 были получены гидрооксокадмиаты, например Na2[Cd(OH)2]. Катион Cd2+ легко образует комплексные ионы с аммиаком [Cd(NH3)4]2+ и с цианом [Cd(CN)4]2- и [Cd(CN)6]4-. Известны многочисленные основные, двойные и комплексные соли Кадмия. Соединения Кадмия ядовиты; особенно опасно вдыхание паров его оксида.

Кислород (лат. Oxygenium), О, химический элемент VI группы периодической системы Менделеева; атомный номер 8, атомная масса 15,9994. При нормальных условиях Кислород газ без цвета, запаха и вкуса. Трудно назвать другой элемент, который играл бы на нашей планете такую важную роль, как Кислород.

Изотопы, атом и молекула Кислорода. Кислород имеет три устойчивых изотопа: 16О, 17О и 18О, среднее содержание которых составляет соответственно 99,759%, 0,037% и 0,204% от общего числа атомов Кислорода на Земле. Резкое преобладание в смеси изотопов наиболее легкого из них 16О связано с тем, что ядро атома 16О состоит из 8 протонов и 8 нейтронов. А такие ядра, как следует из теории атомного ядра, обладают особой устойчивостью.

В соответствии с положением Кислорода в периодической системе элементов Менделеева электроны атома Кислорода располагаются на двух оболочках: 2 - на внутренней и 6 - на внешней (конфигурация 1s22s22p4). Поскольку внешняя оболочка атома Кислорода не заполнена, а потенциал ионизации и сродство к электрону составляют соответственно 13,61 и 1,46 эв, атом Кислорода в химических соединениях обычно приобретает электроны и имеет отрицательный эффективный заряд. Напротив, крайне редки соединения, в которых электроны отрываются (точнее оттягиваются) от атома Кислорода (таковы, например, F2O, F2О3). Раньше, исходя единственно из положения Кислорода в периодической системе, атому Кислорода в оксидах и в большинстве других соединений приписывали отрицательный заряд (-2). Однако, как показывают экспериментальные данные, ион О2- не существует ни в свободном состоянии, ни в соединениях, и отрицательный эффективный заряд атома Кислорода практически никогда существенно не превышает единицы.

В обычных условиях молекула Кислорода двухатомна (О2); в тихом электрическом разряде образуется также трехатомная молекула О3 - озон; при высоких давлениях обнаружены в небольших количествах молекулы О4. Электронное строение О2 представляет большой теоретический интерес. В основном состоянии молекула О2 имеет два неспаренных электрона; для нее неприменима "обычная" классическая структурная формула О=О с двумя двухэлектронными связями. Исчерпывающее объяснение этого факта дано в рамках теории молекулярных орбиталей. Энергия ионизации молекулы Кислорода (О2 - е → О2+) составляет 12,2 эв, а сродство к электрону (О2 + е → О2-) - 0,94 эв. Диссоциация молекулярного Кислорода на атомы при обычной температуре ничтожно мала, она становится заметной лишь при 1500°С; при 5000°С молекулы Кислорода почти полностью диссоциированы на атомы

Электронная формула  кислорода   1s22s22p4

Химические свойства Кислорода. Кислород образует химические соединения со всеми элементами, кроме легких инертных газов. Будучи наиболее активным (после фтора) неметаллом, Кислород взаимодействует с большинством элементов непосредственно; исключение составляют тяжелые инертные газы, галогены, золото и платина; их соединения с Кислородом получают косвенным путем. Почти все реакции Кислорода с других веществами - реакции окисления экзотермичны, то есть сопровождаются выделением энергии. С водородом при обычных температурах Кислород реагирует крайне медленно, выше 550°С эта реакция идет со взрывом:

 

2Н2 + О2 = 2Н2О.

 

С серой, углеродом, азотом, фосфором Кислород взаимодействует при обычных условиях очень медленно. При повышении температуры скорость реакции возрастает и при некоторой, характерной для каждого элемента температуре воспламенения начинается горение. Реакция азота с Кислородом благодаря особой прочности молекулы N2 эндотермична и становится заметной лишь выше 1200°С или в электрическом разряде: N2 + О2 = 2NO. Кислород активно окисляет почти все металлы, особенно легко - щелочные и щелочноземельные. Активность взаимодействия металла с Кислородом зависит от многих факторов - состояния поверхности металла, степени измельчения, присутствия примесей.

В процессе взаимодействия вещества с Кислородом исключительно важна роль воды. Например, даже такой активный металл, как калий, с совершенно лишенным влаги Кислородом не реагирует, но воспламеняется в Кислороде при обычной температуре в присутствии даже ничтожных количеств паров воды. Подсчитано, что в результате коррозии ежегодно теряется до 10% всего производимого металла.

Оксиды некоторых металлов, присоединяя Кислород, образуют перекисные соединения, содержащие 2 или более связанных между собой атомов Кислорода. Так, пероксиды Na2O2 и ВаО2 включают пероксидный ион О22-, надпероксиды NaO2 и КО2 - ион О2-, а озониды NaO3, КО3, RbO3 и CsO3 - ион О3-. Кислород экзотермически взаимодействует со многими сложными веществами. Так, аммиак горит в Кислороде в отсутствии катализаторов, реакция идет по уравнению:

 

4NH3 + ЗО2 = 2N2 + 6H2O.

 

Окисление аммиака кислородом в присутствии катализатора дает NO (этот процесс используют при получении азотной кислоты). Особое значение имеет горение углеводородов (природного газа, бензина, керосина) - важнейший источник тепла в быту и промышленности, например

 

 

СН4 + 2О2 = CO2 + 2H2O.

 

Взаимодействие углеводородов с Кислородом лежит в основе многих важнейших производственных процессов - такова, например, так называемая конверсия метана, проводимая для получения водорода:

 

2СН4 + О2 + 2Н2О = 2СО2 + 6Н2.

 

Многие органические соединения (углеводороды с двойной или тройной связью, альдегиды, фенолы, а также скипидар, высыхающие масла и другие) энергично присоединяют Кислород. Окисление Кислородом питательных веществ в клетках служит источником энергии живых организмов.

 

3. Электронные формулы цезия, меди, селена

 

Электронная формула цезия   1s22s22p63s23p64s24p64d105s25p66s1,

электронная формула атома меди имеет вид: Cu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1

Электронная формула селена:     Se     1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p4

 

 

Список литературы

 

1. www.chem.msu.ru

2. Курс общей химии. Мингулина Э.И., Масленникова Г.Н. и др. Учебник для студ. энергет. спец. вузов. Под. ред. Н.В. Коровина, 2-е изд., перераб. и доп., М.: Высш. шк., 1990. - 446с.; ил.

3. Общая и неорганическая химия. Коренев Ю.М., Овчаренко В.П. Курс  лекций в 3-х частях. М.: Школа им. Колмогорова, изд. МГУ, 2000-2002.

4. Краткий химический справочник. Рабинович В.А., Хавин З.Я., Изд. 2-е испр. и доп., Л., Химия, 1978. - 392с.

5. www.ref.com.ua