velikol.ru
1

Семинарское занятие по теме «Халькогены»


Теоретические вопросы для предварительной подготовки к занятию: аллотропия кислорода, серы, селена; строение молекул О2 и О3 (ВС, МО); взаимодействие с металлами и неметаллами; строение молекул халькогеноводородов; сульфиды, гидролиз; сульфаны, полисульфиды, их устойчивость; водородная связь; оксиды; бескислородные и кислородсодержащие кислоты (ди-, поли-, мета- и ортоформы, политионовые кислоты), их соли; окислительно-восстановительные свойства, диаграммы Латимера.

  1. ^ Элементы, атомы.

Охарактеризуйте электронное строение атомов халькогенов, укажите среди них полные и неполные электронные аналоги. Объясните изменение устойчивых степеней окисления в подгруппе. Постройте графики зависимости F (сродство к электрону), Ei,1 и rорб от Z для данных элементов и объясните их вид. Объясните особенности свойств атомов кислорода по сравнению со свойствами атомов остальных элементов.

  1. ^ Молекулы, простые вещества.

а) Приведите значения длин связей и Н диссоциации для О2– О2 – О2+, используя метод МО объясните наблюдаемую закономерность.

б) Используя метод ВС объясните строение молекул О3, Н2О, OF2, на основании справочных данных сопоставьте характеристики химических связей, сравните физические свойства этих веществ и сделайте выводы.

в) Изобразите в виде схем взаимные переходы аллотропных модификаций серы, селена и теллура, обозначьте условия этих переходов. Укажите структуру каждой модификации, сделайте выводы об относительной устойчивости определенного вида структур для данных элементов.

  1. ^ Соединения с водородом.

а) Приведите значения fG халькогеноводородов, объясните изменение энергии Гиббса в ряду. Приведите уравнения реакций получения Н2Э, укажите условия их осуществления.

б) Постройте график зависимости Ткип–Z для Н2Э, объясните результаты с позиций учения о химической связи.

в) Охарактеризуйте силу халькогеноводородных кислот; приведите примеры их кислых и средних (растворимых и нерастворимых) солей, укажите особенности гидролиза.

г) Охарактеризуйте строение молекул и свойства сульфанов. Сравните способность к катенации у других элементов подгруппы.

  1. ^ Оксиды, кислородсодержащие кислоты и соли.

а) Опишите строение молекул оксидов серы, приведите характеристики химических связей в молекулах. Приведите температуры плавления оксидов серы, объясните структурные особенности оксидов в твёрдом состоянии. Укажите относительную устойчивость полиморфных модификаций серного ангидрида.

  1. ^ Энергетика химических реакций.

а) Рассчитайте тепловые эффекты реакций горения 1 кг водорода во фторе и кислороде. С учетом полученных данных, а также физико-химических свойств реагентов и продуктов реакций, обсудите возможность использования данных реакций в ракетных двигателях.

б) С применением термодинамических расчетов покажите, возможно ли получение диоксида хлора при взаимодействии хлора с кислородом; озоном; персульфатом калия? Как ClO2 получают на практике, каковы условия его хранения, транспортировки?

  1. ^ Химические реакции.

S H2S (NH4)2S (NH4)2Sn H2Sn H2S S

S Na2S Na2CS3 H2CS3 CS2 H2S H2SO4