Свойства простых веществ

Вопрос № 2.

В земной коре

Самые распространенные элементы

Вопрос № 1.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ (85 мин.)

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ (3 мин.)

V. Текст лекции

IV. Учебно-материальное обеспечение

Нормативно-правовые документы

Дополнительная

Основная

1. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов/ Под ред. А.И. Ермакова. – изд. 30-е, исправленное-М.: Интеграл-Пресс, 2007.-728 с.

2.Е.Г. Коробейникова, А.П. Чуприян, В.Р. Малинин, Г.К. Ивахнюк, Н.Ю. Кожевникова. Химия. Курс лекций Учебное пособие по спец. 280104.65 – Пожарная безопасность. /Под ред. Проф. В.С.Артамонова /СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2011 г. – 425 с.

3. Некрасов Б.В. Основы общей химии. – 4-е изд.,- СПб: Изд-во «Лань», 2003. - 656 с.

1. Суворов А.В., Никольский А.Б. Вопросы и задачи по общей химии., - СПб: Химиздат, 2002.- 304 с.

1. ГОСТ 12.1.004 – 91 ^*. Пожарная безопасность. Общие требования

1. Технические средства обучения: телевизор, графопроектор, видеомагнитофон, DVD-проигрыватель, компьютерная техника, интерактивная доска.

2. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева, демонстрационные плакаты, схемы.

Тема 4. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Преподаватель проверяет наличие слушателей (курсантов), объявляет тему, учебные цели и вопросы занятия.

Классификация неорганических соединений (15 мин)

Периодическая система элементов Дмитрия Ивановича Менделеева первоначально включала в себя 63 известных к 1869 году элементов. К началу 21 века элементов, составляющих периодическую систему, стало более 110. В природных соединениях встречаются и устойчивы94 элемента. И вот это, в общем-то, небольшое число элементов образует около 400 простых веществ и более 900000 неорганических соединений.

Элементы	%
Кислород	49,5
Кремний	25,3
Алюминий	7,5
Железо	5,1
Кальций	3,4
Натрий	2,6
Калий	2,4
Магний	1,9
Водород	1,0
Титан	0,6
Все остальные элементы	< 1

(В земной атмосфере 78 % азота, в космосе 90 % водорода.

Самыми распространенными веществами на Земле являются:

неорганическое – оксид кремния (песок) SiO₂;

органическое – метан СН₄.)

В большинстве своем, как уже было сказано, элементы входят в состав многочисленной группы сложных веществ, поэтому очень важна классификация химических соединений.

Под классификацией понимают объединение разнообразных и многочисленных соединений в определенные группы или классы, обладающие сходными свойствами. С проблемой классификации тесно связана проблема номенклатуры, т.е. системы названий этих веществ.

Индивидуальные химические вещества принято делить на две группы: немногочисленную группу простых веществ и очень многочисленную группу сложных веществ.

Основными классами неорганических соединений являются: простые вещества – металлы и неметаллы; сложные вещества – оксиды, гидроксиды, кислоты и соли.

Классификация неорганических соединений

Простые вещества	Металлы. Большинство элементов периодической системы (>90). Являются металлами все d, f - элементы, большинство s -элементов (кроме Н и Не), часть р -элементов.
Неметаллы. Только s - и р -элементы. Являются неметаллами все элементы VII-А подгруппы (галогены); элементы, стоящие в начале IV-A, V-A, VI-A подгрупп. Условно к неметаллам можно отнести подгруппу инертных газов (VIII-А).
Сложные вещества	Оксиды – бинарные соединения	Основные (Dc> 2) CaO
Амфотерные (Dc» 1,5 – 1,8) ZnO
Кислотные (Dc» 1) SO2
Несолеобразующие СО, NO, N2O
Прочие бинарные соединения	Гидриды NaH Силициды Mg2Si Карбиды CaC2 Нитриды BN
Основания (гидроксиды металлов)	Растворимые – щелочи: NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2
Нерастворимые – большинство: Cu(OH)2, AgOH; в том числе амфотерные – Al(OH)3
Кислоты (гидроксиды неметаллов)	H2SO4, HNO3; H2SiO3 (нерастворимая), H2CO3 и H2SO3 (разлагаются при нагревании)
Соли	Средние КCl; Na2CO3
Кислые NaHCO3, KHS
Основные (CuOH)2CO3
Комплексные K4[Fe(CN)6]

Свойства основных классов неорганических соединений (70 мин.)

Перед тем как рассмотреть более детально каждый из классов неорганических соединений, целесообразно вспомнить схему, отражающую генетическую связь типичных классов соединений:

Металлы Сu, Ca	Н2	Неметаллы S
½	½	½
Основные оксиды CuO, СаО	Н2О	Кислотные оксиды SO3, SO2
½	½	½
Основания Cu(OH)2или СuO× Н2О Ca(OH)2или СaO× Н2О	H2S (бескислородные)	Кислоты (кислородсодержащие) Н2SO4или Н2О×SO3 Н2SO3или Н2О×SO2
	Соли
Основные [Cu(OH)]2SO4или 2CuO×SO3×Н2О	Средние CuS, CaS CuSO4илиCuO× SO3	Кислые Са(HSO3)2 или CaO×SO3×Н2О

Черта отделяет простые вещества от сложных; она символизирует, что «пересечение» этой границы обязательно затрагивает валентные оболочки атомов в простых веществах, следовательно, любая реакция с участием простых веществ будет окислительно-восстановительной.

Приведенная схема до некоторой степени отражает и возможности протекания химических реакций – как правило, в химическое взаимодействие вступают соединения, принадлежащие к разным половинам схемы.

Строение металлов обуславливает их физико-химические свойства. Металлическая связь характерна для металлов в твердом и жидком состоянии. Электроны, образующие металлическую связь, свободно перемещаются по кристаллу. Именно поэтому кристаллы с металлической связью

1. пластичны, т.е. изменяют форму при ударе, прокатываются в тонкие листы и вытягиваются в проволоку;

2. обладают высокой теплопроводностью;

3. обладают хорошей электропроводностью за счет направленного движения электронов. С повышением температуры металлическая проводимость уменьшается, т.к. усиливаются колебания самих атомов (ионов), что затрудняет направленное движение электронов, да и движение самих электронов становится более беспорядочным.

У неметаллов, обладающих проводимостью, с повышением температуры электропроводность возрастает. При низких температурах неметаллы ток не проводят. В этом главное различие между физическими свойствами металлов и неметаллов.

Физические свойства неметаллов весьма различны. Они могут иметь атомную кристаллическую решетку (алмаз, кремний, графит, черный фосфор); молекулярную кристаллическую решетку (кристаллическая сера S₈, белый фосфор Р₄, галогены).

Химические свойства металлов

1. Взаимодействие с простыми веществами – неметаллами

2Fe + 3Cl₂® 2FeCl₃ (до высшей степени окисления металла)

2Cu + O₂® 2CuO

Zn + S ®ZnS

2. Взаимодействие с водой (только металлы, образующие щелочи)

2Na + 2H₂O ® 2NaOH + H₂

3. Взаимодействие с кислотами (только металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода:

Fe + 2HCl®FeCl₂ + H₂

Химические свойства неметаллов

Химические свойства неметаллов более специфичны.

1. Неметаллы взаимодействуют с металлами

2Na + Cl₂® 2NaCl

2. Неметаллы взаимодействуют с неметаллами

S + O₂® SO₂

S + 3F₂® SF₆

3. Некоторые металлы обладают восстановительными свойствами

С + FeO® Fe + CO

C + CO₂® 2CO

Дата добавления: 2017-01-13