- •Химия металлов
- •1.1. Общая характеристика металлов
- •1.2. Сплавы
- •1.3. Методы получения металлов
- •1.6. Переходные металлы и их соединения
- •Химия неметаллов
- •2.1. Общая характеристика неметаллов
- •2.2.Бор и его соединения
- •2.3. Азот, фосфор и их соединения
- •2.4. Кислород, сера, селен, теллур и их соединения
- •2.5. Галогены и их соединения
- •Неорганические соединения углерода, кремния и германия
- •3.1. Общая характеристика углерода, кремния и германия
- •3.2. Аллотропные формы углерода
- •3.3. Неорганические соединения углерода
- •3.4. Соединения кремния и германия
- •3.5. Химия полупроводников
- •Силикаты и алюмосиликаты
- •4.1. Общая характеристика
- •4.2.Стекло, ситаллы
- •4.3. Цементы
- •4.4. Керамика
- •4.5. Фарфор
- •Нанохимия. Наночастицы Наноматериалы
- •5.1. Общая характеристика наносистем. Основные понятия
- •5.2. Размерные эффекты
- •5.3. Методы получения наночастиц
- •5.4. Наноматериалы и методы их получения
- •5.5. Реакционная способность наноматериалов
- •5.6. Перспективы развития нанохимии
- •Ответы к задачам
- •Учебное издание
16.Гусев А.И. Нанокристаллические материалы /А.И. Гусев, А.А. Ремпель. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. 224 с.
Ответы к задачам
1.29.Возможны пары: K-Rb, Rb-Cs, Cu-Ni, Ag-Au.
1.30.AG° = -387,2 кДж/моль.
1.31.Реакции поглощения С02 из воздуха.
1.37. Растворимость РЬ(ОН)2 в воде при 25 °С составляет 0,7-10 5 М, или 1,7 мг/л.
1.39.0 2 - окислитель, СГ (в составе TiCU) - восстановитель.
1.40.1) Восстановительные свойства V2+ в VC12,
2)окислительные свойства V5+ в NaV03,
3)основные свойства V 02,
4)-кислотные свойства V 02.
1.42.Сг(К) + H2S04(P) —>CrSO^p) + Н2(Г).
W(K) + 2HN03(P) + 8HF(P) ^ H2[WF8](p) + 2N02(r) + 4Н20 (ж).
MO(K) - аналогичная реакция.
1.43.1) ДG° = -126 кДж/моль, реакция возможна,
2)AG° = 8 кДж/моль, реакция не возможна.
1.44.2MnS04(P) + 5РЬ02(К) + 6HN03(p)=
=2НМп04(р) + 3Pb(N03)2(P) + 2PbS04(K) + 2Н20(Ж),
Мп02(к) + Н2С20 4(р) + H2S04(p) = MnS04(P) + 2С02(Г) + 2Н20(Ж), 2KMn04(p) + Cr2(SC>4)3(p) + ЗН20(Ж) —>2Мп02(К) + К2Сг20 2(Р) + 3H2S04(P).
1.45. Значения Е°: 1) 0,16 В, 2) -0,63 В, 3) -0,92 В. Только Fe(OH)2 можно окислить с помощью 0 2 в щелочной среде.
1.47.2Ag(K) + H2S(r) = Ag2S(K) + Н2(Г), AG° = -7 кДж/моль.
1.50.3ZnS(K) + 8KN03(P) 3Zn(N03)2(P) + 3S(K) + 2NO(r) + 4Н20 (Ж), CdS(K) + HN03(P)- аналогичное уравнение,
3HgS(K) + 8HN03(P) + 6HCl(p) = 3HgCl2(p) + 3H2S04(P) + 8NO(r) + 4Н20 (Ж).
2.13. H3B 03(p) + KOH(p) 4=*= K[B(OH)4](P).
2.14.AG°299K= -162,2 кДж/моль.
2.15.[NO] = 3,0-10~5 моль/л.
2.16.H3P 04.
2.19. 0 3(г) + 2N02(r> - ^ 0 5(Г) + 02(Г),
30з(Г) + Cr2(S04)3(p) + ЮКОН(р) = 2КгСг04(Р) + 3K2S04(P) + ЗОг(Г) + 5Н20(Ж),
40з(г) + PbS(K) —PbS04(K) + 402(Г). 2.20. pH = 4,0.
2.21. Cr2S3 + 6Н20 = 2Cr(OH)3 + 3H2S, Na2S + Н20 = NaHS + NaOH.
ZnS практически не испытывает гидролиза, т.к. сульфид цинка менее растворим, чем гидроксид цинка.
2.22. 2H2S + S02 = 3S + 2Н20, H2S - восстановитель, SO2 - окислитель.
2.23. О |
О |
о |
о |
II |
II |
II |
II |
KO-S-O-S-OK |
KO-S-O-O-S-OK |
||
II |
II |
II |
II |
о |
о |
о |
о |
Валентность серы в каждом из этих соединений равна шести.
2.25.1,210~3 М и 6,4-10~5 М.
2.26.93,4%.
2.27.1) 2С12(г) + 2Ва(ОН)2(Р) = ВаС12(г) + Ba(C10)2(p) + 2Н20 (ж),
2)НС10(р) + S02(r) + Н20(ж) = НС1(Р) + H2S04(P),
3)4НС1(Р) + Р Ь 02(К) = С12(г) + РЬС12(К) + 2Н20 (ж),
4)НС10з(Р) + 5НС1(р) = ЗС12(г) + ЗН20 (ж).
3.12.Ве2С(К) + 4Н20 (ж) = 2Ве(ОН)2(К) + СН4(Г), СаСг(к) + 2НгО(Ж) = Са(ОН)2(Р;К) + Н2С2(Г),
Мп3С(К) + 6Н20(Ж) = ЗМп(ОН)2(К) + СН4(Г) + Над.
3.13.pH = 11,7.
3.16.1) Прямой синтез СН4 принципиально возможен, прямой синтез для SiH4 невозможен;
2)возможно термическое разложение СН4 и SiH4, более легко разлагается SiH4.
4.7.Состав муллита выражается формулой ЗА^Оз^Ю г.
5.1.< 10 нм.
Учебное издание
Вольхин Владимир Васильевич, Леонтьева Галина Васильевна
ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ И НЕМЕТАЛЛОВ. НАНОХИМИЯ. НАНОМАТЕРИАЛЫ
Учебное пособие
Лит. редактор Я.Г Важенина Техн. редактор Г.Я. Шшоносова
Корректор Е.В. Копытина
Лицензия ЛР № 020370
Подписано в печать 11.05.05. Формат 70x100/16 Набор компьютерный. Уел. печ. л. 10,96.
Уч.-изд. л. 11,82. Тираж 500 экз. Заказ № 579/2005.
Редакционно-издательский отдел Пермского государственного технического университета
Адрес: 614600, г. Пермь, Комсомольский пр., 29а
Отпечатано в Отделе электронных издательских систем ОЦНИТ Пермского государственного технического университета
Адрес: 614600, г. Пермь, Комсомольский пр., 29а, к. 113, тел. (3422) 198-033
IA
Is
1,008
iH
щелочные |
электронная |
металлы |
конфигурация |
атомный |
относительная |
номер |
|
|
атомная масса |
водород |
|
ПА |
|
[Hc]2s |
[Hc)2si |
щелочно |
|
6,941 |
9,012 |
земельные |
|
металлы |
|||
з1Л |
оВе |
||
переходные металлы |
ЛИТИЙ |
бериллий |
[Ne]3s |
[Ne]3s2 |
22,990 |
24,30$ |
u N a |
n M g |
натрий |
матий |
[Ar]4s |
[Ar]4s2 |
39,098 |
40,078 |
1 9 К |
: o C a |
калий |
кальций |
[Kr]5s |
[Kr]5s2 |
85,468 |
87,62 |
3 ? R b |
3 e S r |
рубидий |
стронций |
[Xc]6s |
(Xe]6? |
132,905 |
137,327 |
55C S |
s e B a |
цезий |
барий |
[Rn]7s |
[Rn]7s2 |
223,020 |
226,025 |
8 7 F r |
ssRa |
франций |
радий |
У |
ъ |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
, ' |
Ш Б |
IVB |
VB |
VIB |
VIIB |
VIUB |
V IIIB l |
[Ar)3d4s2 |
[Ar]3d24s2 |
(Ar]3d34s2 |
[Ar]3d54s |
[Ar]3dV |
[Ar]3dV |
[Ar]3d'4s2 |
|
44,956 |
47,867 |
50,942 |
51,996 |
54,938 |
55,845 |
58,933 |
|
2 ,S c |
2 2 T i |
23V |
2 4 С Г |
2 s M l l |
2 6 F e |
2 7 C O |
|
скандий |
титан |
ванадий |
хром |
марганец |
железо |
кобальт |
|
[Kr]4d5s2 |
[Kr]4d25s2 |
[K.r]4d‘5s |
[Kr]4ds5s |
[Kr]4d',5s |
[Kr]4d75s |
[Kr]4dk5s |
|
88,906 |
91,224 |
92,906 |
95,94 |
98,906 |
101,07 |
102,906 |
|
3 9 Y |
4 o Z r |
4 i N b |
42M O |
43T C |
4 4 R U |
4 s R h |
|
иттрий |
цирконий |
ниобий |
молибден |
технеций |
рутений |
родий |
|
[Xe]5d6s' |
[Xe]4fT4 d r ~ [Xe]4f45d3 |
[Xe]4f*45d4 |
[XeHf^d5 |
рСс]4^5d6 |
(Xe]4f*45d7 |
||
|
|
6s2 |
6s2 |
6s2 |
6s2 |
6s2 |
6s2 |
138,906 |
178,49 |
180,948 |
183,84 |
186,207 |
190,23 |
192J 17 |
|
$ 7 L a * |
7 2 H f |
7 з Т а |
74W |
7 s R e |
7 6 0 S |
771Г |
|
лантан |
гафний |
тантал |
вольфрам |
рений |
осмий |
иридий |
|
[Rn]6d7s2 |
[Rn]5f” 6d2 |
[Rn]5f*46dJ |
[Rn]5f” 6d4 |
[Rn]5f” 6d5 |
[Rn]5f” 6d‘ |
(Rn]5fl,6d7 |
|
|
|
7s2 |
7s2 |
7s2 |
7s2 |
7 S 2 |
7s2 |
227,028 |
261,108 |
262,114 |
263,118 |
262,123 |
265 |
266 |
|
|
* |
104Rf |
105 Db |
106 S g |
107 Bh |
108 HS |
109 Mt |
89A C |
|||||||
аюиний |
резерфордий дубний |
сиборгий |
борий |
хассий |
мейтнерий |
|
лантаноиды |
1хё]4?6? |
[Xe]4f46s2 |
[Xe]4f*6s2 |
[Xe]4(*6s2 |
[Xe]4f*6s4 |
[Xe]4f6s2 |
|
140,116 |
140,908 |
144,24 |
146,915 |
150^6 |
151,964 |
|
|
|
||||||
|
|
ssCe |
soPr |
6oNd |
eiPm |
62S111 |
бзЕи |
|
|
церий |
празеодим |
неодим |
прометий |
самарий |
европий |
|
актиноиды |
(Rn]6d27s2 |
[RnJSfad^s2 |
(ЙзРбТт?- |
[RnJSfed^s2 |
[Rn}5f*7sJ |
(Rji]5f7s2 |
|
232,038 |
231,036 |
238,029 |
|
244,064 |
243,06 |
|
|
|
237,048 |
|||||
|
|
9oTh |
9iPa |
9 2 U |
93Np |
94PU |
osAm |
|
|
торий |
протактиний |
уран |
нептуний |
плутоний |
америций |
|
|
|
|
|
газы |
|
|
|
|
|
|
|
халькогены |
^галогены |
|
4,003 |
|||
|
|
|
13 |
14 |
|
||||
|
|
|
1 5 \ |
16 |
|
2H e |
|||
|
|
|
1ПА |
IVA |
VA4 ^ |
VIA A\ ”VIIA гелий |
|||
|
|
|
[Hc]2s22p |
[He]2s22p2 |
[He]2s22p3 |
[He]2s22p4 |
[He]2s22p5 |
[He]2sJ2p6 |
|
|
|
|
10,811 |
12,011 |
14,007 |
15,999 |
|
18,998 |
20,180 |
|
|
|
sB |
бС |
7N |
80 |
|
9 F |
i o N e |
|
|
|
бор . |
углерод |
азот |
кислород |
фтор |
неон |
|
|
|
|
[Ne]3s23p |
[Ne]3s23p2 |
[Ne]3s23pJ |
[Ne]3s23p4 |
[Ne]3s23p5 |
[Ne]3s23p6 |
|
|
|
|
26,982 |
28,086 |
30,974 |
32,066 |
|
35,453 |
39,948 |
10 |
11 |
i 5 \ |
13AI |
u S i |
15P |
16S |
|
17C1 |
i e A r |
V1IIB2 |
1Б |
IIB алюминий |
кремний |
фосфор |
сера |
|
хлор |
аргон |
|
[Ar]3dk4sJ |
[Ar]3d,d4s |
[Ai]3d'“4sJ |
[Ar]3d104s2 |
[Аг]3^°48к |
[Ar]3d °4s2 |
[Ar]3d'"4s2 |
[Ar]3d,04s2 |
[Ar]3d,04s2 |
|
58,693 |
63,546 |
65,39 |
4p |
4p2 |
4pJ |
V |
|
4p5 |
4p6 |
69,723 |
72,61 |
74,922 |
78,96 |
|
79,904 |
83,80 |
|||
z s N i |
2 9 C l l |
3 o Z n |
3 i G a |
3 2 G C |
3 3 A S |
3 4 S e |
|
35В Г |
звКг |
никель |
медь |
ЦИНК |
галлий |
германий |
мышьяк |
селен |
|
бром |
криптон |
|
[Kr]4d'°5s " |
[Kr]4d'°5s2 |
[Kr]4d‘“5sJ |
[Kr]4d'°5s2 |
[Kr]4d,05s2 |
[Kr]4d'°5s2 |
[Kr]4d'“5s2 |
[Kr]4dio5s2 |
|
106,42 |
107,868 |
112,411 |
5p |
5p! |
5p3 |
V |
|
5ps |
5p6 |
114,818 |
118,710 |
121,760 |
127,60 |
|
126,904 |
131,29 |
|||
4ePd |
4 7 A g |
4sCd |
4 9 lll |
5 o S ll |
5lSb |
5гТе |
53 l |
54Xe |
|
палладий |
серебро |
кадмий |
индий |
олово |
сурьма |
теллур |
|
иод |
ксенон |
[Xe]4f‘‘*5d’ |
[Xe]4f” 5d10 |
[Xe]4f45driJ |
[Xe]4f"5d'G [Xe]4f,45d10 |
[Xe)4f*,5d10 |
[Хе]4Г5б1Ь [Xe]4fl45d10 |
[Xe)4fM5d'° |
|||
6s |
6s |
6s2 |
6s26p |
6s26p2 |
6s26p3 |
6s26p4 |
|
6s26p5 |
6s26p6 |
195,078 |
196,967 |
200,59 |
204383 |
207,2 |
208,980 |
208,982 |
209,987 |
222,018 |
|
7ePt |
79AU |
8 o H g |
eiTl |
8 2 Р Ъ |
8 3 B i |
84P0 |
|
8 s A t |
seRn |
платина |
золото |
ртуть |
таллий |
свинец |
висмут |
полоний |
астат |
радон |
|
[Rn]5f"6d9 |
[RnlSf^d"1- |
|
|
|
|
|
|
|
|
7s |
7s |
|
|
|
|
|
|
|
|
269 |
272 |
|
|
|
|
|
|
|
|
110 |
111 |
|
|
|
|
|
|
|
|
[Xe]4f’5d |
[ X e ) A f 6 s i |
[Xe]4fl®6sI |
[Xc]4fH16s2 |
[Xe]4f*26s2 |
[Xe]4flJ6si |
[Xe]4fu6si |
[Xe]4fl,5d |
6s2 |
|
|
|
|
168,93 |
|
6s2 |
157,25 |
158,925 |
162,50 |
164,930 |
167,26 |
173,04 |
174,967 |
64Gd |
65Tb |
««Dy |
67HO |
esEr |
eoTm |
7 |
7lLll |
|
|
oYb |
лютеций |
||||||
гадолиний |
тербий |
диспрозий |
гольмий |
эрбий |
тулий |
иттербий |
||
[Rnl5f,6d1 |
[Rn]5f,7si |
[RnJSf^s2 |
[Rn]5f"7s2 |
[Rn]5fH27s5 |
[Rn]5fl,7s2 |
[Rn]5f^7sJ |
i R r i s P e d 1 |
|
7 |
* 2 |
|
|
|
|
|
|
7s2 |
/ |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
247,070 |
247,070 |
251,080 |
252,083 |
257,095 |
258,099 |
259,101 |
260,105 |
|
9 |
б С т |
9 7 B k |
9 e C f |
9 9 Ё 8 |
looFm |
10lMd |
I02NO |
ю з Ь г |
кюрий |
берклий |
калифорний эйнштейний фермий |
менделевий нобелий |
лоуренсий |