Автор: Пользователь скрыл имя, 17 Декабря 2012 в 02:00, реферат
Спектральный анализ позволяет определять элементный состав вещества. Так как каждый элемент имеет свой уникальный спектр, такой вид исследования позволяет определить само вещество in situ, то есть дистанционно. Сущность метода заключается в том, что каждый атом химического элемента имеет строго определённую резонансную частоту, в результате чего именно на этой частоте он излучает или поглощает свет. Это приводит к тому, что в спектроскопе на спектрах видны линии (тёмные или светлые) в определённых местах, характерных для каждого вещества.
Введение
Краткий обзор основных свойств
Обобщение основных свойств (в виде таблицы)
Ученые и открытия
Заключение
Литература
Витебский государственный медицинский университет
Кафедра общей и неорганической химии
Тема реферата:
«ОБЗОР СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ Р-ЭЛЕМЕНТОВ»
Выполнил: Кардаш Глеб Юрьевич
студент 1 курса л.ф.
группа № 25
_________,16.09.2012
Проверил:_____________________
_________, 17.09.2012
Витебск 2012
Оглавление:
Введение
Краткий обзор основных свойств
Обобщение основных свойств (в виде таблицы)
Ученые и открытия
Заключение
Литература
Введение:
Спектральный анализ позволяет определять элементный состав вещества. Так как каждый элемент имеет свой уникальный спектр, такой вид исследования позволяет определить само вещество in situ, то есть дистанционно. Сущность метода заключается в том, что каждый атом химического элемента имеет строго определённую резонансную частоту, в результате чего именно на этой частоте он излучает или поглощает свет. Это приводит к тому, что в спектроскопе на спектрах видны линии (тёмные или светлые) в определённых местах, характерных для каждого вещества. Еще до появления модели Бора физики научились различать в таких спектрах близко расположенные линии, отличающиеся по внешнему виду. Одни из них (очень узкие) получили название "резких" (от англ. sharp). Наиболее яркие линии назвали "главными" (от англ. principle). Наблюдались более широкие линии - их назвали "размытыми" (diffuse). Еще один сорт линий имеет название "фундаментальных" (от англ. fundamental). По первым буквам английских названий говорили о наличии в спектрах испускания s-, p-, d- и f-линий. Применительно к модели Бора это означает, что в спектрах атомов более сложных, чем водород, постоянные электронные уровни могут состоять из нескольких близко расположенных подуровней:
s-подуровень назван по "резкой" (sharp) линии,
p-подуровень назван по "главной" (principal) линии,
d-подуровень назван по "диффузной", “размытой” (diffuse) линии,
f-подуровень назван по "фундаментальной" (fundamental) линии.
С помощью спектров выяснилось,
что первый уровень (n = 1) не содержит
каких-либо подуровней, кроме s. Второй
уровень состоит из двух подуровней
(s и p), 3-й уровень - из трех подуровней
(s, p, и d) и т.д. Как мы видим, подуровни
обозначаются по первым буквам английских
названий соответствующих линий
в спектрах. В дальнейшем более
высокие подуровни стали
На середину 2012 года известно
118 химических элементов (с порядковыми
номерами с 1 по 118), ниже мы рассмотрим
30 из них, которые находятся с IIIA-
P-элементы
Свойства элементов периодически
изменяются в соответствии
с зарядом ядер их атомов.
IIIA-VIIIA-группа периодической системы; p-элементы расположены во втором и третьем малых периодах, а также в четвертом—шестом больших периодах. Общая электронная формула p-элементов ns2np6. В периодах при увеличении заряда ядра атомные радиусы и ионные радиусы p-элементов уменьшаются, энергия ионизации и сродство к электрону возрастают, электроотрицательность увеличивается, окислительная активность соединений и неметаллические свойства элементов усиливаются. В группах радиусы атомов увеличиваются. От 2p-элементов к 6p-элементам энергия ионизации уменьшается. Усиливаются металлические свойства p-элемента в группе с увеличением порядкового номера.
В подгруппе IIIА рассматривают отдельно B, Al и подгруппу галлия (Ga, In, Tl), в IVА – C, Si и подгруппу германия (Ge, Sn, Pb), в VА – пниктогенов N, P и подгруппу мышьяка (As, Sb, Bi), в VIА – O и подгруппу халькогенов (S, Se, Te, Po), в VIIА – галогены (F, Cl, Br, I, At), в VIIIА – Ne, Ar и подгруппу криптона (Kr, Xe, Rn).
ОБЗОР СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ Р-ЭЛЕМЕНТОВ IIIA-VIIIA ГРУПП
1) Строение атома ns2np1-6
Металлы IIIA – Al, Ga, In, Tl
IVA – Ge, Sn, Pb
VA – Sb, Bi
VIA – Po
Большинство р-элементов неметаллы. Степень окисления, как правило, переменная. Высшая - № группы (O, F !). Низшая IV-VII групп (№ группы – 8). Четная группа – четная степень окисления, нечетная группа – нечетная степень окисления.Сверху вниз уменьшается устойчивость высших степеней окисления.
Tl+1 (+3) Pb+4 (+6) Bi+3 (+5) Po+4 (+6) At(+7)
Соединения Tl+3, Pb+4, Bi+5 – сильные окислители (+ne-) (Tl2O3, TlCl3, PbO2, NaBiO3 …).
Элементы с высокими значениями ЭО – сильные окислители (F2, O2, Cl2):
Металлы Al, Ga, In, Tl, Sn, Pb – восстановители.
Pb + 2CH3COOH = Pb(CH3COO)2 + H2
Большинство р-элементов обладают
двойственной окислительно-
С+CaO=CaC+CO
2) Нахождение в природе.
Самые распространенные O2, Si, Al, P, S, N. С – не очень, Sn, As, Sb, Bi – распространены. Ge, Te, Se, Tl, In – редкие рассеянные элементы. В свободном виде O2, N2, C, S, инертные газы. Большинство образуют оксиды, сульфиды, галогениды и т.д.
3) Получение.
1. Электролиз (Al, Ga, In, Tl, F2, Cl2). Al2O3 Тпл. = 2072 °С, в расплаве криолита Na3[AlF6] Тпл.= 900 °С.
электролиз , t
2. Карботермия (Ge, Sn, Pb, Si), металлотермия (B, Si)
SnO2 + 2C = Sn + 2CO
PbO + CO = Pb + CO2
SiO2 (B2O3) + Mg Si (B) + MgO
3. Ректификация (перегонка) жидкого воздуха.
N2, O2, инертные газы.
4) Физические свойства
(Тпл., Ткип. тип кристаллической
решетки) зависят от
5)Химические свойства
Ученые и открытия
Впервые получен в 1808 году французскими физиками Ж.Гей-Люссаком и Л.Тенаром нагреванием борного ангидрида B2O3 с металлическим калием. Через несколько месяцев бор получил Х.Дэви электролизом расплавленного B2O3.
Название элемента произошло от арабского слова бурак (араб. بورق) или персидского бурах (перс. بوره)[2], которые использовались для обозначения буры[3].
Углерод в виде древесного угля применялся в глубокой древности для выплавки металлов. Издавна известны аллотропные модификации углерода — алмаз и графит. На рубеже XVII—XVIII вв. возникла теория флогистона, выдвинутая Иоганном Бехером и Георгом Шталем. Эта теория признавала наличие в вкаждом горючем теле особого элементарного вещества — невесомого флюида — флогистона, улетучивающегося в процессе горения. Так как при сгорании большого количества угля остается лишь немного золы, флогистики полагали, что уголь — это почти чистый флогистон. Именно этим объясняли, в частности, «флогистирующее» действие угля, — его способность восстанавливать металлы из «известей» и руд. Позднейшие флогистики, Реомюр, Бергман и другие, уже начали понимать, что уголь представляет собой элементарное вещество. Однако впервые таковым «чистый уголь» был признан Антуаном Лавуазье, исследовавшим процесс сжигания в воздухе и кислороде угля и других веществ. В книге Гитона де Морво, Лавуазье, Бертолле и Фуркруа «Метод химической номенклатуры» (1787) появилось название «углерод» (carbone) вместо французского «чистый уголь» (charbone pur). Под этим же названием углерод фигурирует в «Таблице простых тел» в «Элементарном учебнике химии» Лавуазье. В 1791 году английский химик Теннант первым получил свободный углерод; он пропускал пары фосфора над прокалённым мелом, в результате чего образовывались фосфат кальция и углерод. То, что алмаз при сильном нагревании сгорает без остатка, было известно давно. Ещё в 1751 г. французский король Франц I согласился дать алмаз и рубин для опытов по сжиганию, после чего эти опыты даже вошли в моду. Оказалось, что сгорает лишь алмаз, а рубин (окись алюминия с примесью хрома) выдерживает без повреждения длительное нагревание в фокусе зажигательной линзы. Лавуазье поставил новый опыт по сжиганию алмаза с помощью большой зажигательной машины и пришёл к выводу, что алмаз представляет собой кристаллический углерод. Второй аллотроп углерода — графит — в алхимическом периоде считался видоизменённым свинцовым блеском и назывался plumbago; только в 1740 г. Потт обнаружил отсутствие в графите какой-либо примеси свинца. Шееле исследовал графит (1779) и, будучи флогистиком, счёл его сернистым телом особого рода, особым минеральным углём, содержащим связанную «воздушную кислоту» (СО2) и большое количество флогистона. Двадцать лет спустя Гитон де Морво путем осторожного нагревания превратил алмаз в графит, а затем в угольную кислоту. В начале XIX века в русской химической литературе иногда применялся термин «углетвор» (Шерер, 1807; Севергин, 1815); с1824 года Соловьёв ввёл название «углерод». Соединения углерода имеют в названии часть карб(он)- от лат. Carbō (род. п.carbōnis) «уголь».
Азо́т (от др.-греч. ἄζωτος — безжизненный, лат. nitrogenium), вместо предыдущих названий («флогистированный», «мефитический» и «испорченный» воздух) предложил в 1787 году Антуан Лавуазье, который в то время в составе группы других французских учёных разрабатывал принципы химической номенклатуры. В то время уже было известно, что азот не поддерживает ни горения, ни дыхания. Это свойство и сочли наиболее важным. Хотя впоследствии выяснилось, что азот, наоборот, крайне необходим для всех живых существ, название сохранилось во французском и русском языках.
Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 года путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы). Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха (и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом»). О своём открытии Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье. В 1775 году А. Лавуазье установил, что кислород является составной частью воздуха, кислот и содержится во многих веществах. Несколькими годами ранее (в 1771 году) кислород получил шведский химик Карл Шееле. Он прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота. Шееле назвал этот газ «огненным воздухом» и описал своё открытие в изданной в 1777 году книге (именно потому, что книга опубликована позже, чем сообщил о своём открытии Пристли, последний и считается первооткрывателем кислорода). Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье. Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Пьера Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида. Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле. Его работа имела громадное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория. Лавуазье провёл опыт по сжиганию различных веществ и опроверг теорию флогистона, опубликовав результаты по весу сожженных элементов. Вес золы превышал первоначальный вес элемента, что дало Лавуазье право утверждать, что при горении происходит химическая реакция (окисление) вещества, в связи с этим масса исходного вещества увеличивается, что опровергает теорию флогистона.
Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье. Слово кислород (именовался в начале XIX века ещё «кислотвором») своим появлением в русском языке до какой-то степени обязано М.В.Ломоносову, который ввёл в употребление, наряду с другими неологизмами, слово «кислота»; таким образом слово «кислород», в свою очередь, явилось калькой термина «оксиген» (фр. oxygène), предложенного А. Лавуазье (от др.-греч.ὀξύς — «кислый» и γεννάω — «рождаю»), который переводится как «порождающий кислоту», что связано с первоначальным значением его — «кислота», ранее подразумевавшим вещества, именуемые по современной международной номенклатуре оксидами.
Первое соединение фтора — флюорит (плавиковый шпат) CaF2 — описано в конце XV века под названием «флюор». В 1771 году Карл Шееле получил плавиковую кислоту. Как один из атомов плавиковой кислоты элемент фтор был предсказан в 1810 году, а выделен в свободном виде лишь 76 лет спустя Анри Муассаном в 1886 году электролизом жидкого безводного фтористого водорода, содержащего примесь кислого фторида калия KHF2. Название «фтор» (от др.-греч. Φθόρος — разрушение), предложенное Андре Ампером в 1810 году, употребляется в русском и некоторых других языках; во многих странах приняты названия, производные от латинского «fluorum» (которое происходит, в свою очередь, от fluere — «течь», по свойству соединения фтора, флюорита (CaF2), понижать температуру плавления руды и увеличивать текучесть расплава).
Неон открыли в июне 1898 года шотландский химик Уильям Рамзай и английский химик Морис Траверс. Они выделили этот инертный газ «методом исключения», после того, как кислород, азот, и все более тяжёлые компоненты воздуха были превращены в жидкость. Элементу дали незамысловатое название «неон», что в переводе с греческого означает «новый». В декабре 1910 года французский изобретатель Жорж Клод сделал газоразрядную лампу, заполненную неоном. Название происходит от греч. Νέος — новый. Существует легенда, согласно которой название элементу дал тринадцатилетний сын Рамзая — Вилли, который спросил у отца, как тот собирается назвать новый газ, заметив при этом, что хотел бы дать ему имя novum лат.— новый. Его отцу понравилась эта идея, однако он посчитал, что название neon, образованное от греческого синонима, будет звучать лучше.
Заключение: