d-elementer og deres forbindelser har en rekke karakteristiske egenskaper: variable oksidasjonstilstander; evne til å danne komplekse ioner; dannelse av fargede forbindelser.
Sink er ikke et overgangselement. Dets fysiske og kjemiske egenskaper tillater ikke at det klassifiseres som et overgangsmetall. Spesielt utviser den i sine forbindelser bare én oksidasjonstilstand og utviser ikke katalytisk aktivitet.
d-elementer har noen funksjoner sammenlignet med elementer i hovedundergruppene.
1. I d-elementer er kun en liten del av valenselektronene delokalisert gjennom hele krystallen (mens i alkali- og jordalkalimetaller er valenselektronene fullstendig overgitt til kollektiv bruk). De resterende d-elektronene deltar i dannelsen av rettede kovalente bindinger mellom naboatomer. Dermed har disse elementene i krystallinsk tilstand ikke en rent metallisk binding, men en kovalent-metallisk binding. Derfor er de alle harde (unntatt Hg) og ildfaste (unntatt Zn, Cd) metaller.
De mest ildfaste metallene er VB- og VIB-undergruppemetallene. I dem er halvparten av d-undernivået fylt med elektroner og det maksimalt mulige antallet uparrede elektroner realiseres, og derfor det største antallet kovalente bindinger. Ytterligere fylling fører til en reduksjon i antall kovalente bindinger og et fall i smeltetemperaturer.
2. På grunn av de ufylte d-skallene og tilstedeværelsen av ufylte ns- og np-nivåer som er nære i energi, er d-elementer utsatt for kompleks dannelse; deres komplekse forbindelser er vanligvis fargede og paramagnetiske.
3. d-elementer oftere enn elementer i hovedundergruppene danner forbindelser med variabel sammensetning (oksider, hydrider, karbider, silicider, nitrider, borider). I tillegg danner de legeringer med hverandre og med andre metaller, samt intermetalliske forbindelser.
4. D-elementer kjennetegnes av et stort sett med valenstilstander (tabell 8.10) og som en konsekvens endringer i syre-base og redoksegenskaper over et bredt område.
Siden noen av valenselektronene er i s-orbitaler, er de laveste oksidasjonstilstandene de viser vanligvis lik to. Unntaket er elementene hvis ioner E +3 og E + har stabile konfigurasjoner d 0, d 5 og d 10: Sc 3+, Fe 3+, Cr +, Cu +, Ag +, Au +.
Forbindelser der d-elementer er i den laveste oksidasjonstilstanden danner krystaller av ionisk type, i kjemiske reaksjoner viser grunnleggende egenskaper og er som regel reduksjonsmidler.
Stabiliteten til forbindelser der d-elementer er i høyeste oksidasjonstilstand (lik gruppenummeret) øker innenfor hver overgangsserie fra venstre til høyre, og når et maksimum for 3d-elementer i Mn, og i den andre og tredje overgangsserien i henholdsvis Ru og Os . Innenfor en undergruppe avtar stabiliteten til forbindelser med den høyeste oksidasjonstilstanden i serien 5d > 4d > 3d, noe som fremgår av arten av endringen i Gibbs-energien (isobarisk-isotermisk potensial) til forbindelser av samme type, for eksempel :
Dette fenomenet skyldes det faktum at med en økning i hovedkvantetallet innenfor en undergruppe, avtar forskjellen mellom energiene til (n – 1)d- og ns-undernivåene. Disse forbindelsene er preget av kovalent polare bindinger. De er sure i naturen og er oksidasjonsmidler (CrO 3 og K 2 CrO 4, Mn 2 O 7 og KMnO 4).
Forbindelser der d-elektroner er i mellomliggende oksidasjonstilstander, viser amfotere egenskaper og redoksdualitet.
5. Likheten til d-elementer med elementene i hovedundergruppene E(0) manifesteres fullt ut i elementene i den tredje gruppen ns 2 np 1 og (n – 1)d 1 ns 2. Når gruppetallet øker, synker det; elementer i undergruppe VIIIA er gasser, VIIIB er metaller. I den første gruppen dukker det igjen opp en fjern likhet (alle grunnstoffer er metaller), og elementene i undergruppe IB er gode ledere; denne likheten forsterkes i den andre gruppen, siden d-elementene Zn, Cd og Hg ikke deltar i dannelsen av en kjemisk binding.
6. d-elementer IIIB–VIIB av undergrupper i høyere oksidasjonstilstander er like i egenskaper som de tilsvarende p-elementene. I høyere oksidasjonstilstander er Mn (VII) og Cl (VII) således elektroniske analoger. Likheten til elektroniske konfigurasjoner (s 2 p 6) fører til lignende egenskaper til forbindelser av heptavalent mangan og klor. Mn 2 O 7 og Cl 2 O 7 under normale forhold er ustabile væsker, som er anhydrider av sterke syrer med generell formel NEO 4. I lavere oksidasjonstilstander har mangan og klor forskjellig elektronisk struktur, som forårsaker en skarp forskjell i egenskapene til forbindelsene deres. For eksempel er lavere kloroksid Cl 2 O (s 2 p 4) et gassformig stoff som er hypoklorsyreanhydrid (HClO), mens lavere manganoksid MnO (d 5) er et fast stoff krystallinsk substans grunnleggende karakter.
7. Som kjent bestemmes reduksjonsevnen til et metall ikke bare av dets ioniseringsenergi (M – ne – → M n + ; +∆H ionisering), men også av hydratiseringsentalpien til det dannede kation (M n) + + mH2O → Mn + mH2O; –∆H hydr). Ioniseringsenergiene til d-elementer er høye sammenlignet med andre metaller, men de kompenseres av de store hydreringsentalpiene til ionene deres. Som et resultat er elektrodepotensialene til de fleste d-elementer negative.
I perioden med økende Z reduseres de reduserende egenskapene til metaller, og når et minimum for elementer fra gruppe IB. Tungmetaller Gruppene VIIIB og IV kalles edle på grunn av deres treghet.
Redokstendensene til forbindelser av d-elementer bestemmes av endringer i stabiliteten til høyere og lavere oksidasjonstilstander, avhengig av deres plassering i det periodiske systemet. Forbindelser med den maksimale oksidasjonstilstanden til et grunnstoff viser utelukkende oksiderende egenskaper, og fra den nedre - restorative. Mn(OH) 2 oksideres lett i luft Mn(OH) 2 + 1/2O 2 = MnO 2 + H 2 O. Mn(IV)-forbindelser reduseres lett til Mn (II): MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O, men oksideres til Mn (VII) av sterke oksidasjonsmidler. Permanganation MnO 4 kan bare være et oksidasjonsmiddel.
Siden for d-elementer innenfor en undergruppe øker stabiliteten til høyere oksidasjonstilstander fra topp til bunn, reduseres oksidasjonsegenskapene til forbindelser med de høyeste oksidasjonstilstandene kraftig. Således er forbindelser av krom (VI) (CrO 3, K 2 CrO 4, K 2 Cr 2 O 7) og mangan (VII) (Mn 2 O 7, KMnO 4) sterke oksidasjonsmidler, og WO 3, Re 2 O 7 og salter av deres tilsvarende syrer (H2WO4, HReO4) reduseres med vanskeligheter.
8. Syre-base-egenskapene til d-elementhydroksidene påvirkes av de samme faktorene (ioneradius og ioneladning) som p-elementhydroksidene.
Hydroksider med lavere oksidasjonstilstander av d-elementer viser vanligvis grunnleggende egenskaper, mens de som tilsvarer høyere oksidasjonstilstander viser sure egenskaper. I mellomliggende oksidasjonstilstander er hydroksider amfotere. Endringen i syre-baseegenskapene til hydroksyder med endring i oksidasjonsgraden er spesielt uttalt i manganforbindelser. I serien Mn(OH) 2 – Mn(OH) 3 – Mn(OH) 4 – H 2 MnO 4 – HMnO 4 varierer egenskapene til hydroksyder fra den svake basen Mn(OH) 2 til den amfotere Mn(OH) 3 og Mn(OH)4k sterke syrer H 2 MnO 4 og HMnO 4 .
Innenfor en undergruppe er hydroksider av d-elementer med samme oksidasjonstilstand preget av en økning i grunnleggende egenskaper når de beveger seg fra topp til bunn. For eksempel, i gruppe IIIB er Sc(OH) 3 en svak base, og La(OH) 3 er en sterk base. Elementer IVB-grupper Ti, Zn, Hf danner amfotere hydroksyder E(OH) 4, men deres sure egenskaper svekkes når de går fra Ti til Hf.
9. Et særtrekk ved overgangselementer er dannelsen av faser med variabel sammensetning. Dette er for det første interstitielle og substitusjonelle faste løsninger og for det andre forbindelser med variabel sammensetning. Faste løsninger dannes av elementer med lignende elektronegativitet, atomradier og identiske krystallgitter. Jo flere grunnstoffer er forskjellige i naturen, jo mindre løselige er de i hverandre og jo mer utsatt er de for å danne kjemiske forbindelser. Slike forbindelser kan ha både konstant og variabel sammensetning. I motsetning til faste løsninger, der gitteret til en av komponentene er bevart, er forbindelser preget av dannelsen nytt gitter og nytt kjemiske bindinger. Med andre ord til kjemiske forbindelser inkluderer bare de fasene med variabel sammensetning som avviker sterkt i struktur og egenskaper fra de opprinnelige.
Forbindelser med variabel sammensetning er preget av følgende egenskaper:
a) Sammensetningen av disse forbindelsene avhenger av fremstillingsmetoden. Avhengig av synteseforholdene har således titanoksider sammensetningen TiO 1,2–1,5 og TiO 1,9–2,0; titan- og vanadiumkarbider – TiC 0,6–1,0 og VС 0,58–1,09, titannitrid TiN 0,45–1,00.
b) Forbindelsene beholder sine krystallgitter med betydelige svingninger i kvantitativ sammensetning, det vil si at de har et bredt spekter av homogenitet. Dermed beholder TiC 0,6–1,0, som følger av formelen, titankarbidgitteret med mangel på opptil 40% karbonatomer i det.
c) Arten av bindingen i slike forbindelser bestemmes av fyllingsgraden av metallets d-orbitaler. Elektroner av de introduserte ikke-metallene okkuperer ledige d-orbitaler, noe som fører til økt kovalens av bindinger. Det er grunnen til at andelen metalliske bindinger i forbindelsene til de innledende elementene i d-serien (IV–V-gruppene) reduseres.
Tilgjengelighet kovalent binding de bekreftes av store positive entalpier for dannelse av forbindelser, høyere hardhet og smeltepunkt, lavere elektrisk ledningsevne sammenlignet med metallene som danner dem.
Kobber er et grunnstoff i den ellevte gruppen av den fjerde perioden i det periodiske systemet for kjemiske elementer til D.I. Mendeleev, med atomnummer 29. Det er betegnet med symbolet Cu (lat. Cuprum). Det enkle stoffet kobber (CAS-nummer: 7440-50-8) er et plastisk overgangsmetall av gyllen-rosa farge (rosa i fravær av en oksidfilm). Det har vært mye brukt av folk i lang tid.
De lange periodene av Mendeleev-systemet, inkludert de såkalte interkalære tiårene, inneholder ti elementer hver, hvor antallet elektroner i det ytre skallet er lik to (to -elektroner) og som bare skiller seg i antall -elektroner. i andre utenfor skall. Slike grunnstoffer er for eksempel grunnstoffene skandium til sink eller yttrium til kadmium.
Det andre skallet fra utsiden spiller en mindre rolle i manifestasjonen av kjemiske egenskaper enn det ytre skallet, fordi forbindelsen mellom elektronene i det ytre skallet og kjernen er svakere enn i andre utenfor. Derfor skiller elementer i hvis atomer de ytre skallene er konstruert identisk og bare de andre skallene på utsiden er forskjellige mye mindre fra hverandre mht. kjemiske egenskaper enn elementer med forskjellige strukturer av ytre skall. Dermed er alle elementene i de interkalære tiårene, som til sammen danner de såkalte sekundære undergruppene av de åtte hovedgruppene i Mendeleev-systemet, metaller, de er alle preget av variabel valens. I sjette periode periodisk system, i tillegg til det innsatte tiåret, er det 14 flere elementer etter lantan, for hvilke forskjellen i strukturen til elektronskallene manifesteres bare i det tredje elektronskallet fra utsiden (/-stedene i det fjerde skallet er fylt ut tilstedeværelsen av fylte steder Disse elementene (lantanider) på -23
Som et resultat av eksperimenter for å bestemme ladningene til atomkjerner, innen det fjerde året det totale antallet kjente elementer- fra hydrogen (Z = 1) til uran (Z = 92) - utgjorde 86. Seks grunnstoffer med atomnummer = 43, 61, 72, 75, 85, 87 manglet imidlertid i systemet, til tross for disse hullene var det allerede klart at i den første perioden av Mendeleev-systemet skulle det være to elementer - hydrogen og helium, i den andre og tredje - åtte elementer hver, i den fjerde og femte - atten hver, i den sjette - trettito elementer.13
Før strukturen til den sjette perioden av Mendeleev-systemet ble avklart, ble element nr. 72 søkt blant sjeldne jordartselementer, og til og med individuelle forskere har allerede annonsert oppdagelsen av dette elementet. Da det ble klart at sjette periode i det periodiske systemet inneholder 32 grunnstoffer, hvorav 14 er sjeldne jordarter, så påpekte N. Bohr at grunnstoff nr. 72 allerede er bak de sjeldne jordarter, i den fjerde gruppen, og er, som Mendeleev forventet, en analog av zirkonium.
Tilsvarende påpekte Bohr at element nr. 75 er i gruppe syv og er Mendeleevs forutsagte analog av mangan. Faktisk, i 3 ble grunnstoff nr. 72, kalt hafnium, oppdaget i zirkonmalm, og det viste seg at alt som tidligere ble kalt zirkonium i hovedsak var en blanding av zirkonium og hafnium.
Samme år 3 ble det foretatt søk etter grunnstoff nr. 75 i ulike mineraler, hvor man, basert på forholdet til mangan, forventet tilstedeværelse av dette grunnstoffet. Kjemiske operasjoner for å isolere dette elementet var også basert på dets antatte likhet i egenskaper med mangan. Søket kulminerte i år 5 e.Kr. med oppdagelsen av et nytt grunnstoff kalt rhenium.24
Men dette har ennå ikke uttømt alle mulighetene for kunstig å skaffe nye elementer. Grensen for det periodiske systemet i området med lette kjerner er satt av hydrogen, siden det ikke kan være et grunnstoff med en kjerneladning mindre enn én.
Men i området med tunge kjerner er denne grensen på ingen måte satt av uran. I sannhet indikerer fraværet i naturen av elementer tyngre enn uran bare at halveringstiden til slike elementer er betydelig mindre enn jordens alder. Derfor, blant de tre trærne med naturlig radioaktivt forfall, inkludert isotoper med massetall A = 4n, 4n- -2 og 4 4-3, er det bare grenene som begynner med langtidsisotopene Tb, og 2 og Alle kortperiodegrener, billedlig talt tørket ut og falt av uminnelige tider. I tillegg tørket det fjerde treet av radioaktivt forfall, inkludert isotoper med massetall A = 4r + 1, fullstendig opp og døde, hvis det noen gang fantes isotoper av denne serien på jorden.
Som kjent inneholder den fjerde og femte perioden av Mendeleev-systemet 18 elementer hver, mens den sjette perioden inneholder 32 elementer, fordi mellom det tredje gruppeelementet lanthan (nr. 57) og det fjerde gruppeelementet hafnium (nr. 72) er det er fjorten flere sjeldne jordartselementer som ligner på lantan .
Etter å ha klarlagt strukturen til den syvende perioden av DI Mendeleevs system, ble det klart at i det periodiske systemet blir den første perioden med to elementer fulgt av to perioder med åtte elementer, deretter to perioder med atten elementer og to perioder med trettito. elementer. I 2. slik periode, som skal ende med element-. Volum nr., mens det fortsatt mangler sytten grunnstoffer, er to av dem ikke nok til å fullføre aktinidfamilien, og element nr. burde allerede være lokalisert i den fjerde gruppen av det periodiske systemet, som er en analog av hafnium.
Når n + / = 5, fylles nivåene l = 3, 1 = 2 (M), l = 4, / = 1 (4p) og til slutt l = 5, / = O (55). Hvis fyllingen av elektroniske nivåer før kalsium fortsatte i økende rekkefølge av antall elektronskall (15, 25, 2p, 33, 3p, 45), så etter å ha fylt 5-plassene til det fjerde elektronskallet, i stedet for å fortsette å fylle dette skall med /7-elektroner, fyllingen av den forrige, tredje begynner , skall - elektroner. Totalt kan hvert skall inneholde, som det fremgår av ovenstående, 10 elektroner. Følgelig blir kalsium i det periodiske systemet fulgt av 10 elementer fra skandium (3.452) til sink (3.452), i atomene som -laget til det tredje skallet er fylt, og først da er p-laget til det fjerde skallet. fylt - fra gallium (3(Sh3 p) til krypton ZiShchz r). I rubidium og strontium, som begynner den femte perioden, vises 55 og 552 elektroner.19
Forskning de siste femten årene har ført til kunstig produksjon av en rekke kortvarige. isotoper av grunnstoffkjernene fra kvikksølv til uran, til gjenoppstandelsen av de lenge døde foreldrene til uran, protactinium og thorium i naturen - sauranelementer fra nr. 93 til nr. - og til rekonstruksjonen av den fjerde forfallsserien, bl.a. isotoper med massetall /4 = 4r-1. Denne serien kan betinget kalles neptunium-forfallsserien, fordi den lengstlevende i serien er isotopen til grunnstoff nr. 93 - hvis halveringstid er nærmere 2 millioner år.
Den sjette perioden begynner med utfylling av to steder for s-elektroner i det sjette skallet, slik at strukturen til de ytre skallene til atomene til element nr. 56 - barium - har formen 4s j0 d 05s2p66s2. Det er åpenbart at med en ytterligere økning i antall elektroner i atomene til grunnstoffer etter barium, kan skjellene fylles med enten 4/-, eller bd-, eller, til slutt, br-elektroner. Allerede i fjerde og femte periode periodisk system, som inneholder 18 elementer, fyller d-plasser andre utenfor skallet oppstod før utfyllingen av p-punktene i det ytre skallet. Så inn sjette periode fyllingen av 6/7 steder begynner kun med grunnstoff nr. 81-thallium I atomene til tjuefire grunnstoffer som ligger mellom barium og tallium, er det fjerde skallet fylt med /-elektroner og det femte skallet med d-elektroner.
Mønstre for endringer i aktiviteten til d-elementer i perioden
Kategorier
Velg overskrift 1. FYSISKE OG KJEMISKE EGENSKAPER TIL OLJE OG NATURGASS 3. GRUNNLEGGENDE OM OLJEFELTS UTVIKLING OG DRIFT 3.1. Flytende drift av oljebrønner 3.4. Drift av brønner med nedsenkbar elektrisk sentrifugal 3.6. Konsept for utvikling av olje- og gassbrønner 7. PRODUKTIVITETSANALYSE AV TEKNOLOGI FOR REPARASJON AV BRØNNER Brønnhodefittings ASFALT HARPIKS-PARAFIN AVSETTELSER Uten overskrifter RØYKFRI GASS FORBRENNING STANGLØSE BRØNNPUMPEENHETER blogun SIRKULASJONSSYSTEMER ENHETER. BESKYTTELSE AV OLJEFELTUTSTYR MOT KORROSJONSBESKYTTELSE MOT KORROSJON AV OLJEFELTUTSTYR ENDRING AV FORLØPET AV EN BRØNNBØRING måling av trykk, strømning, væske, gass og damp MÅLING AV VÆSKEMEDEL OG GASSEMIDLER RS VÆSKE-NIVÅMÅLINGER AV LAVUTBYTTE-PRODUKTER INFORMASJONSTEKNOLOGI I OLJE- OG GASSPRODUKSJON TESTING AV ELEKTRISKE VARMER FOR BRUNN Forskning for dypbrønnpumpebrønner EFFEKTIVITETSSTUDIE ESP kabelkapitalreparasjoner av brønner Kompleks av utstyr type KOS og KOSPU SEW DESIGN ROD DESIGN ROD VESIGN. Kraner. fysiske faktorer BESTEMMELSE AV TRYKK VED PUMPEUTVALGET TESTING AV LOVENDE HORISONTER Optimalisering av DRIFTSMODUS FOR STØTTEDRIFTEN ERFARING AV DRIFTE AV EN BUNNPUMPE MED EN FLEKSIBEL TRaksjons-ELEMENT UTVIKLING AV UTVIKLING WELLS GIN-KOMPLIKASJONER I PROSESSEN MED DYPPE A GRUNNLEGGENDE KONSEPTER OG BESTEMMELSER GRUNNLEGGENDE KONSEPTER OG BESTEMMELSER GRUNNLEGGENDE INFORMASJON OM OLJE, GASS OG GASSKONDENSATS GRUNNLEGGENDE BEREGNINGER I HYDRAULIKKE BEREGNINGER I BORING GRUNNLEGGENDE OM OLJE OG GASSPRODUKSJON GRUNNLEGGENDE OM DIRECTED WEASIGNAL DESIGN ROM SLAMRENSE TILHØRTE GASSER lodding og overflate PACKER HYDROME KANISK DOBBELKOPPE PGMD1 PAKKERE HYDROMEKANISKE, HYDRAULIKKE OG MEKANISKE PAKKERE FOR TEST SØLLER PAKKERE GUMMI-METALK DEKSEL PRMP-1 PAKKER OG ANKER PARAMETRE OG KOMPLETTELSE AV SYSTEM-blokker NING AV PRODUKTIVE FORMASJONER PRIMÆRE METODER AV SEMENTERING AV MOBILE PUMPEENHETER OG ENHETER BEHANDLING AV FELLE-OLJE (OLJESLAM) JODGASSLIFTPROSPEKTER FOR BRUK AV FREMTIDEN BUNNE ØKENDE EFFEKTIVITET ØKENDE DRIFTSEFFEKTIVITET AV SSPU Nedsenking av underjordiske pumper under bunnen av underjordiske brønner UID GJENNOM DEN ÅRLIGE PLASSEN TIL BRØNNER BERGØDSTILLINGSVERKTØY STAMPELTRYKKMÅLERE Trykktap under væskebevegelse langs røret Sikkerhetsregler for brønndrift Regler for reparasjonsarbeid i brønner RD 153-39-023-97 FOREBYGGING AV SALTEDANNELSE FOREBYGGING AV FORMASJONSFORMASJON drift FORDELER VED LANGE SLAG Tilberedning av syreløsninger. RESERVER FOR REDUSERING AV ENERGIFORBRUK UNDER DRIFT REPARASJONER FOR MILJØFORBEDRING AV BRØNNANLEGGENS ROLLE BLOMSTERRØR SELVKJØRENDE ENHETER MED MOBIL... BRØNNPLASSERING RITTER LYS HYDROCARBONS SAMLINGSSYSTEMER Nedihulls KOMPONERINGSSYSTEMER (PRODUKSJONSSYSTEMER). BÅND AV VANN PÅ OLJE- OG GASSPLASSER SPESIELLE IKKE-INNSATT STANG OLJEPRODUKSJONSMETODER SOM ANVENDERS PÅ OJSC FIELDS METODER FOR VURDERING AV TILSTANDEN FOR POP-TILSTAND SAMMENLIGNENDE TESTER AV PUMPEENHETER MIDLER OG METODER FOR KONTROLLMETODER FOR KVALITETSKVALITETSMETODER ERS STAGE OF FELT UTVIKLING Pumpemaskiner Jetpumper jetpumpe GASS MENGDE METER VÆSKE MENGDE METRE Reisemekanismer TEMPERATUR OG TRYKK I BERGTER OG BRØNNER Teoretisk grunnlag sikkerhet STRØMÅLINGSTEKNIKK Teknisk fysikk BEVEGELSESBANE AV BUNNEN AV EN BRØNN Rør INSTRUKSJONER FOR BEREGNING AV KORTSLØSNINGSSTØMMER FORHOLD TIL VÆSKE- OG GASSINNTRØMNING I BRØNNER Installasjoner av underhydraulikk produksjons stempelpumper agms ragmen elektrisk pumper Brønnhodeutstyr VEIKTET BORERØR ESP ESP fullstendig FAKTORER SOM PÅVIRKER DANNINGSINTENSITETEN AV ASPO Fysiske og mekaniske egenskaper til reservoarbergarter FYSISKE KARAKTERISTIKKER AV GASSER AV OLJE OG GASSSTEDER FILTRE Fontenemetode for oljeproduksjon CEMENTERING AV SELLINGSSYSTEMER sementer Slaggsandsementer av skjøtesliping Sugestaver (SR) STANGPUMPEENHETER (SRPU) STANGPUMPER FOR LØFTE OLJESTANGBRØNNPUMPER Stangbrønnpumper SSN DRIFT AV GASSBRØNNER drift av lavutbyttebrønner DRIFT AV LAVUTBYTTE brønner I KONTinuerlig DRIFT AV VANNET PARAFININNEHOLDENDE BRØNN BRØNNBRØNN DRIFT AV BRØNN ESP ELEKTRISK DEHYDRATOR.ELEKTRISK MEMBRANSPUMPE energibesparende nedihulls elektrisk pumpeenhet YAKORI Hensikten med arbeidet er å studere de kjemiske egenskapene til noen overgangsmetaller
og deres forbindelser.
Metaller fra sideundergrupper, de såkalte overgangselementene, tilhører d-elementene, siden d-orbitalene i atomene deres er fylt med elektroner.
I overgangsmetaller er valenselektroner lokalisert i d-orbitalen til det ytterste nivået og S-orbitalen til det ytterste elektroniske nivået. Metallisiteten til overgangselementer forklares av tilstedeværelsen av ett eller to elektroner i det ytre elektronlaget.
Elektroner fra d-orbitalen deltar i kjemiske reaksjoner etter at S-elektronene fra den ytre orbitalen er brukt. Alle eller deler av elektronene til d-orbitalene på det nest siste elektroniske nivået kan delta i dannelsen av kjemiske forbindelser. I dette tilfellet dannes forbindelser som tilsvarer forskjellige valenstilstander. Den variable valensen til overgangsmetaller er deres karakteristiske egenskap (med unntak av metaller fra sekundære undergrupper II og III). Metaller fra sideundergrupper IV, V, VI, VII av grupper kan inkluderes i forbindelser både i høyeste valenstilstand (som tilsvarer gruppenummeret) og i lavere valenstilstander. For eksempel er titan preget av 2-, 3-, 4-valenstilstander, og mangan karakteriseres av 2-, 3-, 4-, 6- og 7-valenstilstander.
Oksider og hydroksider av overgangsmetaller, hvor sistnevnte er i laveste valenstilstand, viser vanligvis grunnleggende egenskaper, for eksempel Fe(OH) 2. Høyere oksider og hydroksider er karakterisert ved amfotere egenskaper, for eksempel TiO 2, Ti(OH) 4 eller sure, for eksempel 
Og 
.
Redoksegenskapene til forbindelsene til de aktuelle metallene er også relatert til valenstilstanden til metallet. Forbindelser med den laveste oksidasjonstilstanden viser vanligvis reduserende egenskaper, og de med den høyeste oksidasjonstilstanden - oksiderende egenskaper.
For eksempel, for manganoksider og hydroksider, endres redoksegenskapene som følger:
Komplekse forbindelser.
Et karakteristisk trekk ved overgangsmetallforbindelser er evnen til å danne komplekser, noe som forklares av tilstedeværelsen av et tilstrekkelig antall frie orbitaler i de ytre og pre-eksterne elektroniske nivåene til metallionene.
I molekylene til slike forbindelser er et kompleksdannende middel plassert i sentrum. Rundt det koordinerer ioner, atomer eller molekyler kalt ligander. Antallet deres avhenger av egenskapene til kompleksdannende middel, graden av dets oksidasjon og kalles koordinasjonsnummeret:
Det kompleksdannende middelet koordinerer to typer ligander rundt seg: anioniske og nøytrale. Komplekser dannes når flere forskjellige molekyler kombineres til ett mer komplekst:
kobber(II)sulfotetraamin, kaliumheksacyanoferrat(III).
I vandige løsninger dissosierer komplekse forbindelser og danner komplekse ioner:
Komplekse ioner selv er også i stand til å dissosiere, men vanligvis i svært liten grad. For eksempel:
Denne prosessen er reversibel og dens likevekt er kraftig forskjøvet til venstre. Derfor, i henhold til loven om masseaksjon,
Kn-konstanten i slike tilfeller kalles ustabilitetskonstanten til komplekse ioner. Jo større konstanten er, desto sterkere er ionets evne til å dissosiere i dets bestanddeler. Kn-verdiene er gitt i tabellen:
Eksperiment 1. Oksidasjon av Mn 2+ ioner til ioner 
.
Tilsett litt blydioksid i reagensrøret slik at kun bunnen av reagensrøret er dekket, tilsett noen dråper konsentrert 
og en dråpe løsning 
. Varm opp løsningen og observer utseendet til ioner 
. Skriv en ligning for reaksjonen. En løsning av mangansalt bør tas i små mengder, siden overskudd av ioner 
gjenoppretter 
til 
.
Forsøk 2. Oksidasjon med ioner 
i sure, nøytrale og alkaliske løsninger.
Ionereduksjonsprodukter 
er forskjellige og avhenger av pH i løsningen. Således, i sure løsninger ionet 
reduseres til ioner 
.
I nøytrale, lett sure og lett alkaliske løsninger, dvs. i pH-området fra 5 til 9, ion 
reduseres til å danne permangansyre:
I sterkt alkaliske løsninger og i fravær av et reduksjonsmiddel, ion 
reduseres til et ion 
.
Hell 5-7 dråper kaliumpermanganatløsning i tre reagensglass 
. Tilsett samme volum fortynnet svovelsyre til en av dem, tilsett ingenting til den andre, og en konsentrert alkaliløsning til den tredje. Tilsett en løsning av kalium- eller natriumsulfitt dråpe for dråpe til alle tre reagensrørene, rist innholdet i reagensrøret, til løsningen blir fargeløs i det første reagensglasset, det dannes et brunt bunnfall i det andre, og løsningen blir grønn i den tredje. Skriv en reaksjonsligning, og husk at ionet 
blir til ioner 
. Gi et estimat på oksidasjonsevnen 
i ulike miljøer i henhold til tabellen over redokspotensialer.
Forsøk 3. Interaksjon av kaliumpermanganat med hydrogenperoksid. Plasser 1 ml i et reagensrør. hydrogenperoksid, tilsett noen dråper svovelsyreløsning og noen dråper kaliumpermanganatløsning. Hvilken gass frigjøres? Test det med en ulmende lommelykt. Skriv en ligning for reaksjonen og forklar den basert på redokspotensialer.
Erfaring 4. Komplekse forbindelser kjertel.
A) Få prøyssisk blått. Til 2-3 dråper av en løsning av jern(III)salt, tilsett en dråpe syre, noen dråper vann og en dråpe av en løsning av heksasjons(P)kaliumferrat (gult blodsalt). Observer utseendet til preussisk blått sediment. Skriv en ligning for reaksjonen. Denne reaksjonen brukes til å oppdage ioner 
. Hvis 
tatt i overkant, så i stedet for et bunnfall av prøyssisk blått, kan dets kolloide løselige form dannes.
Undersøk forholdet mellom prøyssisk blått og virkningen av alkali. Hva blir observert? Hvilken dissosierer best? Fe(OH) 2 eller kompleksion 
?
B) Fremstilling av jerntiocyanat III. Til noen få dråper av en jernsaltløsning, tilsett en dråpe kalium- eller ammoniumtiocyanatløsning 
. Skriv en ligning for reaksjonen.
Forskning tiocyanatforhold 
til alkalier og forklare det observerte fenomenet. Denne reaksjonen, som den forrige, brukes til å oppdage ionet 
.
Forsøk 5. Fremstilling av en koboltkompleksforbindelse.
Plasser 2 dråper av en mettet koboltsaltløsning i et reagensglass og tilsett 5-6 dråper av en mettet ammoniumløsning: merk at dette vil danne en kompleks saltløsning 
. Komplekse ioner 
er farget blå og hydratiserte ioner 
- i rosa. Beskriv de observerte fenomenene:
1. Ligning for å oppnå komplekst koboltsalt.
2. Dissosiasjonsligning av et komplekst koboltsalt.
3. Dissosiasjonsligning av et komplekst ion.
4. Uttrykk for ustabilitetskonstanten til et komplekst ion.
Test spørsmål og oppgaver.
1. Hvilke egenskaper (oksiderende eller reduserende) har forbindelser med høyeste grad oksidasjon av et grunnstoff? Skriv en elektron-ionisk og molekylær ligning for reaksjonen:
2. Hvilke egenskaper viser forbindelser med en mellomliggende oksidasjonstilstand av et grunnstoff? Lag elektronioniske og molekylære reaksjonsligninger:
3. Angi de karakteristiske og lignende egenskapene til jern, kobolt, nikkel. Hvorfor plasserte DI Mendeleev kobolt mellom jern og nikkel i det periodiske systemet, til tross for verdien av dets atomvekt?
4. Skriv formlene for komplekse forbindelser av jern, kobolt, nikkel. Hva forklarer den gode kompleksdannende evnen til disse elementene?
5. Hvordan endres karakteren til manganoksider? Hva er årsaken til dette? Hvilke oksidasjonstall kan mangan ha i forbindelser?
6. Er det likheter i kjemien til mangan og krom? Hvordan kommer det til uttrykk?
7. På hvilke egenskaper av mangan, jern, kobolt, nikkel, krom er deres bruk i teknologi basert?
8. Gi en vurdering av ionenes oksidasjonsevne 
og redusere evnen til ioner 
.
9. Hvordan kan vi forklare at oksidasjonstallene til Cu, Ag, Au kan være større enn +17.
10. Forklar svertingen av sølv over tid i luft, grønngjøringen av kobber i luft.
11. Skriv en ligning for reaksjonene som skjer i henhold til skjemaet.
Denne artikkelen mangler lenker til informasjonskilder. Opplysninger må være kontrollerbare, ellers kan de stilles spørsmål ved og slettes. Du kan... Wikipedia
Periode er en rad av det periodiske systemet av kjemiske elementer, en sekvens av atomer i rekkefølge med økende kjerneladning og fylling av det ytre elektronskallet med elektroner. Periodesystemet har syv perioder. Den første perioden inneholder 2 elementer ... Wikipedia
104 Laurencium ← Rutherfordium → Dubnium ... Wikipedia
D. I. Mendeleev, naturlig klassifisering kjemiske elementer, som er et tabellformet (eller annet grafisk) uttrykk for Mendeleevs periodiske lov (se Mendeleevs periodiske lov). P.S. e. utviklet av D.I. Mendeleev i 1869... ... Stor sovjetisk leksikon
Mendeleev Dmitry Ivanovich- (Dmitry Ivanovich Mendeleyev) Biografi om Mendeleev, Mendeleevs vitenskapelige aktivitet Informasjon om Mendeleevs biografi, Mendeleevs vitenskapelige aktivitet Innhold Innhold 1. Biografi 2. Medlem av det russiske folk 3. Vitenskapelige aktiviteter Periodisk... Investor Encyclopedia
Periodisk system for kjemiske elementer (Mendeleevs tabell) klassifisering av kjemiske elementer, som fastslår avhengigheten av forskjellige egenskaper til elementer på ladning atomkjernen. Systemet er et grafisk uttrykk for den periodiske lov, ... ... Wikipedia
Det periodiske systemet av kjemiske elementer (Mendeleevs tabell) er en klassifisering av kjemiske elementer som fastslår avhengigheten av forskjellige egenskaper til elementer på ladningen til atomkjernen. Systemet er et grafisk uttrykk for den periodiske lov, ... ... Wikipedia
Det periodiske systemet av kjemiske elementer (Mendeleevs tabell) er en klassifisering av kjemiske elementer som fastslår avhengigheten av forskjellige egenskaper til elementer på ladningen til atomkjernen. Systemet er et grafisk uttrykk for den periodiske lov, ... ... Wikipedia
Kjemiske elementer (periodisk system) klassifisering av kjemiske elementer, som fastslår avhengigheten av forskjellige egenskaper til elementer på ladningen til atomkjernen. Systemet er et grafisk uttrykk for den periodiske loven etablert av russisk... ... Wikipedia
DEFINISJON
Kalium- det første elementet i den fjerde perioden. Den er plassert i gruppe I i hoved (A) undergruppen av det periodiske systemet.
Refererer til elementer i s - familien. Metall. Metallelementene som inngår i denne gruppen kalles samlet for alkaliske. Betegnelse - K. Serienummer - 19. Relativ atommasse - 39.102 amu.
Elektronisk struktur av kaliumatomet
Kaliumatomet består av en positivt ladet kjerne (+19), inne i denne er det 19 protoner og 20 nøytroner, og 19 elektroner beveger seg rundt i 4 baner.
Fig.1. Skjematisk struktur av kaliumatomet.
Fordelingen av elektroner mellom orbitaler er som følger:
1s 2 2s 2 2s 6 3s 2 3s 6 4s 1 .
Det ytre energinivået til kaliumatomet inneholder 1 elektron, som er et valenselektron. Oksydasjonstilstanden til kalium er +1. Energidiagrammet for grunntilstanden har følgende form:
Spent tilstand, til tross for tilstedeværelsen av ledige 3 s- og 3 d-det er ingen orbitaler.
Eksempler på problemløsning
EKSEMPEL 1
| Øvelse | Et atom i et grunnstoff har følgende elektronkonfigurasjon 1 s 2 2s 2 2s 6 3s 2 3s 6 3d 10 4s 2 4s 3. Angi: a) kjernefysisk ladning; b) antall fullførte energinivåer i elektronskallet til dette atomet; c) størst mulig grad av oksidasjon; d) valensen til atomet i kombinasjon med hydrogen. |
| Løsning | For å svare på disse spørsmålene må du først bestemme det totale antallet elektroner i et atom kjemisk element. Dette kan gjøres ved å legge sammen alle elektronene som er tilstede i atomet, uten å ta hensyn til deres fordeling over energinivåer: 2+2+6+2+6+10+2+3 = 33. Dette er arsen (As). La oss nå svare på spørsmålene: a) atomladningen er +33; b) atomet har fire nivåer, hvorav tre er komplette; c) skriv ned energidiagrammet for valenselektronene til arsenatomet i grunntilstanden. Arsen er i stand til å gå inn i en opphisset tilstand: elektroner s-undernivåer damp ut og en av dem flytter til en ledig d-orbital. Fem uparrede elektroner indikerer at den maksimalt mulige oksidasjonstilstanden til arsen er +5; d) Valensen til arsen i kombinasjon med hydrogen er III (AsH 3). |
