Вариант 30

1. Дайте определение понятию "комплексные соединения". Объясните структуру этих соединений на примереPt(NH₃)₄Cl₂]Cl₂. Какова биологическая роль комплексных соединений?

2. Осмотическое давление миллимолярного раствора соли Fe(CN)₂·4KCN составляет при 0ºС 11,2 кПа. На сколько ионов распадается молекула соли, если считать, что в разбавленном растворе соль диссоциирует полностью? Каково координационное строение соли, если раствор не обнаруживает реакций, характерных для ионов Fe²⁺ и CN^–?

1.9. Химия s- элементов

Вопросы, на которые необходимо обратить внимание при изучении темы (по лекционному материалу и рекомендуемой литературе):

I-А – подгруппа. Своеобразие строения атома водорода, физические и химические свойства этого элемента. Гидратация протона. Гидриды щелочных и щелочно-земельных элементов. Химические свойства воды. Вода как растворитель и лиганд. Щелочные металлы, их общие физико-химические свойства. Реакции с простыми и сложными веществами. Гидроксиды, соли и их растворы.

II-А – подгруппа. Щелочноземельные металлы, общие физико-химические свойства. Реакции с простыми и сложными веществами. Гидроксиды, соли и их растворы.

Вопросы темы, выносимые для самостоятельного изучения (сделать краткий конспект):

Вода, геометрия и свойства её молекулы, структура льда и жидкой воды, химические свойства воды, вода как растворитель и лиганд (для всех направлений).

Комплексы катионов натрия и калия с биомолекулами, катиониты и ионный обмен натрия и калия и других однозарядных ионов почвенного раствора. Натрий и калий как компоненты почвы и почвенных растворов. Калий как элемент питания растений, калийные удобрения, круговороты натрия и калия в природе. Роль магния в хлорофилле. Магний и кальций как питательные компоненты почв, их ионообменное поведение в почвах, жесткость воды, известкование и известкование почв (по направлению «Агрономия»)

Токсичность бериллия и его соединений.Комплексные соединения магния и кальция с хелатообразующими лигандами, Mg²⁺ и Са²⁺ в живой клетке.Mg²⁺ и Са²⁺ в ферментативных реакциях(по направленияю: «Ветеринарно-санитарная экспертиза»).

В периодической системе всего 14 s -элементов (включая водород и гелий). Это элементы I А и II А групп.

Общая характеристика элементовI- а группы

Элементы I А группы – Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Их объединяют под общим названием щелочные металлы, так как их гидроксиды являются хорошо растворимыми сильными основаниями – щелочами.

Названия некоторых элементов происходят от названия минералов. Например, элемент натрий Na получил своё имя от арабского слова «Натрун» (перевод – сода, карбонат натрия Na₂CO₃); элемент литий Li был назван с использованием греческого слова «литос», т.е. камень; название элемента калий является производным от арабского названия поташа (К₂СО₃) – «Аль-кали». Все они имеют на внешнем электронном уровне атома по одному электрону ns¹, сильно удаленному от ядра, с низким потенциалом ионизации.

Атомы всех щелочных металлов, как и атомы водорода, имеют на валентной орбитали один единственныйэлектрон. Например:

№ 11 Nа 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ S

№19 К 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

Валентность щелочных металлов равна I. В соединениях щелочные металлы проявляют единственную степень окисления +1, отдавая 1ē: Nа - 1ē=Nа⁺ при этом щелочные металлы проявляют восстановительные свойства, с ростом порядкового номера элемента увеличивается плотность и снижается t_кип и t_плав, так как уменьшается прочность металлической связи.

Сверху вниз в подгруппе возрастает радиус атома элементов за счет возникновения новых электронных уровней.

В группах по мере увеличения числа энергетических уровней атомные радиусы растут. Переход нейтрального атома в катион , сопровождается уменьшением радиуса поскольку в катионе заряд ядра удерживает меньшее число электронов. С возрастанием заряда ионный радиус катиона будет падать.

Энергия ионизации– это та энергия, которую необходимо затратить на отрыв внешнего электрона у невозбужденного атома. Строение внешних оболочек ns¹, поэтому они имеют низкие энергии ионизации, уменьшающиеся при переходе по подгруппе сверху вниз. Связь электрона с ядром ослабевает при этом за счет увеличения радиуса атома и экранирования заряда ядра предшествующими внешнему электрону оболочками, увеличивается расстояние электрона от ядра и энергия ионизации уменьшается.

С ростом заряда ядра от Na к Fr усиливаются восстановительные свойства, это самые активные металлы. Их стандартные электродные потенциалы  отрицательные и имеют большое абсолютное значение. Наиболее отрицателен  лития равный -3,02 В по сравнению с ионами других щелочных металлов (ион Li⁺ имеет среди них наименьший радиус), хороший комплексообразователь. Энтальпия гидратации катионов лития велика (∆Н° _ГИДРАТ = - 486,6 кДж/моль). Чем меньше алгебраическая величина потенциала, тем выше восстановительная способность этого металла и тем ниже окислительная способность его ионов. Металлический литий – самый сильный восстановитель, а ион Li⁺ самый слабый окислитель.

С увеличением порядкового номера, уменьшается относительная электроотрицательность (ОЭО).

Все щелочные металлы образуют одинаковую кристаллическую структуру. У щелочных металлов тип металлической структуры – объемно - центрированная кубическая упаковка (ОЦКУ).

Координационное число равно 8.