Неорганическая химия
Неорганическая химия свойства элементов
Неорганическая химия описывает свойствами элементов.
Изображение взято из открытого источника Яндекс. картинки
Неорганическая химия, физические и химические свойства водорода
Молекулярный вес | 2 |
Плотность по отношению к кислороду | 0,06893 |
К воздуху | 0,06952 |
Жидкого водорода при – 252,8ᴼС | 0,07 |
Плотность твердого водорода при — 260ᴼС | 0,0762 |
Температура кипения | -252,8ᴼС |
Температура плавления | -259,2ᴼС |
Растворимость при 0ᴼС | 21,5 мл в 1 л воды |
10ᴼС | 19,8мл в 1 л воды |
Содержание в земной коре по весу | 1% |
Содержание в атмосфере солнца | 84% |
В соединениях водород одновалентен. Его химические свойства объясняются легкой отдачей электрона. Водород восстановитель: он вытесняет некоторые тяжелые металлы из растворов их солей, а при высоких температурах отнимает кислород от многих соединений, например:
CuO + H2 = Cu + H2O.
Соединяется непосредственно со многими неметаллами: с фтором соединение происходит со взрывом даже при -200ᴼС, с хлором – со взрывом при 400ᴼС (или при освещении прямым солнечным светом и при вспышке магния)_. Смесь водорода с кислородом в объемном отношении 2 : 1 (гремучий газ) взрывает от электрической искры и при поджигании, образуя воду. С галогенами образует соединения HF, HCl, HBr, HI; с серой – сероводород H2S. C азотом дает важное соединение аммиак NH3, с углеродом – ацетилен C2H2 (в пламени электрической дуги).
С некоторыми металлами образует гидриды, например гидрид калия KH, гидрид кальция CaH2 и другие. Если расплав гидрида подвергнуть электролизу, то водород выделяется на аноде, следовательно, его ион имеет отрицательный заряд, подобно иону галогена в солях. На этом основании водород иногда помещают в V II группу периодической системы.
Физические и химические свойства элементов главной подгруппы I группы
свойства | Литий li | Натрий Na | Калий K | Рубидий Rb | Цезий Cs | Франций Fr |
Порядковый номер | 3 | 11 | 19 | 37 | 55 | 87 |
Атомный вес | 6,94 | 23 | 39,1 | 85,5 | 133 | 223 |
Плотность г/см3 | 0,53 | 0,97 | 0,88 | 1,53 | 1,9 | — |
Температура плавления (в ᴼС) | 186 | 97,7 | 63,5 | 38,5 | 28 | — |
Температура кипения (вᴼС) | 1336 | 880 | 760 | 700 | 650 | — |
Соединения с водородом | ||||||
(гидриды) | LiH | NaH | KH | RbH | CsH | — |
окислы | Li2O | Na2O | R2O | Rb2O | Cs2O | — |
Li2O2 | Na2O2 | K2O2 | Rb2O2 | Cs2O2 | — | |
гидроокиси | LiOH | NaOH | KOH | RbOH | CsOH | — |
Соединения с галогенами | LiCl | NaCl | RCl | RbCl | CsCl | — |
Аналогичны иодиды и бромиды | ||||||
Соединения с серой (сульфиды) | Li2S | Na2S | K2S | — | — | — |
Атомы легко отдают наружный электрон, превращаясь в положительно заряженный одновалентный ион с конфигурацией предыдущего инертного газа; присоединять электрон не могут; энергичные восстановители.
Отношение к кислороду и галогенам: литий, натрий и калий загораются при небольшом нагревании. Рубидий и цезий самовоспламеняются со взрывом.
Отношение к воде: вытесняют водород , образуя сильные основания; LiOH обладает наименьшей растворимостью в воде и напоминает гидраты окислов щелочноземельных металлов. Почти все соли легко растворяются в воде.
Физические и химические свойства элементов главной подгруппы II группы
свойства | Берилий Be | Магний Mg | Кальций Ca | Стронций Sr | Барий Ba | Радий Ra |
Порядковый номер | 4 | 12 | 20 | 38 | 56 | 88 |
Атомный вес | 9,01 | 24,32 | 40,08 | 87,63 | 137,36 | (226) |
Плотность (в г/см3) | 1,82 | 1,74 | 1,55 | 2,6 | 3,6 | 6,0 |
Температура плавления (вᴼС) | 1284 | 651 | 851 | 777 | 717 | 960 |
Температура кипения (в ᴼС) | 1970 | 1107 | 1439 | 1383 | 1640 | 1140 |
Соединения с водородом (гидриды) | — | — | CaH | SrH | BaH2 | RaH2 |
окислы | BeO | MgO | CaO CaO2 | SrO SrO2 | BaO BaO2 | RaO |
Гидроокиси | Ba(OH)2 | Mg(OH)2 | Ca(OH)2 | Sr(OH)2 | Ba(OH)2 | Ra(OH)2 |
Соединения с галогенами | BaCl | MgCl2 | CaCl2 | SrCl2 | BaCl2 | RaCl2 |
Соединения с серой (сульфиды) | BeS | MgS | CaS | SrS | BaS | — |
Соединения с углеродом (карбиды) | BeC2 | MgC2 | CaC2 | — | BaC2 | — |
Атомы всех элементов II легко отдают два наружных электрона, превращаясь в положительно заряженные ионы. Во всех соединениях элементы исключительно двухвалентны. Проявляют большую химическую близость друг к другу. Все, кроме бериллия, обладают ярко выраженными металлическими свойствами.
Отношение к кислороду: на воздухе быстро окисляются, образуя окиси металлов.
Отношение к воде: вытесняют из воды водород при обыкновенной температуре; бериллий и магний реагируют медленнее, поскольку их гидроокиси труднее растворяются в воде.
Большинство солей незначительно растворяется в воде.
Физические и химические свойства элементов главной подгруппы III группы
свойства | Бор B | Алюминий Al | Галлий Ga | Индий In | Таллий Tl |
Порядковый номер | 5 | 13 | 31 | 49 | 81 |
Атомный вес | 10,82 | 26,97 | 69,72 | 114,76 | 204,39 |
Плотность (в г/см3) | 3,33 крист | 2,7 | 5,91 | 7,31 | 11,85 |
Температура плавления (в ᴼ С) | 2075 | 659,8 | 29,78 | 155 | 303 |
Температура кипения (в ᴼ С) | 3860 | 2500 | 2244 | 2000 | 1472 |
Соединения с водородом (гидриды) | B2H4 | Не образуют | |||
окислы | B2O3 | Al2O3 | Ga2O3 | In2O3 | Tl2O3 |
гидроокиси | B(OH)3 H3BO3 | Al(OH)3 H3AlO3 | Ga(OH)3 | In(OH)3 | Tl(OH)3 |
Соединения с галогенами | BCl3 | AlCl3 | GaCl3 | InCl3 | TlCl3 |
Соединения с серой (сульфиды) | B2S3 | Al2S3 | Ga2S3 | In2S3 | Tl2S3 |
Соединения с углеродом (карбиды) | B6C | Al4C3 | — | — | — |
Металлические свойства благодаря наличию трех электронов в наружной оболочке атома выражены слабей, чем у элементов I и II групп. Все элементы трехвалентны.
Физические и технические свойства элементов главной подгруппы IV группы
Свойства | Углерод С | Кремний Si | Германий Ge | Олово Sn | Свинец Pb |
Порядковый номер | 6 | 14 | 32 | 50 | 82 |
Атомный вес | 12 | 28,06 | 72,6 | 118,7 | 207,2 |
Плотность (г/см3) | 3,51 | 2,4 | 5,4 | 7,3 | 11,3 |
Температура плавления (в ᴼ С) | 3500 | 1415 | 958 | 231,9 | 327,3 |
Температура кипения (в ᴼ С) | — | 2600 | 2700 | 2337 | 1750 |
Соединения с кислородом | C2H2. CHG4 и др. | SiH4 | GeH4 | SnH4 | — |
Соединения с галогенами | CCL4 | SiCl4 | GeCl4 | SnCl2. SnCl4 | PbCl2. PbCl4 |
Соединения с серой | CS2 | SiS2 | GeS2 | SnS2.SnS | PbS2. PbS |
С увеличением заряда ядра металлические свойства усиливаются: углерод и кремний – неметаллы, у германия появляются металлические свойства, а у олова и свинца металлические свойства уже преобладают над неметаллическими. У всех элементов высшая валентность, как положительная, так и отрицательная, равна четырем.