Характеристика серы
1. Элемент №16 - сера, знак серы S (эс), ее атомная масса Ar=32, ее заряд ядра Z=+16, в ядре 16 p⁺(протонов) и 16 n⁰(нейтронов). Вокруг ядра находятся 16 e⁻(электронов), которые размещаются на трех энергетических уровнях, так как сера находится в третьем периоде.
2. Напишем модели строения атома серы:
а). Модель атома серы при дуг:
₊₁₆S)₂)₈)₆
б). Модель атома серы, через электронную формулу (электронная конфигурация):
₊₁₆S 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴3d⁰
в). Электронно-графическая модель атома серы :
- - - - -
⇵ ↑ ↑
3уровень ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₁₆S
3. Сера, как простое вещество обладает образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов. Наиболее стабильны циклические молекулы S₈, имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Это кристаллическая сера — хрупкое вещество жёлтого цвета. Кроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S₄, S₆) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета, которая получается при резком охлаждении расплава серы (пластическая сера уже через несколько часов становится хрупкой, приобретает жёлтый цвет и постепенно превращается в ромбическую).
Формулу серы чаще всего записывают просто S, так как она, хотя и имеет молекулярную структуру, является смесью простых веществ с разными молекулами.
Сера неметалл, проявляет степень окисления в соединениях от -2 до +4, +6. В химических реакциях может быть восстановителем, может быть окислителем.
S⁰ + 2e⁻⇒S⁻² окислитель
S - 4e⁻ ⇒ S⁺⁴ восстановитель
S - 8e⁻ ⇒ S⁺⁶ восстановитель
4. Молекулы атомов простых веществ в третьем периоде: натрий,магний, алюминий, кремний - одноатомные; фосфора четырехтомные P₄, серы многоатомные (S)n,хлора двухатомные CI₂.
От натрия к хлору меняются свойства веществ: натрий, магний - металлы, алюминий - амфотерный металл, кремний полуметалл, фосфор, сера, хлор - неметаллы.
Также слева направо в периоде меняются окислительно-восстановительные свойства.
Натрий, магний, алюминий - восстановители.
Кремний, фосфор, сера, хлор - могут быть как восстановителями, так окислителями.
5. Высший оксид серы – SO₃ кислотный оксид:
SO₃ + H₂O=H₂SO₄
SO₃ + CaO=CaSO₄
6. Гидроксид серы –H₂SO₄ серная кислота, сильная кислота.
H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂
H₂SO₄ + CaO = CaSO₄ + H₂O
H₂SO₄ + Ca(OH)₂ = CaSO₄ + 2H₂O
7. Летучее соединение с водородом H₂S сероводород, бесцветный газ, с неприятным запахом протухших яиц. Раствор сероводорода в воде – слабая сероводородная кислота.
Характеристика алюминия:
1. Название элемента - алюминий, химический символ - AI (алюминий), порядковый номер - № 13 , атомная масса Ar=27 Группа - 3, подгруппа- главная , 3-й период
Заряд ядра атома алюминия +13 (в ядре 13 протона- p⁺ и 14 нейтрона - n⁰)
Вокруг ядра атома 3 энергетических уровня, на которых располагаются 13 электрона.
2. Исходя из вышеизложенного напишем модели строения атома алюминия:
а). Модель атома алюминия при дуг:
₊₁₃AI)₂)₈)₃
б). Модель атома, через электронную формулу (электронная конфигурация):
электронная формула алюминия ₊₁₃AI 1s²2s²2p⁶3s²3p¹
в).Электронно-графическая модель атома:
↑
3уровень ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₁₃AI
3. Простое вещество алюминий металл, с металлической кристаллической решеткой, валентность алюминия в соединениях равна 3, степень окисления+3
4. Молекулы атомов в 3 группе, главной подгруппе одноатомные. С увеличением заряда ядра от бора до талия неметаллические свойства уменьшаются, а металлические усиливаются.
5. Молекулы атомов простых веществ в периоде: натрий, магний, алюминий, кремний - одноатомные; фосфора четырехтомные P₄, серы многоатомные (S)n,хлора двухатомные CI₂. От натрия к хлору меняются свойства веществ: натрий, магний - металлы, алюминий -амфотерный металл, кремний полуметалл, фосфор, сера, хлор - неметаллы. Также слева направо в периоде меняются окислительно-восстановительные свойства. Натрий, магний, алюминий - восстановители. Кремний, фосфор, сера, хлор - могут быть как восстановителями, так окислителями.
6. Формула высшего оксида: AI₂O₃ - амфотерный оксид
AI₂O₃ + 3H₂= 2AI + 3H₂O
AI₂O₃ + K₂O = 2KAlO₂ (алюминат калия)
AI₂O₃ + 6NaOH + 3H₂O = 2Na₃[Al(OH)₆]
7. Формула гидроксида: AI(OH)₃ - амфотерное основание, не растворимое в воде:
а) Гидроксид алюминия, как основание взаимодействует с кислотами:
2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ +6 H₂O
б) как амофтерный гидроксид взаимодействует со щелочами:
Al(OH)₃ +3 NaOH = Na₃[Al(OH)₆]
8. Летучего соединения с водородом не образует.
Соединение алюминия с водородом - это гидрид алюминия AIH₃ - кристаллическое вещество белого цвета с ионной кристаллической решеткой, не летучее, плохо растворимое в воде. Используется, как компонент ракетного топлива, мощный восстановитель.
Объяснение:
Вычислите, какой объем углекислого газа образуется при окислении 85,5 г сахарозы (н.у.).
Сахароза - дисахарид С12Н22О11, построенный из двух остатков моносахаридов - глюкозы и фруктозы
С12Н22О11 + 12О2 = 12СО2↑ + 11 Н2О↑
Молярная масса сахарозы равна 342 г/моль. Масса сахарозы 85,5 г соответствует 0,25 моль. Согласно уравнения реакции углекислого газа образуется 0,25 х 12 = 3 моль.
Объем СО2 составит 22,4 л/моль х 3 моль = 67,2 л (при н.у.)
1)В алканах каждый атом углерода находится в состоянии sp3-гибридизации и образует четыре σ-связи C−C и C−H, углы между которыми 109,5° ; длина связи C−C в алканах равна 0,154 нм. Напомним, что атом углерода образует σ-связь при перекрывании гибридных орбиталей (sp3-, sp2- или sp-атомных орбиталей) с гибридными орбиталями другого атома углерода или любыми орбиталями атомов других элементов. Перекрывание осуществляется таким образом, что область максимальной электронной плотности сосредотачивается в пространстве на прямой, соединяющей ядра атомов. Такое перекрывание наиболее эффективно, σ-связи самые прочные.
2)В обычных условиях алканы химически инертны. Они устойчивы к действию многих реагентов: не взаимодействуют с концентрированными серной и азотной кислотами,
с концентрированными и расплавленными щелочами, не окисляются сильными окислителями, например перманганатом калия KMnO4.
Химическая устойчивость алканов объясняется высокой прочностью σ-связей C−C и C−H, а также их неполярностью. Неполярные
связи C−C и C−H в алканах не склонны к ионному разрыву, но расщепляться гомолитически под действием активных свободных радикалов. Поэтому для алканов характерны радикальные
реакции; в этих реакциях образуются соединения, где атомы водорода замещены на другие атомы или группы атомов. Следовательно,
алканы вступают в реакции, протекающие по механизму радикального замещения, обозначаемого символом SR (от англ. substitution
radicalic). По этому механизму легче всего замещаются атомы водорода у третичных, затем у вторичных и первичных атомов углерода.
1. Галогенирование. При взаимодействии алканов с галогенами
(хлором и бромом) под действием УФ-излучения или высокой температуры образуется смесь продуктов от моно- до полигалогензамещенных алканов. Общая схема реакций радикального замещения показана на примере хлорирования метана:
Реакция образования хлорметана протекает по цепному механизму, который характеризуется образованием свободных радикалов и
включает несколько стадий.
Рост цепи. Радикал хлора отнимает у молекулы алкана атом водорода.
Далее образующийся алкильный радикал может отнимать атом
хлора у молекулы хлора:
Эти реакции (стадии) повторяются до тех пор, пока не произойдет
обрыв цепи по одной из реакций:
Хлорметан может подвергаться дальнейшему хлорированию с образованием смеси продуктов CH2Cl2, CHCl3, CCl4
2. Нитрование (реакция Коновалова). При действии разбавленной азотной кислоты на алканы при 140 °C и небольшом давлении протекает радикальная реакция Как отмечено выше, при радикальных реакциях (галогенирование, нитрование) в первую очередь замещаются атомы водорода у третичных, затем у вторичных и первичных атомов углерода. Это объясняется тем, что легче всего происходит гомолитический разрыв связи третичного атома углерода с водородом (энергия связи 376 кДж/моль), затем — вторичного (390 кДж/моль) и только потом — первичного (415 кДж/моль).458 Глава 20
3. Изомеризация. Нормальные алканы при определенных условиях могут превращаться в алканы с разветвленной цепью.
4. Гомолитический разрыв связей C−C, который происходит при
крекинге, требует нагревания и присутствия катализаторов, благодаря этому из высших алканов образуются алкены и низшие алканы, из метана и этана — ацетилен.
Эти реакции имеют большое промышленное значение. Таким путем высококипящие фракции нефти (мазут) превращают в бензин,
керосин и другие ценные продукты
5. Окисление. При мягком окислении метана кислородом воздуха в присутствии различных катализаторов могут быть получены
метиловый спирт, формальдегид, муравьиная кислота.
Мягкое каталитическое окисление бутана кислородом воздуха —
один из промышленных получения уксусной кислоты:
На воздухе алканы сгорают до CO2 и H2О.
Метан, этан, бутан и другие алканы служат сырьем в промышленных синтезах
Объяснение: