ZESTAW II

4. Związki fosforu z wodorem:

PH₃- fosforiak, bezbarwny gaz o woni karbidu, słaby charakter zasadowy

P₂H₄-fosfina, ciecz, powstaje w procesie gnicia drewna.

Związki z tlenem:

P₄O₆-trójtlenek fosforu jest dimerem, powstaje przez spalenie fosforu w powietrzu, jest kwasowy. P₄O₆ + 6H₂O-> 4H₃PO₄

P₄O₁₀ - pięciotlenek fosforu jest dimerem, powstaje w wyniku spalania fosforu w nadmiarze powietrza lub tlenu, rozpuszcza się w wodzie tworząc kwas. P₄O₁₀+6H₂O->4H₃PO₄

P₄O₈ i P₄O₉ zawierają dwa lub trzy wierzchołkowe atomy tlenu związane z at fosforu, P₄O₇ ma jeden wierzchołkowy atom tlenu. Tlenki te zawierają fosfor na obydwu stopniach utlenienia +III i +V, w wyniku ich hydrolizy powstają wiec kwasy fosforowy i fosforawy.

Kwasy tlenowe:

Fosfor tworzy kwasy w których wyst na +III i +V st utlenienia.

H₃PO₂ - kwas fosfonowy, kwas 1-protnowy, słaby o właściwościach redukcyjnych, ciało stałe dobrze rozp w H₂O.

H₃PO₃ - kwas fosfonowy, 2-protonowy,silne wł redukcyjne, dysocjacja dwustopniowa.

H₄P₂O₆- kwas podfosforawy, czteroprotonowy, wykazuje odporność na działanie reduktorów i utleniaczy. Dysocjacja czterostopniowa.

H₃PO₄ - kwas fosforowy, kwas trzyprotonowy, dysocjacja trzystopniowa. Powstaje przez rozpuszczenie P₄O₁₀ w H₂O, kwas średniej mocy, stosowany do produkcji nawozów sztucznych, detergentów.

H₄P₂O₇- kwas pirofosforowy, powstaje w wyniku kondensacji 2 cząsteczek H₃PO₄, 4-protonowy, polikwasy, dysocjacja 4-stopniowa. Inne polikwasy H₅P₃O₁₀ i H₆P₄O₁₃

(HPO3)n - kwas metafosforowy, tworzy struktury pierścieniowe, jest polikwasem. Powstaje w wyniku kondensacji monomerów HPO3.

5.Nadlenek wodoru H2O2:

-powstaje w wyniku działania kwasu na nadtlenki: BaO2 + HCl ->H2O2, hydrolizy H2SO% lub wykorzystując proces cykliczny przebiegający w układzie hydrochinon/chinon

-jest silnym utleniaczem

-samorzutnie rozkłada się powoli, szybko w obecności jonów metali ciężkich. H2O2-> H2O+1/2O2

-kwas fosforowy i mocznik spowalniają rozkład H2O2

- stężone roztwory H2O2 są stosowane jak środek napędowy rakiet.

-w obecności silniejszych utleniaczy jak KMno4 zachowuje się jak reduktor.

-ma słabe właściwości kwasowe,

-jest bardziej trwały w r-rach kwasowych niż zasadowych.

-30% roztw - perhydrol

-3% roztw - woda utleniona

6.

LITOWCE	MIEDZIOWCE
1 elektron na zewnętrznym orbitalu	1 elektron na zewnętrznym orbitalu, 10 elektronów na przedost. powłoce d
największe rozmiary atomów i jonów	mniejsze rozmiary atomów i jonów
mała energia jonizacji, malejąca od Li->Cs	większa en jonizacji
miękkie, tworzą bezbarwne zw. jonowe	twarde, tworzą barwne zw jonowe
I wartościowe	zmienność wartościowości Ag- I, Cu- I, II, Au- III
bardzo reaktywne	słabo reaktywne
wszystkie reagują z siarką	Au nie reaguje z siarką
tworzą tlenki i wodorotlenki dobrze rozp w H2O i silnie zasadowe	tworzą tlenki i wodorotlenki trudnorozp w H2O, słabo zasadowe
brak tendencji tworzenia kompleksów	tendencja do tworzenia zw kompleksowych
w szeregu elektrochem metali znajdują się za wodorem, wypierają go z kwasów	leżą za wodorem, reagują tylki z kwasami utleniającymi. Au tylko z wodą królewską
lotne sole barwią płomień	brak takiej reakcji
małe elektroujemności	znacznie większe elektroujemności

Zestaw III

1. wodorotl zasadowe rozp w wodzie: Li, Na, K, Rb, Cs

Wodorotl. nierozp w H2O: Be, Mg, Ca Sr, Ba

2. Izotopy są to atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów w jądrze.

Reguła Mattaucha - jeśli dwa pierwiastki o kolejnych liczbach atomowych mają izotopy o tych samych liczbach masowych to jeden z tych izotopów jest nietrwały.

Reguła Horkinsa - pierwiastki o nieparzystych liczbach atomowych są trwałe w mniejszym stosunku procentowym niż pierwiastki o parzystych liczbach atomowych. W przyrodzie uprzywilejowane są pierwiastki o parzystych liczbach atomowych. Jeśli liczba protonów i neutronów jest parzysta to liczba trwałych izotopów jest największa, gdy liczba protonow jest parzysta a neutronów nieparzysta jest mniejsza, gdy liczba protonów nieparzysta a neutronów parzysta to liczba trwałych izotopow się zmniejsza, gdy liczba protonów i neutronów nieparzyste to najmniejsza. Liczby protonów w jądrze wynoszące 2,8,20, 28, 50, 82, 126 są nazywane magicznymi i cechują pierwiastki o dużej ilości izotopów trwałych. Dla jąder trwałych pierwiastków o niewielkich liczbach atomowych stosunek n/p=ok.1. przy wyższych liczbach atomowych siły odpychania rosną stąd przewaga neutronów nad protonami jest korzystna dla stabilizacji jądra stosunek n/p=1,362. gdy stosunek n/p>1,6 jądra ulegają samorzutnym rozpadom.

3. Prawo Raoulta określa skład pary nasyconej nad cieczą o znanym składzie. Jest słuszne dla r-rów idealnych (brak oddziaływań międzycząsteczkowych) a dla r-rów rzeczywistych stosuje się w zasadzie tylko w przypadku r-rów rozcieńczonych. Obniżenie prężności pary nad roztworem : Δp=p₀-p. p₀ - prężnośc pary nasyconej nad czystym rozpuszczalnikiem, p -prężność pary nasyconej nad roztworem.

p=p₀*x₀

Prężność pary nasyconej nad r-rem równa się prężności pary nasyconej nad czystym rozpuszczalnikiem pomnożonej przez ułamek molowy rozpuszczalnika.

Zastosowanie:

Różnica składu fazy ciekłej i gazowej umożliwia stosowanie procesu destylacji do rozdzielania mieszanin ciekłych. W tym procesie faza gazowa (para) jest wzbogacana w składnik lotniejszy a faza ciekła w składnik mniej lotny. Mieszaniny ciekłe posiadające punkt azeotropowy nie mogą być całkowicie rozdzielone na składniki w procesie destylacji.

Po rozpuszczeniu w cieczy substancji trudno lotnej, prężność pary nasyconej nad daną cieczą obniża się. Z tego względu prężność pary nasyconej nad roztworem substancji trudno lotnej jest zawsze niższa niż nad czystym rozpuszczalnikiem przy czym tym nizsza im roztwór jest bardziej stężony.

4.Fluor jest najbardziej reaktywnym pierwiastkiem układu okresowego. Reaguje ze wszystkimi pierwiastkami z wyjątkiem gazów szlachetnych. Wielka reaktywność fluoru jest uwarunkowana małą energią wiązania F-F(elektrony niewiążące odpychają się), niezwykle dużą zdolnością utleniania, małymi rozmiarami atomu i jonu oraz znaczną elektroujemnością fluoru. Małym rozmiarom jonu odpowiada duża liczba koordynacyjna i duża energia sieciowa fluorków. Fluor tworzy silne wiązania z większością pozostałych pierwiastków.

Fluor nie ma orbitali d więc nie może tworzyć kwasów tlenowych. Fluor pochłania światło o barwie fioletowej(duża energia), ma barwę fioletową.

F2 - utleniacz H2O do O2.

F2 +H2O->2H⁺+2F^- +1/2O2

HF jest cieczą o temp wrzenia 19˚C, co jest spowodowane dużą różnicą elektroujemności między H a F. otrzymywany przez działanie stęż H2SO4 na CaF2.

CaF2+H2SO4-> CaSO4 + 2HF

-trawienie szkła

-właściwości silnie koordynujące

-rozpuszczalnik szczególnie dobry do tworzenia zw kompleksowych

-otrzymywanie freonów

OF2 fluorek tlenu, bladożółty gaz, powstaje w wyniku przepuszczenia F2 przez 2% roztw NaOH, jest silnym utleniaczem, energicznie reaguje z metalami, S, P i fluorowcami tworząc fluorki i tlenki, stosowany jako paliwo do rakiet

2NaOH+2F2-> 2NaF+OF2+H2O

O2F2 dwufluorek dwutlenu otrzymywany w wyniku wyładowań elektrycznych w mieszaninie O2 i F2 pod niskim ciśnieniem i w temp ciekłego powietrza. Strukturą przypomina H2O2.

CaF2 - fluoryt, minerał który jest głównym źródłem fluoru.

UF6- rozdzielanie izotopów uranu przez termodyfuzję

UF4 - otrzymywanie uranu metalicznego

C2F4 - teflon, duża odporność chemiczna, wł elektroizolacyjne

CFCl3, CF2Cl2, CF3Cl - freony, stosowane w technologii chłodniczej, wycofane z powodu niszczenia warstwy ozonowej

NF3 - nietrwały i wybuchowy, ma niewielką zdolność działania jako cząsteczka donorowa i tworzenia wiązań koordynacyjnych

5. Kwas siarkowy - jego bezwodnikiem jest SO3, gęsta oleista ciecz, jest kwasem o największym znaczeniu przemysłowym, otrzymuje się go w wyniku utlenienia SO2 do SO3 a następnie reakcji SO3 z wodą. Czysty kwas siarkowy stosuje się jako rozpuszczalnik niewodny i środek sulfonujący. Wykazuje on działanie utleniające, wiąże wodę powodując zwęglenie związków organicznych. W r-rze wodnym zachowuje się jak mocny kwas dwuprotonowy, tworząc jony siarczanowe i wodorosiarczanowe. Jon SO
jest tetraedryczny co wynika z hybrydyzacji sp³.

Ma właściwości higroskopijne, powoduje zwęglenie subst organicznych, powoduje denaturację białek. katalizuje procesy nitrowania.

6. Wapń jest metalem barwy srebrzystej, miękkim, łatwo utleniającym się w wilgotnym powietrzu. Leży na początku szeregu napięciowego. Reaguje z wodą w temp pokojowej Ca + 2H2O-> Ca(OH)2 + H2

Wodorotlenek wapnia częściowo rozpuszcza się w wodzie tworząc tzw wodę wapienna. Łatwo rozpuszcza się w kwasach wypierając wodór. Silny reduktorz tlenków metali wydziela metale - stosowany w metalurgii. Tworzy tlenek CaO o charakterze zasadowym. W związkach występuje na +2 stopniu utlenienia.

Występowanie: CaCO3 - wapień, CaSO4 anhydryt, gips, alabaster.

Zastosowanie: w metalurgii, używany do rafinacji ropy naftowej, oczyszczania gazów szlachetnych. CaCl2 - środek odwadniający.

7. Struktura elektronowa lantanowców. Dla lantanowców charakterystyczne jest stopniowe wypełnianie się trzeciej od zewnątrz powłoki elektronowej 4f . Lantan ma strukturę elektronową kseonu 5d¹6s^2, więc można przyjąć, że od ceru do lutetu następuje przyłączenie 14 elektronów f. wszystkie lantanowce tworzą związki na +III stopniu utlenienia, więc można założyć, że w wyniku utraty dwóch elektronów s i jednego elektronu d powstają trójwartościowe jony lantanowców. Elektrony powłoki 4f są bardzo efektywnie ekranowane przez elektrony 5s i 5p i z tego względu nie uczestniczą w tworzeniu wiązań. Zapełnienie lub niezapełnienie orbitali f ma niewielkie znaczenie chemiczne, wpływa jednak na widma i właściwości magnetyczne lantanowców.

---