Egzamin z chemii nieorganicznej, zestaw B, dopełnienie

5. Mangan i jego związki:

a) symbol, grupa, konfiguracja elektronów walencyjnych

Mn, grupa 7, ns²(n-1)p⁵

b) najtrwalsze stopnie utlenienia, przykłady związków

KmnO₄, Mn₂O₇

Na₃MnO₄

MnO₂

Mn₂O_3, Mn₂(SO₄)₃

MnO, Mn(OH)_2, MnCl₂

c) jak zmienia się charakter kwasowo-zasadowy i redoks połączeń manganu na różnych stopniach utlenienia? Przykłady.

II, III – zasadowy MnO; redukujące

IV – amfoteryczny MnO₂; wł. Silnie utleniające (ulega redukcji do +II)

VI, VII – kwasowy; silnie utleniające np. KMnO₄

Manganian (VI) jest trwały jedynie w środowisku zasadowym; w środowisku obojętnym i kwaśnym ulega reakcji dysproporcjonowania

d) podać dwa przykłady związków kompleksowych manganu

K₅[Mn(CN)₆]

6. Lantanowce:

a) charakter - Tlenki lantanowców mają charakter zasadowy, tym słabszy im wyższa liczba atomowa pierwiastka.  Lantanowce są kowalnymi metalami o barwie srebrzysto-białej.

b) właściwości chemiczne, główny stopień utlenienia, rodzaj tworzonych związków

Wszystkie lantanowce występują na +III stopniu utlenienia. Jest to najtrwalszy lub jedyny ich stopień utlenienia. Są metalami nieszlachetnymi i reagują z rozcieńczonymi kwasami z wydzieleniem wodoru. Właściwości lantanowców są tak podobne do siebie, że są kłopoty z ich identyfikacją i rozdzieleniem. W przyrodzie na ogół występują razem. Związki lantanowców są na ogół barwne.

Lantanowce są silnie elektrododatnimi i bardzo reaktywnymi metalami.

c) wymienić trzy sposoby rozdzielania lantanowców

*Frakcjonowana krystalizacja (wykorzystanie różnic w rozpuszczaniu niektórych soli lantanowców),

* Frakcjonowane wytrącanie z roztworu (strąca się lantanowce w post. wodorotlenków),

* Chromatografia jonowymienna (wprow. r-r soli pierw. na kolumnie wypełn. kationitom,

zdolnym do wym. kationów met. na protony. W pierwszej kolejności adsorb. są jony najlżejsze ),

* Ekstrakcja (za pomocą elany nie mieszających się z wodą, zdolnych do rozp. soli Ln3+).

d) dlaczego barwa większości lantanowców nie zmienia się w roztworach wodnych, niewodnych i przy tworzeniu związków kompleksowych

Barwa związania jest z przejściami elektronów w obrębie orbitali powłoki (n-2) położonej na tyle głęboko w strukturze atomu, że nie są podatne na wpływy zewnętrzne.

e) wymienić niektóre ogólne cechy związków kompleksowych lantanowców

Lantanowce tworzą związki kompleksowe o niskiej trwałości, podobnie jak np. Ca i Ba. Większą trwałością odznaczają się kompleksy chelatowe, np. z jonem

etylenodiaminatetraoctanowym (EDTA). Trwałość tych kompleksów rośnie ze zmniejszaniem się promienia jonowego, przeciwnie niż liczba koordynacyjna, która w obrębie grupy maleje od lantanudo lutetu.

Aktynowcami nazywamy 14 pierwiastków o liczbie atomowej od 90 do 103. Podobnie jak lantanowce, aktynowce najczęściej występują na +III stopniu utlenienia. W roztworach wodnych najczęściej tworzą jony M³⁺, M⁴⁺ lub MO₂⁺ (M - odpowiedni aktynowiec). Jony te są barwne. Sole zawierające jony aktynowców ulegają hydrolizie.

Wszystkie aktynowce są promieniotwórcze, a ich okresy połowicznego rozpadu maleją ze wzrostem liczby atomowej. Dlatego otrzymanie tych pierwiastków w ilościach niezbędnych do badań właściwości fizycznych i chemicznych jest bardzo trudne. Z tego powodu właściwości te poznano w niewielkim stopniu.

8. Co to jest:

Siloksany - związki chemiczne krzemu tlenu i wodoru, których pojedynczy element łańcucha ma postać

gdzie R oznacza podstawnik np. -H, -CH₃

woda królewska - mieszanina stężonego kwasu solnego i azotowego w stosunku objętościowym 3:1.