Химия непереходных элементов

Периодическая система элементов Д.И.Менделеева как основа химической систематики. Структура периодической системы, связь со строением атомов. Переходные и непереходные элементы. Валентные электроны. Типические (по Менделееву) элементы. Общие закономерности и аномалии в изменении свойств элементов и их соединений. Степени окисления. Правило четности. Вторичная периодичность. Диагональное сходство. Горизонтальные и вертикальные аналогии. Внутренняя периодичность.

Инертные газы, строение, свойства. Химия фтор- и кислородсодержащих соединений ксенона. Представление об описании многоцентровых химических связей в теории гипервалентных связей.

Водород. Положение в периодической системе. Простое вещество. Химические свойства. Значение водородной связи.

Галогены, общая характеристика. Особенности фтора. Галогеноводороды: устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства, способ получения. Галогениды, химическая связь, гидролиз.

Кислородсодержащие соединения галогенов, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Хлорная известь. Бертолетова соль.

Халькогены, общая характеристика. Простые вещества, строение и свойства. Катенация. Халькогеноводороды: строение, устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Халькогениды, химическая связь. Оксиды и сульфиды. Ангидриды и тиоангидриды. Тиосоли. Пероксосоединения. Полисульфиды.

Кислородсодержащие соединения серы. Сернистый ангидрид и сернистая кислота, окислительно-восстановительная двойственность. Тионилхлорид, получение, свойства, применение. Тиосерная кислота и ее соли, строение и свойства. Серные гомоцепи. Политионовые кислоты и их соли. Серный ангидрид и серная кислота. Фтор- и хлорсульфоновая кислоты. Сульфурилхлорид. Полисерные кислоты и их соли.

Пниктогены, общая характеристика. Азот, основные валентные состояния, окислительно-восстановительные превращения. Строение молекулы и особенности химии азота. Азот в природе. Физико-химические аспекты проблемы связанного азота: термодинамика и кинетика. Особенности термодинамики и кинетики химической реакции синтеза аммиака из простых веществ. Получение и очистка азота. Ректификация воздуха. Сравнение простых веществ, образованных элементами - пниктогенами: строение молекул, реакционная способность. Фосфор, основные валентные состояния, устойчивость, окислительно-восстановительные превращения, сравнение с азотом.

Пниктогеноводороды: строение, свойства, комплексующее действие. Аммиак и фосфин: устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Соли аммония и фосфония, устойчивость. Обзор водородных соединений азота. Гидразин, сравнение с пероксидом водорода и аммиаком, кислотность, устойчивость, свойства, производные. Гидроксиламин, сравнение с пероксидом водорода, аммиаком и гидразином, устойчивость, свойства, производные. Азотистоводородная кислота и ее соли.

Кислородные соединения азота, окислительно-восстановительные реакции, комплексы. Азотистая кислота и ее соли, строение, окислительно-восстановительная двойственность. Азотная кислота и ее соли, характер восстановления.

Соединения фосфора с водородом и кислородом, устойчивость. Оксиды фосфора. Фосфорноватистая кислота и гипофосфиты. Фосфористая кислота, таутомерия, производные. Фосфорные кислоты и их производные.

Кислородсодержащие соединения мышьяка, сурьмы и висмута, оксо- и гидроксоформы. Сравнение устойчивости, кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений пниктогенов.

Соединения мышьяка, сурьмы и висмута с серой и галогенами, гидролиз. Тиосоли.

Подгруппа углерода, общая характеристика. Простые вещества, строение и свойства, особенности кристаллического состояния. Полиморфизм. Искусственные алмазы. Особенности химии углерода. Углеродные гомоцепи. Представление об органической химии. Карбиды.

Оксиды углерода, строение молекул, свойства. Угольная кислота и ее соли. Временная жесткость воды.

Особенности химии кремния, сравнение с углеродом. Силициды, сравнение с карбидами. Силаны и алканы, сравнение устойчивости, отношение к воде, окислительно-восстановительные свойства.

Кремниевый ангидрид, сравнение с угольным, свойства. Кремниевые кислоты и их соли. Силикаты и карбонаты, особенности гидролиза. Золи и гели кремниевых кислот. Силикагель. Особенности аморфного кремнезема и силикатов.

Кремний в природе. Алюмосиликаты. Цеолиты. Керамика. Цемент. Вяжущие вещества. Стекла. Стеклообразное состояние вещества. Кремнийорганические соединения. Силанолы. Силоксаны. Силиконы.

Германий, олово, свинец, основные соединения, сравнение их устойчивости кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств. Соединения элементов подгруппы углерода с галогенами, гидролиз.

Подгруппа бора, общая характеристика, сравнение с РЗЭ. Бор, координационные числа, особенности их стабилизации. Химия бора. Соединения с металлами, водородом, галогенами и кислородом, устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.

Борный ангидрид, борные кислоты и их производные, сравнение с аналогичными соединениями кремния. Бура: состав, строение, гидролиз. Применение соединений бора в химическом анализе. Особенности качественного и количественного анализа соединений бора.

Химия алюминия. Оксид алюминия и его роль. Кислотно-основные свойства соединений алюминия. Гидролиз солей. Полиядерные комплексы. Гелеобразование, сравнение с соединениями кремния. Алюминий в природе.

Галлий, индий и таллий, сравнение с РЗЭ. Особенности химии таллия, токсикология.

Оксосоединения 3р-элементов. Элемент-кислородные гетероцепи, устойчивость, оксополисоединения. Окислительно-восстановительные свойства оксосоединений 3р-элементов.

Щелочные металлы, общая характеристика. Простые вещества, свойства. Кислородные соединения. Диагональное сходство (литий-магний).

Подгруппа бериллия, общая характеристика, диагональное сходство, химическая связь в соединениях, сравнение со щелочными металлами. Оксиды, гидроксиды, их производные, кислотно-основные свойства. Комплексообразование. Разделение, выделение и очистка соединений, химический анализ. Жесткость воды, определение, способы устранения.

Модуль 6