Химия переходных элементов

Особенности строения атомов переходных элементов, сравнение с непереходными. Изменение атомных радиусов и свойств в рядах и подгруппах переходных элементов. d- и f- сжатие. Комплексообразующая способность переходных элементов. Закономерности в изменении характерных степеней окисления переходных элементов в рядах и подгруппах, основные тенденции. Изменение устойчивости, окислительно-восстановительных и кислотно-основных свойств кислородных соединений переходных элементов и их производных.

РЗЭ. Общая характеристика. Лантаноиды и актиноиды, строение атома, свойства, внутренняя периодичность. Подгруппы титана и ванадия, общая характеристика.

Подгруппа хрома, общая характеристика. Простые вещества, кристаллическая структура, свойства. Хром, комплексные соединения, строение, значение. Гидратная изомерия. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений хрома (II), (III) и (VI). Полисоединения. Пероксосоединения хрома. Аналитические реакции элементов подгруппы хрома. Сравнение устойчивости, окислительно-восстановительных и кислотно-основных свойств высших кислородных соединений элементов подгруппы хрома.

Подгруппа марганца, общая характеристика. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений марганца (II), (III), (IV), (VI) и (VII). Окислительно-восстановительные превращения соединений марганца в различных средах, аналитические признаки и реакции. Сравнение комплексообразующей способности марганца и хрома. Сравнение устойчивости, кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств высших кислородных соединений элементов подгруппы марганца.

Железо, кобальт, никель. Толкование горизонтальных аналогий. Основные валентные состояния железа, кобальта и никеля, взаимные переходы между ними. Комплексные соединения, их значение, координационные числа, строение, сравнительная устойчивость, образование и разрушение, окислительно-восстановительные превращения и смена лигандного окружения, аналитические реакции. Простые вещества, кристаллическая структура, свойства. Геохимическая характеристика железа, кобальта и никеля. Сплавы железа с углеродом. Фазовая диаграмма железо – углерод. Чугуны. Стали. Принципы легирования. Коррозия и борьба с ней. Современное состояние черной металлургии.

Устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений железа (II), (III) и (VI). Соли, ферриты, гидролиз. Ферраты. Сравнение кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений двухвалентных и трехвалентных железа, кобальта и никеля.

Карбонилы переходных металлов, строение, свойства. Понятие о кластерах. Карбонильная очистка металлов. Ферроцен, получение, строение, свойства. Дибензолхром, строение. Комплексы переходных металлов с органическими лигандами.

Платиновые металлы и их комплексы. Кинетика и механизмы химических реакций комплексных соединений платиновых металлов. Сравнение химии железа, кобальта и никеля с химией платиновых металлов.

Подгруппа меди, общая характеристика, сравнение со щелочными металлами. Простые вещества, электрохимическая активность, свойства, применение. Переработка природного сырья. Основные валентные состояния, взаимные переходы между ними.

Cоединения одновалентных меди, серебра и золота, устойчивость, комплексы, строение, свойства. Аналитические реакции на альдегиды: реакции Фелинга и серебряного зеркала.

Соединения меди (II), сравнение с соединениями меди (I). Комплексные соединения, строение, свойства. Эффект Яна-Теллера. Аналитические реакции. Йодометрическое определение меди в водных растворах.

Химия серебра. Основные соединения. Серебрение. Галогенсеребряная фотография. Переработка серебряных отходов.

Химия золота. Принципы металлургии. Основные валентные состояния, взаимные переходы между ними. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений золота. Комплексные соединения золота.

Подгруппа цинка, общая характеристика, сравнение со щелочноземельными металлами, химическая связь в соединениях. Простые вещества, электрохимическая активность, свойства, применение. Амальгамы. Токсикология цинка, кадмия и ртути. Техника безопасности при работе с цинком, кадмием, ртутью и их соединениями. Экологические проблемы загрязнения окружающей среды соединениями тяжелых металлов. Геохимическая характеристика цинка, кадмия и ртути. Переработка руд цинка, кадмия и ртути. Разделение, выделение и очистка металлов.

Оксид и гидроксид цинка, кислотно-основные свойства. Соли цинка, гидролиз. Цинкаты. Комплексные соединения цинка, строение, свойства.

Оксид и гидроксид кадмия, кислотно-основные свойства, сравнение с соединениями цинка. Комплексные соединения кадмия, строение, сравнение с соединениями цинка. Автокомплексообразование.

Химия ртути. Валентные состояния ртути, взаимные переходы между ними, особенности строения, природа химической связи.

Соединения ртути, свойства, применение. Сулема. Каломель.

Комплексные соединения ртути, координационные числа, сравнение с соединениями цинка и кадмия. Амидные производные ртути. Основание Миллона. Реакция Несслера.

Халькогениды переходных металлов, свойства, применение. Роль сульфидов в химическом анализе.

Обзор химии 3d-элементов. Сравнение кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений двухвалентных хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, меди и цинка.

Качественный химический анализ неорганических веществ, методы, этапы подготовки. Дробный и систематический анализы водных растворов неорганических соединений. Аналитические группы, принципы классификации. Групповые реагенты.