Избыток и недостаток селена - симптомы, причины, последствия, нормы * Клиника Диана в Санкт-Петербурге

Содержание

Задание 33
Марганец
Недостаток (дефицит) цинка в растениях
Сернистый газ, химические свойства, получение
Способы получения
Сульфид цинка кислород
Тест на свойства соединений кислорода и серы. часть 1.
Упражнения типа «мысленный эксперимент» по химии цинка (тренажер задания 32 егэ по химии)
Химические свойства
Химические свойства сульфидов

Задание 33

Алюминиевую пластинку поместили на некоторое время в 200 г 5%-ного раствора гидроксида натрия. После выделения 6,72 л (н.у.) газа пластинку извлекли, а через раствор пропустили избыток углекислого газа. Определите массовую долю соли в образовавшемся растворе.

Решение:

2Al 2NaOH 6H2O → 2Na[Al(OH)4] 3H2 (I)

Na[Al(OH)4] CO2 → NaHCO3 Al(OH)3 (II)

NaOH CO2 → NaHCO3 (III)

Вычислим массу и количество вещества гидроксида натрия в исходном растворе:mисх.(NaOH) = 200 г ⋅ 5%/100% = 10 г; nисх.(NaOH) = 10 г/40 г/моль = 0,25 моль.

Вычислим количество вещества и массу выделившегося водорода:n(H2) = V/Vm = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль; m(H2) = n ⋅ M = 0,3 моль ⋅ 2 г/моль = 0,6 г.

Исходя из уравнения реакции (I), количество вещества и масса алюминия, вступившего в реакцию (I), равно:n(Al) = 2/3n(H2) = 2/3 ⋅ 0,3 моль = 0,2 моль; m(Al) = n ⋅ M = 0,2 моль ⋅ 27 г/моль = 5,4 г,

а количество прореагировавшего гидроксида натрия составляет:nреаг.(NaOH) = n(Al) = 0,2 моль.

Количество гидроксида натрия, оставшегося после реакции (I), будет равно:nост.(NaOH) = nисх.(NaOH) − nреаг.(NaOH) = 0,25 моль − 0,2 моль = 0,05 моль.

Вычислим массу раствора, образовавшегося в результате реакции (I):mI(р-ра) = mр-ра(NaOH) m(Al) − m(H2) = 200 г 5,4 г − 0,6 г = 204,8 г.

Поскольку через образовавшийся раствор пропускают избыток углекислого газа, то в результате реакций (II) и (III) образуется кислая соль − гидрокарбонат натрия.

Количество вещества гидроксоалюмината натрия, образовавшегося в результате реакции (I) составляет:

n(Al) = n(Na[Al(OH)4]) = 0,2 моль, следовательно, в результате реакции (II) количество вещества и массы прореагировавшегося углекислого газа и образовавшихся гидрокарбоната натрия и гидроксида алюминия равны:

n(Na[Al(OH)4]) = nII(CO2) = n(Al(OH)3) = nII(NaHCO3) = 0,2 моль;mII(CO2) = M ⋅ n = 44 г/моль ⋅ 0,2 моль = 8,8 г;m(Al(OH)3) = M ⋅ n = 78 г/моль ⋅ 0,2 моль = 15,6 г;mII(NaHCO3) = M ⋅ n = 84 г/моль ⋅ 0,2 моль = 16,8 г.

Вычислим массу раствора, образовавшегося в результате реакции (II):mII(р-ра) = mI(р-ра) mII(CO2) − m(Al(OH)3) = 204,8 г 8,8 г − 15,6 г = 198 г.

Вычислим количество вещества и массы реагирующего углекислого газа и образовавшегося гидрокарбоната натрия в результате реакции (III):nост.(NaOH) = nIII(NaHCO3) = nIII(CO2) = 0,05 моль, следовательно,mIII(CO2)

Общая масса гидрокарбоната натрия равна:mобщ.(NaHCO3) = mII(NaHCO3) mIII(NaHCO3) = 16,8 г 4,2 г = 21 г.

Конечная масса раствора составляет:mконеч.(р-ра) = mII(р-ра) mIII(CO2) = 198 г 2,2 г = 200,2 г.

wконечн.(NaHCO3) = mобщ.(NaHCO3)/mконеч.(р-ра) ⋅ 100% = 21 г/200,2 г ⋅ 100% ≈ 10,5%.

Ответ: wконечн.(NaHCO3) = 10,5%

Марганец

Содержится в количестве 0,03% по массе в земной коре. Наряду с железом и его сплавами относится к черным металлам.

Для соединений марганца характерны степени окисления 2, 3, 4, 6 7. В соединения 2 и 3 марганец проявляет основные свойства, 4 —
амфотерные, 6, 7 — кислотные.

Наиболее известными минералами, в которых содержится марганец, являются:

MnO₂ — пиролюзит
MnO(OH) — бурая марганцевая руда, манганит
3Mn₂O₃*MnSiO₃ — браунит

Получают марганец алюминотермией, восстановлением коксом, электролизом.

MnO2 Al = (t) Al2O3 Mn

MnO2 C = (t) Mn CO

MnSO4 H2O = (электролиз) Mn O2 H2SO4

Химические свойства

Соединения марганца (II)

Для соединений марганца (II) характерны основные свойства. Оксид марганца (II) может быть получен разложением карбоната марганца, либо
восстановлением оксида марганца (IV) до оксида марганца (II).

При растворении (и нагревании!) марганца в воде образуется гидроксид марганца (II).

Mn H2O = (t) Mn(OH)2 H2↑

MnSO4 KOH = (t) Mn(OH)2 K2SO4

Соединения марганца (II) на воздухе неустойчивы, Mn(OH)2 быстро буреет, превращаясь в оксид-гидроксид марганца (IV).

Mn(OH)2 O2 = MnO2 H2O

Оксид и гидроксид марганца (II) проявляют основные свойства. При реакции с кислотами дает соответствующие
соли.

Mn(OH)2 HCl = MnCl2 H2O

Соли марганца (II) получаются при его растворении в разбавленных кислотах. Эти соли способны вступать в реакции с другими солями, кислотами, если
выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит.

Mn HCl = MnCl2 H2

MnSO4 (NH4)2S = MnS↓ (NH4)2SO4

При действии сильных окислителей ион Mn2 способен переходить в ион Mn7

MnSO4 PbO2 HNO3 = HMnO4 PbSO4 Pb(NO3)2 H2O

Соединения марганца (IV) проявляют амфотерный характер. Оксид марганца (IV) можно получить разложением нитрата марганца (II).

Mn(NO3)2 = (t) MnO2 NO2

Кислород в продуктах реакции не указываем, так как он участвует в окислении MnO до MnO2.

В реакциях с щелочами марганец переходит в СО 6, в кислой среде — принимает СО 2.

MnO2 Na2CO3 NaNO3 = Na2MnO4 NaNO2 CO2 (гидролиз карбоната натрия идет по аниону, среда — щелочная)

MnO2 HCl = MnCl2 Cl2 H2O

Соединения марганца (VI) — MnO3, H2MnO4 — неустойчивы, в свободном виде не получены. Обладают кислотными свойствами.
Наиболее устойчивые соли — манганаты, окрашивающие раствор в зеленый цвет.

Манганаты получают в ходе разложения перманганатов, а также реакциями в щелочной среде.

KMnO4 = (t) K2MnO4 MnO2 O2↑ (способ получения кислорода)

Li2SO3 KMnO4 LiOH = Li2SO4 K2MnO4 H2O

MnO2 NaOH NaNO3 = Na2MnO4 NaNO2 H2O

MnSO4 KClO3 KOH = K2MnO4 KCl K2SO4 H2O

В водной среде манганаты разлагаются на с.о. 7 и 4. Манганаты окисляют хлором.

K2MnO4 H2O = KMnO4 MnO2 KOH

K2MnO4 Cl2 = KMnO4 KCl

Соединения марганца (VII) — неустойчивый Mn2O7, и относительно устойчивая в разбавленных растворах HMnO4 — проявляют
кислотные свойства. Соли марганцовой кислоты — перманганаты.

В различных средах — кислотной, нейтральной и щелочной — марганец принимает различные степени окисления. Внимательно изучите таблицу ниже.

Оксид марганца (VII) получают в реакции перманганата с сильными кислотами.

KMnO4 H2SO4 = Mn2O7 K2SO4 H2O

При растворении оксида марганца (VII) (кислотного оксида) в щелочи образуются соли марганцовой кислоты — перманганаты.

Mn2O7 KOH = KMnO4 H2O

Марганцовая кислота получается в реакциях сильных окислителей с солями марганца (II).

Mn(NO3)2 PbO2 HNO3 = HMnO4 Pb(NO3)2 H2O

В растворах с концентрацией марганцовой кислоты более 20% происходит ее разложение.

HMnO4 = MnO O2 H2O

При нагревании перманганата калия (в быту — марганцовка) разлагается с образованием бурого MnO2, выделением кислорода.

KMnO4 = (t) K2MnO4 MnO2 O2↑

При стоянии в растворе постепенно разлагается водой.

KMnO4 H2O = MnO2 KOH O2↑

В кислой среде марганец принимает наиболее устойчивую (для кислой среды) — Mn2 , в щелочной — Mn6 .

KMnO4 H2O2 H2SO4 = MnSO4 O2↑ K2SO4 H2O

KMnO4 KOH = K2MnO4 O2 H2O

Недостаток (дефицит) цинка в растениях

Дефицит цинка в растениях проявляется чаще всего на кислых почвах, подверженных сильному выветриванию, на карбонатных и переизвесткованных почвах. На карбонатных почвах недоступность этого элемента обусловлена адсорбцией его глинистыми минералами и карбонатом кальция.

Основные причины дефицита цинка:

Повышенной чувствительностью к недостатку цинка характеризуются хмель, гречиха, картофель, свекла, клевер луговой, картофель. Содержание данного металла в сорных растениях выше, чем в культурных. Кроме того, повышенным его содержанием отличаются хвойные породы.

Недостаток цинка приводит к высокой концентрации неорганического фосфора в растениях. Горох и томат при дефиците увеличивают поглощение фосфора, но вследствие этого нарушается его утилизация. При этом, содержание неорганического фосфора возрастает, и снижается содержание фосфора в составе нуклеотидов, а также липидов и нуклеиновых кислот. Добавление цинка в питательный раствор приводит к нормализации использования поглощенного фосфора.

При цинковом дефиците в два-три раза подавляется деление клеток. Это приводит к изменению внешнего строения листьев, нарушению растяжения клеток и дифференциации тканей, меристематические клетки гипертрофируются, продольное растяжение столбчатых клеток льна угнетается, уменьшается размер хлоропластов, уменьшается количество митохондрий.[10]

Наиболее чувствительны к недостатку цинка плодовые культуры, особенно цитрусовые. У всех растений его дефицит приводит к задержке роста.[10]

Характерные внешние признаки недостатка цинка – заторможенный рост, короткие междоузлия, маленькая площадь поверхности листовой пластинки. Эти симптомы могут сочетаться с хлорозом и проявляться в большей степени при увеличении освещенности.Надо учитывать, что хлороз и некроз старых листьев обычно имеют вторичное происхождение и являются причиной токсичности бора или фосфора.

Кроме того, при дефиците цинка рост побега подавляется больше, чем рост корней, а урожай семян снижается сильнее, чем урожайность вегетативных органов.[2]

Данные в таблице представлены согласно:[10][8][2]

Сернистый газ, химические свойства, получение

ВодородВодород

1,008

1s¹

2,2

Бесцветный газ

t°_пл=-259°C

t°_кип=-253°C

ГелийГелий

4,0026

1s²

Бесцветный газ

t°_кип=-269°C

ЛитийЛитий

6,941

2s¹

0,99

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=180°C

t°_кип=1317°C

БериллийБериллий

9,0122

2s²

1,57

Светло-серый металл

t°_пл=1278°C

t°_кип=2970°C

БорБор

10,811

2s² 2p¹

2,04

Темно-коричневое аморфное вещество

t°_пл=2300°C

t°_кип=2550°C

УглеродУглерод

12,011

2s² 2p²

2,55

Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал

t°_пл=3550°C

t°_кип=4830°C

АзотАзот

14,007

2s² 2p³

3,04

Бесцветный газ

t°_пл=-210°C

t°_кип=-196°C

КислородКислород

15,999

2s² 2p⁴

3,44

Бесцветный газ

t°_пл=-218°C

t°_кип=-183°C

ФторФтор

18,998

2s² 2p⁵

4,0

Бледно-желтый газ

t°_пл=-220°C

t°_кип=-188°C

НеонНеон

20,180

2s² 2p⁶

Бесцветный газ

t°_пл=-249°C

t°_кип=-246°C

НатрийНатрий

22,990

3s¹

0,93

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=98°C

t°_кип=892°C

МагнийМагний

24,305

3s²

1,31

Серебристо-белый металл

t°_пл=649°C

t°_кип=1107°C

АлюминийАлюминий

26,982

3s² 3p¹

1,61

Серебристо-белый металл

t°_пл=660°C

t°_кип=2467°C

КремнийКремний

28,086

3s² 3p²

1,9

Коричневый порошок / минерал

t°_пл=1410°C

Про кислород: Аргон - это газ: плотность, формула, масса в баллоне, применение в сварке | Сварка и сварщик

t°_кип=2355°C

ФосфорФосфор

30,974

3s² 3p³

2,2

Белый минерал / красный порошок

t°_пл=44°C

t°_кип=280°C

СераСера

32,065

3s² 3p⁴

2,58

Светло-желтый порошок

t°_пл=113°C

t°_кип=445°C

ХлорХлор

35,453

3s² 3p⁵

3,16

Желтовато-зеленый газ

t°_пл=-101°C

t°_кип=-35°C

АргонАргон

39,948

3s² 3p⁶

Бесцветный газ

t°_пл=-189°C

t°_кип=-186°C

КалийКалий

39,098

4s¹

0,82

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=64°C

t°_кип=774°C

КальцийКальций

40,078

4s²

1,0

Серебристо-белый металл

t°_пл=839°C

t°_кип=1487°C

СкандийСкандий

44,956

3d¹ 4s²

1,36

Серебристый металл с желтым отливом

t°_пл=1539°C

t°_кип=2832°C

ТитанТитан

47,867

3d² 4s²

1,54

Серебристо-белый металл

t°_пл=1660°C

t°_кип=3260°C

ВанадийВанадий

50,942

3d³ 4s²

1,63

Серебристо-белый металл

t°_пл=1890°C

t°_кип=3380°C

ХромХром

51,996

3d⁵ 4s¹

1,66

Голубовато-белый металл

t°_пл=1857°C

t°_кип=2482°C

МарганецМарганец

54,938

3d⁵ 4s²

1,55

Хрупкий серебристо-белый металл

t°_пл=1244°C

t°_кип=2097°C

ЖелезоЖелезо

55,845

3d⁶ 4s²

1,83

Серебристо-белый металл

t°_пл=1535°C

t°_кип=2750°C

КобальтКобальт

58,933

3d⁷ 4s²

1,88

Серебристо-белый металл

t°_пл=1495°C

t°_кип=2870°C

НикельНикель

58,693

3d⁸ 4s²

1,91

Серебристо-белый металл

t°_пл=1453°C

t°_кип=2732°C

МедьМедь

63,546

3d¹⁰ 4s¹

1,9

Золотисто-розовый металл

t°_пл=1084°C

t°_кип=2595°C

ЦинкЦинк

65,409

3d¹⁰ 4s²

1,65

Голубовато-белый металл

t°_пл=420°C

t°_кип=907°C

ГаллийГаллий

69,723

4s² 4p¹

1,81

Белый металл с голубоватым оттенком

t°_пл=30°C

t°_кип=2403°C

ГерманийГерманий

72,64

4s² 4p²

2,0

Светло-серый полуметалл

t°_пл=937°C

t°_кип=2830°C

МышьякМышьяк

74,922

4s² 4p³

2,18

Зеленоватый полуметалл

t°_субл=613°C

(сублимация)

СеленСелен

78,96

4s² 4p⁴

2,55

Хрупкий черный минерал

t°_пл=217°C

t°_кип=685°C

БромБром

79,904

4s² 4p⁵

2,96

Красно-бурая едкая жидкость

t°_пл=-7°C

t°_кип=59°C

КриптонКриптон

83,798

4s² 4p⁶

3,0

Бесцветный газ

t°_пл=-157°C

t°_кип=-152°C

РубидийРубидий

85,468

5s¹

0,82

Серебристо-белый металл

t°_пл=39°C

t°_кип=688°C

СтронцийСтронций

87,62

5s²

0,95

Серебристо-белый металл

t°_пл=769°C

t°_кип=1384°C

ИттрийИттрий

88,906

4d¹ 5s²

1,22

Серебристо-белый металл

t°_пл=1523°C

t°_кип=3337°C

ЦирконийЦирконий

91,224

4d² 5s²

1,33

Серебристо-белый металл

t°_пл=1852°C

t°_кип=4377°C

НиобийНиобий

92,906

4d⁴ 5s¹

1,6

Блестящий серебристый металл

t°_пл=2468°C

t°_кип=4927°C

МолибденМолибден

95,94

4d⁵ 5s¹

2,16

Блестящий серебристый металл

t°_пл=2617°C

t°_кип=5560°C

ТехнецийТехнеций

98,906

4d⁶ 5s¹

1,9

Синтетический радиоактивный металл

t°_пл=2172°C

t°_кип=5030°C

РутенийРутений

101,07

4d⁷ 5s¹

2,2

Серебристо-белый металл

t°_пл=2310°C

t°_кип=3900°C

РодийРодий

102,91

4d⁸ 5s¹

2,28

Серебристо-белый металл

t°_пл=1966°C

t°_кип=3727°C

ПалладийПалладий

106,42

4d¹⁰

2,2

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=1552°C

t°_кип=3140°C

СереброСеребро

107,87

4d¹⁰ 5s¹

1,93

Серебристо-белый металл

t°_пл=962°C

t°_кип=2212°C

КадмийКадмий

112,41

4d¹⁰ 5s²

1,69

Серебристо-серый металл

t°_пл=321°C

t°_кип=765°C

ИндийИндий

114,82

5s² 5p¹

1,78

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=156°C

t°_кип=2080°C

ОловоОлово

118,71

5s² 5p²

1,96

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=232°C

t°_кип=2270°C

СурьмаСурьма

121,76

5s² 5p³

2,05

Серебристо-белый полуметалл

t°_пл=631°C

t°_кип=1750°C

ТеллурТеллур

127,60

5s² 5p⁴

2,1

Серебристый блестящий полуметалл

t°_пл=450°C

t°_кип=990°C

ИодИод

126,90

5s² 5p⁵

2,66

Черно-серые кристаллы

t°_пл=114°C

t°_кип=184°C

КсенонКсенон

131,29

5s² 5p⁶

2,6

Бесцветный газ

t°_пл=-112°C

t°_кип=-107°C

ЦезийЦезий

132,91

6s¹

0,79

Мягкий серебристо-желтый металл

t°_пл=28°C

t°_кип=690°C

БарийБарий

137,33

6s²

0,89

Серебристо-белый металл

t°_пл=725°C

t°_кип=1640°C

ЛантанЛантан

138,91

5d¹ 6s²

1,1

Серебристый металл

t°_пл=920°C

t°_кип=3454°C

ЦерийЦерий

140,12

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=798°C

t°_кип=3257°C

ПразеодимПразеодим

140,91

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=931°C

t°_кип=3212°C

НеодимНеодим

144,24

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1010°C

t°_кип=3127°C

ПрометийПрометий

146,92

f-элемент

Светло-серый радиоактивный металл

t°_пл=1080°C

t°_кип=2730°C

СамарийСамарий

150,36

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1072°C

t°_кип=1778°C

ЕвропийЕвропий

151,96

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=822°C

t°_кип=1597°C

ГадолинийГадолиний

157,25

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1311°C

t°_кип=3233°C

ТербийТербий

158,93

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1360°C

t°_кип=3041°C

ДиспрозийДиспрозий

162,50

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1409°C

t°_кип=2335°C

ХольмийХольмий

164,93

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1470°C

t°_кип=2720°C

ЭрбийЭрбий

167,26

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1522°C

t°_кип=2510°C

ТулийТулий

168,93

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1545°C

t°_кип=1727°C

ИттербийИттербий

173,04

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=824°C

t°_кип=1193°C

ЛютецийЛютеций

174,96

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1656°C

t°_кип=3315°C

ГафнийГафний

178,49

5d² 6s²

Серебристый металл

t°_пл=2150°C

t°_кип=5400°C

ТанталТантал

180,95

5d³ 6s²

Серый металл

t°_пл=2996°C

t°_кип=5425°C

ВольфрамВольфрам

183,84

5d⁴ 6s²

2,36

Серый металл

t°_пл=3407°C

t°_кип=5927°C

РенийРений

186,21

5d⁵ 6s²

Серебристо-белый металл

t°_пл=3180°C

t°_кип=5873°C

ОсмийОсмий

190,23

5d⁶ 6s²

Серебристый металл с голубоватым оттенком

t°_пл=3045°C

t°_кип=5027°C

ИрридийИрридий

192,22

5d⁷ 6s²

Серебристый металл

t°_пл=2410°C

t°_кип=4130°C

ПлатинаПлатина

195,08

5d⁹ 6s¹

2,28

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=1772°C

t°_кип=3827°C

ЗолотоЗолото

196,97

5d¹⁰ 6s¹

2,54

Мягкий блестящий желтый металл

t°_пл=1064°C

t°_кип=2940°C

РтутьРтуть

200,59

5d¹⁰ 6s²

2,0

Жидкий серебристо-белый металл

t°_пл=-39°C

t°_кип=357°C

ТаллийТаллий

204,38

6s² 6p¹

Серебристый металл

t°_пл=304°C

t°_кип=1457°C

СвинецСвинец

207,2

6s² 6p²

2,33

Серый металл с синеватым оттенком

t°_пл=328°C

t°_кип=1740°C

ВисмутВисмут

208,98

6s² 6p³

Блестящий серебристый металл

t°_пл=271°C

t°_кип=1560°C

ПолонийПолоний

208,98

6s² 6p⁴

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=254°C

t°_кип=962°C

АстатАстат

209,98

6s² 6p⁵

2,2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

t°_пл=302°C

t°_кип=337°C

РадонРадон

222,02

6s² 6p⁶

2,2

Радиоактивный газ

t°_пл=-71°C

t°_кип=-62°C

ФранцийФранций

223,02

7s¹

0,7

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

t°_пл=27°C

t°_кип=677°C

РадийРадий

226,03

7s²

0,9

Серебристо-белый радиоактивный металл

t°_пл=700°C

t°_кип=1140°C

АктинийАктиний

227,03

6d¹ 7s²

1,1

Серебристо-белый радиоактивный металл

t°_пл=1047°C

t°_кип=3197°C

ТорийТорий

232,04

f-элемент

Серый мягкий металл

ПротактинийПротактиний

231,04

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

УранУран

238,03

f-элемент

1,38

Серебристо-белый металл

t°_пл=1132°C

t°_кип=3818°C

НептунийНептуний

237,05

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

ПлутонийПлутоний

244,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

АмерицийАмериций

243,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

КюрийКюрий

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

БерклийБерклий

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

КалифорнийКалифорний

251,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

ЭйнштейнийЭйнштейний

252,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

100

ФермийФермий

257,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

101

МенделевийМенделевий

258,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

102

НобелийНобелий

259,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

103

ЛоуренсийЛоуренсий

266

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

104

РезерфордийРезерфордий

267

6d² 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

105

ДубнийДубний

268

6d³ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

106

СиборгийСиборгий

269

6d⁴ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

107

БорийБорий

270

6d⁵ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Про кислород: Углекислота для сварки цена за баллон 40л и газ с доставкой и заправкой. Купить баллоны углекислотные в МОСКВЕ для сварки

108

ХассийХассий

277

6d⁶ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

109

МейтнерийМейтнерий

278

6d⁷ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

110

ДармштадтийДармштадтий

281

6d⁹ 7s¹

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

Способы получения

1. Серную кислоту в промышленностипроизводят из серы, сульфидов металлов, сероводорода и др. Один из вариантов — производство серной кислоты из пирита FeS2.

Основные стадии получения серной кислоты :

Сжигание или обжиг серосодержащего сырья в кислороде с получением сернистого газа.
Очистка полученного газа от примесей.
Окисление сернистого газа в серный ангидрид.
Взаимодействие серного ангидрида с водой.

Рассмотрим основные аппараты, используемые при производстве серной кислоты из пирита (контактный метод):

Аппарат	Назначение и уравненяи реакций
Печь для обжига	4FeS₂ 11O₂ → 2Fe₂O₃ 8SO₂ Q Измельченный очищенный пирит сверху засыпают в печь для обжига в «кипящем слое». Снизу (принцип противотока) пропускают воздух, обогащенный кислородом, для более полного обжига пирита. Температура в печи для обжига достигает 800^оС
Циклон	Из печи выходит печной газ, который состоит из SO₂, кислорода, паров воды и мельчайших частиц оксида железа. Такой печной газ очищают от примесей. Очистку печного газа проводят в два этапа. Первый этап — очистка газа в циклоне. При этом за счет центробежной силы твердые частички ссыпаются вниз.
Электрофильтр	Второй этап очистки газа проводится в электрофильтрах. При этом используется электростатическое притяжение, частицы огарка прилипают к наэлектризованным пластинам электрофильтра).
Сушильная башня	Осушку печного газа проводят в сушильной башне – снизу вверх поднимается печной газ, а сверху вниз льется концентрированная серная кислота.
Теплообменник	Очищенный обжиговый газ перед поступлением в контактный аппарат нагревают за счет теплоты газов, выходящих из контактного аппарата.
Контактный аппарат	2SO₂ O₂ ↔ 2SO₃ Q В контактном аппарате производится окисление сернистого газа до серного ангидрида. Процесс является обратимым. Поэтому необходимо выбрать оптимальные условия протекания прямой реакции (получения SO₃): температура: оптимальной температурой для протекания прямой реакции с максимальным выходом SO₃ является температура 400-500^оС. Для того чтобы увеличить скорость реакции при столь низкой температуре в реакцию вводят катализатор – оксид ванадия (V) V₂O₅. давление: прямая реакция протекает с уменьшением объемов газов. Для смещения равновесия вправо процесс проводят при повышенном давлении. Как только смесь оксида серы и кислорода достигнет слоев катализатора, начинается процесс окисления SO₂ в SO₃. Образовавшийся оксид серы SO₃ выходит из контактного аппарата и через теплообменник попадает в поглотительную башню.
Поглотительная башня	Получение H₂SO₄ протекает в поглотительной башне. Однако, если для поглощения оксида серы использовать воду, то образуется серная кислота в виде тумана, состоящего из мельчайших капелек серной кислоты. Для того, чтобы не образовывался сернокислотный туман, используют 98%-ную концентрированную серную кислоту. Оксид серы очень хорошо растворяется в такой кислоте, образуя олеум: H₂SO₄·nSO₃. nSO₃ H₂SO₄ → H₂SO₄·nSO₃ Образовавшийся олеум сливают в металлические резервуары и отправляют на склад. Затем олеумом заполняют цистерны, формируют железнодорожные составы и отправляют потребителю.

Общие научные принципы химического производства:

Непрерывность.
Противоток
Катализ
Увеличение площади соприкосновения реагирующих веществ.
Теплообмен
Рациональное использование сырья

Сульфид цинка кислород

Реакция взаимодействия сульфид цинка кислород протекает при повышенных температурах ( $800 -1000^{0}C$ ) и приводит к образованию оксида цинка и выделению газообразного диоксида серы. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

$[ 2ZnSO_4 3O_2 rightarrow 2ZnO 2SO_2_{gas}.]$

Трехфазное титрование, флотационное титрование применяют при осадительном титровании в водных растворах (первая фаза). Осадок (вторая фаза), находящийся во взвешенном состоянии, мешает правильному течению процесса, либо не позволяет заметить момент окончания титрования. Введение органических растворителей, несмешивающихся с водой (третья фаза) и взбалтывание приводят к флотации осадка, водная фаза становится почти прозрачной.
При титриметрическом определении хлоридов по Фольгарду суспензия AgCl заметно реагирует с тиоцианатом. Эта побочная реакция является источником ошибок. Введение нитробензола, октанола, циклогексанола и других реагентов и взбалтывание приводят к коагуляции AgCl и уменьшению его взаимодействия с $SCN^{-}$ .
Окончание осадительной реакции можно установить по прекращению образования осадка. Однако этому мешает сам осадок, выпавший в начале процесса. Удаление взвешенного осадка из водной фазы путем флотации решает задачу. Например, для титрования $Na^{2 }$ .
Окончание осадительной реакции можно установить по прекращению образования осадка. Однако этому мешает сам осадок, выпавший в начале процесса. Удаление взвешенного осадка из водной фазы путем флотации решает задачу. Например, для титрования $Na^{2 }$ раствор подщелачивают аммиаком, добавляют немного и титруют при взбалтывании стандартным этанольным раствором диметилглиоксима. Образуюшийся красный осадок диметилглиоксимата никеля флотируется и собирается в слое и титруют при взбалтывании стандартным этанольным раствором диметилглиоксима. Образуюшийся красный осадок диметилглиоксимата никеля флотируется и собирается в слое CCl_4 , водная фаза становится прозрачной, в ней можно заметить образование осадка при прибавлении очередной порции титранта. В течение титрования слой обновляют. К концу процесса титруют медленно до прекращения образования и флотации осадка.

Тест на свойства соединений кислорода и серы. часть 1.

Задание №78

Установите соответствие между формулой/названием вещества и набором реагентов, с каждым из которых оно может взаимодействовать.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Ответ: 312

Задание №79

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Ответ: 241

Задание №80

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Ответ: 421

Задание №81

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Ответ: 321

Задание №82

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Ответ: 241

Задание №90

Навеску сульфида цинка подвергли обжигу в токе кислорода, при этом образовалось 1,12 л газа. Определите массу 10% раствора гидроксида натрия, в котором можно полностью растворить полученный твердый остаток. Ответ укажите в граммах и округлите до целых.

Решение

Ответ: 40 г

Пояснение:

Уравнение реакции:

2ZnS 3O₂ = 2ZnO 2SO₂

2NaOH ZnO H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]

ν(SO₂) = 1,12/22,4 = 0,05 моль

ν(NaOH) = 2ν(SO₂) = 2⋅0,05 = 0,1 моль

m(NaOH) = M⋅n = 40⋅0,1 = 4 г

m_р-ра(NaOH) = 4 г/0,1 = 40 г

Задание №94

При взаимодействии 100 г раствора хлорида железа(III) с избытком сульфида калия выпало 4,16 г осадка. Вычислите массовую долю соли в исходном растворе. Ответ укажите в процентах и округлите до десятых.

Решение

Ответ: 6,5

Пояснение:

Запишем уравнение реакции:

2FeCl₃ 3K₂S = 2FeS S 6KCl

Как видно из уравнения осадок представляет из себя смесь сульфида железа (II) и серы.

Пусть

ν(S) = x моль, тогда

ν(FeS) = 2ν(S) = 2x моль, а

масса серы будет равна:

m(S) = ν(S)⋅M(S) = 32x г, а масса m(FeS) = ν(FeS)⋅M(FeS) = 88⋅2x = 176x г, а суммарная масса осадка:

m(S FeS) = 32x 176x = 208x г

В то же время из условия m(S FeS) = 4,16 г

Тогда,

208x = 4,16

x = 0,02

Тогда

ν(FeCl₃) = 2ν(S) = 2⋅0,02 = 0,04 моль

m(FeCl₃) = M⋅n = 162 ⋅ 0,04 = 6,48 г

ω(FeCl₃) = 100% ⋅ m(FeCl₃)/ m(р-ра) = 100% ⋅ 6,48 / 100 ≈ 6,5 %

Задание №97

Рассчитайте массу осадка, который можно получить при взаимодействии 10 мл 5% раствора нитрата серебра (плотность 1,05 г/см³) и 20 мл 1% раствора сульфида лития (плотность 1,0 г/см³). Ответ укажите в граммах и и округлите до десятых.

Решение

Ответ: 0,4

Пояснение:

m_р-ра(AgNO₃) = V_р-ра(AgNO₃)⋅ρ(_р-ра(AgNO₃) = 10 мл⋅1,05 г/мл = 10,5 г

m(AgNO₃) = m_р-ра(AgNO₃)⋅ω(AgNO₃)/100% = 10,5 г⋅0,05 = 0,525 г

ν(AgNO₃) = m(AgNO₃)/M(AgNO₃) = 0,525 г/170 г/моль = 0,0031 моль

m_р-ра(Li₂S) = V_р-ра(Li₂S)⋅ρ_р-ра(Li₂S) = 20 мл ⋅ 1,0 г/мл = 20 г

m(Li₂S) = m_р_—_ра(Li₂S) ⋅ ω(Li₂S) / 100% = 20 г ⋅ 0,01 = 0,2 г

ν(Li₂S) = m(Li₂S) / M(Li₂S) = 0,2 г / 46 г/моль = 0,00435 моль

Li₂S 2AgNO₃ = Ag₂S 2LiNO₃

Найдем избыток и недостаток

ν(AgNO₃)/2 = 0,00155 < ν(Li₂S)/1 = 0,00435 моль

т.е. в недостатке у нас нитрат серебра, расчет ведем по нему

ν(Ag₂S) = ν(AgNO₃)/2 = 0,00155 моль

m(Ag₂S) = M(Ag₂S) ⋅ ν(Ag₂S) = 248 г/моль ⋅ 0,00155 моль ≈ 0,4 г

Упражнения типа «мысленный эксперимент» по химии цинка (тренажер задания 32 егэ по химии)

Оксид цинка растворили в растворе хлороводородной кислоты и раствор нейтрализовали, добавляя едкий натр. Выделившееся студенистое вещество белого цвета отделили и обработали избытком раствора щелочи, при этом осадок полностью растворился. нейтрализация полученного раствора кислотой, например, азотной, приводит к повторному образованию студенистого осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте и в полученный раствор добавили избыток щелочи, получив прозрачный раствор. Напишите уравнения описанных реакций.

Соль, полученную при взаимодействии оксида цинка с серной кислотой, прокалили при температуре 800°С. Твердый продукт реакции обработали концентрированным раствором щелочи, и через полученный раствор пропустили углекислый газ. Напишите уравнения описанных реакций.

Нитрат цинка прокалили, продукт реакции при нагревании обработали раствором едкого натра. Через образовавшийся раствор пропустили углекислый газ до прекращения выделения осадка, после чего обработали избытком концентрированного нашатырного спирта, при этом осадок растворился. Напишите уравнения описанных реакций.

Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте, полученный раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Продукты реакции смешали с коксом и нагрели. Напишите уравнения описанных реакций.

Несколько гранул цинка растворили при нагревании в растворе едкого натра. В полученный раствор небольшими порциями добавляли азотную кислоту до образования осадка. Осадок отделили, растворили в разбавленной азотной кислоте, раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

В концентрированную серную кислоту добавили металлический цинк. образовавшуюся соль выделили, растворили в воде и в раствор добавили нитрат бария. После отделения осадка в раствор внесли магниевую стружку, раствор профильтровали, фильтрат выпарили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

Сульфид цинка подвергли обжигу. Полученное твердое вещество полностью прореагировало с раствором гидроксида калия. Через полученный раствор пропустили углекислый газ до выпадения осадка. Осадок растворили в соляной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

Некоторое количество сульфида цинка разделили на две части. Одну из них обработали соляной кислотой, а другую подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов образовалось простое вещество. Это вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой, причем выделился бурый газ. Напишите уравнения описанных реакций.

Цинк растворили в растворе гидроксида калия. Выделившийся газ прореагировал с литием, а к полученному раствору по каплям добавили соляную кислоту до прекращения выпадения осадка. Его отфильтровали и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

Про кислород: Технические газы азот и купить их можно в баллонах

ZnO 2HCl = ZnCl2 H2O

ZnCl2 2NaOH = Zn(OH)2↓ 2NaCl

Zn(OH)2 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]

Na2[Zn(OH)4] 2HNO3(недостаток) = Zn(OH)2↓ 2NaNO3 2H2O

4Zn 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 NH4NO3 3H2O

HNO3 NaOH = NaNO3 H2O

NH4NO3 NaOH = NaNO3 NH3↑ H2O

Zn(NO3)2 4NaOH = Na2[Zn(OH)4] 2NaNO3

ZnO H2SO4 = ZnSO4 H2O

2ZnSO4 2ZnO 2SO2 O2

ZnO 2NaOH H2O = Na2[Zn(OH)4]

Na2[Zn(OH)4] 2CO2 = Zn(OH)2↓ 2NaHCO3

2Zn(NO3)2 2ZnO 4NO2 O2

ZnO 2NaOH H2O = Na2[Zn(OH)4]

Na2[Zn(OH)4] 2CO2 = Zn(OH)2↓ 2NaHCO3

Zn(OH)2 4(NH3 · H2O) = [Zn(NH3)4](OH)2 4H2O

4Zn 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 NH4NO3 3H2O

2Zn(NO3)2 2ZnO 4NO2 O2

NH4NO3 N2O 2H2O

ZnO C Zn CO

Zn 2NaOH 2H2O = Na2[Zn(OH)4] H2↑

Na2[Zn(OH)4] 2HNO3 = Zn(OH)2↓ 2NaNO3 2H2O

Zn(OH)2 2HNO3 = Zn(NO3)2 2H2O

2Zn(NO3)2 2ZnO 4NO2 O2

4Zn 5H2SO4 = 4ZnSO4 H2S↑ 4H2O

ZnSO4 Ba(NO3)2 = Zn(NO3)2 BaSO4

Zn(NO3)2 Mg = Zn Mg(NO3)2

2Mg(NO3)2 → 2MgO 4NO2 O2↑

2ZnS 3O2 = 2ZnO 2SO2↑

ZnO 2KOH H2O = K2[Zn(OH)4]

K2[Zn(OH)4] CO2 = Zn(OH)2 K2CO3 H2O

(также возможная версия: K2[Zn(OH)4] 2CO2 = Zn(OH)2 2KHCO3)

Zn(OH)2 2HCl = ZnCl2 2H2O

ZnS 2HCl = ZnCl2 H2S↑

2ZnS 3O2 = 2ZnO 2SO2↑

2H2S SO2 = 3S 2H2O

S 6HNO3 = H2SO4 6NO2 2H2O

10)

Zn 2KOH 2H2O = K2[Zn(OH)4] H2

H2 2Li = 2LiH

K2[Zn(OH)4] 2HCl = 2KCl Zn(OH)2↓ 2H2O

Zn(OH)2 = ZnO H2O

Химические свойства

При нормальных условиях чистый кислород — очень активное вещество, сильный окислитель. В составе воздуха окислительные свойства кислорода не столь явно выражены.

1. Кислород проявляет свойства окислителя(с большинством химических элементов) и свойства восстановителя(только с более электроотрицательным фтором). В качестве окислителя кислород реагирует и с металлами, и с неметаллами. Большинство реакций сгорания простых веществ в кислороде протекает очень бурно, иногда со взрывом.

1.1. Кислород реагирует с фтором с образованием фторидов кислорода:

O2 2F2 → 2OF2

С хлором и бромом кислород практически не реагирует, взаимодействует только в специфических очень жестких условиях.

1.2. Кислород реагирует с серой и кремниемс образованием оксидов:

S O2 → SO2

Si O2 → SiO2

1.3.Фосфоргорит в кислороде с образованием оксидов:

При недостатке кислорода возможно образование оксида фосфора (III):

4P 3O2 → 2P2O3

Но чаще фосфор сгорает до оксида фосфора (V):

4P 5O2 → 2P2O5

1.4.С азотомкислород реагирует при действии электрического разряда, либо при очень высокой температуре (2000оС), образуя оксид азота (II):

N2 O2→ 2NO

1.5. В реакциях с щелочноземельными металлами, литием и алюминием кислород также проявляет свойства окислителя. При этом образуются оксиды:

2Ca O2 → 2CaO

Однако при горении натрияв кислороде преимущественно образуется пероксид натрия:

2Na O2→ Na2O2

А вот калий, рубидий и цезий при сгорании образуют смесь продуктов, преимущественно надпероксид:

K O2→ KO2

Переходные металлы окисляются кислород обычно до устойчивых степеней окисления.

Цинк окисляется до оксида цинка (II):

2Zn O2→ 2ZnO

Железо, в зависимости от количества кислорода, образуется либо оксид железа (II), либо оксид железа (III), либо железную окалину:

2Fe O2→ 2FeO

4Fe 3O2→ 2Fe2O3

3Fe 2O2→ Fe3O4

1.6. При нагревании с избытком кислорода графит горит, образуя оксид углерода (IV):

C O2 → CO2

при недостатке кислорода образуется угарный газ СО:

2C O2 → 2CO

Алмаз горит при высоких температурах:

Горение алмаза в жидком кислороде:

Графит также горит:

Графит также горит, например, в жидком кислороде:

Графитовые стержни под напряжением:

2. Кислород взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Кислород окисляет бинарные соединения металлов и неметаллов: сульфиды, фосфиды, карбиды, гидриды. При этом образуются оксиды:

4FeS 7O2→ 2Fe2O3 4SO2

Al4C3 6O2→ 2Al2O3 3CO2

Ca3P2 4O2→ 3CaO P2O5

2.2. Кислород окисляет бинарные соединения неметаллов:

летучие водородные соединения (сероводород, аммиак, метан, силан гидриды. При этом также образуются оксиды:

2H2S 3O2→ 2H2O 2SO2

Аммиакгорит с образованием простого вещества, азота:

4NH3 3O2→ 2N2 6H2O

Аммиакокисляется на катализаторе (например, губчатое железо) до оксида азота (II):

4NH3 5O2→ 4NO 6H2O

прочие бинарные соединения неметаллов — как правило, соединения серы, углерода, фосфора (сероуглерод, сульфид фосфора и др.):

CS2 3O2→ CO2 2SO2

некоторые оксиды элементов в промежуточных степенях окисления (оксид углерода (II), оксид железа (II) и др.):

2CO O2→ 2CO2

2.3. Кислород окисляет гидроксиды и соли металлов в промежуточных степенях окисления в водных растворах.

Например, кислород окисляет гидроксид железа (II):

4Fe(OH)2 O2 2H2O → 4Fe(OH)3

Кислород окисляет азотистую кислоту:

2HNO2 O2 → 2HNO3

2.4. Кислород окисляет большинство органических веществ. При этом возможно жесткое окисление (горение) до углекислого газа, угарного газа или углерода:

CH4 2O2→ CO2 2H2O

2CH4 3O2→ 2CO 4H2O

CH4 O2→ C 2H2O

Также возможно каталитическое окисление многих органических веществ (алкенов, спиртов, альдегидов и др.)

2CH2=CH2 O2 → 2CH3-CH=O

Химические свойства сульфидов

1. Растворимые сульфиды гидролизуютсяпо аниону, среда водных растворов сульфидов щелочная:

K2S H2O ⇄ KHS KOHS2– H2O ⇄ HS– OH–

2. Сульфиды металлов, расположенных в ряду напряжений левее железа (включительно), растворяются в сильных минеральных кислотах.

Например, сульфид кальция растворяется в соляной кислоте:

CaS 2HCl → CaCl2 H2S

А сульфид никеля, например, не растворяется:

NiS HСl ≠

3. Нерастворимые сульфиды растворяются в концентрированной азотной кислоте или концентрированной серной кислоте. При этом сера окисляется либо до простого вещества, либо до сульфата.

Например, сульфид меди (II) растворяется в горячей концентрированной азотной кислоте:

CuS 8HNO3 → CuSO4 8NO2 4H2O

или горячей концентрированной серной кислоте:

CuS 4H2SO4(конц. гор.) → CuSO4 4SO2 4H2O

4.Сульфиды проявляют восстановительныесвойства и окисляются пероксидом водорода, хлором и другими окислителями.

Например, сульфид свинца (II) окисляется пероксидом водорода до сульфата свинца (II):

PbS 4H2O2 → PbSO4 4H2O

Еще пример: сульфид меди (II) окисляется хлором:

СuS Cl2 → CuCl2 S

5.Сульфиды горят(обжиг сульфидов). При этом образуются оксиды металла и серы (IV).

Например, сульфид меди (II) окисляется кислородом до оксида меди (II) и оксида серы (IV):

2CuS 3O2 → 2CuO 2SO2

Аналогично сульфид хрома (III) и сульфид цинка:

2Cr2S3 9O2 → 2Cr2O3 6SO2

2ZnS 3O2 → 2SO2 ZnO

6. Реакции сульфидов с растворимыми солями свинца, серебра, меди используют как качественныена ион S2−.

Сульфиды свинца, серебра и меди — черные осадки, нерастворимые в воде и минеральных кислотах:

Na2S Pb(NO3)2 → PbS↓ 2NaNO3

Na2S 2AgNO3 → Ag2S↓ 2NaNO3

Na2S Cu(NO3)2 → CuS↓ 2NaNO3

7.Сульфиды трехвалентных металлов (алюминия и хрома) разлагаются водой (необратимый гидролиз).

Например, сульфид алюминия разлагается до гидроксида алюминия и сероводорода:

Al2S3 6H2O → 2Al(OH)3 3H2S

Разложение происходит и взаимодействии солей трехвалентных металлов с сульфидами щелочных металлов.

Например, сульфид натрия реагирует с хлоридом алюминия в растворе. Но сульфид алюминия не образуется, а сразу же необратимо гидролизуется (разлагается) водой:

3Na2S 2AlCl3 6H2O → 2Al(OH)3 3H2S 6NaCl