1. Используя метод молекулярных орбиталей, рассмотрите образование химической связи в частицах N2+, N20 и N2−. Укажите изменение порядка, энергии и длины связи при переходе от N2+ к N2−.
2. На основе учения о строении атомов и молекул объясните, какая частица более устойчива: N+ или N2+. Может ли проходить самопроизвольный отрыв электрона от атома N и от молекулы N2? Ответ подтвердите справочными данными.
3. Рассмотрите образование дативной связи между атомом переходного металла с частично заполненным (n−1)d-подуровнем и молекулой азота; σ-составляющая − это связь М+ν ←N2, π-составляющая − связь М+ν→ N2. Какие орбитали атома металла и молекулы азота принимают участие в образовании дативной связи?
4. Известно, что максимальная валентность атома азота равна
четырем. Объясните, почему образование пяти ковалентных связей атомом
азота энергетически невыгодно и поэтому никогда не осуществляется в
соединениях.
5. Почему соединение азота(V) состава NF5 неизвестно, но получены соединения NO2F, NOF3 и NF4+, с одной стороны, и соединение фосфора(V) состава PF5, с другой стороны?
6. Реакция между литием и диазотом идет при комнатной
температуре, если газообразный азот будет влажным. Укажите, каким
образом вода проявляет здесь инициирующее действие.
7. Используя необходимые справочные данные, объясните, почему белый фосфор Р4 проявляет значительно большую химическую активность, чем молекулярный N2,
хотя электроотрицательность фосфора значительно ниже, чем у азота.
Будет ли атомный фосфор активнее атомного азота? Дайте аргументированный
ответ.
8. Опишите строение белого и красного фосфора. Почему белый
фосфор обладает более высокой химической активностью? Объясните, почему
белый фосфор хорошо растворяется в сероуглероде и плохо − в воде, а
красный фосфор нерастворим в обоих растворителях.
9. Белый газообразный фосфор Рх сгорает в избытке кислорода; объемное отношение реагирующих веществ равно 1 : 5. Определите состав молекулы белого фосфора.
10. При высокой температуре происходит разрушение тетрамера Р4 до димера Р2. Почему этот процесс идет лишь при нагревании?
11. Химические свойства фосфора во многом близки к
свойствам мышьяка, но резко отличаются от химических свойств азота. В
чем заключается главная причина сходства и различия химии элементов N, P
и As?
12. Взаимодействуют ли простые вещества элементов VА-группы
с концентрированной и разбавленной азотной кислотой? Можно ли заменить в
протекающих реакциях азотную кислоту на серную и хлороводородную?
Укажите устойчивые степени окисления всех элементов данной группы.
13. Жидкий азот получают в промышленности перегонкой сжиженного воздуха. Используя справочные данные, опишите процесс перегонки.
14. Жидкий азот в лаборатории сохраняют в алюминиевых
сосудах Дьюара. Предложите способ определения количества азота в сосуде
Дьюара емкостью 16 л без измерения уровня жидкости.
15. Составьте несколько (не менее пяти) уравнений реакций, продуктами которых будут только газообразный азот и вода.
16. Пользуясь справочной и учебной литературой, приведите
примеры природных неорганических соединений фосфора. Сделайте вывод о
наиболее устойчивой степени окисления фосфора. Какими свойствами должны
обладать соединения фосфора с другими степенями окисления?
17. Приведите уравнение реакции получения белого фосфора в
промышленности и определите химическую функцию каждого исходного
вещества в этом процессе. Укажите, как хранят белый фосфор и почему
необходимы особые условия хранения этого вещества.
18. Минерал апатит имеет химическую формулу: а) Ca5(PO4)3(Cl,OH,F) {Sr}. Для характеристики состава того же минерала нередко используют следующие формулы: б) 3 Ca3(PO4)2 * Ca(Cl, OH, F)2 {Sr} или в) 18CaO * 2Ca(Cl2, O, F2) * 3P4O10 * 2H2O {Sr}. Приведите
возможно большее число доводов в пользу формулы (а) и укажите все
недостатки записей (б) и (в). Какой узел кристаллической решетки
занимает примесный стронций? Можно ли говорить, что в состав
апатита входят: а) ортофосфат кальция, б) гидроксид кальция, в)
ортофосфат стронция, г) фторид стронция? Дайте мотивированные ответы.
19. Пользуясь справочной и учебной литературой, приведите
формулы и названия мышьяксодержащих минералов. Напишите уравнения
реакций, протекающих при обжиге минералов реальгар и аурипигмент. Почему цинк, свинец, висмут и другие металлы, получаемые из сульфидных руд, всегда содержат мышьяк?
|