Химиятяжелыхпереходныхметаллов

1. Напишите электронные конфигурации 4d и 5d элементов. Объясните особенности в заполнении валентных уровней. Сравните с 3d-металлами.

2. Для легких и тяжелых переходных металлов сравните и объясните различие в следующих характеристиках

а) максимальные степени окисления

б) атомные и ионные радиусы

в) стереохимия комплексных соединений

г) магнитные свойства

д) образование связей металл-металл

е) физико-химические свойства простых веществ

3. Сопоставьте формы и свойства (кислотно-основные, окислительно-восстановительные) аква-форм лёгких и тяжелых переходных металлов.

4. Сравните и объясните различие в галогенидных и оксо-галогенидных соединениях 3d-элементов и тяжелых переходных металлов.

5. Аффинаж платиновых металлов. Выделение платиновых металлов из руды.

6. Основные принципы металлокомплексного катализа. Механизм работы катализатора УилкинсонаRh(PPh₃)Cl в реакции гидрирования алкенов.

 

Домашнее задание

1. Закончите и уравняйте химические реакции:

NbCl₅ + NaOH (р-р) →                       Ag₂O + H₂O₂→

TaCl₅ + H₂O→                            AgNO₃ (р-р) + NH₃→

(NH₄)₂MoO₄ + HNO₃→                       Au + O₂ + KCN →

MoO₃ + NH₃→                           Ru + NaOH + NaNO₃→

RuO₄ + NaOH→              Nb₂O₅ + Na₂CO₃→

OsO₄ + NaOH→              Rh + HNO₃ + HCl + Cl₂→

WCl₆ + H₂→                               PtF₆ + Ni →

Hg(NO₃)₂ + NH₃→                      PdCl₂ + NH₃→

KAuCl₄ + FeCl₃→                      Os + Na₂CO₃ + O₂→

2. Рассмотрите взаимодействие диокисида платины с раствором щелочи; с раствором соляной кислоты; с раствором соляной кислоты, содержащей хлорид калия.

3. Рассмотрите взаимодействие гидроксида палладия (II) с раствором щелочи; с раствором аммиака; с раствором хлорной кислоты.

4. Рассмотрите взаимодействие диоксида рения, диоксида технеция и триоксида рения с раствором щелочи; с раствором концентрированной азотной кислоты.

5. Используя эффект транс -влияния, покажите, как можно из тетрахлороплатината (II) калия получить цис -платин; цис -хлородиамминпиридинплатину (II); транс -дихлороамминэтиленплатину (II).

6. Дайте объяснения следующим реакциям и напишите их уравнения:

а) взаимодействие между гексафторидом платины и кислородом приводит к образованию соединения, магнитный момент которого свидетельствует о наличие двух неспаренных электронов. При взаимодействии этого соединения с фторидом калия образуется гексафтороплатинат (V), а гидролиз водяным паром приводит к образованию гексафтороплатиновой кислоты (IV), гидратированного диоксида платины (IV) и кислорода;

б) при взаимодействии ксенона с гексафторидом платины образуется смесь веществ, возгоняющихся в вакууме. Взаимодействие любого из них с водяным паром приводит к образованию гидратированного диоксида платины (IV) и ксенона.

7. Как легче всего:

а) осадить цирконий из водного раствора в присутствии алюминия;

б) приготовить MoCl₄ из триоксида молибдена;

в) получить хлорид рения (III);

г) растворить триоксид вольфрама;

д) получить триоксид молибдена из оксопентахлоромолибдата (V) калия?

8. На столе стоят три стакана 1) с водой, 2) с 5М раствором щелочи, 3) с 5М раствором соляной кислоты. В каждый стакан высыпали небольшое количество безводного тетрахлорида циркония, тщательно перемешали. Опишите процессы, происходящие при этом, оцените возможность растворения тетрахлорида и форму существования циркония в растворе. Решите задачу, заменив ZrCl₄ на высший оксид осмия, высший оксид ниобия, высший хлорид вольфрама, диоксодихлоромолибден (VI), оксид родия (III), нитрат ртути (II).

9. Предложите истинную структуру и опишите методом МО связь металл-металл

а) в «трихлориде рения»,

б) в «дихлоридемолбдена», 

в) в KReCl₄.

10. Тетрабромопалладат (II) калия последовательно обработали хлоридом натрия, аммиаком, этиленом, фторидом калия и цианидом натрия. Изобразите структуры образующихся при этом комплексов, считая, что в каждом случае произошло монозамещение во внутренней сфере комплекса.

Химия f-элементов

1. Объясните значите терминов «редкоземельные элементы», «лантаноиды», «актиниды», «ураниды», «кюриды».

2. Напишите электронные конфигурации 4f и 5f элементов в основном электронном состоянии. Объясните особенности в заполнении валентных уровней. Какие лантаноиды проявляют степени окисления, отличные от +3?

3. Сравните степени окисления лантаноидов и актинидов в их соединениях. Какие степени окисления являются наиболее характерными?

4. Охарактеризуйте кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства лантаноидов и актинидов в водных растворах. Как меняются основные свойства высших оксидов в рядах La–Lu и Ac–Am?

5. Опишите особенности комплексных соединений лантаноидов (стереохимия, лиганды, магнитные свойства). Какие координационные числа характеры для 4f-элементов?

6. Рассмотрите методы разделения лантаноидов.

7. Опишите электронное строение иона уранила по методу валентных связей. Каков порядок связи металл-кислород? Как меняется устойчивость и окислительно-восстановительные свойства ионов MO₂²⁺ в ряду U–Am?

8. Сопоставьте формы и свойства (кислотно-основные, окислительно-восстановительные, устойчивость и т.д.) высших хлоридов в рядах La–Gd и Ac–Cm.

9. Какое соединение называют ураноценом? Какова природа химической связи в этом соединении?

 

Домашнее задание.

1. Закончите и уравняйте химические реакции:

U₃O₈ + HCl→                        U₃O₈ + HNO_{3 (конц)}→

Сe + O₂→                              Ho + H₂SO₄→

Tb + O₂→                        Yb + H₂ →

Lu(NO₃)₃ + KOH →                   Ce(OH)₃ + H₂O₂→

CeO₂ + KON →                   EuCl₃ + Zn →

EuCl₂ + FeCl₃→                    Pa + O₂→

U + F₂→                                UO₂(CH₃COO)₂ + Zn(CH₃COO)₂→

2. Рассмотрите взаимодействие а) трихлорида гадолиния; б) тетрахлорида урана с циклопентадиенилом натрия NaCp. Каковаструктура образующихся комплексов?

3. Рассмотрите методику получения урана из урановой смолки U₃O₈.

4. Рассмотрите методику получения тория из монацита (Ln,Th)PO₄.

5. Стандартный восстановительный потенциал пары Ce⁴⁺/Ce³⁺ составляет:

+1.28 В вHCl (2М);

+1.44 В вH₂SO₄ (1М);

+1.61 В вHNO₃ (1М);

+1.70 В вHClO₄ (1М).

Объясните зависимость потенциала от рН и природы анионов.

6. На столе стоят три стакана: 1) с водой; 2) с 5М раствором щелочи; 3) с 5М раствором соляной кислоты. В каждый стакан внесли небольшое количество безводного тетрахлорида урана и тщательно перемешали. Опишите происходящие процессы и формы существования урана в растворе. Решите задачу, заменив UCl₄ на ThCl₄, LaCl₃, EuH₂, CeO₂.