D- элементы I группы
Жесткость воды и способы ее устранения
Совокупность свойств природной воды, обусловленная присутствием в ней катионов Ca2+ и Mg2+, определяет жесткость воды.
Временная жесткость (карбонатная) – обусловлена наличием в воде растворимых гидрокарбонатов кальция и магния. Устраняется при кипячении воды:
Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑ + H2O (t)
Mg(HCO3)2 → Mg(OH)2↓ + 2CO2↑ (t)
Постоянная жесткость обусловлена наличием в воде сульфатов CaSO4, MgSO4, хлоридов CaCl2, MgCl2 и другими солями.
Общая жесткость = временная жесткость + постоянная жесткость.
Способы устранения общей жесткости:
1. Известково-содовый:
Ca(HCO3)2 + Сa(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Сa(OH)2 → Mg(OH)2↓ + 2CaCO3↓ + 2H2O
CaSO4 +Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4
MgCl2 + Na2CO3 → MgCO3↓ +2NaCl
2. Использование катионитов (твердых веществ, содержащих подвижные катионы, способные обмениваться на катионы внешней среды):
Ca2+(р-р) + Na2R (полимер) → CaR (полимер) + 2Na+(p-p)
Mg2+(p-p) + Na2R (полимер) → MgR (полимер) + 2Na+(p-p)
Где R – остаток ионообменной смолы (катионита).
Тема: D- элементы I и II группы
Ключевые слова: d-элементы, медь, серебро, золото, цинк, кадмий, ртуть, стабилизация электронной оболочки, “лантанойдное сжатие”, благородные металлы, медный купорос, “царская водка”, бактерицидное действие, комплексообразующая способность, донорно-акцепторные связи, “инертная пара”, кластеры.
Атомы d-элементов I группы так же как и атомы щелочных Ме, имеют один s-электрон на внешнем энергетическом уровне.
Cu ….. 3d104s1
Ag ….. 4d105s1
Au ….. 4f145s25p65d106s1
Однако свойства элементов главной и побочной подгрупп различны. Радиусы d-элементов значительно меньше, что обуславливает более высокие значения энергии ионизации атомов, а также большие плотности и высокие температуры плавления простых веществ. У атомов d-элементов I группы валентными являются не только ns1-электроны, но один или два d-электрона предпоследнего уровня. Завершение (n-1)d-подуровня происходит за счет проскока внешнего s-электрона на d-подуровень. При этом не достигается полной стабилизации предпоследнего слоя, и при возбуждении один или два d –электрона могут участвовать в образовании химической связи. Наиболее устойчивыми степенями окисления являются: для меди +2, для золота +3. Особая устойчивость степени окисления +1 для серебра объясняется относительно большей стабилизацией электронной оболочки 4d10, которая образуется уже у палладия. Радиус атома закономерно возрастает от меди к серебру. Равенство радиусов атомов серебра и золота объясняется «лантаноидным сжатием».
Химическая активность I группы сравнительно невелика и уменьшается с возрастанием порядкового номера элемента. Из-за малой химической активности серебро и золото называют благородными металлами.
Медь, серебро и золото являются хорошими комплексообразователями. В присутствии лигандов восстановительная активность этих металлов возрастает.