Особенности химии элементов - неметаллов.

12.2. Общая характеристика галогенов.

12.2.1. Строение двухатомных молекул галогенов. Изменение энергии связи галоген-галоген и химической активности в ряду двухатомных молекул галогенов. Влияние изменения межмолекулярного взаимодействия по ряду фтор-иод на агрегатное состояние галогенов.

12.2.2. Химические свойства галогенов в молекулярном состоянии, взаимо-действие с металлами и неметаллами. Солеобразные галогениды, галогенан-гидриды. Межгалогенные соединения. Аналогия в химических свойствах галогенов и межгалогенных соединений. Полигалогениды. Порядок вытеснения галогенов из растворов их галогенидов, иллюстрация этих процессов величинами окислительно-восстановительных потенциалов.

12.2.3. Получение галогенов в лаборатории и промышленности. Химические и электрохимические методы. Токсичность галогенов. Правила техники безопасности при работе с галогенами. Применение галогенов.

12.2.4. Галогеноводороды, их физические и химические свойства. Изменение в ряду фтороводород-иодоводород прочности и типа связи водород-галоген, термической устойчивости и восстановительных свойств галогеноводородов. Термодинамические характеристики галогеноводородов. Способы получения галогеноводородов. Цепная реакция синтеза хлороводорода. Получение галогеноводородов из солеобразных галогенидов и из галогенангидридов.

12.2.5. Растворы галогеноводородов в воде, изменение силы галогеноводородных кислот в ряду HF-HJ.

12.2.6. Соляная кислота как одна из важнейших минеральных кислот, ее свойства, получение в промышленности и применение. Плавиковая кислота, особенности ее строения, применение. Гидрофториды. Травление стекла плавиковой кислотой и газообразным фтороводородом. Техника безопасности при работе с фтороводородом и его растворами.

12.3. Кислородные соединения галогенов - оксиды и кислородсодержащие кислоты. Изменение их устойчивости в ряду фтор-иод.

12.3.1. Взаимодействие галогенов с водой: сольватация и клатратообразование, гетеролитическое разложение. Изменение состава продуктов этого взаимодействия в ряду фтор-иод. Термодинамические и кинетические характеристики процессов взаимодействия галогенов с водой. Влияние концентрации водородных ионов на равновесие реакции галогенов с водой.

12.3.2. Хлорноватистая кислота, ее соли - гипохлориты. Жавелевая вода. Хлорная известь. Хлористая, хлорноватая, хлорная кислоты и их соли: хлориты, хлораты, перхлораты. Способы получения.

12.3.3. Оксиды хлора - Cl₂O, ClO₂, ClO₃, Cl₂O₇, их термическая неустойчивость. Оксиды брома и иода.

12.3.4. Кислородсодержащие кислоты брома, иода и их соли, состав, свойства. Неустойчивость кислородных кислот и оксидов брома. Получение бромной кислоты. Иодные кислоты, их гидратные формы. Получение иодных кислот и их солей.

12.4. Применение соединений элементов семнадцатой группы.

13.Водород - первый элемент Периодической системы Д.И. Менделеева.

13.1. Проблема размещения водорода в Периодической системе.

13.2. Свойства водорода, характерные как для элементов-неметаллов (легкий аналог галогенов), так и для элементов-металлов (легкий аналог щелочных элементов.

13.3. Особенности строения атома водорода. Изотопы водорода - протий, дейтерий и тритий. Значение изотопов водорода для ядерной техники. Распространенность водорода, формы его нахождения в природе. Валентные состояния водорода.

13.4. Молекулярный водород, физические и химические свойства.

13.4.1. Атомарный водород. Проблема металлоподобного водорода.

13.4.2. Лабораторные и промышленные способы получения водорода. Хранение водорода.

13.4.3. Техника безопасности при работе с водородом.

13.4.4. Применение водорода.

13.5. Гидриды - соединения водорода с металлами и неметаллами. Гидриды с ковалентным, ионным и промежуточными типами связей.

13.5.1. Водородная связь, ее влияние на строение и свойства водородсодержащих соединений.

13.5.2. Гидриды с трехцентровой связью. Растворимость водорода в металлах. Химические аккумуляторы водорода (сплав “лантан-никель-5”). Физические и химические свойства гидридов. Получение и применение гидридов.

13.6. Вода как важнейшее соединение водорода. Роль воды в биосфере и геосфере. Строение молекулы воды.

13.6.1. Ассоциация молекул воды за счет водородных связей. Цепная реакция синтеза воды. Разложение воды под действием радиации.

13.6.2. Физические и химические свойства обычной и тяжелой воды. Термическая диссоциация воды.

13.6.3. Проблемы очистки воды. Получение химически чистой воды.

13.7. Пероксид водорода. Строение, термическая устойчивость и кислотная диссоциация. Окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода. Способы получения и применение пероксида водорода в технике, технологии, медицине.

13.8. Надкислоты, соли надкислот. Их строение, свойства и применение на примере надсерных кислот. Пероксиды металлов как производные пероксида водорода.

14. Шестнадцатая группа Периодической системы Д.И. Менделеева.

14.1. Общая характеристика кислорода.

14.2. Роль кислорода как самого распространенного элемента в биологических и минеральных процессах на Земле.

14.3. Строение молекулы кислорода с позиций методов ВС и МО. Парамагнетизм молекулярного кислорода, физические и химические свойства молекулярного кислорода. Строение иона О₂⁺ (метод МО).

14.4. Получение кислорода в лаборатории и промышленности. Жидкий кислород. Применение молекулярного кислорода.

14.5. Важнейшие кислородные соединения - оксиды элементов-металлов и элементов-неметаллов, гидроксиды металлов, кислородсодержащие кислоты и их соли.

14.5.1. Типы химической связи в оксидах, гидроксидах, кислородсодержащих кислотах различных элементов.

14.5.2. Оксиды элементов-металлов с переменной степенью окисления.

14.5.3. Нестехиометрические оксиды.

14.5.4. Химические и физические свойства оксидов. Оксидные бронзы.

14.6. Пероксиды и надпероксиды, их получение, свойства и применение. Строение ионов О₂^- и О₂^2- с точки зрения метода МО.

14.7. Озон, его свойства, строение, получение. Применение для озонирования воды и воздуха, в качестве окислителя в синтезе. Озониды, их получение, свойства и применение.

14.8. Общая характеристика элементов подгруппы серы.

14.8.1. Водородные соединения серы, селена, теллура, химические и физические свойства, получение и применение.

14.8.2. Изменение строения, термической и окислительно-восстановительной устойчивости, термодинамических характеристик в ряду вода - сероводород - селеноводород - теллуроводород.

14.8.3. Изменение кислотно-основных свойств водных растворов водородных соединений в том же ряду.

14.9. Многосернистый водород, получение и свойства (полисульфаны).

14.10. Токсичность водородных соединений серы, селена, теллура. Правила техники безопасности при работе с ними.

14.11. Халькогениды металлов (сульфиды, селениды, теллуриды), получение и свойства. Гидросульфиды и полисульфиды металлов. Сульфиды металлов как важнейшее минеральное сырье. Использование халькогенидов металлов в качестве полупроводников.

14.12. Кислородные соединения серы, селена, теллура со степенью окисления (IV).

14.12.1. Способы получения, строение и свойства оксидов (IV) элементов подгруппы серы. Изменение термической устойчивости и окислительно-восстановительных свойств в ряду оксид серы (IV) (сернистый газ) - оксид селена (IV) - оксид теллура (IV).

14.12.2. Сернистая кислота, строение, получение, свойства.

14.12.3. Сульфиты и гидросульфиты, термическая устойчивость, окислительно-восстановительные свойства, гидролиз в водных растворах. Таутомерия гидросульфит-иона.

14.13. Сравнение свойств сернистой, селенистой и теллуристой кислот и их солей.

14.14. Хлористый тионил - галогенангидрид сернистой кислоты, получение, строение, свойства.

14.15. Тиосернистая, тиосерная, гидросернистая, политионовые кислоты - состав, свойства. Получение, строение и свойства тиосульфата натрия. Гомоядерные цепи в политионатах.

14.16. Кислородные соединения серы, селена, теллура со степенью окисления (VI).

14.16.1. Изменение термической устойчивости и термодинамических характеристик оксидов (VI) элементов в ряду сера-теллур.

14.17. Оксид серы (VI) (серный ангидрид), его строение, физические и химические свойства. Физико-химические параметры процесса получения серного ангидрида окислением сернистого газа кислородом.

14.17.1. Серная кислота - важнейшая из минеральных кислот, ее применение. Строение и свойства серной кислоты. Основные принципы промышленных методов получения серной кислоты - контактного и нитрозного. Нитрозил-серная кислота.

14.17.2. Олеум. Сульфаты и гидросульфаты. Влияние природы катиона элемента-металла на термическую устойчивость сульфатов.

14.18. Сравнение свойств серной, селеновой и теллуровой кислот и их солей. Особенности состава и строения теллуровой кислоты. Проявление вторичной периодичности в свойствах кислородных соединений элементов подгруппы серы.

14.19.Сравнение кислотных, окислительно-восстановительных свойств и термической устойчивости серной и сернистой кислот.

14.20. Замещение в H₂SO₄: концевого атома кислорода на серу (тиосульфаты), пероксогруппу (моно- и динадсерная кислоты), гидроксильной группы на мостиковый кислород (пиросульфат и полисульфаты), на галоген (SO₂Cl₂, HSO₃F).