ВИЗНАЧЕННЯ
Калій- Перший елемент четвертого періоду. Він розташований у I групі головної (А) підгрупи Періодичної таблиці.
Належить до елементів s - сімейства. Метал. Елементи-метали, що входять до цієї групи, носять загальну назву лужних. Позначення – K. Порядковий номер – 19. Відносна атомна маса- 39,102 а.о.м.
Електронна будова атома калію
Атом калію складається з позитивно зарядженого ядра (+19), всередині якого є 19 протонів і 20 нейтронів, а навколо, по 4 орбітах рухаються 19 електронів.
Рис.1. Схематична будова атома калію.
Розподіл електронів по орбіталам виглядає так:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 .
Зовнішній енергетичний рівень атома калію містить один електрон, який є валентним. Ступінь окислення калію дорівнює +1. Енергетична діаграма основного стану набуває наступного вигляду:
Збудженого стану, незважаючи на наявність вакантних 3 p- І 3 d-орбіталей немає.
Приклади розв'язання задач
ПРИКЛАД 1
| Завдання | Атом елемента має наступну конфігурацію електронну 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 . Вкажіть: а) заряд ядра; б) кількість завершених енергетичних рівнів у електронній оболонці цього атома; в) максимально можливий ступінь окиснення; г) валентність атома у поєднанні з воднем. |
| Рішення | Для того щоб відповісти на поставлені питання, спочатку потрібно визначити загальне числоелектронів в атомі хімічного елемента. Це можна зробити, склавши всі електрони, що є в атомі, не враховуючи їх розподілу за енергетичними рівнями: 2+2+6+2+6+10+2+3 = 33. Це миш'як (As). Тепер відповімо на запитання: а) заряд ядра дорівнює +33; б) атом має чотири рівні, з яких завершеними є три; в) запишемо енергетичну діаграму для валентних електронів атома миш'яку в основному стані. Миш'як здатний переходить у збуджений стан: електрони s-підрівня розпарюються і один з них переходить на вакантну d-орбіталь. П'ять неспарених електронів свідчать про те, що максимально можливий ступінь окислення миш'яку дорівнює +5; г) Валентність миш'яку у поєднанні з воднем дорівнює III (AsH 3). |
У довгих періодах системи Менделєєва, які включають звані вставні декади, міститься по десять елементів, у яких число електронів у зовнішній оболонці дорівнює двом (два -електрона) і які різняться лише числом -електронів в другий зовніоболонки. Такими елементами є, наприклад, елементи від скандію до цинку або від ітрію до кадмію.
Друга зовні оболонка грає меншу роль прояві хімічних властивостей, ніж зовнішня оболонка, бо зв'язок електронів зовнішньої оболонки з ядром слабше, ніж у другий зовні. Тому елементи, в атомах яких зовнішні оболонки побудовані однаково і різні лише другі зовні оболонки, набагато менше відрізняються один від одного за хімічними властивостями, ніж елементи з різною будовою зовнішніх оболонок. Так, всі елементи вставних декад, що утворюють разом так звані побічні підгрупи основних восьми груп менделєєвської системи, є металами вони всі характеризуються змінною валентністю. У шостому періоді системи МенделєєваКрім вставної декади, є ще 14 наступних за лантаном елементів, у яких відмінність у будові електронних оболонок проявляється лише в третій зовні електронній оболонці (йде заповнення /-місць у четвертій оболонці за наявності заповнених місць).
В результаті дослідів щодо визначення зарядів атомних ядер до 4 р. загальна кількість відомих елементів - від водню (Z=1) до урану (Z = 92) - склала 86. Пропущеними в системі виявилися шість елементів з атомними номерами= 43, 61, 72, 75, 85, 87. Однак, незважаючи на ці прогалини, було вже ясно, що в першому періоді системи Менделєєва повинні бути два елементи - водень і гелій, у 2-му і третьому - по вісім елементів, у четвертому та п'ятому – по вісімнадцять, у шостому – тридцять два елементи.
До з'ясування будови шостого періоду системи Менделєєва елемент № 72 шукали серед рідкісноземельних елементів, і навіть окремі вчені оголошували вже про відкриття цього елемента. Коли з'ясувалося, що в шостому періоді системи Менделєєвамістяться 32 елементи, з них 14 рідкісноземельних, то Н. Бор зазначив, що елемент № 72 стоїть вже за рідкісноземельними, у четвертій групі, і є, як очікував Менделєєв, аналогом цирконію.
Так само Бор зазначив, що елемент № 75 стоїть у сьомій групі і є передбаченим Менделєєвим аналогом марганцю. Дійсно, в 3 р. в цирконових рудах було відкрито елемент № 72, названий гафнієм, причому виявилося, що все, що називалося до того цирконієм, було по суті сумішшю цирконію та гафнію.
У тому ж 3 р. було здійснено пошуки елемента № 75 у різних мінералах, де, з спорідненості з марганцем, очікувалося наявність цього елемента. Хімічні операції виділення цього елемента також грунтувалися на передбачуваної близькості його за властивостями марганцю. Пошуки увінчалися в 5 р. відкриття нового елемента, названого рением.24
Але це не вичерпував ще всіх можливостей штучного отримання нових елементів. Кордон періодичної системи у сфері легких ядер задана воднем, бо може бути елемента із зарядом ядра менше одиниці.
Але в галузі важких ядер цей кордон аж ніяк не заданий ураном. Правду кажучи, відсутність у природі більш важких, ніж уран, елементів свідчить лише тому, що періоди напіврозпаду таких елементів значно менше віку Землі. Тому серед трьох дерев природного радіоактивного розпаду, Що включають ізотопи з масовими числами А = 4п, 4л- -2 і 4 4-3, збереглися лише гілки, що починаються довгоперіодними ізотопами ТЬ, і 2 і Всі короткоперіодні гілки, образно висловлюючись, висохли і відвалилися в незапам'ятні часи. Крім того, повністю висохло і загинуло четверте дерево радіоактивного розпаду, що включає ізотопи з масовими числами Л = 4га + 1, якщо будь-коли були на Землі ізотопи цього ряду.
Як відомо, у четвертому та п'ятому періодах системи Менделєєва міститься по 18 елементів, у шостому ж періоді знаходиться 32 елементи, бо між елементом третьої групи лантаном (№ 57) та елементом четвертої групи гафнієм (№ 72) стоять ще чотирнадцять схожих з лантаном .
Після з'ясування будови сьомого періоду системи Д. І. Менделєєва стало ясно, що в періодичній системі за першим періодом з двох елементів випливають два періоди по восьми елементів, потім два періоди по вісімнадцяти елементів і два періоди по тридцять два елементи. У 2-му такому періоді, який повинен закінчуватися еле-. том № , поки бракує ще сімнадцяти елементів їх двох не вистачає для завершення сімейства актинідів, а елемент № повинен розташовуватися в четвертій групі періодичної системи, будучи аналогом гафнія.
При п + / = 5 заповнюються рівні л = 3, 1 = 2 (М), л = 4, / = 1 (4р) і, нарешті, л = 5, / = О (55). Якщо до кальцію заповнення електронних рівнів йшло у порядку зростання номерів електронних оболонок (15, 25, 2р, Зз, Зр, 45), то після заповнення 5-місць четвертої електронної оболонки замість продовження заповнення цієї оболонки /7-електронами починається заповнення попередньої, третьої , оболонки -електронами. Всього в кожній оболонці може бути, як зрозуміло зі сказаного вище, 10 -електронів. Відповідно до цього за кальцієм у періодичній системі слідують 10 елементів від скандію (3452) до цинку (3452), в атомах яких заповнюється -шар третьої оболонки, і лише потім заповнюється р-шар четвертої оболонки-від галію (3(Щз р) до криптону ЗйЩз р). У рубідії та стронції, що починають п'ятий період, з'являються 55- та 552-електрони.
Дослідження останніх п'ятнадцяти років призвели до штучного отримання низки короткоперіодних. ізотопів ядер елементів від ртуті до урану, до воскресіння давно загиблих у природі батьків урану, протактинія та торію - зауранових елементів від № 93 до № -і до відтворення четвертого ряду розпаду, що включає ізотопи з масовими числами /4 = 4ге-1. Цей ряд можна умовно назвати поряд розпаду нептунія, тому що найбільш довгоживучим у ряду омвзався ізотоп елемента № 93 - період напіврозпаду якого близько 2 млн. років.
Шостий період починається заповненням двох місць для s-електронів у шостій оболонці, так що будова зовнішніх оболонок атомів елемента № 56 – барію – має вигляд 4s j0 d 05s2p66s2. Очевидно, що при подальшому збільшеннічисла електронів в атомах елементів, що йдуть за барієм, може йти заповнення оболонок або 4/-, або bd- або, нарешті, бр-електронами. Вже у четвертому та п'ятому періодах системи Менделєєва, що містять по 18 елементів, заповнення d-місць другий зовніоболонки відбувалося раніше заповнення р-місць зовнішньої оболонки. Так і в шостому періодізаповнення 6/7-місць починається тільки з елемента № 81-талію. - В атомах двадцяти чотирьох елементів, розташованих між барієм і талієм, йде заповнення четвертої оболонки /-електронами і п'ятої оболонки d-електронами.
Закономірності зміни активності d-елементів у періоді
Рубрики
Виберіть рубрику 1. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ НАФТІ, ПРИРОДНОГО ГАЗУ 3. ОСНОВИ РОЗРОБКИ НАФТОВИХ МІСТОРОДЖЕНЬ ТА ЕКСПЛУАТУ 3.1. Фонтанна експлуатація нафтових свердловин 3.4. Експлуатація свердловин занурювальними електровідцентровими 3.6. Понятие о разработке нефтяных и газовых скважин 7. МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ ВИНТОВЫЕ ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ АВАРИЙНЫЕ И ОСОБЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АГРЕГАТЫ ДЛЯ РЕМОНТА И БУРЕНИЯ СКВАЖИН АНАЛИЗ ПРИЧИН МАЛОДЕБИТНОСТИ СКВАЖИН АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ КАПИТАЛЬНЫХ РЕМОНТОВ СКВАЖИН Арматура устьевая АСФАЛЬТОСМОЛО-ПАРАФИНОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ Без рубрики БЕЗДИМНЕ СПАЛЮВАННЯ ГАЗУ БЕЗШТАНГОВІ СВЕРДЛОВИНІ НАСОСНІ УСТАНОВКИ блог БЛОКИ ЦИРКУЛЯЦІЙНИХ СИСТЕМ. борьба с гидратами БОРЬБА С ОТЛОЖЕНИЕМ ПАРАФИНА В ПОДЪЕМНЫХ ТРУБАХ бурение Бурение боковых стволов БУРЕНИЕ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН Бурение скважин БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА БУРОВЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СТАЦИОНАРНЫЕ КЛЮЧИ БУРОВЫЕ АГРЕГАТЫ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ БУРОВЫЕ ВЫШКИ БУРОВЫЕ НАСОСЫ БУРОВЫЕ НАСОСЫ БУРОВЫЕ РУКАВА БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ (ММП) ВЕНТИЛІ. ВИДИ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ БУДУВАННЯ НАФТОВИХ ЗАЛЕЖІВ Види свердловин Гвинтові занурювальні насоси з приводом на вістку вологозміст і ГІДРАТИ ПРИРОДНИХ ГАЗІВ СКЛАД ГІДРАТ різних факторів на характеристики ВЗД ВОПРОСЫ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ПЛАСТ — УЭЦН ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И РЕЖИМА РАБОТЫ УЭЦН ВЫБОР СТАНКА-КАЧАЛКИ Газлифтная установка ЛН Газлифтная эксплуатация нефтяных скважин Газлифтный способ добычи нефти ГАЗЫ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ИХ СВОЙСТВА ГИДРАТООБРАЗОВАНИЕ В ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИНАХ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЕ В СИСТЕМЕ СБОРА НЕФТИ гидрозащита погружного электродвигателя ГИДРОКЛЮЧ ГКШ-1500МТ гидропоршневой насос Глава 8. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ГРАДУИРОВКИ И ПОВЕРКИ РАСХОДОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ГЛУБИННЫЕ НАСОСЫ Горизонтальное бурение ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ (МЕХАНИЧЕСКИЙ) СОСТАВ ПОРОД ДАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТ НЕФТИ И ГАЗА ДЕФОРМАЦИОННЫЕ МАНОМЕТРЫ Диафрагменные электронасосы ДИЗЕЛЬ-ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ САТ-450 ДИЗЕЛЬНІ ТА ДИЗЕЛЬ-ГІДРАВЛИЧНІ АГРЕГАТИ ДИНАМОМЕТРУВАННЯ УСТАНОВОК ДНУ З ЛМП КОНСТРУКЦІЇ ВАТ «ОРЕНБУРГНАФТА» видобуток нафти видобуток нафти в ускладнених умовах ВИБУТОК ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ШСНУ РІДИНІ МАНОМЕТРИ ВИБІЙНІ ДВИГУНИ Закачування розчинів кислот у свердловину Запорна арматура. ЗАЩИТа НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОРРОЗИИ ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЕ КУРСА СТВОЛА СКВАЖИНЫ измерение давления, расхода, жидкости, газа и пара ИЗМЕРЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ, ГАЗОВ И ПАРОВ ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДУКЦИИ МАЛОДЕБИТНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НЕФТЕГАЗОДОБЫЧЕ ИСПЫТАНИЕ СКВАЖИННЫХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ Исследование глибинно-насосних свердловин ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ кабель УЕЦН капітальний ремонт свердловин Комплекс обладнання типу КОС і КОС1 КОНСТРУКЦІЯ ГРУНТОВОГО ШТАНГОВОГО НАСОСУ КОНСТРУКЦІЯ КЛАПАННОГО ВУЗЛУ корозія Крани. КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН КТППН МАНИФОЛЬДЫ Маятниковая компоновка Меры безопасности при приготовлении растворов кислоты МЕТОДИКА РАСЧЕТА БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ОТЛОЖЕНИЯМИ ПАРАФИНА В ФОНТАННЫХ СКВАЖИНАХ Методы воздействия на призабойную зону для увеличения нефтеотдачи пластов МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТЕЙ Методы изучения разрезов скважин. МЕТОДЫ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ МЕТОДЫ УДАЛЕНИЯ СОЛЕЙ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ И ВЫРАВНИВАНИЯ БУРОВЫХ УСТАНОВОК МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И ВЫРАВНИВАНИЯ МЕХАНИЗМЫ ПРИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ БУРЕНИИ НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА УСТАНОВКУ Наземное оборудование Насосная эксплуатация скважин НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ТРУБЫ неоднородный пласт Нефть и нефтепродукты Новости портала НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЦЕССОВ ДОБЫЧИ ОБОРУДОВАНИЕ ГАЗЛИФТНЫХ СКВАЖИН ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЗАЦИИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ Оборудование для нефти и газа ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОЙ РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРЕДУСМОТРЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ФОНТАНОВ ОБОРУДОВАНИЕ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ Оборудование ствола скважины, законченной бурением ОБОРУДОВАНИЕ УСТЬЯ КОМПРЕССОРНЫХ СКВАЖИН ОБОРУДОВАНИЕ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ Оборудование устья скважины для експлуатації УЕЦН ОБЛАДНАННЯ ФОНТАННИХ СВЕРДЛОВИН ОБЛАДНАННЯ ФОНТАННИХ СВЕРДЛОВИН обробка привибійної зо ны ОБРАЗОВАНИЕ ГИДРАТОВ И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С НИМИ ОБРАЗОВАНИЕ КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ В НЕФТЯНЫХ СКВАЖИНАХ ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ПОДЗЕМНОМ И КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН ОГРАНИЧЕНИЕ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД Опасные и вредные физические факторы ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ВЫХОДЕ НАСОСА ОПРОБОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ШСНУ ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДНУ С ГИБКИМ ТЯГОВЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ОСВОЕНИЕ И ИСПЫТАНИЕ СКВАЖИН ОСВОЕНИЕ И ПУСК В РАБОТУ ФОНТАННЫХ СКВАЖИН ОСЛОЖНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ПОЛОЖЕНИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ПОЛОЖЕНИЯ ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О НЕФТЯНЫХ, ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫ ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В БУРЕНИИ ОСНОВЫ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОЧИСТКА БУРЯТЬСЯ СВЕРДЛОВИНИ ВІД ШЛАМУ ОЧИЩЕННЯ ПОПУТНИХ ГАЗІВ Пайка і наплавка ПАКЕР ГІДРОМЕХАНІЧНИЙ ПГМД1 КОЛОНН ПАКЕРЫ РЕЗИНОВО-МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ПРМП-1 ПАКЕРЫ И ЯКОРИ ПАРАМЕТРЫ И КОМПЛЕКТНОСТЬ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ Параметры талевых блоков для работы с АСП ПЕРВИЧНОЕ ВСКРЫТИЕ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ ПЕРВИЧНЫЕ СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ПЕРЕДВИЖНЫЕ НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ И АГРЕГАТЫ ПЕРЕРАБОТКА ЛОВУШЕЧНЫХ НЕФТЕЙ (НЕФТЕШЛАМОВ) ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ГАЗЛИФТ ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДНУ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ШСНУ Погружение насосов под динамический уровень Подземное оборудование фонтанных скважин ПОДЪЕМ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ ПО ЗАТРУБНОМУ ПРОСТРАНСТВУ СКВАЖИНЫ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ ПОРШНЕВЫЕ МАНОМЕТРЫ Потери давления при движении жидкости по нкт Правила безопасности при эксплуатации скважин Правила ведения ремонтных работ в скважинах РД 153-39-023-97 ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ УТВОРЕННЯ СОЛІЙ ПР Теоретичні основибезопасности ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА Техническая физика ТРАЕКТОРИЮ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ Трубы УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ УСЛОВИЯ ПРИТОКА ЖИДКОСТИ И ГАЗА В СКВАЖИНЫ Установки гидропоршневых насосов для добычи нефти Установки погружных винтовых электронасосов Установки погружных диафрагменных электронасосов Устьевое оборудование УТЯЖЕЛЕННЫЕ БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ УЭЦН уэцн полностью ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ АСПО Физико-механические свойства пород-коллекторов ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗОВ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТ ФИЛЬТРЫ Фонтанный способ добычи нефти ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ БУРОВЫХ УСТАНОВОК Шлакопесчаные цементы Шлакопесчаные цементы совместного помола Штанги насосные (ШН) ШТАНГОВЫЕ НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ (ШСНУ) ШТАНГОВЫЕ НАСОСЫ ДЛЯ ПОДЪЕМА ВЯЗКОЙ НАФТИ ШТАНГОВІ СВЕРДЛОВИНІ НАСОСИ Штангові свердловинні насоси ШСН ЕКСПЛУАТАЦІЯ ГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН експлуатація малодебітних свердловин ЕКСПЛУАТАЦІЯ МАЛОДЕБИТНІ Х СВЕРДЛОВИН НА НЕПРЕРИВНОМУ РЕЖИМІ ЕКСПЛУАТАЦІЯ ОБВІДНЕНИХ ПАРАФІНЗМІСНИХ СВЕРДЛОВИН ЕКСПЛУАТАЦІЯ СВЕРДЛОВИН ЕКСПЛУАТАЦІЯ СВЕРДЛОВИН УЕЦН ЕЛЕКТРОДЕГІДРАТ. ЕЛЕКТРОДІАФРАГМЕННИЙ НАСОС енергозбереження свердловинного електронасосного агрегату ЯКОРІЕлементів 4-го періоду Періодичної таблиці
| nе | Електронна конфігурація елемента | КР | tпл, про С | D Нпл, кДж/моль | НВ, МПа | tстос, про С | D Нстос, кДж/моль | |
| K | s 1 | ОЦК | 63,55 | 2,3 | - | 89,4 | ||
| Ca | s 2 | ГЦК | 8,4 | |||||
| Sc | s 2 d 1 | Гекс. | 14,1 | |||||
| Ti | s 2 d 2 | ГПУ | ||||||
| V | s 2 d 3 | ОЦК | 23,0 | |||||
| Cr | s 1 d 5 | ОЦК | 21,0 | |||||
| Mn | s 2 d 5 | ОЦК | 12,6 | - | ||||
| Fe | s 2 d 6 | ОЦК | 13,77 | |||||
| Co | s 2 d 7 | Гекс. | 16,3 | |||||
| Ni | s 2 d 8 | ГЦК | 17,5 | |||||
| Cu | s 1 d 10 | ГЦК | 12,97 | |||||
| Zn | s 2 d 10 | ГПУ | 419,5 | 7,24 | - | |||
| Ga | s 2 d 10 p 1 | Ромб. | 29,75 | 5,59 | ||||
| Ge | s 2 d 10 p 2 | ПК | 958,5 | - | ||||
| As | s 2 d 10 p 3 | Гекс. | 21,8 | - | Cубл. | |||
| Se | s 2 d 10 p 4 | Гекс. | 6,7 | 685,3 | ||||
| Br | s 2 d 10 p 5 | -7,25 | 10,6 | - | 59,8 | 29,6 | ||
| Kr | s 2 d 10 p 6 | -157 | 1,64 | - | -153 | 9,0 |
Рис. 3.8. Залежність температури плавлення ( tпл) та кипіння ( tкіп), ентальпії плавлення (D Нпл) та кипіння (D Нкип), твердості по Бринелю простих речовин 4-го періоду від числа електронів на зовнішньому енергетичному рівні (число електронів понад повністю заповнену оболонку благородного газу Ar)
Як було зазначено, для опису хімічного зв'язку, що виникає між атомами металів, можна використовувати уявлення методу валентних зв'язків. Підхід до опису можна проілюструвати з прикладу кристала калію. Атом калію на зовнішньому енергетичному рівні має один електрон. В ізольованому атомі калію цей електрон знаходиться на 4 s-орбіталі. У той самий час в атомі калію є не сильно відмінні по енергії від 4 s-орбіталі вільні, не зайняті електронами орбіталі, що належать до 3 d, 4p-підрівням. Можна припустити, що при утворенні хімічного зв'язку валентний електрон кожного атома може розташовуватися не тільки на 4 s-орбіталі, а й у одній з вільних орбіталей. Один валентний електрон атома дозволяє йому реалізувати один одиничний зв'язок із найближчим сусідом. Наявність в електронній структурі атома вільних орбіталей, що мало розрізняються по енергії, дозволяє припустити, що атом може «захопити» електрон від свого сусіда на одну з вільних орбіталей і тоді у нього з'явиться можливість утворити два одиничні зв'язки з найближчими сусідами. У силу рівності відстаней до найближчих сусідів та нерозрізненості атомів можливі різні варіанти реалізації хімічних зв'язківміж сусідніми атомами. Якщо розглянути фрагмент кристалічних ґратіз чотирьох сусідніх атомів, то можливі варіантипоказано на рис. 3.9.
Елементи 4-го періоду Періодичної таблиці - поняття та види. Класифікація та особливості категорії "Елементів 4-го періоду Періодичної таблиці" 2015, 2017-2018.
Мета роботи – вивчення хімічних властивостей деяких перехідних металів та їх сполук.
Метали побічних підгруп, звані перехідні елементи ставляться до d - елементам, що у їх атомах заповнюються електронами d- орбіталі.
У перехідних металів валентні електрони знаходяться на d - орбіталі зовнішнього рівня і S - орбіталі зовнішнього електронного рівня. Металевість перехідних елементів пояснюється наявністю одного або двох електронів у зовнішньому електронному шарі.
Незавершений d-підрівень переднього електронного шару зумовлює різноманіття валентних станів металів побічних підгруп, що пояснює існування великої кількості їх сполук.
У хімічних реакціях електрони d-орбіталі беруть участь після того, як виявляються використаними S-електрони зовнішньої орбіталі. У освіті хімічних сполук можуть брати участь усі або частина електронів d - орбіталей передостаннього електронного рівня. При цьому утворюються сполуки, що відповідають різним валентним станам. Змінна валентність перехідних металів є характерною властивістю (виняток становлять метали II і III побічних підгруп). Метали побічних підгруп IV, V, VI, VII груп можуть входити до складу сполук як у вищому валентному стані (що відповідає номеру групи), так і нижчих валентних станах. Так, наприклад, для титану характерні 2-, 3-, 4-валентні стани, а для марганцю 2-, 3-, 4-, 6- і 7-валентні стани.
Оксиди і гідроксиди перехідних металів, в якому останні знаходяться в нижчому валентному стані, зазвичай виявляють основні властивості, наприклад і Fe(OH) 2 . Вищі оксидиі гідроксиди характеризуються амфотерними властивостями, наприклад, TiO 2 , Ti(OH) 4 або кислотними, наприклад 
і 
.
Окисно-відновні властивості сполук аналізованих металів також пов'язані з валентним станом металу. Поєднана з нижчим ступенем окиснення зазвичай виявляють відновлювальні властивості, а з вищим ступенем окиснення - окисні.
Наприклад, для оксидів і гідроксидів марганцю окиснювально-відновні властивості змінюються таким чином:
Комплексні з'єднання.
Характерною особливістю з'єднань перехідних металів є здатність до комплексоутворення, що пояснюється наявністю в іонів металу достатньої кількості вільних орбіталей у зовнішньому та попередньому електронних рівнях.
У молекулах подібних сполук у центрі знаходиться комплексоутворювач. Навколо нього координуються іони, атоми чи молекули, звані лігандами. Число їх залежить від властивостей комплексоутворювача, ступеня його окислення і називається координаційним числом:
Комплексоутворювач координує навколо себе лігандри двох типів: аніонні та нейтральні. Утворюються комплекси при поєднанні декількох різних молекул в одну складнішу:
сульфотетраамін міді (II) гексаціанноферрат (III) калію.
У водних розчинах комплексні сполуки дисоціюють, утворюючи комплексні іони:
Самі комплексні іони так само здатні до дисоціації, але зазвичай дуже невеликою мірою. Наприклад:
Цей процес протікає оборотно і рівновага його різко зрушена вліво. Отже, згідно із законом дії мас,
Константа Кн у подібних випадках називається константою нестійкості комплексних іонів. Чим більше величина константи, тим більше здатність іона дисоціювати на складові. Величини Кн наводяться у таблиці:
Досвід 1. Окислення іонів Mn 2+ в іони 
.
Внесіть у пробірку трохи двоокису свинцю, так щоб було покрито тільки дно пробірки, додайте туди кілька крапель концентрованої 
і одну краплю розчину 
. Нагрійте розчин та спостерігайте появу іонів 
. Складіть рівняння реакції. Розчин солі марганцю слід брати в невеликій кількості, оскільки надлишок іонів 
відновлює 
до 
.
Досвід 2. Окислення іонами 
у кислому, нейтральному та лужному розчинах.
Продукти відновлення іонів 
різні та залежать від РН розчину. Так, у кислих розчинахіон 
відновлюється в іони 
.
У нейтральних, слабокислих і слаболужних розчинах, тобто. в інтервалі РН від 5 до 9, іон 
відновлюється з утворенням марганцовистої кислоти:
У сильнолужних розчинах та при нестачі відновника іон 
відновлюється до іона 
.
Налийте в три пробірки по 5-7 крапель розчину перманганату калію 
. В одну з них додайте такий самий об'єм розведеної сірчаної кислоти, в іншу нічого не додаєте, а в третю - концентрованого розчину лугу. У всі три пробірки додайте по краплях, збовтуючи вміст пробірки, розчин сульфіту калію або натрію до тих пір, поки першій пробірці розчин не знебарвиться, у другій випаде бурий осад, а в третій розчин пофарбується в зелений колір. Складіть рівняння реакцій, маючи на увазі, що іон 
перетворюється на іони 
. Дайте оцінку окислювальної здатності 
в різних середовищахза таблицею окисно-відновних потенціалів.
Досвід 3. Взаємодія перманганату калію з перекисом водню. Помістіть у пробірку 1 мл. перекису водню, додайте кілька крапель розчину сірчаної кислоти та кілька крапель розчину перманганату калію. Який газ виділяється? Випробуйте його тліючою лучиною. Складіть рівняння реакції та поясніть його на основі окисно-відновних потенціалів.
Досвід 4. Комплексні сполуки заліза.
А) Отримання берлінської блакиті. До 2-3 крапель розчину солі заліза (III) додайте краплю кислоти, кілька крапель води та краплю розчину гексаційно - (П) феррату калію (жовтої кров'яної солі). Спостерігайте появи осаду берлінської блакиті. Складіть рівняння реакції. Ця реакція використовується для виявлення іонів 
. Якщо 
взяти в надлишку, замість осаду берлінської блакиті може утворитися його колоїдна розчинна форма.
Досліджуйте ставлення берлінської блакиті до дії лугу. Що спостерігається? Що краще дисоціює. Fе(ОН) 2 або комплексний іон 
?
Б) Отримання роданіду заліза ІІІ. До кількох крапель розчину солі заліза додайте краплю розчину роданіду калію або амонію. 
. Складіть рівняння реакції.
Досліджуйте ставлення роданіду 
до лугів і поясніть явище, що спостерігається. Ця реакція, як і попередня, використовується виявлення іона 
.
Досвід 5. Отримання комплексної сполуки кобальту.
Помістіть у пробірку 2 краплі насиченого розчину солі кобальту і додайте 5-6 крапель насиченого розчину амонію: врахувати, що утворюється розчин комплексної солі 
. Комплексні іони 
пофарбовані в синій колір, а гідратовані іони 
- у рожевий. Опишіть явища, що спостерігаються:
1. Рівняння одержання комплексної солі кобальту.
2. Рівняння дисоціації комплексної солі кобальту.
3. Рівняння дисоціації комплексного іона.
4. Вираз константи нестійкості комплексного іона.
Контрольні питання та завдання.
1. Які властивості (окислювальні або відновлювальні) виявляють сполуки з найвищим ступенемокиснення елемента? Складіть електронно-іонне та молекулярне рівняння реакції:
2. Які властивості виявляють сполуки із проміжним ступенем окиснення елемента? Складіть електронно-іонні та молекулярні рівнянняреакцій:
3. Вкажіть відмінні та подібні властивості заліза, кобальту, нікелю. Чому Д. І. Менделєєв помістив у періодичній системі елементів кобальт між залізом та нікелем, незважаючи на значення його атомної ваги?
4. Напишіть формули комплексних сполук заліза, кобальту, нікелю. Чим пояснюється хороша комплексоутворююча здатність цих елементів?
5. Як змінюється характер оксидів марганцю? Чим це зумовлено? Які окисні числа може мати марганець у сполуках?
6. Чи є схожість у хімії марганцю та хрому? У чому вона виявляється.
7. На яких властивостях марганцю, заліза, кобальту, нікелю, хрому ґрунтується їх застосування в техніці?
8. Дайте оцінку окислювальної здатності іонів 
та відновлювальної здатності іонів 
.
9. Чим пояснити, що окислювальні числа Сі, Ag, Аu буває більшою за +17.
10. Поясніть почорніння срібла з часом на повітрі, позеленіння міді на повітрі.
11. Складіть рівняння реакцій, що протікають за схемою.
Концепція перехідний елементзазвичай використовується для позначення будь-якого елемента з валентними d або f-електронами. Ці елементи займають у періодичної таблиціперехідне положення між електропозитивними s-елементами та електронегативними p-елементами.
d-елементи прийнято називати головними перехідними елементами. Їхні атоми характеризуються внутрішньою забудовою d-подолочок. Справа в тому, що s-орбіталь їхньої зовнішньої оболонки зазвичай заповнена вже до того, як починається заповнення d-орбіталей у попередній електронній оболонці. Це означає, що кожен новий електрон, який додається в електронну оболонкучергового d-елемента, відповідно до принципу заповнення, потрапляє не на зовнішню оболонку, а на попередню внутрішню підболочку. Хімічні властивостіцих елементів визначаються участю реакціях електронів обох зазначених оболонок.
d-Елементи утворюють три перехідні ряди - у 4-му, 5-му та 6-му періодах відповідно. Перший перехідний ряд включає 10 елементів від скандію до цинку. Він характеризується внутрішньою забудовою 3d-орбіталей. Орбіталь 4s заповнюється раніше, ніж орбіталь 3d,тому що має меншу енергію (правило Клечковського).
Слід, проте, відзначити існування двох аномалій. Хром та мідь мають на своїх 4s-орбіталях всього по одному електрону. Справа в тому, що напівзаповнені або повністю заповнені підболілки мають більшу стійкість, ніж частково заповнені підболілки.
В атомі хрому на кожній з п'яти 3d-орбіталей, що утворюють 3d-подолочку, є по одному електрону. Така підболочка є напівзаповненою. В атомі міді на кожній із п'яти 3d-орбіталей знаходиться по парі електронів. Аналогічна аномалія спостерігається у срібла.
Усі d-елементи є металами.
Електронні конфігурації елементів четвертого періоду від скандію до цинку: 
Хром
Хром знаходиться у 4-му періоді, у VI групі, у побічній підгрупі. Це метал середньої активності. У своїх сполуках хром виявляє ступені окислення +2, +3 та +6. CrO - типовий основний оксид, Cr 2 O 3 - амфотерний оксид, CrO 3 - типовий кислотний оксид із властивостями сильного окислювача, тобто зростання ступеня окислення супроводжується посиленням кислотних властивостей.
Залізо
Залізо знаходиться у 4-му періоді, у VIII групі, у побічній підгрупі. Залізо - метал середньої активності, у своїх сполуках виявляє найбільш характерні ступені окислення +2 та +3. Відомі також сполуки заліза, у яких вона виявляє ступінь окислення +6, які є сильними окислювачами. FeO виявляє основні, а Fe2O3 - амфотерні з переважанням основних властивостей.
Мідь
Мідь знаходиться в 4-му періоді, в І групі, у побічній підгрупі. Її найбільш стійкі ступені окислення +2 та +1. Серед напруг металів мідь перебуває після водню, її хімічна активність дуже велика. Оксиди міді: Cu2O CuO. Останній і гідроксид міді Cu(OH)2 виявляють амфотерні властивостіз переважанням основних.
Цинк
Цинк знаходиться у 4-му періоді, у ІІ-групі, у побічній підгрупі. Цинк відноситься до металів середньої активності, у своїх сполуках виявляє єдиний ступінь окиснення +2. Оксид та гідроксид цинку є амфотерними.
