ПЛАН САМООБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РАБОТЫПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Четырнадцатая группа Периодической Системы Д.И. Менделеева –
УГЛЕРОД, КРЕМНИЙ, ГЕРМАНИЙ, ОЛОВО, СВИНЕЦ
1. Углерод и кремний типические (по Менделееву) элементы четырнадцатой группы. Закономерный переход в группе от неметаллических (углерод, кремний) к металлическим свойствам (германий, олово, свинец).
2. Углерод. Общая характеристика углерода.
3. Особенности электронного строения атома углерода, обусловливающие уникальную способность этого элемента образовывать связи С−С различной кратности и связи с атомами других элементов-неметаллов. Многообразие органических и неорганических соединений углерода, валентные формы углерода.
4. Распространенность и изотопный состав. Использование изотопа 14С для определения возраста археологических объектов.
5. Формы нахождения углерода в природе. Диаграмма состояния С.
6. Кристаллическая структура алмаза и графита. Искусственные алмазы и графит.
7. Карбин.
8. Фуллерены, тубулены. Нанотехнологии на основе тубуленов.
9. Применение алмазов, графита, сажи.
10. Активированный уголь как поглотитель газов, паров и растворенных веществ (Н.Д. Зелинский).
11. Химические свойства углерода.
12. Химические свойства алмаза и графита. Соединения графита.
13. Соединения углерода с металлами и неметаллами.
14. Важнейшие карбиды, их классификация по типу химической связи. Карбиды серы (сероуглерод), азота (дициан), кремния (карборунд), железа, вольфрама, гафния, тория и др.
15. Применение карбидов в технике и химической промышленности в качестве тугоплавких, жаростойких, высокотвердых материалов, составляющих конструкционных материалов, сталей и сплавов, применение в синтезе (карбид кальция и др.)
16. Ацетаты и оксоацетаты. Формиаты. Оксалаты.
17. Дициан, гексациан.
18. Галогенцианы.
19. Синильная кислота, ее изомерия, простые и комплексные цианиды.
20. Карбамид, его получение и применение, карбаминат. Семикарбазид.
21. Циановая кислота, ее изомерия, циануровая кислота.
22. Цианаты, изоцианаты.
23. Гремучая кислота. Фульминаты.
24. Цианамиды щелочных и щелочноземельных элементов.
25. Сероокись, сероуглерод, тиофосген, диродан, паратиоциан.
26. Роданистоводородная кислота и ее соли.
27. Тритиоугольная кислота, тиокарбонаты, пертиокарбонаты.
28. Тиомочевина.
29. Ксантогенаты.
30. Галогениды углерода четыреххлористый углерод, хлороформ, фторпроизводные углерода и их практическое применение (фреоны, фторопласты).
31. Углеводороды с одинарной, двойной и тройной связью. Изменение прочности связи углерод−углерод в ряду углеводородов с одинарной, двойной и тройной связью.
32. Катенация (образование гомоядерных цепей), ее ослабление в ряду С – Si – Ge.
33. Примеры металлоорганических соединений веществ, содержащих связь металл−углерод (метиллитий, тетраэтилсвинец, диметилртуть).
34. Кислородные соединения углерода.
35. Оксид углерода (II) (угарный газ). Строение молекулы (методы МО и ВС).
36. Получение и свойства оксида углерода (II).
37. Координационные соединения оксида углерода (II) – карбонилы переходных элементов.
38. Фосген как хлорангидрид угольной кислоты.
39. Применение оксида углерода (II) в химической промышленности и в качестве топлива.
40. Оксид углерода (IV) (углекислый газ), получение, строение молекулы, физические и химические свойства.
41. Применение углекислого газа.
42. Другие оксиды углерода.
43. Угольная кислота, ее строение и свойства.
44. Карбонаты, гидрокарбонаты, их термическая устойчивость.
45. Пероксокарбонаты, пероксомонокарбонаты.
46. Ионы углерода в водном растворе. Качественные реакции на ионы углерода.
47. Кремний. Общая характеристика кремния
48. Роль соединений кремния в построении земной коры. Основные кремнийсодержащие минералы кварц, силикаты, алюмосиликаты (полевой шпат, слюда, асбест, каолин).
49. Кристаллическая структура кремния.
50. Получение кремния.
51. Физические и химические свойства кремния простого вещества. Кремний – полупроводник.
52. Соединения кремния с металлами и неметаллами.
53. Силициды, их классификация по типу химической связи, применение.
54. Соединения кремния с галогенами.
55. Гексафторокремниевая кислота, ее соли.
56. Карбид кремния и материалы на его основе.
57. Соединения кремния с серой, и фосфором.
58. Соединения кремния с водородом. Строение силанов. Получение, свойства, применение. Различия в термической устойчивости углеводородов и силанов.
59. Кислородные соединения кремния.
60. Оксид кремния (IV) полиморфные модификации. Природные разновидности оксида кремния (IV).
61. Кремниевые кислоты.
62. Силикагель – получение, применение. Золь и гель кремниевой кислоты.
63. Силикаты, их гидролиз. Качественная реакция на силикаты.
64. Современные представления о строении силикатов. Основные типы структур силикатов: островные, цепные, слоистые, трехмерные.
65. Искусственные силикаты: стекла, ситаллы, цементы, принципы промышленного получения стекла и цемента.
66. Оксид кремния (II), получение и свойства.
67. Важнейшие кремнийорганические соединения: силоксан, силиконы, их применение в технике. Силоксены, полисилоксаны.
68. Сравнение свойств кислородных соединений и галогенидов углерода и кремния.
69. Диагональное сходство свойств соединений бора и кремния.
70. Германий. Общая характеристика элементов подгруппы германия.
71. Распространенность германия. Германий – рассеянный элемент.
72. Получение германия, его физические и химические свойства.
73. Германий как важнейший материал с полупроводниковыми свойствами.
74. Важнейшие соединения германия (IV): оксид германия, германаты, тетрахлорид германия, гидриды и металлоорганические соединения германия (IV).
75. Соединения германия (II).
76. Олово. Важнейшие соединения олова (IV) и (II): их получение, состав, строение, свойства.
77. Оксид олова (IV), оловянные кислоты, станнаты.
78. Оксид и гидроксид олова (II), станниты.
79. Хлориды олова (IV) и (II).
80. Сульфиды олова (IV) и (II), тиостаннаты.
81. Окислительно-восстановительные свойства соединений олова (IV) и (II).
82. Применение соединений олова. Сенсорные материалы.
83. Свинец. Важнейшие соединения свинца (II) и (IV): оксиды свинца (II) и (IV), сурик, плюмбиты, плюмбаты.
84. Растворимые и нерастворимые соли свинца (II) и (IV).
85. Свинцовые белила.
86. Галогениды и сульфиды свинца.
87. Комплексные соединения свинца (II) и (IV).
88. Сравнение окислительно-восстановительных, кислотно-основных и комплексообразующих свойств свинца (II) и (IV).
89. Применение соединений свинца. Свинцовые аккумуляторы. Токсичность свинца и его соединений.
90. Сравнение химических свойств элементов четырнадцатой и четвертой групп Периодической Системы.