химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

Твердый кислород синего цвета, а жидкий — голубого. Окраска обусловлена взаимным влиянием молекул.

Аллотропическую модификацию кислорода — озон Оз можно рассматривать как соединение O(IV) — 002.

Кислород при нагревании и в присутствии катализатора проявляет высокую химическую активность. С большинством простых веществ он взаимодействует непосредственно, образуя оксиды; лишь по отношению к фтору проявляет восстановительные свойства.

Кислород получают ректификацией жидкого воздуха, а также как побочный продукт при электролизе воды. В лаборатории для его получения используют термическое разложение богатых кислородом соединений (КМп04, КСЮ3).

Соединения кислорода (-П). Как уже указывалось, образование двух- и многозарядных одноатомных анионов Эп~ энергетически невыгодно. Поэтому не существует соединений, содержащих ион О2". Даже в кристаллических оксидах наиболее активных металлических элементов типа Na20 и СаО эффективный заряд атома кислорода составляет всего 1-.

Состав кристаллических оксидов (в особенности d-элементов) в большей или меньшей степени переменный. Так, для МпО он изменяется в пределах от МпО до MnOi>5, а для Мп203 — от МпО]|5 до MnOi,6- Если в оксидах содержание кислорода выше стехиометрического, они проявляют дырочную проводимость, а если содержание металла выше стехиометрического, то — электронную. Полупроводниками с дырочной проводимостью являются МпО, Cu20, FeO и др. Ряд оксидов, состав которых не подчиняется обычным правилам степеней окисления (например, Сг30, Ti60, Ti30) — металлические соединения.

Важнейшим из оксидов является оксид водорода — вода. Академик А.П. Карпинский назвал воду "самым драгоценным ископаемым". Вода составляет 50—99% массы любого живого существа. Кровь чело-340 века содержит более 4Д воды, мускулы — 35% воды. При продолжительности жизни 70 лет человек выпивает около 25 т воды.

ОРБИТАЛИ

ОРБИТАЛИ Н,0

В настоящее время водные ресурсы во многих странах мира стали

важным фактором, лимитирующим развитие производства. При этом

одной из серьезных проблем человечества является снабжение населе-

ния пресной водой. В связи с бурным развитием промышленности и

ростом населения расход воды все увеличивается. Первостепенное

значение приобретают вопросы охраны водных источников от истоще-

ния, а также от загрязнения сточными и промышленными водами. Эта

проблема решается путем создания таких технологических процессов,

в которых отработанная вода не орбитали

сбрасывается в водоемы, а после 0

/I.

in.

очистки снова возвращается в '

технологический процесс. /°г

41

i

it >

Как указывалось (см. рис. 51), молекула воды имеет угловую форму. Согласно теории валентных связей в молекуле НгО две «р3-гибридные орбитали атома кислорода участвуют в образовании двух связей О—Н. На двух других «р3-гиб-ридных орбиталях расположены две несвязывающие электронные пары (см. рис. 51). Валентный угол воды /НОН составляет 104,5".

Р и с. 151. Энергетическая диаграмма орбиталей молекулы Н20

валентных электронов по двум

В рамках теории молекулярных орбиталей рассмотренная модель молекулы воды соответствует распределению восьми

и двум несвязывающим молекулярным орбиталям

связывающим (рис- 151):

К°1-У

;Яакое объяснение подтверждается наличием у молекулы Н20 четырех | Первых потенциалов ионизации (27,3; 16,2; 14,5 и 12,6 эВ).

^ С позиций теории молекулярных орбиталей строение молекулы Н20 можно №яснить следующим образом. Взаимное расположение атомов водорода и Кислорода в молекуле воды можно представить схемой

341

Молекулярные орбитали Н20 образуются за счет 2s- и 2р-орбиталей атома кислорода и ls-орбиталей двух атомов водорода. Характер перекрывания этих орбиталей показан на рис. 152.

Перекрывание 2ту-орбиталей атома О и ls-орбиталей двух атомов Н приводит к возникновению молекулярных agr и <т*-орбиталей. Как видно из

рис. 151, характер перекрывания 2s- и 2рх-орбиталей О одинаков. В результате образуются три молекулярные орбитали: связывающая as, почти несвязы-вающая <т°х и разрыхляющая а*. Орбиталь 2ру расположена перпендикулярно

плоскости расположения атомов Н и О, с 1 s-орбиталями атомов Н не перекрывается и в молекуле Н20 играет роль несвязывающей молекулярной ж\

Таким образом, комбинация исходных четырех атомных орбиталей кислорода и двух орбиталей атомов водорода приводит к образованию двух связывающих (<7S и <т2), двух несвязывающих (сг°_ и г) и двух разрыхляющих (<г* и

<т*) молекулярных орбиталей (см. рис. 151).

В соответствии с природой элемента в положительной степени окисления характер оксидов в периодах и группах периодической системы закономерно изменяется. В периодах уменьшается отрицательный эффективный заряд на атомах кислорода <5„ и осуществляется постепенный переход от основных через амфотерные оксиды к кислот-

ным, например:

Na20 MgO А1203 Si02 Р205 S03 С1207

Эффективный за-

ряд 60 0,81- 0,42- 0,31- 0,23- 0,13- 0,06- 0,01-

Кислотно-основные основные

страница 101
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мебельные ручки экспострой
подарочный сертификат спа санкт петербург
ликонтин форте комфорт купить москва
метро купить одеяло cool dreams

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(15.12.2017)