химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

ктерна степень окисления +4, то для свинца 4-2; в соединениях олова различие в степенях окисления проявляется менее резко, хотя производные олова (IV) более устойчивы.

Изменение характерных степеней окисления в ряду С—Si—Ge— —Sn—Pb можно объяснить вторичной периодичностью в различии энергии ns- и лр-орбиталей (см. табл. 29).

AG = 47 кДж AG = -6 кДж AG = -160 кДж

Рост устойчивости соединений со степенью окисления +2 в ряду Ge < Sn < Pb и ее уменьшение для соединений 3(IV) в обратной последовательности хорошо иллюстрируют значения величины ДО для процессов диспропорционирования ЭО:

Ge(K) + Се02(к) = 2GeO(K), Sn(K) + Sn02(K) = 2SnO(K), РЬ(к) 4- РЬ02(к) = 2РЬО(к),

Первый процесс должен протекать справа налево, т.е. Ge02 устойчивее, чем GeO. Наоборот, третья реакция должна протекать слева направо: для Ge более характерна степень окисления +4, а для Pb — степень окисления +2. Об этом же свидетельствует сопоставление значений стандартных электродных потенциалов соответствующих процессов:

Ge02 4- 4Н* + 2 е" = Gezt + 2Н20, <р° = -0,15В РЬ02 + 4H* +• 2с" = РЬ2+ + 2Н20, <р° = 1,45В

454

Si—О—Si Si-O-P P-N-P

Si-O-Sn Al-O-Al B-N-B

Si-O-Ti Ti-O-Ti Si-N-P

Si-O-B P-O-P Al-P-Al

Si-O-Bi Al-O-P Sn-S-Sn

Si-O-Al Si-N-Si B-P-B

Германий рассеянный элемент; образование рудных скоплений для него не характерно. Он в основном сопутствует природным силикатам и сульфидам, содержится в некоторых углях. Основной минерал олова — касситерит Sn02 (оловянный камень), свинца — галенит PbS (свин-цовый блеск). Свинец как конечный продукт радиоактивного распада U и Th содержится в урановых и ториевых минералах.

Германий был открыт в 1886 г. К.А. Винклером после того, как его существование предсказал Д.И. Менделеев.

Простые вещества. Некоторые константы простых веществ приведены ниже:

455

С(алмаз) Si Ge /З-Sn Pb

3,52 2,33 5,32 7,29 11,34

> 3500 1415 937 232 327

3700 2830 2620 1745

Электрическая проводимость (Hg — 1) - - 0,001 8 5

5,6 1,12 0,78 (металлы)

0,154 0,234 0,244 0,316 0,350

ДЛ°В03Г 298' КДЖ/М°ЛЬ 716 469 383 301 196

5°2а8, Дж/(К-моль) 2,36 18,8 31,3 51,6 64,8

10 7 6 1,8 1,5

В ряду Ge—Sn—Pb отчетливо усиливаются металлические свойства простых веществ. Германий — серебристо-серое вещество с металлическим блеском, внешне похож на металл, но имеет алмазоподобную решетку. Олово полиморфно. В обычных условиях оно существует в виде /^-модификации (белое олово), устойчивой выше 14 "С; это серебристо-белый металл, кристаллическая решетка его тетрагональной структуры с октаэдрической координацией атомов. При охлаждении белое олово переходит в а-модификацию (серое олово) со структурой типа алмаза. Переход 0 -» а сопровождается увеличением удельного объема (на 25%), в связи с чем олово рассыпается в порошок. Свинец — темно-серый металл с типичной для металлов структурой гранецентрирован-ного куба.

Изменение структуры простых веществ в ряду Ge—Sn—Pb соответствует изменению их физических свойств Так, германий (АЕ = 0,78 эВ) и а-олово (АЕ — 0,08 эВ) — полупроводники, а /?-олово и свинец — металлы. Изменение типа химической связи от преимущественно ковалентной к металлической сопровождается понижением твердости простых веществ. Так, германий довольно тверд и хрупок, свинец же легко прокатывается в тонкие листы.

Различия в структуре простых веществ сказываются также на их взаимной растворимости. Германий и кремний неограниченно растворяются друг в друге в жидком и твердом состоянии: Ge, Sn и Pb образуют друг с другом твердые растворы в очень ограниченных пределах: с германием и между собой олово и свинец образуют эвтектику. Так, температура плавления сплава состава 73,9% Sn и 26,1% Pb равна 181 °С.

Образование металлических твердых растворов для германия и его аналогов не характерно, но весьма типичны эвтектические смеси (Sn—Bi, Sn—Cd, 456

Pb—Sn, Pb—Sb, Pb—Bi и др.). Эвтектические сплавы олова и свинца находят широкое применение.

Из сплавов олова и свинца важнейшими являются типографские (84—62% РЬ, 4—8% Sn, 10—25% Sb, 2-^4% As), подшипниковые (80—60% Pb или Sn с добавками Sb и Си), легкоплавкие припои (80—60% РЬ, 17—40% Sn, до 2,5% Sb или 90—50% Sn, остальное РЬ).

Усиление металлических признаков у простых веществ в ряду Ge—Sn—Pb отчетливо наблюдается и в характере изменения их химических свойств. В обычных условиях Ge и Sn устойчивы по отношению к воздуху и воде. Свинец на воздухе окисляется — покрывается синевато-серой оксидной пленкой, поэтому не имеет металлического блеска. При нагревании Ge, Sn и Pb взаимодействуют с большинством неметаллов. При этом образуются соединения Ge (IV), Sn (IV) и Pb (II), например Ge02, Sn02 и PbO; GeClj, SnC]4 и РЬСЬ.

В электрохимическом ряду напряжений Ge расположен после водорода, а Sn и РЬ находятся непосредственно перед водородом. Поэтому германий с разбавленными кислотами типа НС1 и H2S04 не взаимодействует. Вследствие образования на поверхности нерастворимых солей РЬС]2 и PbS04 с

страница 137
< 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
купить гироскутеров
угловые клемы для светодиодных лент
семенары видео обучение отопления
куда можно сдать вещи на хранение в москве

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
(24.03.2017)