химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

превращается в ион РО^'.Ион SO2" существует, но довольно легко окисляется до SO2"

и дает SO3H". Что же касается иона СЮд, то, поскольку 5р3-гибридное

состояние CI не характерно, неподеленная электронная пара (з2) сохраняет шарообразную форму и не проявляет тенденции к донорно-акцепторному взаимодействию. Поэтому ион СЮ^ вполне устойчив и

восстановительных свойств практически не проявляет. Таким образом, в ряду РО|"—SO2"—CIO3 восстановительная активность падает.

Вследствие уменьшения устойчивости яр3-гибридного состояния центрального атома понижается также устойчивость тетраэдрических оксоанионов |>-элементов 4-го периода в ряду GeO^"—AsO3"—SeO2"—

ВгО^. В этом же ряду заметно возрастает окислительная активность.

Эти ионы менее устойчивы, a AsO3", SeO2" и ВгО^ — более сильные

окислители, чем соответствующие им анионы |ь-элементов 3-го периода.

Поскольку для р-элементов 5-го периода наиболее характерно координационное число 6, а не 4, то не наблюдается монотонное изменение свойств в вертикальных рядах

ВгО:

SeO2"

СЮ" SO2" РО?" SiOf

AsO3"

SnO|"

Структура оксоединений I(VII), Te(Vl), Sb(V) и Sn(IV), а следовательно, и их свойств существенно отличаются от таковых однотип-

469

ных соединений Cl(VII) и Br(VII), S(VI) и Se(VI), P(V) и As(V), Si(IV) и Ge(IV).

Г Л А В A 7. р-ЭЛЕМЕНТЫ III ГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

К р-элементам III группы относятся типические элементы — бор и алюминий — и элементы подгруппы галлия — галлий, индий и таллий:

В ls22s22p'

Al 2з22р6№Ар*

Ga 352Зр63<Р°4524р1

In 4s24p64rf1°5s25pI

X| 4s24p64rf104/45s25p65Некоторые константы этих элементов приведены ниже:

4В 1зА1 3IGa 49In 8lTl

10,81 26,98 69,72 114,82 204,37

Валентные электроны 2Ј2pi З^Зр1 4s24pi bs^bp1 6526p]

Атомный радиус, нм

металлический 0,097 0,143 0,139 0,166 0,171

ковалентный 0,088 0,126 0,127 0,144 0,147

Условный радиус иона

Э3+, нм 0,020 0,057 0,062 0,092 0,105

Энергия ионизации Э0-* Э+,

эВ 8,298 5,986 5,998 5,786 6,11

Содержание в земной кире,%

6-Ю"4 6,6 4-Ю"4 1,5-10 « 3-ю-

Как видно из приведенных данных, с увеличением атомного номера элементов энергия ионизации атомов уменьшается: бор — неметаллический, таллий — металлический элемент.

§ 1. БОР

По сравнению с ранее рассмотренными элементами 2-го периода у бора наблюдается дальнейшее ослабление признаков неметаллического элемента. В этом отношении он напоминает кремний (диагональное сходство в периодической системе). Для бора наиболее характерны соединения, в которых его степень окисления равна 4-3. Отрицатель-470 ные степени окисления бора проявляются редко; с металлами бор обычно образует нестехиомртрические соединения.

Бор в земной коре находится в виде двух изотопов: >°В (19,57) и 1!В (80,43%). Основными его минералами являются бораты: Na2B40;-? 10Н2О — бура, Na2B40y4H20 — керпит, Н3В03 — сассолин.

Относительно невысокое содержание бора в земной коре, не отвечающее его малому атомному номеру, объясняется легкостью взаимодействия его ядер с нейтронами:

'°В 4 In = 4Не + |Li

Эта способность бора поглощать нейтроны определяет важную роль борсодер-жащих материалов в ядерной энергетике в качестве замедлителей ядерных процессов и в биологической защите.

Простые вещества. Бор имеет более 10 аллотропических модификаций. Атомы бора в них объединены в группировки Bi2, имеющие форму икосаэдра — двадцатигранника (рис. 184). Расположение икосаэдров В[2 относительно друг друга в кристалле показано ниже:

— В — В —

/1^

\1 \1/ IN.

Кристаллы бора темно-серого цвета, тугоплавки (т. пл. 207-5 С, т. кип. - 3700 °С), диамагнитны, обладают полупроводниковыми свойствами (АЕ — 1,5 эВ).

В обычных условиях бор (подобно кремнию)

весьма инертен и непосредственно взаимодействует

только г фтором: при нагревании (400—700 'С)

окисляется кислородом, серой, хлором и даже

азотом (выше 1200 "С). С водородом бор не взаи-

модействует. При сильном нагревании восстанови-

тельная активность бора проявляется и в отноше-

нии таких устойчивых оксидов, как Si02, Р9О5 и

ДР-: Рис. 184. Икосаэд-

рическая группи-

3Si02 + 4В = 3Si + 2BZ03 ровка атомов В'2

471

Это объясняется высоким значением энергии Гиббса образования оксида бора В20а (Д6'}>2])6 = -И78 кДж/моль).

На бор действуют лишь горячие концентрированные азотная и серная кислоты, а также царская водка, переводя его в Н3В03 Щелочи при отсутствии окислителей на бор не действуют.

Вследствие высокой энергии Гиббса образования большинства соединений бора его получают в свободном состоянии обычно методами металлотермии (чаще всего восстановлением магнием или натрием):

В203 + 3Mg = 3MgO + 2В, ДС;9Ч = -515 кДж

КВГ4 + 3Na = 3NaF + KF + В, ДС°ЗЬ = -389 кДж

При этом выделяется аморфный бор, который перекристаллизацией в

расплавленных металлах можно перевести в кристаллическое состояние. Однако этот метод дает продукт, загрязненный примесями. Более чистый бор (99.5

страница 142
< 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
микроавтобус мерседес бизнес класса
благодарственное письмо хореографу от родителей
длинные мебельные ручки
дисплеи в аренду для выставки

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
(11.12.2017)