химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

много номера значение устойчивой степени окисления в подгруппах (/элементов возрастает. Так, оксид железа (VIII) Fe04 неустойчив, в то время как Os04 — устойчивое соединение (Д(3°88 = —302 кДж/моль).

Вследствие разнообразия степеней окисления для химии (/-элементов очень характерны окислительно-восстановительные реакции. По этой же причине почти каждый из (/-элементов имеет соединения, резко отличающиеся по своим кислотно-основным свойствам, например:

Мп(0Н)2 Мп(0Н)3 Мп(ОН)4 Н2Мп04 НМп04

основание основание амфотерный кислота кислота очень средней силы слабое гидроксид сильная сильная

Общим закономерностям в химии (/-элементов не подчиняются подгруппы скандия и цинка. Первые по своим свойствам напоминают щелочно-земельные металлы и в подгруппе скандия проявляются закономерности, характерные для s-элементов. Подгруппа цинка расположена рядом с подгруппой галлия и является как бы переходной. В подгруппе цинка, одновременно с рядом признаков (/-элементов, заметно проявляются закономерности, характерные для р-элементов.

§ 3. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА (/-ЭЛЕМЕНТОВ

Простые вещества, образованные переходными элементами, являются металлами (число валентных электронов в их атомах заметно меньше числа валентных орбиталей).

Основной вклад в энергетику межатомной связи в простых веществах rf-элементов вносят электроны rf-орбиталей, образующие ковалентные связи. Это особо заметно для (/-элементов середины семейства, атомы которых имеют максимальное число непарных электронов. Вследствие прочности связи (/-металлы отличаются высокой энергией атомизации. Это определяет также их высокую температуру плавления (см. рис. 127) и кипения.

В отличие от s— и р-элементов в подруппах (/-элементов с увеличением их атомного номера энергия химической связи в простых веществах возрастает. Как полагают, причиной этого является усиление доли ковалентной связи, образованной за счет электронов (п — ^(/-орбиталей.

Об упрочении химической связи свидетельствует увеличение энтальпии атомизации простых веществ. С упрочением химической связи в ряду металлов однотипной структуры в подгруппе возрастают энтальпии плавления и кипения, а следовательно, и температуры плавления, кипения, возгонки (согласно Т= АН/AS), например:

549

Ti Zr Hf

ДЯат, кДж/моль 471 608 703

ДЯПЛ, Дж/(К-моль) 15,83 16,7 21,8

Д5пл, Дж/(К-моль) 8,15 7,8 8,8

т К . • 1940 2125 2500

ДЯисп (ПРИ Гкип), кДж/моль 429,1 582 661

Д5„сп (при Ткип), кДж/моль 121,0 125,2 120,2

Гкип, К 3600 4610 4890

Характер изменения энергии связи в (/-металлах объясняет, почему с увеличением атомного номера устойчивая степень окисления элементов подгруппы увеличивается. Так, для титана устойчивы оксиды ТЮ, Ti2Oa, ТЮ2 и фториды TiF2, TiF3, TiF4, а для циркония и гафния -Zr02, НЮ2 и ZrF4, HfF4.

Этот экспериментальный факт на примере фторидов можно объяснить следующим образом. Образование соединения из простых веществ сопровождается затратой энергии для разрыва связей в простых веществах и выделением энергии при взаимодействии образовавшихся атомов. Энергия разрыва связей в металле (энтальпия атомизации) значительно больше, чем энергия разрыва связей в молекуле фтора. При образовании 3F2, 3F3, 9F4 затрата энергии на атомизацию металла одна и та же. Но при соединении атомов Э и F в случае образования 3F2 энергии выделяется меньше, чем в случае образования 3F3 и 3F4. Следовательно, если энергия атомизации металла достаточна велика, то энергетически оправдано, когда образуются высшие, а не низшие фториды. Поскольку в подгруппах (/-элементов теплота атомизации с увеличением атомного номера элемента возрастает, наиболее характерными становятся фториды для высших степеней окисления элементов.

Г Л А В А 2. КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ^-ЭЛЕМЕНТОВ

Значительная часть соединений переходных элементов относится к числу координационных. Среди последних весьма разнообразны комплексные соединения (/-элементов. Напомним, что для координационных соединений характерно то, что в структуре -их кристаллических решеток нет отдельных молекул данного соединения (например, NaCl, СоО, K4[Fe(CN)6]). Каждый атом (ион) в таких соединениях окружен некоторым числом лигандов (атомы, ионы или группировки атомов). Если подобные комплексы (центральный атом и окружающие его лиганды) при переходе соединения в раствор не разрушаются, то 550 такие координационные соединения относятся к комплексным. Сопоставим структуры двух координационных соединений: СоО (структурный тип NaCl, см. рис. 69, А) и [Ni(NH3)6]Cl2 (см. рис. 68). Очевидно, что последнее соединение является комплексным, а СоО к комплексным соединениям не относится.

Для объяснения образования и свойств комплексных соединений в настоящее время применяются теория валентных связей (ТВС), теория кристаллического поля (ТКП) и теория молекулярных орбиталег'г (ТМО).

Описание комплексных соединений с позиций ТВС было дано ранее. В настоящее время теория валентных связей применительно к комплексным соед

страница 170
< 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
wheely.ru гироскутеры
щув1 щит управления вентиляторами
дождеприемник тротуарный боковой чугунный
сплит-система настенного типа gc-s09hrin1

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
(30.03.2017)