химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

и отличаются от остальных d-эле-ментов и, наоборот, проявляют сходство с р-элементами больших периодов. Приведем некоторые сведения об элементах подгруппы цинка:

aoZn 48Cd 80 Hg

Атомная масса 65,37 112,40 200,59

4Ј°os2

0,139 0,156 0,160

0,083 0,099 0,112

Энергия ионизации, эВ

:> -» Г 9,39 8,99 10,44

Э+ -+ Э2* 17,96 16,90 18,8

Э2+ _» )'• 39,7 37,5 32,4

Содержание в земной коре, % (мол. доли) ... . 1,5-10"3 7,6-10"6 7-Ю"7

У элементов подгруппы цинка две первые энергии ионизации выше, чем у rf-элементов соответствующих периодов. Это объясняется проникновением внешних тг52-электронов под экран (п — 1) d-электронов. Уменьшение энергии ионизации при переходе от Zn к Cd обусловлено большим значением главного квантового числа п, дальнейшее же увеличение энергии ионизации у Hg обусловлено проникновением 6s2-электронов не только под экран б^-электронов, но и под экран 4J14-электронов. Значения третьих энергий ионизации довольно высокие, что свидетельствует об устойчивости электронной конфигурации

689

(n — 1) d10. В соответствии с этим для элементов подгруппы цинка характерна степень окисления +2. Вместе с тем (п — 1) (/^-электроны цинка и его аналогов, как и у других (/-элементов, способны к участию в донорно-акцепторном взаимодействии. При этом в ряду Zn2+—Cd2+— —Hg2+ по мере увеличения размеров (п — 1) d-орбиталей электронно-донорная способность ионов возрастает. Ионы Э2* (rf10) проявляют ярко выраженную тенденцию к образованию комплексных соединений.

Высокая устойчивость 6з2-электронной пары ртути накладывает отпечаток на все ее свойства и обусловливает ее существенное отличие от цинка и кадмия. В частности, в противоположность соединениям Zn и Cd большинство соединений Hg мало устойчивы. Далее, в отличие

от цинка и кадмия для ртути характерны производные радикала Hg2+.

В радикале Hg2+ атомы связаны между собой ковалентной связью -Hg-Hg-

В производных Hg2+ степень окисления Hg принимают равной +1. § 1. ПОДГРУППА ЦИНКА

В земной коре цинк находится в виде смеси шести, кадмий — восьми и ртуть — семи стабильных изотопов. Искусственно получены также многочисленные радиоактивные изотопы.

Важнейшие минералы Zn, Cd, Hg: ZnS — цинковая обманка, HgS — киноварь, ZnCOg — смитсонит, CdS — гргтокит. Цинк и его аналоги входят в состав полиметаллических руд. Самородная ртуть встречается в природе.

Простые вещества. В виде простых веществ цинк, кадмий и ртуть — серебристо-белые металлы (см. табл. 28). Но во влажном воздухе они постепенно покрываются пленками оксидов и теряют блеск. Все три металла (особенно ртуть) достаточно легкоплавки. Некоторые их константы приведены ниже:

Zn Cd Hg

7Д 8,7 13,55

Т. пл., ° С 419,5 321 -38,9

т. кип., °с : 906 767 357

Электрическая проводимость (Hg = 1) 16 13 1

ДЙ1м»Г,298. КДЖ/МОЛЬ 140 112 61

Л.)Ч Э2* + 2е" = Э, В -0,76 -0,40 0,85

5°,э8, Дж/(К' моль) ' 41,6 51,8 75,9

О

-200

-iOO -BOO -800

Р и I

20

251.

По химической активности цинк и его аналоги уступают щелочно-земельным металлам. При этом в противоположность подгруппе кальция в подгруппе цинка с ростом атомной массы химическая активность металлов (как и в других подгруппах d-элементов, кроме подгруппы скандия) понижается. Об этом, в частности, свидетельствуют AG°j дихлоридов и

характер изменения^'их значений в зависимости от порядкового номера элементов

(рис. 251). Об этом же свидетельствуют дихлоридов от"атойно-

значения электродных потенциалов ме-

го номера элементов II груп-таллов: цинк и кадмий в электрохими- пы

ческом ряду напряжений расположены до

водорода, ртуть — после. Цинк — химически активный металл, легко растворяется в кислотах и при нагревании в щелочах:

Zn + 20Н5 4- 2Н20 = Н2 -)- [Zn(OH2)4]2* Zn 4- 2Н20 + 20Н- = Н2 4- [Zn(OH)4p-

Кадмий в щелочах практически не растворяется, а в кислотах — менее энергично, чем цинк; ртуть же растворяется только в кислотах, являющихся достаточно сильными окислителями за счет своих анионов. При этом могут получиться производные как Hg (II), так и Hg (I). Например, при действии на Hg концентрированной азотной кислоты получается Hg(N03)2:

Hg 4- 4HN03 = Hg(N03)2 4- 2N02 + 2H20

избыток Hg разбавленной HN03 получается

При действии Hg2(N03)2:

6Hg + 8HN03 = 3Hg2(N03)2 + 2NO + 4H20

Цинк и кадмий по отношению к HN03 и концентрированной H2SO4 ведут себя значительно активнее. Цинк, например, очень разбавленную HNO3 восстанавливает до иона аммония:

4Zn + IOHNO3 = 4Zn(N03)2 + NH4NO0, + 3H20

При нагревании цинк и его аналоги весьма энергично взаимодействуют с активными неметаллами. Интересно, что ртуть взаимодействует с серой и иодом даже в обычных условиях.

691

Цинк, кадмий и ртуть легко образуют сплавы как друг с другом, так и с другими металлами. Сплавы ртути с другими металлами — амальгамы — обычно жидки или тестообразны. Их можно получить растиранием или даже простым перемешиванием металла со ртутью. Так, при растирании натрия со ртутью пр

страница 216
< 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
авто премиум класса для такси в москве
дверные ручки из латуни
моноколесо kingsong 16 680 wh приложение
колликулит у мужчин лечение

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
(23.09.2017)