химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

взаимодействии соединений элементов, в равной мере склонных к комплексообразованию, например

CuS + FeS = CuFeS2 (халькопирит) MgO + А1203 = MgAl204 (шпинель) смешанное соединение

Смешанные соединения — это полимеры, в которых атомы обоих электроположительных элементов играют роль комплексообразовате-лей, т.е. с химической точки зрения равноценны. Так, если кристалл KBF4 имеет островную структуру и в нем можно выделить ионы К+ и BF", то смешанное соединение CuFeS2 (халькопирит) — координационный полимер. В его кристаллической решетке атомы Си и Fe заключены в тетраэдры из атомов серы — структурные единицы CuS4 и FeS4 (рис. 135), т.е. халькопирит CuFeS2 — смешанный сульфид меди (II) и железа (II).

MgAl204 (шпинель) — смешанный оксид магния (II) и алюминия (III), также координационный полимер. Его кристаллы образованы тетраэдрическими Mg04 и октаэдрическими АЮб структурными единицами. Аналогичны по структуре соеди-

+ 2 + 3 +2

нения состава М(М02)2, где М—Mg, Мп.

Fe, Со, №; *М-А1, Сг.

Кроме структуры типа халькопирита и шпинели для смешанных соединений (смешанных оксидов, сульфидов, галогени-дов, нитридов и др.) весьма характерны структурные типы ильменита, перовскита и пр. (см. рис. 70).

Если электроположительные элементы взаимодействующих соединений способны образовывать близкие по строению, размеру и устойчивости структурные единицы, то получаются твердые растворы замещения:

282

KNO3 + RbN03 = KN03 - RbN03 твердый раствор

MnCl2 + FeCl2 = MnCl2 - FeCl2 твердый раствор

LiCl + КС1:

Соединения элементов, близких по химическим свойствам, но различающихся строением и размерами атомов (ионов), химически не взаимодействуют, а дают механическую смесь кристаллов — эвтектику. Например, эвтектическая смесь образуется при совместной кристаллизации КС1 (гк+ = 0,133 нм) и LiCl (г = 0,068 нм):

LiCl + КС1

эвтектика

О

РеС1г МпС12

Мол дамМпС12,% а

О 50 /00

FeCl2 RC1

Мои. доли КС1,% б

Влияние природы взаимодействующих соединений на характер Образующихся продуктов можно проиллюстрировать диаграммами плавкости соответствующих систем (рис. 136). Так, в системе химически близких и одинаковых по структуре соединений соседних элементов периодической системы МпС12—FeCl2 образуется твердый раствор, тогда как в системе соединений, довольно близких по химической природе, но существенно различных по структуре FeCl2—CuCl2 (FeCl2 — слоистая структура, CuCl2 — цепная структура), возникает эвтектика. И наконец, в системе резко различных по химической природе соединений ХС1—FeCl2 возникают новые химические соединения.

О SO /00

FeCI2 CuCl2

Рис. 136. Диаграммы плавкости систем:

а - твердый раствор; б - с химическим соединением; в - с эвтектикой

Мол. доли CuCl2, % в

283

ГЛАВА 5. НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

§ 1. СОЕДИНЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА

В начале XIX в. Пруст в споре с Бертолле высказал утверждение, что вещество, независимо от способов получения, обладает одним и тем же составом. Это утверждение стало основным законом — ЗАКОНОМ ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА. На основании данных о составе вещества строилась его химическая формула с постоянным количественным соотношением элементов (С02, Н20, СН4). Поэтому соединения постоянного состава были названы СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ*. Закон постоянства состава и стехиометричность соединений долгое время считались незыблемыми. Однако в начале XX в. Н.С. Курнаков на основании своих исследований пришел к выводу о существовании нестехиометрических соединений, т.е. характеризующихся переменным составом. Он отмечал, что было бы ошибкой считать соединения переменного состава... чем-то редким и исключительным. Соединения постоянного состава Н.С. Курнаков назвал ДАЛЪТОПИДАМИ в честь Дальтона, широко применявшего атомно-молекулярную теорию к химическим явлениям. Нестехиометрические соединения были названы в честь Бертолле БЕРТОЛЛИДАМИ.

Соединениями постоянного состава являются вещества молекулярного строения, поскольку состав молекул однозначно определяется строением их образующих атомов. Если же кристаллическое вещество имеет атомное или ионное строение, то оно характеризуется более или менее переменным составом. Причиной этого являются точечные дефекты в кристалле. В реальном кристалле возможны дефекты двух типов. Рассмотрим кристалл двухэлементного соединения АВ. В идеальном случае в кристалле заняты все узлы кристаллической решетки атомами (ионами) А и В (рис. 137, А). В реальном же кристалле могут быть ле заняты узлы кристаллической решетки, отвечающие атому (иону) А или атому (иону) В (рис. 137, в) или того или другого. Кроме того, в междоузлиях решетки могут располагаться избыточные атомы (ионы) А и (или) В (рис. 137, Б).

Рассмотрим некоторые примеры. Отчетливо нестехиометрическими соединениями являются оксид и сульфид железа (II). Оксид железа (II) имеет структуру типа хлорида натрия и его идеализированная формула FeO. Реальное же соединение имеет состав от Feo|890 до F«o,950. Вещество, точно отвечающее формуле FeO, вообще неустойчи

страница 82
< 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
колледж где обучают на аппаратчика холодильного оборудования
http://www.dveripandora.ru/
купить ручку мебельную врезную
автобус на нашествие из санкт-петербурга 2017

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
(24.06.2017)