химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

ций, вызванных действием космических лучей. Тритий можно искусственно получить по реакции б1л (я, а) 3Т.

Простые вещества. Имея один электрон, водород образует лишь двухатомные молекулы с электронной конфигурацией невозбужденного

состояния <7j. При этом возможны молекулы Легкого водорода — про-тия Н2, тяжелого водорода — дейтерия D2, трития Т2, протодейтерия HD, прототрития НТ, дейтеротрития DT.

Молекулы водорода отличаются большой прочностью и малой поляризуемостью, незначительными размерами и малой массой, а следовательно, и большой подвижностью. Поэтому у водорода очень низкие температуры плавления (-259,ГС) и кипения (-252,6°С); он уступает в этом отношении лишь гелию. По тем же причинам он очень незначительно растворяется в воде и органических растворителях. У твердого водорода (см. табл. 28) молекулярная решетка. Вследствие :' высокой энергии диссоциации (435 кДж/моль) распад молекул Н2 на 1> атомы происходит в заметной степени лишь при температуре выше I' 2000° С.

Д Согласно теоретическим представлениям при огромных давлениях водород

щ должен переходить в металлическое состояние. В этих условиях должно проис-??Щ, ходить превращение молекулярного водорода в атомный и должна образовы-

I

I'' ваться кристаллическая решетка, в узлах которой находятся протоны, а элект-

I, роны становятся общими для всего кристалла; такой кристалл должен обла-

ц. дать металлической проводимостью.

J Поскольку для водорода возможны положительная и отрицательная

I, степени окисления, водород может проявлять и восстановительные, и ' окислительные свойства. В обычных условиях благодаря устойчивости молекул он сравнительно мало активен и непосредственно взаимодей-™: ствует лишь со фтором. При нагревании же вступает во взаимодей-* ствие с многими неметаллами — хлором, бромом, кислородом и пр., например:

301

Н2 (г) + С12 (г) = 2НС1 (г), AH°2SS = -184 кДж

2Н2 (г) + 02 (г) = 2Н20 (г), ДЯ°2Ч8 = -484 кДж

Эти реакции протекают с выделением большого количества теплоты, что свидетельствует о высокой энергии (прочности) связей Н—С1, Н—О. Поэтому водород проявляет восстановительные свойства и по отношению ко многим оксидам и галогенидам, например:

+ 2 0 0 +1 + 2 0 0+1

CuO + Н2 = Си + Н20 VC12 + Н2 = V + 2НС1

На этом основано применение водорода в качестве восстановителя для получения ряда простых веществ из оксидов и галогенидов.

В качестве окислителя водород взаимодействует с активными металлами:

2Na + Н2 = 2NaH

Соединения водорода (—1)- В тех случаях, когда водород выступает в качестве окислителя, он ведет себя как галоген, образуя аналогичные галогенидам гидриды.

Однако в отличие от образования галогенид-ионов образование ионов Н" из молекул Н2 — процесс эндотермический. Энтальпия образования Н" составляет 144,7 кДж/моль:

У2Н2 (г) = Н (г), ДД°298 = 217,5 кДж

Н (г) + е" = И" (г), ДЯ~е8 = -72,8 кДж

i/2H2 (г) + е" = И" (г), ДЯ°288 = 144,7 кДж

Поэтому окислительная активность водорода существенно уступает галогенам. По этой же причине ясно выраженный ионный характер проявляют лишь гидриды наиболее активных металлов — щелочных и щелочно-земельных.

Ионные гидриды, например КН и СаН2 представляют собой белые кристаллические вещества с высокими температурами плавления, т.е. соли. Их расплавы характеризуются высокой электрической проводимостью, при электролизе расплавленных гидридов водород выделяется на аноде. Гидриды s-элементов I группы, как и большинство галогенидов этих элементов, имеют структуру типа NaCl. В химическом отношении ионные гидриды ведут себя как основные соединения.

К ковалентным относятся гидриды менее электроотрицательных, чем сам водород, неметаллических элементов. К ковалентным относятся, например, гидриды состава SiH4 и ВН3. По химической природе гидриды неметаллов являются кислотными соединениями. 302

Различие в химической природе гидридов можно легко установить по их поведению при гидролизе. Характерной особенностью гидролиза гидридов является выделение водорода. Реакция протекает по окислительно-восстановительному механизму. Отрицательно поляризованный

Н в воде

атом Н в гидриде и положительно поляризованный атом переходят в состояние с нулевой степенью окисления:

H2Si03 + 4Н2

КОН + Н2;

SiH4 + ЗНОН

кислотный

КН + НОН: основный

За счет выделения водорода гидролиз протекает полностью и необратимо (ДЯ < 0, AS > 0). При этом основные гидриды образуют щелочь, а кислотные — кислоту.

Различие между основными и кислотными гидридами отчетливо проявляется также при их взаимодействии между собой, например:

LJH + ВН3 - Li[BH4]

Н

Н:В:Н Н

основный кислотный тетрагидридоборат лития

н

Н:

г В.Н -Н

акцептор

донор

Понятно, что эта реакция может протекать лишь в неводных средах, например в эфире.

Стандартный потенциал системы */2Н2/Н- равен -2,25 В. Следовательно, ион Н' — один из самых сильных восстановителей. Поэтому ионные, а также комплексные гидриды — сильные восстан

страница 88
< 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
собрать кресло престиж
Фирма Ренессанс кованые лестницы - качественно и быстро!

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
(29.04.2017)