химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

овители. Они широко применяются для проведения различных синтезов, для получения водорода и в химическом анализе. Гидрид кальция СаН2 используют, кроме того, в качестве осушителя для удаления следов влаги.

Соединения водорода (I). Положительная поляризация атомов водорода наблюдается в его многочисленных соединениях с ковалентной связью. При обычных условиях — это газы (НС1, H2S, H3N), жидкости (Н20, HF, HN03), твердые вещества (Н3РО4, H2Si03). Свойства этих соединений сильно зависят от природы электроотрицательного Элемента. В частности, для соединений, содержащих связи F—Н, О—Н и N—Н, особо характерна водородная связь. Вследствие этого HF и Н20 в обычных условиях — жидкости.

303

-150

2 S 4 5 2 3 4 5

Периоды Периоды

в 6

Рис. 148. Температуры плавления (а) и кипения (б) водородных

соединений р-элементов VII, VI, V групп

Если сравнить температуры плавления и кипения однотипных бинарных соединений водорода с элементами данной группы (рис. 148), то видно, что вследствие образования водородных связей HF, Н20 и H3N проявляют аномально высокие температуры плавления и кипения. Аналогичный ход кривых наблюдается и для энтальпий испарения этих соединений.

Вследствие способности образовывать водородные связи и вступать в донорно-акцепторное взаимодействие жидкости HF, Н20 и H3N являются хорошими ионизирующими растворителями.

Степень и характер основно-кислотной ионизации в системе из двух соединений водорода (I) зависят от их донорно-акцепторной активности. Так, в ряду HF—Н20—H3N в соответствии с уменьшением числа неподеленных электронных пар возрастает сродство к протону. Поскольку сродство к протону у NH3 больше (9,3 эВ), чем у Н20 (7,9 эВ), кислоты — слабые в водных растворах, в жидком аммиаке — сильные. Например, HCN в воде — очень слабая кислота, а в жидком аммиаке ионизируется почти так же, как HN03 в вОде. В жидком аммиаке кислотные свойства проявляют даже некоторые углеводороды". Вода при растворении в HF ведет себя как основание.

Присущая водороду, как неметаллическому элементу, тенденция к образованию анионных комплексов — гидрогеиатов реализуется, например в следующих реакциях:

KF + HF = K[HF2]; KN03 + HN03 = K[H(N03)2]

дифторогидро- динитратогидро-

генат калия генат калия

304

.it's

(Гидрогенат-комплексы образуются за счет водородной связи: [F-• • Н-- • F]"; p2NO---H'--ON02]-.

Они имеют линейное строение. Их образование можно объяснить следующим образом. Орбитали иона HF2 возникают за счет линейной комбинации орбитали центрального атома ф3 (1^-орбиталь Н) и групповых орбиталей периферических атомов ф[, ife (2р2-юрбиталей двух атомов F):

olo е>1о

По условиям симметрии сочетание V*J и --^-орбиталей приводит к образованию связывающей <Т~ и разрыхляющей молекулярной с*-орбитали иона HF^ (рис. 149):

Ф «) ~ i>s - Ф\-

Для групповой орбитали i>i подходящей по условиям симметрии орбитали

A0U МО

центрального атома нет, поэтому в ионе HF2 орбиталь ifo играет роль несвязы-вающей (рис, 149). Четыре электрона (один от атома Н, два от двух атомов F

mohf- АО, I „

-К'

\ о\о \,ф>

Рис. 149. Энергетическая диаграмма (а) и схема образования орби-' талей (6) иона HF2

в.

305

и один за счет заряда иона) распределяются на молекулярных связывающей а- и несвязывающей <т°-орбиталях. Нахождение электронов на молекулярной несвязывающей <т°-орбитали соответствует концентрации избыточного отрицательного заряда на концевых атомах. Следовательно, гидрогенат-ионы типа

НХ2 должны быть наиболее стабильными в том случае, когда X — наиболее

электроотрицательные атомы или их группировки. Так, в ионе HF2 связь почти в три раза прочнее межмолекулярной водородной связи.

Большинство гидрогенатов может существовать лишь в неводных или насыщенных водных растворах, а также в твердом состоянии.

Атомы водорода входят также в состав гидросолей типа NaHS, NaHCOg.

NaHS04. Группы HS", НСОз, HSO4 могут существовать в виде свободных ионов, называемых соответственно гидросульфит, гидрокарбонатпг- и гидросулъг дбат-ионами. Структура таких солей в твердом состоянии также обусловливается водородной связью. Ниже схематически показана структура гидрокарбоната натрия ИаНСОз:

О О О О О О

ИХГ Л О" 5 "И о

о о о о о о

ONa+ ФС ОО

Металлические соединения водорода. Металлическими свойствами обладают водородные связи соединения d- и /элементов. Эти соединения получаются в виде металлоподобных темных порошков или хрупкой массы, их электрическая проводимость и теплопроводность типичны для металлов. Это гидриды нестехиометрического состава. Идеализированный состав металлических гидридов чаще всего отвечает формулам MH(VH, NbH, ТаН), MH2(TiH2, ZrH2, HfH2, ScH2) и MH3(UH3) РаН3).

О характере связи в гидридах rf- и /элементов существуют две теории. В соответствии с одной из них водород входит в решетку в виде иона Н+, а свой электрон отдает в зону проводимости металлической структуры. Согласно другой теории атомы водорода берут электроны из зо

страница 89
< 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
литая алюминиевая сковорода уход
тепловая завеса электрическая для производственных порот
купить кровать натуральное дерево москва
ремонт холодильников на дому в сао

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
(22.05.2017)