химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

ны проводимости и находятся в кристаллической решетке гидрида в виде гидрид-ионов Н". Можно думать, что в периодической системе от I к V группе имеет место постепенный переход от ионных гидридов (типа солей) к веществам, в которых водород находится в виде Н+.

Следует отметить, что первые три металла каждого семейства Элементов (т.е. Sc, Ti и V; YT Zr и Nb, La, Hf и Та) поглощают водород со значительным экзотермическим эффектом. Например, энтальпии образования некоторых гидридов имеют следующие значения: 306

ScH2 YH2 LaH2 TiH2 ZrH2

1 Д///,29б' кДж/моль -69 -186 -208 -144 -169

rf-Металлы VI—VIII групп по отношению к водороду малоактивны. Так, энтальпия образования FeH2 всего -0,84 кДж/моль. Исключение составляет палладий, который поглощает водород очень активно. Аномальное поведение палладия связывают с его уникальной электронной конфигурацией (4а40 — "провал11 двух 5#-электронов).

Гидриды металлов образуются из простых веществ с понижением энтропии, так как исходные вещества твердое и газообразное, а конечный продукт твердый. Поэтому синтезом из водорода и металла можно получить только те соединения, образование которых сопровождается выделением большого количества теплоты. В противном случае гидриды d- и /элементов можно получить лишь косвенным путем.

Металлические гидриды используются как восстановители для получения покрытия из соответствующего металла, а также для получения металлов в ( виде порошков. В последнем случае металл, например Ti или V, насыщают водородом, образовавшийся хрупкий гидрид растирают в порошок и нагревают в вакууме, в результате чего получают порошок металла, Вследствие пластичности чистых металлов получить их порошки простым растиранием металлов не удается, Гидрид титана представляет интерес в качестве "хранилища" водорода.

Получение и применение водорода. Поскольку в соединениях водород проявляет степени окисления -1 и +1, его получение в свободном состоянии основано на следующих окислительно-восстановительных , процессах:

-1 +1 о

2Н ?Нг 2Н >H2

окисление восстановление

, Из гидридов водород образуется и при гидролизе, например:

СаН2 + 2Н20 = 2Н2 + Са(ОН)2

-1 +1 о Н + Н = Н2

Обычно же получают водород из соединений водорода (I). Так, в Лабораторных условиях его получают взаимодействием цинка с соля-Ной или серной кислотой:

Zn + 2Н+ = Zn2+ + Н2

307

В промышленности водород получают главным образом из природных и попутных газов, продуктов газификации топлива (водяного и паровоздушного газов) и коксового газа. Производство водорода основано на каталитических реакциях взаимодействия с водяным паром (конверсии) соответственно углеводородов (главным образом метана) и оксида углерода (II), например:

СН4 +ТН20 . 8ТО"С ' СО + ЗН2, ДЯ°298 = 206 кДж

СО +ТН20 ? Ш°С* С02 + Й2, ДЯ°98 = -41 кДж

Водород получают также неполным окислением углеводородов, например:

* 1 о

2СН4 + 02 = 2СО + 4Н2, ДЯ°98 = -71 кДж

В связи с уменьшением запасов углеводородного сырья большой интерес приобретает метод получения водорода восстановлением водяного пара раскаленным углем:

С + *Н20 = СО + Н2, ДЯ°98 - 131 кДж

При этом образуется генераторный газ. Затраты энергии на его получение можно скомпенсировать за счет реакции неполного окисления угля:

С + '/202 = СО, ДЯ298 =-ПО кДж

При комбинировании этих процессов получается водяной газ, состоящий в основном из смеси Н2 и СО.

Водород получают также электролизом воды.

Из газовых смесей с большим содержанием водорода его выделяют глубоким охлаждением смеси.

Водород широко используется в химической промышленности для синтеза аммиака, метанола, хлорида водорода, для гидрогенизации твердого и жидкого топлива, жиров и т.д. В смеси с СО (в виде водяного газа) применяется как топливо. При горении водорода в кислороде возникает высокая температура (до 2600°С), позволяющая сваривать и разрезать тугоплавкие металлы, кварц и пр. Жидкий водород используют как одно из наиболее эффективных реактивных топлив.

В настоящее время проблема использования водорода приобрела особое значение. Энергетический кризис, проблема защиты окружаю-308

Т.:

щей среды от непрерывного и угрожающего загрязнения нефтью и продуктами сгорания органических топлив — все это стимулирует , резкое возрастание интереса к водороду как "экологически чистому" ? горючему. Водород — основа химической технологии и энергетики будущего.

В атомной энергетике для осуществления ядерных реакций синтеза гелия имеют большое значение изотопы водорода — тритий и дейтерий.

ГЛАВА 3. р-ЭЛЕМЕНТЫ VII ГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

К элементам главной подгруппы VII группы относятся фтор F, хлор С1, бром Вг, иод 1, астат At:

V l.s22s22y,5

CI 2s22j>«3*23p5

Br 3,A4p'>:jrf'°4s24p5

I 4s24/'4rf"1i5s2.r>ps

At 4S4P4(P4J1 «5**5j>*5Соответственно электронной конфигурации атомов (одинаковая .структура внешнего и предвнешнего электронных слоев)

страница 90
< 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
дверные ручки на планке германия
вмс мирена в москве дешево
кристина орбакайте купить билеты
недорогие курсы кадровиков дистанционно

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
(06.12.2016)