химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

бром, иод и астат объединяют в подгруппу брома; фтор и хлор относят к типическим элементам. Основные константы р-элементов VII группы приведены ниже:

4F 17CI 35Вг 53I 85At

Валентные электроны .... 2.v22p5 3AV 4,s24p's б^б^5

Атомна.я масса 18,1188 35,453 79,909 126,904 [210]

Ковалентный радиус ато-

0,064 0,090 0,114 0,133 0,144

Радиуг, иона Э", нм 0,133 . 0,181 0,195 0,220 0,23

Условный радиус иона

- 0.026 0,039 0,050 0,062

Сродство к электрону, эВ 3,5 3,Энергия ионизации

Э° -? :Г. >В 17,42 12,97 11,81 10,45 9,2

Содержание в земной ко-

ре, % (мол. доли) ; 2,8 -102 2,6-10"2 8,5-10-2 4-10"6 Следы

Как видно из этих данных, в ряду F-C1—Вг—I—At радиус атомов Увеличивается, а энергия ионизации уменьшается. Это свидетельствует

309

об ослаблении признаков неметаллического элемента: фтор — наиболее ярко выраженный элемент-неметалл, а астат проявляет уже некоторые признаки элемента-металла.

§ 1. ФТОР

Фтор в невозбужденном состоянии имеет электронную конфигурацию:

[Ьг]25г2р5

тт-Н-4-

Tf

Is

Наличием одного непарного электрона обусловливается сходство фтора с водородом. Однако различие в общем числе валентных электронов и орбиталей предопределяет значительное отличие этих элементов друг от друга. Степень окисления фтора как самого электроотрицательного элемента (4,0) принимается равной -1.

Фтор — довольно распространенный элемент, и его содержание на Земле составляет -0,03 % (мол. доли). Из минералов фтора наибольшее значение имеют CaF2 — плавиковый шпат (флюорит), Na3AlF6 — криолит и Ca5(P04)3F — фторапатит. Фтористые соединения содержатся в организме человека (в основном в зубах и костях). В природе встречается только один изотоп 19F. Искусственно получены малоустойчивые изотопы (с массовыми числами от 16 до 21).

Простое вещество. Фтор образует двухатомные молекулы F2, что соответствует электронной конфигурации (см. табл. 8):

<Х2<Х*21Т27Г4 ТГ*4 .

S S Z х,у х, у

-Поскольку на связывающих орбиталях имеется на два электрона больше, чем на разрыхляющих, порядок связи в молекуле F2 принимается равным 1:

:f-F:

Молекула фтора F2 имеет относительно небольшую массу и достаточно подвижна, поэтому фтор в обычных условиях — газ (светло-желтого цвета), обладает низкой температурой плавления (-223°С) и кипения (-187°С).

Фтор исключительно активен химически, он — сильнейший окислитель. Высокая химическая активность фтора объясняется тем, что его молекула имеет низкую энергию диссоциации (159 кДж/моль), в то 310 время как химическая связь в большинстве соединений фтора отличается большой прочностью (порядка 200—600 кДж/моль). По образному выражению акад. А.Е. Ферсмана, фтор "всесъедающий". В атмосфере фтора горят такие стойкие вещества, как стекло (в виде ваты), вода:

Si02 + 2F2 = SiF4 + 02; 2Н20 + 2F2 = 4HF + 02

В этих реакциях в качестве одного из продуктов горения образуется кислород, т.е. фтор как окислитель сильнее кислорода.

-1207 кДж -3186 кДж

Исключительно активно протекает взаимодействие фтора с большинством простых веществ. С серой и фосфором он взаимодействует даже при температуре жидкого воздуха (-190°С):

S + 3F2 = SF6, ДЯ;98 2Р + 5F2 = 2PF5, ДЯ;

Фтор окисляет даже так называемые благородные газы:

Хе + 2F2 = XeF4, ДЯ°98 = -252 кДж

Непосредственно фтор не взаимодействует лишь с гелием, неоном и аргоном.

Соединения фтора (—1). В соответствии с закономерным изменением характера элементов по периодам и группам периодической системы1 закономерно изменяются и свойства фторидов, например:

Основно-кислотная vNaF MgF2/ A1F3 ^SiF4 PF5 SF6 (C1F5),

Анионные комплексы

AIFR

природа основная амфотерная кислотная

SiFf PFj SFg (CIFJS)

i Ионные фториды — кристаллические вещества с высокой температурой плавления. Координационное число фторид-иона 6 (NaF) или

; 4 (CaF2). Ковалентные фториды — газы или жидкости.

Ь Промежуточное положение между ионными и ковалентными фторидами занимают фториды с высокой степенью полярности связи, кото-'рые можно назвать ионно-ковалентными соединениями. К последним относятся, например, кристаллические ZnF2, MnF2, CoF2, №F2, в которых эффективные заряды металлических элементов составляют 1,56; 1,63; 1,46; 1,40 соответственно.

Многие фториды металлов в низких степенях окисления получают действием раствора HF на оксиды, гидроксиды, карбонаты и пр., Например:

3HF + А1(0Н)3 = A1F-, + ЗН20

311

Фториды неметаллов и металлов в высоких степенях окисления получают фторированием простых веществ или низших фторидов, например:

C1F + F2 = C1F3

Большинство кристаллических фторидов нерастворимо в воде. Хорошо растворяются лишь фториды s-элементов I группы (кроме LiF), а также AgF, HgF2, SnF2 и некоторые другие.

По химической природе ионные фториды являются основными соединениями, а ковалентные фториды — кислотными. Так, в реакции

2NaF + SiF4 = Na2[SiFe] основный кислотный гексафторосиликат натрия

По мере усиления ки

страница 91
< 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
температурный режим работы морозильной камеры
размер ролл-апа стандарт
вентилятор крышный kw 40/31-4d какая масса?
http://www.prokatmedia.ru/sound.html

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
(21.09.2017)