химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

он кремния Si4* является интересным исключением. Высокий заряд и небольшой ионный радиус делают этот катион поляризуемым или электроотрицательным (см. вставку 3.4), поэтому ere связи с атомами кислорода О2- искривляются, что приводит к существенной доле ковалентности в Si-0-связи.

Когда записывают химические уравнения, сумма зарядов в одной части уравнения должна быть сбалансирована суммой зарядов в другой части уравнения. В левой части уравнения (2) находится NaCI, электронейтральное соединение, тогда как а правой части натрий и хлор каждый несут единичные, но противоположные заряды, которые компенсируют (нейтрализуют) друг друга.

74

ГЛАВА 3

НАЗЕМНАЯ СРЕДА_

75

76 ГЛАВА 3

НАЗЕМНАЯ СРЕДА 77

ВСТАВКА 3.4. ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ

Электроотрицательность является мерой стремления атома притягивать дополнительный электрон. Она используется как указатель ковалентной (см. вставку 2.2) или ионной (см. вставку 3.3) природы связи между двумя атомами. Атомы с одинаковой электроотрицательностью, или такие молекулы, как азот (N2), состоящие из двух одинаковых атомов, делят свои электроны связи поровну и поэтому образуют чистые ковалентные связи (см. вставку 2 2). Когда атомы, из которых состоит соединение, разнородны, связи становятся прогрессивно полярными. Например, в хлористом водороде (HCI) атомы хлора (CI) обладают сильным сродством к электронам, которые в небольшой степени притягиваются от водорода (Н) к хлору. Электроны связи остаются все еще поделенными, но не поровну, как в N2:

Н : С1 N : N (: = электроны связи)

(полярная связь) (ковалентная связь)

Следовательно, атом хлора несет небольшой отрицательный заряд, а атом водорода — небольшой положительный заряд. Крайняя степень поляризации означает, что связь становится ионной по характеру (см. вставку 3.3). Связь считается ионной, если она больше чем на 50% ионная по характеру.

Элементы, которые скорее отдают электроны (например, магний, кальций, натрий и калий), чем притягивают их, называются электроположительными.

ТАБЛИЦА 1. Частичный перечень электроотрицательное™ и процента ионного характера связей с кислородом

циям. Они находятся в восьмикратной или 12-кратной координации и обычно нуждаются в открытой, часто кубической структуре минералов.

Правило отношения радиусов применимо лишь к ионным соединениям. В силикатах, однако, структурно важными являются связи именно между кислородом и кремнием и между кислородом и алюминием (А1). Эти связи почти в равной степени ионные и ковалентные по характеру, и правило отношения радиусов адекватно предсказывает координацию ионов.

3.2.2. СТРОЕНИЕ СИЛИКАТОВ

Тетраэдр S1O4 имеет заряд 4", поскольку валентность кремния 4+, а каждый кислород двухвалентен (2~). Это означает, что ион кремния (Si4+) может только наполовину удовлетворить связующую способность четырех соседних ионов кислорода. В процессе кристаллизации силикатов из магмы оставшиеся связи используются одним из двух способов.

Ион

Электроогри- % ионного цательность характера

54 71 71 43 57 35 62

23

1,9 1,9 1,9 2,0 2,0 2,1 2,4 2,4 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 4,0

Fe3t

Ag+

Cu+

B'+

Cu2+

PS+

Au2+ Se2~ C4+

S2I-Ni+

ci-o2F"

89 87 83 84 82 79 71 63 60 72 63 73 72 69 48

0,7 0,8 0,9 0,9 1,0 1,0 1,2 1.5 1,5 1,5 1,7 1,8 1,8 1,8 1,8

Электроотри- % ионного цательность характера

Cs+

К*

Na+

Ва2+

Li*

Са2+

Mg2+

Ве2+

AJ3+

Mn2+

Zn»

Sn2+

Pb2+

Fe2+

Si4+

Измерения % ионного характера неприменимы к анионам, поскольку их связь

с кислородом имеет преимущественно ковалентный характер. Связь считается

ионной, если ее характер более чем на 50% ионный.

78

ГЛАВА 3

НАЗЕМНАЯ СРЕДА

79

1. Некоторые магмы богаты элементами, которые притягиваются к электроотрицательному кислороду тетраэдров (см. вставку 3.4). Связи между этими элементами [например, магнием (Mg)] и кислородом обладают ионным характером (см. вставку 3.4), в результате чего образуются простые кристаллические структуры, например оливин (обогащенная магнием форма называется форстеритом) (п. 3.2.3). Сцепление компонентов форстерита основано на ионной связи Mg!+-Si04~. Связывание В ПРЕДЕЛАХ тетраэдра Si04 имеет более ковалентный характер. В процессе выветривания вода, являющаяся полярным растворителем (см. вставку 3.1), быстрее разрушает более слабую ионную связь металл—тетраэдр Si04, чем связи внутри самого тетраэдра. В результате высвобождаются металлы и свободные ионы S1O4- в виде кремниевой кислоты (HjSiOj).

2. Другие магмы бедны электроположительными элементами (с противоположным электроотрицательным элементам поведением) типа магния. В таких магмах каждый ион кислорода вероятнее всего связывается с двумя ионами кремния, образуя связи ковалентного характера. Образование протяженных кремний-кислородных сеток называется полимеризацией и используется при классификации структурной организации силикатов (п. 3.2.3).

Степень структурной сложности силиката определяет его реакционную способность и характер его поведения в пр

страница 24
< 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

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
очки в оренбурге купить
tissot 1853 инструкция
концерт гарика сукачева крокус
контейнеры для мусора

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)