химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

водородных мостиковых связей электронодефицитных соединениях (В2Нб). В некоторых коми лексах переходных металлов атом водорода непосредственно связан с атомом металла.

Необходимо отметить, что реакции водорода в различны, соединениях можно в одних случаях трактовать как окисли тельно-восстановительные либо как кислотно-основное взаимодействие (разд. 33.4), в других случаях — как кислотно-основное взаимодействие либо как реакции осаждения (разд. 33.3-.2), а в третьих — как окислительно-восстановительные либо ка < реакции обмена лигандами (разд. 33.6.4).

Во всех трех агрегатных состояниях водород состоит из молекул Нг. Это неполярное молекулярное вещество, в твердом и жидком состоянии между молекулами обнаруживаются чрезвычайно слабые вандерваальсовы силы. Поэтому водород имеет очень низкие температуры плавления и кипения.

Для протекания реакции очень прочная молекула водорода

должна диссоциировать, что требует большой затраты энергии:

Н2 ? 2Н ДЯ° = 432,1 кДж/моль

Диссоциация молекулярного водорода может протекать по трем механизмам.

1.) Гомолитический распад, когда образуются водородные радикалы, т. с. атомарный водород

2) Образование иона Н~ за счет присоединения одного электрона. Это возможно лишь в реакциях с сильными донорами электронов, например щелочными металлами. Реакция образования Н~ из молекулярного водорода — эндотермический процесс:

ЧаНгаз) >-Н(газ) ДЯ =+216,0 кДж/моль

V.H, (газ) + еН (газ) + е~ ? Ы (газ) ДЯ = —67,0 кДж/моль

Н" (газ) ДЯ = +149,0 кДж/моль

Гидрид-ионы могут присутствовать в солеобразных соединениях (например, гидриды щелочных металлов). Если центральный атом металла не обладает столь явно выраженными электроположительными свойствами, то связь металл — водород содержит ковалентиую составляющую.

3) Отщепление электрона с образованием Н+-иона (протона):

Н(газ) — е- ? Н+(газ)

Рис. Б.17. Типы гидридов в периодической системе элементов.

Водород в химических реакциях может выступать как восстановитель или как окислитель. В этом проявляется промежуточное положение водорода в окислительно-восстановительном ряду.

Водород

463

'Таблица В.19. Парциальный заряд на атоме водорода в бинарных гидридах

чивы. Известны также легколетучие молекулярные ассоциаты типа В2Н6 (разд. 32.3.2), SiH4, Si2H6 (рис. В.17, табл. В.19). Чем больше отрицательный заряд на атоме водорода, тем более сильным восстановителем может быть соединение. Однако восстановительная активность зависит также от многих других факторов (разд. 33.5.1).

Чем больший положительный заряд сосредоточен на атоме водорода в соединении, тем более кислые свойства он проявляет. И наоборот, основные свойства атома водорода усиливаются с ростом отрицательного заряда на нем. Протон является жесткой кислотой вследствие отсутствия электронной оболочки

Заряд., усл. ед.

3 аряд, усл. ед.

SiHt

1пН3

ВгНе

ZnHj

СаНг

AIHa

ВеН„

MgH2

СаН2

SrH2

ВаН2

LiH

NaH

KH

RbH

CsH

Заряд, усл. ед.

+0,02 +0,01 +0,01 —0,01 —0,01 —0,01 —0,02

AsHa

H2Te

CHt

SbH3

PHa

GeH,

SnH4

+0,25 +0,16 +0,12 +0,12 +0,06 +0,06 +0,05 +0,04

HF НС1

н2о

НВг

NH,

H2Se

H3S

HI

—0,05 —0,05 —0,05 —0,06 —0,09 —0,12 —0,13 —0,18 —0,29 —0,31 —0,33 —0,50 —0,50 —0,58 —0,58 —0,59

весьма малого радиуса, а также из-за его устойчивости к воздействию внешних электрических полей.

В разд. 33.3.2.3 было дано объяснение закономерностям изменения температур кипения для большого числа ковалентных полярных соединений, в том числе для соединений с водородными мостиковыми связями.

Гидриды можно разделить на экзотермические и эндотермические в зависимости от знака энтальпий их образования (рис. В.18). Экзотермичны реакции водорода с самыми электроположительными металлами, а также с некоторыми сильно электроотрицательными неметаллами. Если же разность элект-роотрицательностей невелика, реакции образования гидридов эндотермичны. Положение равновесия реакций элементов с молекулярным водородом определяется изменением свободной энергии AG0. Для расчета равновесия необходимо знать изменение энтропии в этой реакции, например

2 Li (тв.) + Н2 (газ) >- 2 LiH (тв.)

AS° = —56,0—130,4+49,3 = —137,1 Дж/(моль-К)

Изменение энтропии в этом случае относительно велико, так как при образовании кристаллического продукта степень упорядоченности повышается. Напротив, образование большинства летучих гидридов не сопровождается значительным изменением энтропии.

464

Неорганическая химия

Водород

465

35.1.1. Реакции водорода

Молекулярный водород не очень реакционноспособен. С галогенами водород реагирует после инициирования по радикально-цепному механизму. Обычно при нагревании молекула Н2 гомолитически расщепляется. Образующийся атомарный водород восстанавливает, к примеру, многие оксиды до низших оксидов или до металлов (разд. 36.2.1). В присутствии платинового, никелевого или палладиевого катализаторов водород вступает в реакции уже при комнатной температуре. Каталитическое действие оказывают т

страница 175
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


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

 

 

Реклама
ручки круглые agb для раздвижных межкомнатных дверей купить
данфосс ra 2945 термоголовка
билеты в теарт
блаотворителная акция для детей пример

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
(15.12.2017)