химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

кислородом с водой, что связано с образованием орто-форм, в которых связи С—О равноценны:

>0 /ОН jy

R—CNH \OH 'NH

Карбоновые кислоты обмениваются кислородом с водой весьма медленно, причем механизм обмена может рассматриваться как «этерификация» кислоты водой (Г. П. Ми-клухин):

R^CNOH N018H

В соответствии с этим обмен катализируется ионами водорода.

Обмен галогенов. Реакции обмена галогенов изучены весьма обстоятельно, что объясняется наличием у трех галогенов весьма удобных для работы радиоактивных изотопов: С1зв (период полураспада 3,08 ? 106 лет), Вг82 (35,4 ч)и I131 (8,04 дня) .

В большинстве систем типа галогенид— галоген (МеХп— Х2) наблюдается весьма быстрый обмен, связанный с образованием полигалогенидов МеХ*+2. Поскольку образование полигалогенидов связано с поляризующим действием

иона Х~ на молекулу Х2, обмен Х2 с теми галогенидами, связь Э—X в которых ковалентна или малополярна (например, CCI4, SiBr4, SnCl4), либо не протекает вовсе, либо идет весьма медленно.

Характер гомогенного обмена в системах МеХ„ — НХ (где МеХ — легколетучий галогенид) также зависит от полярности связи Me—X либо от способности галогенида координировать ион Х~. Так, РС18 быстро обменивается с НС1 по ассоциативному механизму, связанному с образованием НРС14.

Весьма интересны закономерности обмена между соединениями галогенов, содержащих обменивающийся элемент в различных степенях окисления. В кислородных соединениях галогенов обмен протекает в тех случаях, когда между компонентами системы идет обратимое окислительно-восстановительное взаимодействие. Например, 12 обменивается с ЮГ в кислой среде в результате следующего обратимого процесса:

212 + ЮГ -Ь 6Н+ 51+ + ЗН20.

В то же время в системах 12 — ЮГ или I"" — ЮГ» где в соответствии со значениями окислительно-восстановительных потенциалов подобное обратимое взаимодействие при обычных температурных условиях невозможно, обмен не имеет места. Точно так же не идет обмен между 12

и ЮГ в нейтральных растворах, где окислительно-восстановительное взаимодействие не , может протекать.

Обмен между 1а и 1205 (в отсутствие растворителя) является следствием образования чрезвычайно нестойкого и легко диспропорционирующего на исходные компоненты промежуточного окисла I20s.

Обмен между 1+ и 13+ в кислых растворах протекает по механизму переноса электронов.

Исследование строения и равноценности связей в химических соединениях. Метод меченых атомов позволяет в большом числе случаев получить ценные сведения о строении химических соединений и природе связей в них*

Приведем ряд примеров, характеризующих эту область применения метода меченых атомов.

Исследование обмена в системе РС16 — С12 (в инертном растворителе) показало, что три атома хлора в молекуле пятихлористого фосфора обмениваются с С12 с иной скоростью, чем остальные два. Из этого факта можно заключить, что расстояния, а следовательно, и энергия связей Р—С1 в молекуле РС16 неодинаковы. Таким образом, различное расстояние атомов хлора от центрального атома фосфора, рентгенографически установленное для кристаллического РС16, сохраняется и в растворах.

Изучение скорости обмена водорода в фенильном кольце, находящегося в орто-положении по отношению к различным заместителям, позволило расположить заместители в ряд по уменьшению их электроотрицатёльности: F > CF3 >> > OCeH5 > CeH6 > N (СН3)2 > и > СН3.

Весьма эффективным представляется применение метода меченых атомов для изучения равноценности связей в химических соединениях.

В свое время в химической литературе велась весьма оживленная дискуссия относительно равноценности связей в продукте присоединения йодидов щелочных металлов к йодной ртути; в зависимости от признания равноценности либо неравноценности связей в молекулах этих соединений их формулы изображали по-разному: [HgljKa либо Hgl2 * 2KI. Наличие быстрого обмена йода в системе

Hgl2 -f KI ^fc HgI*I + KI* позволило установить, что все атомы йода в этом соединении равноценны; в противном случае не происходило бы перераспределения радиоактивности между Hgl2 и KI, а радиоактивный Hgl2, введенный в систему, после разделения смеси на компоненты полностью сохранял бы свою активность.

Относительно строения перекиси бария существовали разноречивые мнения, которые сводились к признанию

двух основных форм строения этого соединения: ^а\^ и

Ва«=0 о. В первой из них в отличие от второй атомы кислорода равноценны. При проведении реакции ВаО +f- 1/20г8 = ВаОО18 и последующем разложении перекиси выяснилось, что тяжелый кислород равномерно перераспределяется между ВаО и 02; это позволило установить равноценность связей в молекуле Ва02.

Неравноценность связей в соединении РЬ203 была доказана следующим образом: вначале был проведен синтез РЬ203 по схеме Na2Pb03 -f Na2Pb*Oa + 2Н20 -»- Pb*Pb03 + + 4NaOH, затем при других концентрационных условиях это соединение разлагалось: Pb*Pb03-}-4NaOH->-Na2PbO3 + -j- Na2Pb*02 + 2Н20, в

страница 52
< 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

Скачать книгу "Применение изотопов в химии и химической промышленности" (1.75Mb)


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

 

 

Реклама
необычный букет невесты купить
Рекомендуем фирму Ренесанс - просто лестница.ру - продажа, доставка, монтаж.
стул для посетителей изо хром
модуль для хранения одежды

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
(10.12.2016)