химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

равномерно отражает световые волны всех длин и поэтому используется в точном приборостроении для изготовления зеркал. Кроме того, In входит в состав некоторых легкоплавких сплавов.

Таллий также вводится в некоторые сплавы, главным образом это сплавы с оловом и свинцом (кислотоупорные, подшипниковые) .

Оксиды Ga203, 1п20з и Т1203 в воде практически нерастворимы. Заметное усиление основных свойств в ряду Ga203 — 1п203 — Т1203 проявляется в возрастающей растворимости оксидов в кислотах.

Гидроксиды Ga(OH)3, In(OH)3, Т1(0Н)3 в воде так же нерастворимы, как и оксиды. Белый осадок Ga(OH)3 растворим в равной мере и в кислотах, и в щелочах, а красно-коричневый Т1(ОН)3 — только в кислотах.

Галлий и индий образуют с р-элементами V группы периодической системы бинарные соединения типа A Bv (например, Gap, GaAs, InSb и др.). В преобладающем большинстве соединений типа AUIBV электронные орбитали 5р3-гибридизованны; кристаллические решетки этих соединений имеют структуру, характеризующуюся тетраэдрическим расположением химических связей. Многие из этих алмазоподобных соединений — полупроводники. Их используют как материал для выпрямителей переменного тока, датчиков, термоэлектрических генераторов и др.

§ IX.6. СВОЙСТВА р-ЭЛЕМЕНТОВ IV ГРУППЫ

К р-элементам IV группы периодической системы Д. И. Менделеева относятся углерод С, кремний Si, германий Ge, олово Sn* и свинец РЬ. Электронная конфигурация атомов ...ns2np2.

Ниже сопоставлены некоторые константы, характеризующие свойства атомов С, Si, Ge, Sn и РЬ и соответствующих простых веществ:

Как видно из приведенных данных, радиус атома при переходе от углерода к свинцу увеличивается, а энергия ионизации уменьшается,

ns

В соответствии с электронной конфигурацией атомов во внешнем электронном слое есть два неспаренных электрона:

,2

пр

it

Поэтому они могут проявлять валентность, равную двум.

При возбуждении атомов один s-электрон переходит на р-энер-гетический подуровень:

ns'

прШ ЩТТТ

и рассматриваемые элементы могут проявлять валентность, равную четырем (степень окисления -4-4 более характерна для углерода, кремния и германия).

В ряду С—Si—Ge—Sn—РЬ усиливаются металлические свойства. Углерод относится к неметаллам, кремний и германий — к полуметаллам. Германий внешне похож на металл (серебристо-белый с желтоватым оттенком), характеризуется малой электрической проводимостью (в тысячу раз меньше, чем у ртути). Свинец и олово — металлы.

Углерод (С) и кремний (Si). В соответствии с электронной структурой атомов углерод и кремний могут быть двухвалентными (два неспаренных электрона в энергетическом подуровне р). Гораздо более характерны соединения, в которых углерод и кремний четырехвалентны (возбужденное состояние атомов):

... 2s 2р 3s Зр

с И 1 1 Si и \

2s 3s

с* 1 { 1 1 Si* 1 1 1

Содержание углерода и, особенно кремния в земной коре велико; измеренное в мол. долях оно составляет 0,15 и 20 % соответственно.

Углерод встречается в виде трех модификаций — алмаз, графит и карбин. Каждая из этих модификаций отвечает определенному типу гибридизации электронных орбиталей в атомах углерода. При 5р3-гибридизации орбиталей образуется кристаллический полимер углерода с атомной координационной кубической решеткой — алмаз. Вследствие $р3-гибридизации электронных орбиталей каждый атом углерода в алмазе образует равноценные прочные о-связи с четырьмя соседними атомами углерода (см. рис. III.2). Такая структура полимера объясняет очень высокую твердость алмаза, отсутствие у него электронной проводимости и крайне низкую энтропию [2,4 Дж/(моль-К)] по сравнению с другими модификациями углерода.

При 5р2-гибридизации орбиталей образуется кристаллический полимер углерода с гексагональной слоистой структурой — графит (см. рис. III.4).

sp-Гибридизация электронных орбиталей в атоме углерода приводит к возникновению прямолинейных цепочек, в которых каждый атом углерода способен к образованию двух а- и двух я-связей. В образовании а-связей участвуют гибридные sp-орби-тали, а л-связей — негибридизованные р-орбитали. Кристаллический полимер описанной структуры, называемый карбином, был получен советскими учеными В. В. Коршаком, А. М. Слад-ковым, В. И. Косаточкиным в 1963 г. Это черный порошок с плотностью меньшей, а энтропией большей, чем у графита и алмаза. Лишь недавно карбин был обнаружен в природе. Карбин — полупроводник (Д?= 1 эВ).

Вследствие высокой твердости алмаза он используется для обработки особо твердых материалов, при бурении и т. д. После огранки и шлифовки из алмаза получают драгоценные камни — бриллианты. Графит применяют для изготовления футеровочных плит электродов, плавильных тиглей, в ядерных реакторах в качестве замедлителя нейтронов*.

Полимеры, состоящие из атомов углерода, с различной гибридизацией электронных орбиталей (sp, sp2 и sp3) образуют аморфные формы углерода. Одна из таких аморфных форм — стеклоуглерод — новый конструкционный материал с рядом ценных свойств, которыми не обладают ни алмаз, ни графи

страница 129
< 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

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
Купить квартиру на метро Чистые Пруды с 1 спальней
сантехника ру
Фирма Ренессанс лестница из сосны лс 225м - доставка, монтаж.
4134BG-brown

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
(28.02.2017)