химический каталог




Курс общей химии

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

т, ни карбин. Температура плавления стеклоуглерода ~3700 °С, он обладает высокой механической прочностью и устойчивостью по отношению к агрессивным средам. При этом стеклоуглерод имеет малую плотность (до 1,5 г/см3).

При комнатной температуре углерод весьма инертен, но при высоких температурах он может непосредственно взаимодействовать со многими металлами и неметаллами. С кислородом углерод образует монооксид СО и диоксид С02.

Монооксид углерода СО самая прочная из всех двухатомных молекул, что можно объяснить наличием тройной связи между атомами: С==0. Наличие тройной связи объясняет близость физических свойств СО и N2 (низкие температуры плавления и кипения, существование двух модификаций в твердом состоянии, малая растворимость в воде и т.д.).

* Графит может замедлять нейтроны, не поглощая нх.

Диоксид углерода С02 — линейная неполярная молекула. Растворимость С02 в воде мала (0,034 %). Мала и доля молекул С02, реагирующих с водой с образованием Н2С03 — угольной кислоты (0,4% от всего растворенного диоксида). Угольную кислоту считают слабым электролитом, приписывая ей первую константу диссоциации (Н2С03±Н++ НСОГ) /Сд i = 4 -10-7.

В действительности Н2СО3 более сильная кислота*, а приведенная величина 4• 10-"7 является константой равновесия обратимой реакции

С02 (р-р) +Н20 (ж)Н+ (р-р) +НСОГ (р-р)

Cu + ClJr'Q —

т.е. 4-10 ' = — —-, где СС02 (р-р) —концентрация всего

LCOt (Р'Р)

растворенного диоксида углерода. Константа диссоциации кислоты по первой ступени равна 1,3-Ю-4.

Из других соединений углерода с неметаллами, где степень окисления углерода +4, следует отметить галогениды CHaU, сульфид CS2, оксо- и сульфогалогениды СОНаЬ и CSHal2. Так СС14 широко применяется в качестве негорючего растворителя органических веществ, а также жидкости для огнетушителей.

Дисульфид углерода CS2 — один из лучших растворителей фосфора, серы, иода и органических веществ. СОСЬ (фосген) широко применим в органическом синтезе; это весьма ядовитый газ.

В соединениях с водородом углерод имеет степень окисления —4. Простейший углеводород — метан, его химическая формула СН4. Молекула метана имеет тетраэдрическую структуру, связанную с 5р3-гибридизацией электронных орбиталей в возбужденном состоянии атома углерода. Метан является первым представителем гомологического ряда предельных углеводородов СлН2л+2 (см. гл. XI).

Кремний в отличие от углерода встречается в виде одной устойчивой модификации, так как для кремния характерна лишь полная 5р3-гибридизация электронных орбиталей. Алмазоподоб-ная модификация кремния тугоплавка, имеет высокую твердость и напоминает по внешнему виду темно-серый металл. При комнатной температуре кремний является полупроводником (см. § III.4). На внешнем электронном слое атома кремния есть вакантные З-орбитали (Si...3s23p23c/°), что отличает структуру внешнего слоя атома Si от атома углерода (C...2s22p2). Вакантные З-орбитали могут участвовать в образовании связей/что сказывается на свойствах образуемых простых веществ: алмазная модификация углерода — изолятор, а алмазоподобная модификация кремния — полупроводник.

Кремний при комнатной температуре химически инертен. Хлором он окисляется лишь при 400 °С, а кислородом — при 600 °С. При 1000 °С идет взаимодействие

3Si + 2N2= Si3N4

при 2000 °С

Si + C=SiC

Кремний растворяется в щелочах

* В литературе приводится Кд1 Н2со3 = 1,3-Ю-4

Si + Н20 + 2КОН = K2Si03 + 2Н2 или в смеси плавиковой и азотной кислот

3Si+4HN03 + 18HF=3H2SiF6 + 4NO + 8H20

В приведенных реакциях кремний проявляет восстановительные свойства и степень его окисления в продуктах реакции равна +4. При взаимодействии с металлами кремний является окислителем:

2Mg + Si=Mg2Si

Кремний широко применяют в полупроводниковой технике (в виде сплава с железом — ферросилиций) и в металлургии для раскисления сталей и повышения их коррозионной стойкости.

Диоксид кремния Si02 (кремнезем) имеет несколько модификаций, из которых наиболее распространен кварц. Кристалл кварца представляет собой гигантскую полимерную молекулу, состоящую из отдельных тетраэдров, в которых каждый атом Si окружен четырьмя атомами кислорода, а каждый атом кислорода осуществляет мостиковую трехцентровую связь, являясь общим угловым атомом для двух тетраэдров. Схематически, в плоскостном изображении [Si02]n можно представить как:

I

О

I

О—St—О— I

о

I

О—Si—О—

Наряду с обычными сг-связями между атомами Si и О возникают еще и нелокализованные л-связи, которые образуются по донорно-акцепторному механизму за счет свободных Зй?-орби-талей атомов кремния и неподеленных 2р-электронных пар атомов кислорода. Подобная структура полимерного диоксида Si02 обусловливает ряд свойств кварца, резко отличных от свойств диоксида углерода С02. Кварц обладает большой твердостью, высокой температурой плавления (1728 °С) и кипения (2950 °С), а также химической стойкостью по отношению ко многим реагентам.

Кремнезем легко переходит в стеклообразное состояние. В отличие от кварца в кварцево

страница 130
< 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
сайдинг ставропольский
купить участок по новорижскому направлению недорого 100 км
fissler цена
клапан пожарный для вентиляции с электроприводом цена

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
(05.12.2016)