химический каталог




Курс общей химии

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

выражена формулой ... (п — 1) dl0ns2, где п — номер внешнего электронного слоя, совпадающий с номером периода, в котором находится элемент.

Валентность цинка и его аналогов постоянна и равна двум, что отвечает возбужденному состоянию атомов: ns2nslnpl

Электроны стабилизированного (достроенного до 10 электронов при двух электронах на подуровне ns) (п,— 1) d — энергетического подуровня при возбуждении атомов не распариваются и не влияют на валентные свойства рассматриваемых элементов.

Массовые содержания Zn, Cd и Hg в земной коре составляют Ю-2, 10~5 и 10_6% соответственно.

Цинк, кадмий и ртуть — белые металлы с синеватым (Zn) или серебристым (Cd, Hg) оттенком. Во влажном воздухе они покрываются оксидными пленками и теряют свой блеск*. Кадмий — ковкий и тягучий металл; цинк при обычных условиях довольно хрупок. Все три металла легко образуют сплавы друг с другом и другими металлами.

Сплавы ртути с другими металлами (амальгамы) могут быть «твердыми растворами» (например, амальгама кадмия) и интерметаллическими соединениями.Так, при растирании натрия со ртутью происходит экзотермический процесс образования амальгамы, в которой обнаруживается целый ряд интер-металлидов NaHgy.

* Ртуть не теряет блеска и не окисляется на воздухе при комнатной температуре.

Ниже приведены некоторые константы, характеризующие физико-химические свойства Zn, Cd, Hg:

Плотность, г/см3 ...*.... Zn .Cd Hg

7,1 8,7 13,55

Температура плааления,°С . 419 321 —39

Температура кипения, °С . 907 767 357

Относительная электрическая прово-

димость (Hg = 1} 16 13 1

Радиус атома, нм 0,139 0,156 0,160

Радиус иона Э'2+, нм 0,083 0,099 0,112

Энергия ионизации Э-*Э+, эВ . 9,39 8,99 10,43

Стандартный электродный потенциал

32f/3. В -0,763 -0,402 0,854

Свойства ртути резко отличаются от свойств Zn и Cd и вообще исключительны для металлических веществ. Ртуть имеет очень низкие температуру плавления и электрическую проводимость. Наблюдается также очень резкое падение химической активности металлов при движении по подгруппе сверху вниз: цинк и кадмий в ряду стандартных электродных потенциалов стоят до водорода, а ртуть — после.

Цинк — химически активный металл (степень окисления Zn во всех соединениях +2) легко растворяется в кислотах и щелочах:

Zn + 2Н+ +4Н20 = Н2 + [Zn(H20)4]2+ Zn + 20Н- + 2Н20 = Н2 + [Zn(OH)4]2

вытесняя из них водород и образуя соответственно положительно заряженные аквакомплексы или отрицательно заряженные гидроксокомплексы. Координационное число комплексообразователя Zn2+ равно четырем. Скорость взаимодействия цинка с растворами кислот и щелочей зависит от относительной кислотности (щелочности) раствора. Зависимость скорости выделения водорода от рН среды представлена на рис. XII.2.

Кадмий в щелочах практически не растворяется, а в кислотах — менее энергично, чем цинк. Ртуть же растворяется только в кислотах — окислителях:

Hg + 4HN03 = Hg(N03)2 + 2N02 + 2H20

При действии на избыток ртути разбавленной HNO3 образуется соль Hga(N03)2, в которой ртуть формально одновалентна:

6Hg + 8HNO3 = 3Hg2(N03)2 + 2NO + 2Н20

Однако и в этом нитрате, как и в Hg(N03b, ртуть находится в степени окисления +2, образуя радикал Hg|+ с ковалентной неполярной связью между двумя атомами ртути: —Hg—Hg—. Аналогично существуют два хлорида ртути: HgCb, известный под названием «сулема», и Hg2Cl2— «каломель». Соединения Hg|+ в зависимости от условий могут быть восстановителями и окислителями. Например:

Hg2Cl2 + С12 = 2HgCl2 (HgЈ+ - 2е~ = 2Hg2+) Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg + SnCl4 (Hg?+ + 2e- = 2Hg°)

При нагревании соединения Hg|+ легко разлагаются по уравнению реакции Hgl+ = Hg° + Hg2+(Hg° — жидкость).

Цинк и кадмий по отношению к HNO3 и коицентрироваииой H2SO4 ведут себя очень активно. Так, Zn восстанавливает N5+ (разбавленная HNO3) и S6+ (концентрированная H2SO4) соот-соответственно до N3~ и S2-:

4Zn + 1OHNO3 = 4Zn (N03) 2 + NH4NO3 + 3H20

4Zn + 5H2S04 = 4ZnS04 + H2S + 4H20

При нагревании цинк, кадмий и ртуть энергнчио взаимодействуют со многими неметаллами*. Так, при взаимодействии цинка и его аналогов с Ог образуются оксиды ZnO, CdO и HgO, окрашенные в белый, коричневый и красный цвета соответственно. Известен также черный оксид Hg20. В воде оксиды циика, кадмия и ртути нерастворимы. В ряду ZnO — CdO — HgO наблюдается заметное уменьшение устойчивости соединений:

Оксид ". . ZnO CdO HgO

A.G298, кДж/моль -318 -226 -58,5

Еще более заметно падает термодинамическая устойчивость гйдроксидов Э(ОН)г- Так, гидроксид Hg(GHh получить ие удается. При действии щелочей на соли ртути (II) реакция протекает по уравнению

Hg(N03)2 + 2NaOH = HgO + H20 + 2NaN03 Hg2+ + 20Н = HgO + H20

Оксид и гидроксид циика имеют амфотерный характер и могут растворяться как в кислотах, так и в щелочах. Аналогичные соединения кадмия и ртути амфотериых свойств не проявляют и растворяются только в кислотах.

Соединения Zn2+, Cd2+ и Hg2+ склоииы к комплексообразо-ванию. Так, например, образование

страница 159
< 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 люстру в кухню обнинск
катализаторы сузуки
тумба под тв модерн
аренда авто под такси комфорт бизнес

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)