химический каталог




Курс общей химии

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

ся громадное количество энергии, которое в миллиарды и десятки миллиардов раз превышает количество энергии, выделяемое при горении органического топлива. Особенно энергетически выгодны реакции (1) и (4). Следует также отметить, что продукты ядерного синтеза, как правило, не радиоактивны.

Однако такие реакции могут осуществляться при очень высо-них температурах, составляющих миллионы градусов, поэтому они называются термоядерными. Например, для реакции (1) необходима температура 40 млн. градусов. Для достижения таких высоких начальных температур требуется специальный источник энергии, например энергия мощных лазеров. Очень трудной является также задача ограничения реакции в пространстве. Если удастся преодолеть эти трудности, человечество получит практически неограниченный источник энергии.

§ XV.4. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

К радиоактивным относятся все элементы после висмута, однако наибольший интерес представляют актиноиды — ураи, торий и плутоний, которые нашли применение в ядерных реакторах или автономных источниках энергии.

Торий — элемент с атомным номером 90, атомной массой 232,038. Содержание в земной коре 8-Ю-4 масс, доли в % в основном в виде изотопа 232Th (/1/2— 1,39*1010 лет). Электронная структура Qd27sl7p\ степень окисления +2, +3 и +4, последняя наиболее характерна.

Хотя стандартный электродный потенциал

ThTh4++4имеет отрицательное значение, однако на воздухе торий устойчив вследствие образования пассивных слоев. Порошкообразный торий пирофорен. Торий пассивируется под действием сильных окислителей, таких, как концентрированная HNO3. Медленно растворяется в разбавленных растворах HF, HNO3 и H2SO4 и концентрированных растворах НС1 и Н3РО4. Реагирует с фтором и при нагревании с Н2, С12, Вг2, S, Р, N2 и H2S. Для получения тория и его соединений выщелачивают (кислотой или щелочью) торийсодержащие руды, отделяют сопутствующие металлы экстракционными методами. В результате переработки выделяют Th02) ThF4 или ThCU. Металлический торий получают восстановлением Th02 кальцием или электролизом расплава ThF4 и других галогенидов.

Торий является перспективным ядерным топливом для получения урана-233 по реакции

232Th 1_ г, _i >, 233TL —Р~ 233n„ —Р 233f т

Уран — актиноид с атомным номером 92, атомной массой 238,029. Содержание в земной коре 2,5-10~4 масс, доли в % в основном в виде изотопа 238U (t[/2 = 4,51 • 109 лет). Электронная структура 5f36d'7s2. В соответствии с электронной структурой имеет степень окисления от +2 до +6, наиболее характерная степень окисления +4. Равновесный электродный потенциал урана имеет отрицательное значение

U + 2Н20 = U02 + 4Н+ + 4е~ ?§98 = -1,4 В.

На воздухе покрывается тонкой пленкой, не защищающей от коррозии. Порошкообразный уран пирофорен. Уран активно растворяется в растворах НС1 и HN03, медленно — в растворах Н3РО4, HF и H2S04, устойчив в щелочах. На воздухе уран окисляется. Скорость окисления резко возрастает при температуре выше 150 °С. При окислении образуются оксиды UO, UO2, U4O9, U3O7, U3O8 и UO3. Наиболее устойчивы оксиды U02 и UO3, причем UO2 имеет основный, a UO3 — амфотерный характер. При растворении UO3 в кислотах образуются соли уранила UO|+К настоящему времени имеется несколько методов получения урана и его соединений. Ураносодержащие руды вскрывают растворами H2SO4 или Ыа2СОз, получая соли уранила, например U02S04, которые экстрагируют или удаляют методом ионного обмена. Полученные продукты1 превращаются в ЫзОа, который восстанавливается до UO2, последний с помощью HF может быть переведен в UF4. Металлический уран получают восстановлением UF4 с помощью кальция или магния.

Плутоний — искусственный радиоактивный элемент. Известны 15 изотопов плутония от 232Ри до 246Ри. Наиболее важен для практики изотоп 239Pu (ti/2 = 2,4-104 лет). Электронная структура 5/66rf°7s2. В соответствии с электронной структурой следует ожидать степеней окисления от +2 до +8, однако соединения со степенью окисления -f-8 неизвестны. Наиболее характерна степень окисления -f 4. Компактный плутоний медленно окисляется на воздухе, порошкообразный металл пирофорен. Медленно взаимодействует с водой, растворяется в растворах НС1, HCIO4 и Н3РО4, пассивируется концентрированными кислотами-окислителями: HNO3 и H2SO4. При нагревании взаимодействует с галогенами, водородом, азотом и серой.

Плутоний получают в ядерных реакторах. Выделяют и очищают изотопы плутония в основном методами адсорбции и экстракции. Металлический плутоний можно получить восстановлением PUF4 и РиСЦ кальцием. Плутоний-239 служит топливом в атомных реакторах, а также для изготовления атомного оружия. Плутоний-238 (t i/2 = 86,4 года) применяют для изготовления автономных ядерных источников электрического тока. Плутоний сильно токсичен.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Расскажите о сходстве и различии свойств изотопов одного и того же элемента. Назовите области применения нескольких изотопов.

2. Как классифицируются естественные процессы радиоактивного распад

страница 191
< 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
zwilling j.a. henckels twin nova
купить борцовки asics jb elite в москве
сколько стоят курсы кройки и шитья?
где можно закончить курсы пауэр поин в ярославле

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
(08.12.2016)