химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

комплексных соединений. 144

Отвечающие четырехвалентным элементам двуокиси ЭО% известны для всех платиновых металлов (частично — лишь в форме гидратов). Другие производные этой валентности особенно характерны для самой платины. Коричневая РЧ(ОН)4 растворима и в кислотах, и в сильных щелочах, а при нагревании начинает терять кислород еще до полного обезвоживания. Продуктами ее взаимодействия и с кислотами и со щелочами являются, как правило, не простые соли, а комплексные соединения. Например, с КОН и НС1 протекают следующие реакции:

2КОН + Pt(OH)4 = K2[Pt(OH)e] Pt(OH)4 + 6НС1 = H2[PtCy + 4H80

Являющаяся обычным продажным препаратом этого элемента свободная хлороплатииовая (иначе — платинохлористоводородная) кислота — Ha[PtCle]—может быть получена растворением платины в насыщенной хлором соляной кислоте:

Pt + 2С12 + 2НС1 = H2jPtCle]

Образованием желтых осадков малорастворимых хлороплатина-тов NH*, К+, Rb* и Cs* пользуются иногда для открытия перечисленных катионов.

• Образование комплексных аммиакатов характерно лишь для платины, причем большинство их отвечает типам [Pt(NH3)e]Xi и [Pt (ЫНзКХгЗХг. Напротив, анионные комплексы общей формулы Мг [ЭХв] (где X — большей частью тот илн иной галоид) известны для всех металлов платиновой группы. Устойчивость нх наибольшая у соединений платины. ***-»>•

Производные шестивалентных элементов характерны для осмия и рутения. Оба металла при сплавлении их со щелочами в присутствии окислителей образуют соли соответственно осмиевой или р у-тениевой кислоты по схеме, например:

Э + ЗКШ3 -f 2КОН — К2ЭО4 + 3KNOa + НаО

И о с маты (например, фиолетовый KaOs04-2HaO), и рутеиаты (например, черный K2Ru04H2O) в обычных условиях довольно неустойчивы, однако типичный для них характер изменении различен. Рутенаты легко восстанавливаются до R11O2, которая является наиболее устойчивым кислородным соединением рутения. Напротив, ос-маты легко окисляются до OsOi. <В7-Ш

Соединения восьмивалентных элементов известны только для осмия и рутения. Четырехокись осмия является наиболее характерным окислом этого элемента и медленно образуется из мелко раздробленного металла и всех его соединений уже при хранении их на воздухе. Получать ее удобно путем нагревания порошка Os в токе кислорода. Четырехокись рутения может быть получена обработкой раствора K2R11O4 избытком хлора:

K2Ru04 + С12 = 2КС1 + Ru04

Обе четырехокиси представляют собой легколетучие кристаллические вещества желтого цвета. В воде они довольно хорошо растворимы, причем растворы не показывают кислой реакции на лакмус.

Хотя сильными окислителями являются обе четырехокиси, однако различие их устойчивости проявляется довольно отчетливо. В то время как Os04 кипит при 131 °С без разложения, четырехокись рутения при нагревании выше 100 °С распадается на RuOa и кислород. Без соприкосновения с восстановителями OsOi при обычных условиях изменениям не подвергается, тогда как R11O4 может сохраняться только в отсутствие света и влаги. Четырехокись осмия хорошо растворима в спирте, причем восстанавливается им до ОвОг лишь медленно, а при соприкосновении Ru04 со спиртом происходит взрыв. В общем, следовательно, Ru04 значительно менее устойчива, чем 0s04, и ее окислительные свойства выражены гораздо отчетливее. Пары обеих четырехокисей обладают характерным резким запахом, сильно разъедают слизистые оболочки и весьма ядовиты. 201-208

При всем многообразии образуемых элементами платиновой группы соединений основное для химии их практическое использование связано с каталитическими свойствами самих металлов. Ускоряя разнообразные химические процессы, они иногда особенно способствуют различным реакциям, протекающим при участии газообразного водорода. Наиболее интересен с этой стороны палладий, в присутствии которого водород уже на холоду и в темноте восстанавливает хлор, бром, иод и кислород, переводит SO2 в H2S, СЮ3 в СГ, FeCb в FeCl2 и т. д. При одновременном наличии кислорода и воды насыщенный водородом палладий способен превращать N2 в NH4NO2, т. е. осуществлять связывание свободного азота в обычных условиях температуры и давления. 209

Несмотря на многие отдельные различия, платиновые металлы в общем похожи на элементы семейства железа. И те, и другие являются серебристо-белыми или серыми металлами, характеризующимися трудной летучестью, причем их температуры плавления и кипения изменяются довольно закономерно, уменьшаясь при переходе снизу вверх и слева направо (наибольшие они у осмия, наименьшие — у никеля). Для всех элементов триад характерна высокая каталитическая активность. Их ионы проявляют сильно выраженную тенденцию к комплексообразованию. Производящиеся от них соединения в подавляющем большинстве окрашены.

Почти все элементы триад образуют соединения, отвечающие нескольким различным валентным состояниям, причем изменение последних осуществляется сравнительно легко. При переходе в группе снизу вверх и слева направо наиболее типичная для того или иного элемента

валентность в общем, как это видно из приводимого сопоставления, понижается: 210

Fe Co Ni

III, II II, III II

Ru Rh Pd

IV III II, IV

Os lr Pt

VIII III, IV IV, II

Между элементами вертикальных столбцов проявляются отдельные черты и более близкого сходства. Например, для всех членов ряда Со, Rh, lr (в противоположность остальным элементам триад) характерно образование аммиакатов типа [Э(ЫН3)в]Хз. Члены ряда Fe, Ru, Os являются особенно активными катализаторами при синтезе аммиака из элементов, a Ni, Pd и Pt — при различных реакциях присоединения водорода к органическим соединениям. Для Fe, Ru и Os кислородные соединения характернее сернистых, тогда как для Ni, Pd, Pt имеет место обратное. В этом, равно как и в некоторых других отношениях, Fe, Ru и Os похожи на Мп, Тс и Re, a Ni, Pd и Pt — на Си, Ag и Аи. По своим химическим свойствам члены триад являются таким образом переходными между примыкающими к ним элементами подгруппы марганца, с одной стороны, и подгруппы меди — с другой.

Дополнения

1) Первые указания на существование платиновых металлов относятся к середине XVIII века. Платина была описана как самостоятельный металл в 1752 г. Из остальных элементов Pd и Rh открыты в 1803 г., Os и 1г — в 1804 г., Ru — в 1844 г. Последний элемент был открыт казанским химиком К. К. Клаусом и назван нм рутением в честь России (по-латыин—Ruthenia). По рутению и родию имеются монографии*.

2) Природный родий является «чистым» элементом (l03Rh), у иридия имеются два изотопа — ,911г (38,5%) и |И1г (61,5%), рутений слагается из изотопов с массовыми числами 96 (5,5%), 98 (1,9%), 99 (12,7%), 100 (12,6%), 101 (17,0%), 102 (31,6%), 104 (18,7%), осмий— 184 (0,02%), 186 (1,6%), 187 (1,6%), 188 (13,3%), 189 (16,1%). 190 (26,4%), 192 (41,0%), палладий—102 (1,0%), 104 (11,0%), 105 (22,1%), 106 (27,2%), 108 (26,8%), ПО (11,9%), платимо—190 (0,01%), 192 (0,8%), 194 (32,9%), 195 (33,8%), 196 (25,3%), 198'(7,2%).

3) Строение внешних электронных оболочек атомов Ru (4fT5s) и Os (5de6sJ) отвечает их четырехвалентному состоянию, атомов Rh (4da5s) и lr (5d76s2) — трехвалентному. Атом Pd в основном состоянии (4а*10) иульвалентен, но до двухвалентного состояния возбуждается легко (рис. VI-5). Атом Pt в основном состоянии (5d96s) двухвалентен. Возбуждение его до четырехвалентного состояния (5d86s6p) требует затраты 86 ккал/г-атом. Энергии ионизации платиновых металлов сопоставлены ниже (эв):

Ru Rh Pd Os lr Pt

I 7,36 7.46 8,33 8,7 9 9,0

II 16,76 18.07 19,42 17 (16.01 16,56

III 28.46 31.05 32,92 (24,8) (26.7) (28,6)

?Звягинцев О. E. и др. Химия рутения. М.. «Наука», 1963. 300 с. Федоров И, А. Родий. М», «Наука», 1966. 27Ъ с.

4) В виде крупных самородков платиновые металлы встречаются весьма редко (наибольший из таких самородков аесил 9,6 кг), а общее их содержание в эксплуатируемых месторождениях обычно не превышает десятых долей грамма на тонну породы. Поэтому первой операцией является отделение руды от песк

страница 160
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


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

 

 

Реклама
MIS Ванесса бежевый
панкреатическая эластаза
ремонт холодильника в октябрьском
вратарские перчатки в перми

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)