химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

х чертах определяет х и-мическнй характер иона.

Элементарные ноиы известны только типов: Э2~, Э-, Э+, Э2+, Э3+, Э*+, т. е. от отрицательно двухзарядиого до положительно четырехза-рядиого. Более высокой валентности Э отвечает образование либо полярных соединений (например, NH3), либо комплексных иоиов (например, CrOj").

Значение заряда для химических свойств чрезвычайно велико, особенно потому, что с его изменением меняются и остальные основные характеристики элемента (раднус, структура внешней электронной оболочки). Одинаковость заряда часто влечет за собой наличие большого сходства между членами различных групп периодической системы. Например, шестивалеитиый ураи по химическим свойствам очень похож иа шестивалеитиый вольфрам (при резком различии свойств у простых веществ). С другой стороны, для одного и того же элемента в разных валентных состояниях обычно характерны резко различные свойства. Например, двухвалентный Мп гораздо более похож иа Двухвалентное Fe, чем иа семивалеитиый Мп.

Последовательное уменьшение радиуса сказывается на поляризационных свойствах иоиов аналогично повышению заряда. Один из этих факторов может быть поэтому в большей или меньшей степени компенсирован другим. Подобной компенсацией и обусловлено часто наблюдающееся в периодической системе сходство свойств иоиов, стоящих наискось друг от друга. Например, Ga8+ (0,62 А) во многих отношениях похож на Sn*+ (0,74А), Са*+ (1,06А) — иа La*b(l,22А) и т. д.29

Весьма резко сказывается иа свойствах иоиов изменение структуры внешней электронной оболочки. Подобное изменение имеет место, в частности, при переходе от элементов 11—17 рядов аналогов 4 периода (Си—Вг) к соответствующим элементам 3 периода (Na—Cl). По предыдущему (XIII § 3), ионы с 18-эдектронной внешней оболочкой характеризуются значительно большими поляризующим действием и собственной деформируемостью, чем 8-электронные. Благодаря этому при своей характеристичной валентности элементы правых подгрупп четвертого периода ие только резко приближаются по многим свойствам к соответствующим элементам третьего, но нередко п е р е х о-дят за иих и оказываются тогда более похожими иа элементы 2 периода (Li — F), чем их ближайшие аналоги (в случае особенно легко деформируемых ионов Э+ семейства меди «заскок» их по ряду свойств заходит даже за 2 период). Подобным же образом «подтягиваются вверх* и 18-электронные ионы 5 и в периодов. Учет этого обстоятельства весьма важен для понимания имеющих место в периодической системе закономерностей. ао-*я

То или иное сходство свойств между ионами, характерйвующимися различными структурами внешней электронной оболочки, сильно зависит от природы третьего иона, взаимодействующего с каждым из данных. Если, например, сопоставить 8-электронные Na+ (0,98A), Rb+ (1,49А) и Sr2+ (1,27А) с 18- и (18 + 2)-электронными Ag+ (1,13 А), Т1+ (1,49А) и РЬ2-1" (1,32 А), то оказывается, что те и другие соответственно сходны друг с другом по отношению к трудно деформируемым анионам (F~ NOr, SO*"), но существенно различаются по отношению к легко деформируемым (Cl~, Br-, 1~, S2-), причем различие проявляется тем резче, чем деформируемость анионов больше. Это обстоятельство следует всегда иметь в виду при сопоставлении элементов разных подгрупп одной и той же группы периодической системы.

Так как усиление поляризациоиого взаимодействия между ионами ведет к уменьшению полярности связи, подобное изменение характера химической связи должно нередко наблюдаться при сопоставлении соединений тех нли иных рядов элементов по периодической системе. Очевидно, что степень выраженности этого изменения будет зависеть от поляризационных свойств как катиона, так и аниона.

Наиболее проста зависимость от природы аниона: чем больше его деформируемость, тем благоприятнее условия для возникновения менее полярной связи. Со стороны катиона дело обстоит сложнее, так как здесь приходится проводить различие между трудно деформируемыми ионами типа инертного газа и значительно легче деформируемыми ионами с 18-электрониыми (и незаконченными) внешними оболочками. У первых тенденция к образованию менее полярных связей быстро возрастает по мере увеличения заряда И уменьшения радиуса. У вторых тенденция эта должна быть вообще значительно большей, а зависимость ее от заряда и радиуса (в общем та же) выраженной много слабее. Поэтому можно ожидать, что область существования соединений, построенных по типу сравнительно малополярной связи для катионов с 18-элек-тронными (и незаконченными) внешними оболочками, будет значительно более широкой.33-84

Дополнения

1) При радиусе4 земного шара 6378 км у экватора или 6357 км у полюсов его общая поверхность составляет 5,10- 10е км3, а объем — 1,08 • 10" кл3. Масса Земли равна 5,98-10" г, а общее число образующих ее атомов имеет порядок 1050.

2) Изучение состава непосредственно связанной с твердой земной корой нижней части атмосферы ие представляет особых трудностей, так как содержание в ией отдельных элементов на всем протяжении земного шара практически одинаково. Сравнительно легко оценить также и количество отдельных элементов, содержащееся в водных массах земной поверхности (гидросфере).

Для твердой земной коры (литосферы) такая оценка весьма затруднена чрезвычайным многообразием горных пород и неравномерностью их распределения. Важным фактором является также трудность непосредственного проникновения в твердую земную кору из-за господствующего там теплового режима: в самом верхнем слое с углублением на каждые 100 м температура повышается в среднем на 3 град, а дальнейшее ее изменение предположительно показано на рис, XV-2.

3) Однако в данном случае на помощь человеку до некоторой степени приходит сама природа. Благодаря геологическим сдвигам, обнажавшим нижние пласты лито-сферы, последняя в настоящее время более или менее изучена на глубину около 20 км. Приблизительная опенка относительной распространенности различных горных пород в соединении с результатами нескольких тысяч их химических анализов позволила до известной степени выяснить средний химический состав литосферы. Учитывая одновременно состав гидросферы и атмосферы, геохимия (II § 3) намечает порядок относительной распространенности элементов, показанный на рис. XV-3. Как видно из него, относительная распространенность элементов в земной коре является хотя и сложной, но все же определенно периодической функцией положительного заряда ндра.

4) В настоящее время можно считать принципиально установленным, что все химические элементы присутствуют во всех минералах. Однако содержание большинства из иих в каждом отдельном образце настолько ничтожно, что поддается выявлению лишь путем специальных исследований. При практическом проведении анализов горных пород Подобные «следы» обычно не учитываются. Обстоятельство это сказывается в некоторой недооценке распространенности наиболее рассеянных элементов. По чувствительности определения их следовых количеств имеется обзорная статья *. 4

* М е й и к е В., Успехи, химии, 1956, М 6, 770.

5) Точное изучение содержания отдельных примесей в старинных изделиях имеет большое значение для археологии, так как часто позволяет выяснять происхождение материала этих изделий и тем самым устанавливать пути торговых сношений данной эпохи. Например, так было доказано, что средневековая Европа снабжалась оловом из английских месторождений (ныне выработанных). Золото в римскую эпоху поставляла главным образом Испании. ,

6) Из образующих земную кору элементов человеческий организм (X § 2 доп. 103) концентрирует в себе лишь немногие, как это видно из приводимого ниже сопоставления (в вес.%):

? /. Элементы

469

О SI AI Fe Са Na К

Земная кора 49.5 25.7 7.5 4.7 3.39 2.63 2,40

Человеческий организм . . 65.04 <0.01 <0,00| <0.1 1.4 0,26 0,27

Me Н Ti Cl P С S N

Земная хора (.93 0,87 0.58 0,19 0.12 0.06 0,06 0.03

Человеческий организм . , <0.1 10,05 < 0,001 0,25 0.8 18,25 0,21 2,65

По сравнению со средним составом земной коры в человеческом организме у

страница 196
< 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
продажа профлиста алейск
Кухонные уголки Угловая
arbi мебель для ванных
сколько стоит гиро скутер

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)