химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

95°. Энергии связей В—О и В = 0 оцениваются соответственно в 123 и 207 ккал/моль.

10) Расплавленный В2Оз при высоких температурах хорошо растворяет окислы многих элементов. Хуже других растворяются в нем ВеО (0,2 вес.%), ТЮ2 (0,6), Sn02 (0,8) и А1203 (1).

11) При нагревании смеси В203 с элементарным бором выше 1000 °С в парах преобладают термически устойчивые линейные молекулы 0=В—В=0. Прочность связи В—В в иих превышает 100 ккал/моль, и диссоциация по схеме В202=2ВО практически не наблюдается. Охлаждение паров сопровождается дисмутацией закиси бора по схеме ЗВ202=2В2Оз + 2В с образованием коричневой смеси обоих продуктов распада.

Однако «замораживанием» системы путем ее быстрого охлаждения ниже 300 °С может быть получен белый твердый полимер (В202)х. Ои не имеет определенной точки плавления, реитгеноаморфен и весьма реакцноииоспособеи, а при нагревании выше 300 "С дисмутирует по приведенному выше уравнению.

* Самсонов Г. В., Марковские Л, Я., Успехи хымик, 1956, Mt 2, 190,

12) Под давлением около 60 тыс. ат и при температуре порядка 1500 °С взаимодействие В20з с элементарным бором идет по схеме В20з + 4В =ЗВ20. Этот низший окисел бора имеет слоистую структуру типа графита. Сообщалось также о получении окислов состава ВеО и В?0.

13) Пространственная структура иона ЪО\~ отвечает плоскому равностороннему треугольнику [rf(BO) = 1,36 AJ. Имеющие вид блестящих чешуек пластинчатые кристаллы Н3ВО3 строятся сочетанием таких ионов друг с другом посредством водородных связей [d (ОНО) = 0,88-f-1,84 = 2,72 А], причем образуются слагающиеся из правильных шестиугольников плоскости (рис. XI-1) с расстоянием 3,18 А между ними. Так как эти плоскости лишь слабо связаны друг с другом (за счет межмолекулярных сил), кристаллы легко делятся на отдельные слои.

14) Борная кислота (/С, =» 6-Ю-10, Kt 5-10*13, /(з!=410-14) окрашивает пламя в характерный зеленый цвет (обусловленный, по-видимому, электронными переходами в молекуле В20з). Она несколько летуча с водяным паром и содержится в воде некоторых горячих источников. Ее насыщенный водный раствор содержит около 4,5% НзВОа при обычных условиях и около 28% при 100 СС. Весьма вероятно, что в водном растворе молекула борной кислоты образует допорио-акцепторную связь с одной молекулой воды и ее первичная диссоциация идет по схеме: Н2ОВ(ОН)> st* Н1 + [В(ОН)4У.

Это подтверждается, в частности, рентгеновским анализом соли состава NaB02-4HsrO. структура которой оказалась отвечающей формуле Na[B(OH)4]-2H20 с тетраэдрнческим окружением атома бора гидроксильиымн группами [d(BO) = 1,48 А]. Энергия связи В—О при тетракоордкннроваииом боре оценивается в 96 ккал/моль.

15) Помимо воды, борная кислота хорошо растворима в спирте (90 г/л), хуже растворима она в ацетоне (5 г/л) и почти нерастворима в эфире (0,08 г/л). Взаимодействие

Рис. ХМ. Схема структуры слоя в кри- с глицерином усиливает кислотные свойства

сталле Н3ВО3. Н3ВО3. Оин возрастают также по мере повышения концентрации самой кислоты. Так, при переходе от 0,03 к 0,75 М водному раствору рН изменяется от 5,3 до 3,7, что связано, по-видимому, с частичным образованием полиборных кислот (предположительно, три-и гексабориой).

16) Борная кислота непосредственно используется при эмалировании железных сосудов (вводится в состав эмалей) и в медицине (как дезинфицирующее средство), а также служит обычным исходным продуктом для получения остальных соединений бора. Кислота эта является хорошим дезинфицирующим и консервирующим средством, однако применение ее в пищевой промышленности недопустимо, так как она вызывает расстройство пищеварения.

17) Переход НаВОз в НВ02 начинается около 100 "С. Метаборная кислота известна в трех различных кристаллических формах с температурами плавления 176, 201 и 236° С. Наиболее тугоплавкая форма растворяется в воде (с переходом в Н3ВО3) значительно медленнее двух других. Сродство к электрону радикала ВОа оценивается в 94 ккал/моль.

18) При взаимодействии берной кислоты со спиртами в присутствии концентрированной H2SO4 (для связывания воды) легко идет образование эфнров по схеме, например: ЗСНзОН + НзВО» «= ЗН20 + В(0СН3)з. Пары образующегося борнометилового эфира (т. пл. —29, т. кип. 69 °С) при поджигании горят бледно-зеленым пламенем, чем пользуются как качественной реакцией на бораты. На том же принципе может быть основано количественное выделение борной кислоты (с одновременным переводом боратов в сульфаты).

19) Мета бораты щелочных металлов — 1ЛВ02 (т. пл. 833 СС), NaB02 (т. пл. 966) и КВ02 (т. пл. 947) — весьма термически Рнс X1-2. Строе-устойчнвы и при достаточном нагревании испаряются без разло- иИе иоиа вз°в • жения. Для молекул 1лВ02 и NaBOa в парах (где они мономериы) были определены следующие структурные параметры: d(LiO)=l,82, rf(NaO)«» 2,14, d(B—0)=» 1,36, d(B=0)=» 1,20 A, ZMOB ~ 100°. В твердом состоянии соли эти тримерны, причем аннон B3Og" имеет показанное иа рис. XI-2 плоское циклическое строение с d(BO) внутренним 1,40 и внешним 1,32 А. при такой же тройной координации атомов бора кристалл Ca(B02)j содержит полимерные цепные аииоиы (рнс. Xl-З). Катионы М+ нли Саа+ располагаются в пустотах кристаллической решетки. Сходное с метаборатом кальция строение имеет, вероятно, и PbjBOab (т. пл,

§ 1. Вор

И

686 °С). Эта нерастворимая в воде и негигроскопичная соль находит использование при изготовлении защитных экранов для ядерных реакторов.

Выделяемые из растворов метабораты обычно содержат кристаллизационную воду. Возможно, что иа самом деле они являются кислыми ортоборатамн. В частности, для Са(В02)2-2Н20, по-видимому, правильнее формула Са(НаВ0э)2.

20) Неизвестной в свободном состоянии тетраборной кислоте (Ki *= 2-Ю-4, Кз в 210"*) может быть придана следующая структурная формула:

О О

НО—В^ ^В—О—В^ ^В— ОН

О О

Для ее натриевой соли, помимо обычной буры, характерен также кристаллогидрат

Na2B<07-5H20 («ювелирная бура»), осаждающийся из растворов выше 56°С и иа

воздухе не выветривающийся. Насыщенный водный раствор буры содержит около 2,5% тетрабората

натрия при обычных условиях (рН = 9,3) и около

33% при 100 °С. Бура растворима также в спирте и глицерине. Безводный Na2B<07 (т. пл. 741 °С) мо- V п?

жет быть получен нагреванием буры выше 400 °С Т Т

(но образующаяся первоначально аморфная фаза за- \J

кристаллизовывается лишь при 675 °С), Рис XI-3. Строение цепи (В02)™~.

Бура потребляется рядом различных производств (стекольным, керамическим, кожевенными др.). Она находит также медицинское использование (как дезинфицирующее средство) и входит в состав некоторых стиральных порошков.

21>Из солей различных полиборных кислот многие встречаются в природе и служат исходными продуктами для получения соединений бора. Таков, например, минерал гидроборацнт — CaMgB6On-6HaO, производящийся от гексаборной кислоты (п » 3, т —2). Наряду с солями полнборных кислот, являющихся изополн-кнслотами бора, известны также производные некоторых его гетерополн-кислот, например Hj[B(W207)e]. Последняя отвечает неизвестному в свободном состоянии гидрату НдВОв (т. е. В203-9Н20).

22) Перевод солей других кислот в бораты путем их сплавления с избытком H»BOj происходит при различных температурах, например для KN03 при 500, для КС1 при 800 и для K2SO* при 1000 "С. Бораты образуются также при сплавленнн солей или окислов металлов с бурой, например, по схеме: Na2B40r+CoO=2NaB02-f-Co(B02)2. Так как борнокислые соли некоторых металлов характерно окрашены, растворы их в расплавленной буре образуют цветные стекла (например, синее дли кобальта или зелёное для хрома). Этим пользуются иногда в аналитической химии для открытия таких металлов. Обычно реакцию проводят в ушке платиновой проволочки, причем получается окрашенная капля борного стекла («перл буры»).

23) Помимо буры и борной кислоты некоторое практическое значение имеют также соли надборных кислот (пербораты), образующиеся путем замены атомов кислорода в борате и а перекисные группы —О—О—. Свободные надборные кислоты не выделены, но в раст

страница 3
< 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
софитные панели горно-алтайск
подарки на 8 марта для женщин
Двухтопливные котлы Unical Ellprex TX N 500
панели koziol

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
(04.12.2016)