химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

щелочноземельные металлы. Как и в случае перехода графит-*-алмаз,

оно сопровождается резким изменением свойств нитрида бора.

33) Алмазоподобная форма этого вещества — «бор а зон», нлн «эльбор»,— получается обычно в виде мелких кристаллов различной окраски • (от темноокрашенных

до бесцветных). Боразон обладает практически одинаковой с алмазом плотностью н

•Ннденцу К, Даусон Дж. Химия боразотных соединений, Пер. с англ., под ред, А, Ф. Жнгача. М.. «Мнр>, 1968. 238 с.

твердостью, но сильно превосходит алмаз по термостойкости (до 2000*0) и ударной прочности. Подобно алмазу, он является электроизолятором, но некоторыми примесями может быть переведен в полупроводниковое состояние как я-типа (S), так и р-типа (Бе). Химическая стойкость боразона значительно выше, чем обычной формы нитрида бора.

Важным достоинством эльбора является устойчивость оснащенного нм режущего инструмента (резцов, сверл и др.) при скоростной обработке стали и чугуна. Алмаз для этого мало пригоден, так как контакт с раскаленным железом сильно ускоряет его графитизацию.

S4) Из четырех валентных связей каждого атома боразона три являются обычными, а четвертая — донорно-акцепторной N-»-B, что дает формальные заряды N* и В~. Между тем оценка фактических эффективных зарядов приводит к обратным по знакам значениям +0,8 для В и —0,8 для N (ср. IX § 2 доп. 4). Последние имеют порядок величин, характерный для атомов в кристаллах типичных солей (например, NaCl). Таким образом, валентную связь в боразоне можно с полным основанием назвать ковалентно-ионной.

35) С фосфором бор соединяется только около 1000 °С, образуй коричневый фосфид — BP. Последний, подобно боразоиу, имеет алмазоподобную структуру [d(BP)se 1,96А] и высокую твердость (большую, чем у кварца). Он устойчив по отношению к нагреванию (переходит в серый В13Р2 лишь выше 1180°С) и в кристаллическом состоянии при обычных условиях весьма химически инертен. Фосфид бора обладает свойствами полупроводника с большой шириной запрещенной зоны (4,5 зв). Известен и похожяй по свойствам на фосфид а р с е и и д бора — BAs.

36) Карбид бора (В«С) образуется в виде черных блестящих кристаллов при накаливании смеси бора (илн В203) с углем в электрической печи. Кристаллы эти

слагаются по типу решетки NaCl из линейных групп С$ и группировок В12, в которых атомы бора располагаются по углам икосаэдра.

Последний показан на рнс. XI-5 (цифры отвечают общепринятой

нумерации атомов). Карбид бора '(теплота образования из элементов 17 ккал/моль) имеет плотность 2,5 г/см3, отличается тугоплавкостью (т. пл. 2360 °С), довольно хорошей для неметалла электропроводностью (примерно 0,001 от электропроводности ртути),

чрезвычайной твердостью (близкой к алмазу) и высокой устойчивостью по отношению к различным химическим воздействиям. НаЭАР' пример, ниже 1000 "С на него почти не действуют ни хлор, ни кислород (а взаимодействие с водяным паром при 900 °С идет по уравнениям: В<С+6Н20= 5=2В2Оз+С+6Н2 и затем B203+H20=2HB03t). Карбид бора находит использование при выработке и обработке различных твердых сплавов, а также в атомной промышленности (для улавливания нейтронов). Из силицидов бора известны B3Si и B6Si.

37) Галогениды бора общей формулы ВГ3 могут* быть получены прямым синтезом из элементов при обычных условиях (F), при 400 (С1), 700 (Вг) нли 900 °С (I). Для получения BF3 более применим другой метод: нагревание смесн В203 и CaF2 с концентрированной серной кислотой. Реакция при этих условиях идет по суммарному уравнению: В203 + 3CaF2 + 3H2S04 — 2BF8 + 3CaS04 + 3H20. Чистый сухой В Fa удобно получать термическим разложением Ba(BF<)2, быстро протекающим уже при 500 °С.

38) Строение молекул галидов ВГ3 отвечает плоскому треугольнику с атомом В в центре. Некоторые нх свойства сопоставлены ниже:

BF3 BCIj BBri Bis

Теплота образования, ккал/моль .... 272 102 57 9

1.80 2,10

134 106 go 68

7.2 3.2 2.5 2,0

Потенциал ионизации молекулы, в . . . 15,5 10,9 9.7 9.0

-128, -107 -46 ;+5o

-100 4-13 90 210

-12 179 300

§ /. Бор

15

Устойчивость галидов бора по приведенному выше ряду уменьшается: если BF3 чрезвычайно термически стоек, то В13 под действием света разлагается уже при обычных условиях. Пары его действуют на кварц. Взаимодействием при высоких температурах ВС13 и ВВгз с окнсламн некоторых' металлов могут быть получены их безводные хлориды или бромиды. Для эффективного заряда атома бора в BF3 дается значение + 1,42 (по другим данным, +1,29), а для энергий последовательного отрыва атомов фтора — значения 169, 118 и 174 ккая/моль. Фтористый бор является хорошим катализатором некоторых органических реакций. По химии этого вещества имеется специальная монография *.

39) Частично образующиеся при взаимодействии различных ВГ3 смешанные галиды бора имеют сильно выраженную тенденцию к симметризации и в индивидуальном состоянии неустойчивы. То же относится и к газообразным при обычных условиях гидрогалидам бора — HBF2 и НВС12. Первое из этих соединений [d(BF) =* 1,31, d(BH) = 1,19 А] способно присоединять этилен с образованием C2H5BF2.

40) Интересно протекает взаимодействие галидов бора с галогеноводородами. В газообразной системе ВХ3 + 3HY = BY3 + ЗНХ равновесие быстро смещается вправо, если галоид Y стоит в периодической системе выше галоида X, и влево, если X стоит выше V. Например, из В1з и НВг легко образуются ВВг3 и HI, тогда как обратный перевод осуществляется лишь при 300—400 °С и в незначительной степени. Эта тенденция обратна характерной для комплексных галидов технеция (VII § 6 доп. 39).

41) Фтористый бор умеренно растворим в бензоле (около 7:10 по объему) и очень хорошо в воде (до 1000: 1 по объему при 0°С). Как и в случае кремния (X § 4 доп. 90), фторид относится к воде иначе, чем другие галиды бора. Он не подвергается полному гидролизу, а реагирует, в основном, с образованием гидроксофторобор-н о й кислоты по схеме: Н20 + BF3 и [HOBF3]. Ее составу отвечает моногидрат фтористого бора — Н20 • BFs (т. пл. 6 °С). Как одноосновная, она является очень сильной, но с основаниями может реагировать и в качестве гораздо менее сильной двухосновной оксофтороборной кислоты — H2[OBF3]. Например, известны соли состава K[HOBF3] и Ba[OBF3] (а также аналогичное первой из этих солей аминопроизводное — K[H2NBFj]).

42) Кристаллогидрат BF3 • 2Н20 (т. пл. 6 °С) представляет собой, по-видимому, оксониевую соль гидроксофтороборной кислоты—(H30)fHOBFa]. Интересно, что в его ионе fHOBFs]" средняя длина связи В—F (1.37 А) промежуточна между длиной аналогичной связи в BF3 (1,31) и BF^ (1,43), а длина связи О—В (1,56) значительно больше ее обычного среднего значения (1,47 А). Это указывает как будто на более активное взаимодействие бора с фтором, чем с гидрокенлом. Однако возможна и другая трактовка структуры рассматриваемого соединения — как комплексов H20-BF3 и молекул Н20, соединяющих эти комплексы друг с другом водородными связями.

43) Продукт частичного гидролиза гидроксофтороборной кислоты по схеме НгО + HJHOBFj] HF + H[(HO)2BF2] — известная только в жидком состоянии H[(HO)2BF2] — является, по-видимому, не свободной кислотой, а тримерной оксонневой солью (Н30)з[ОзВзРвЬ с шестичленным циклическим (из атомов кислорода и групп BFj") строением аниона. Были получены и некоторые аналогичные металлические (Na, К) производные. Напротив, полученный взаимодействием KF с борной кислотой кристаллический Kf(HO)3BF], по-видимому, мономерен.

44) Строение шестичленного цикла (из атомов кислорода и групп ВГ) характерно для оксогалидов бора—03В3Г3 (где Г — F, CI, Вг), образующихся в виде возгонов при взаимодействии галидов ВГ3 с нагретым выше 200 "С борным ангидридом. Ниже этой температуры они распадаются на исходные вещества. Для фторида около 1000°С под уменьшенным давлением установлено наличие днесоцнацнн в парах по схеме: O3B3F3 =** 30BF. По-видимому. еще более характерна такая диссоциация для хлорида.

» Б у з Г., Мартнн Д. Химия трехфторнстого бора и его производных, Пер. с англ., под ред. А, В, Топчиева. М„ Издатинлит, 1965. 288 с,

45

страница 5
< 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
керамическая плитка daino 25*60
дизельный конвектор отопления
рихтовка без покраски цена
кровать трехуровневая раздвижная

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)