химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

збытком исходного окисла. Например, в случае кальция реакция идет по уравнению:. бСаО -f- 2А1 = Са3(АЮз)г + ЗСа. Может иметь место также частичное сплавление образующегося щелочноземельного металла с алюминием. Относительная стоимость Са, Sr и Ва на мировом рынке составляет примерно 1:4:3.

плоского максимума (когда оио примерно в 55 раз больше, чем под обычным давлением) около 370 тыс. ат, после чего начинает уменьшаться. Чем вызван своеобразный характер всех этих кривых — пока ие ясно. В общем, рассматриваемые элементы ведут себя аномально, так как электросопротивление твердых тел (особенно — типичных металлов) с повышением давления обычно уменьшается.

18) Покрывающая на воздухе серебристую поверхность кальция голубовато-серая пленка довольно хорошо

(ио все же ие полностью) защищает металл от дальнейшего окисления. Первичная реакция его взаимодействия с

водяным паром (при 200—300 °С) отвечает уравнению

2Са + Н20 = CaO -j- СаН2, а вторичные реакции по уравнениям СаН2 + 2Н20 = Са (ОН)2 + 2Н2 и СаО + Н20 =

= Са(ОН)2 начинают идти лишь после завершения пер- Рнс, хи-55. Влияние давлевичиой. Взаимодействие кальция с метаном выше 800 °С ния <тыс. агя) на относнтельное электросопротивление.

ведет к образованию СаС2 и СаН2.

19) Нормальные потенциалы (в) щелочноземельных металлов сопоставлены ниже (для сравнения включены также Be и Mg):

Be Mg Са Sr Ва Ra Кислая среда ........ —1,85 —2,37 —2,87 —2,89 —2,90 —2.92

Щелочная среда....... —2.62 —2,69 —3,03 —2,99 —2.97

Как видно из приведенных данных, по мере усиления металлического характера элемента значения потенциалов в разных средах последовательно сближаются. Энергии гидратации иоиов Э2* равны (ккал/г-ион): 386 (Са), 353 (Sr), 320 (Ва).

20) Интересным производным иульзначного бария является его дипириднль-иый комплекс Ba(Dipy)4. Он неустойчив по отношению к воздуху и воде, а с иодом в тетрагидрофураие реагирует, образуя [Ba(Dipy)4lI221) Из рассмотрения данных рис. XI1-48 вытекает интересная особенность хода теплот образования соединений по ряду Са—Sr—Ва; они несколько уменьшаются при относительно малых радиусах анионов (например, О2-) и увеличиваются при больших (например, Г~). Так как радиусы катионов в том же ряду возрастают, это обусловлено, по-видимому, объемными соотношениями.

22) Гидриды щелочноземельных металлов представляют собой бесцветные кристаллические вещества. Температура, при которой начинается присоединение водорода к металлу, по ряду Са—Sr—Ва несколько понижается (составляя соответственно 250, 200 и 150 °С). Теплоты образования гидридов равны (ккал/моль)ь 44,5 (CaHj), 43,0 (SrH2), 45,4 (ВаН2). При изучении систем LiH—ЭН2 было обнаружено существование соединений 1лЭН3.

23) Термическая диссоциация гидридов ЭН2 начинает становиться заметной около 600 °С, причем по ряду Са—Sr—Ва она несколько усиливается. В атмосфере водорода СаН» плавится при 816 °С без разложения (его давление диссоциации при этой температуре составляет 32 мм рт. ст.). Расплавленный СаН2 способен растворять металлический кальций.

24) В отсутствие влаги гидриды щелочноземельных металлов устойчивы иа воздухе и при обычной температуре ие взаимодействуют даже с такими сильными окислителями, как иод, бром и хлор. При нагревании их химическая активность резко усиливается и оии начинают энергично реагировать с очень многими веществами. Это может быть использовано, в частности, для выделения ряда металлов (Tj, W, Nb и др.) из их окислов (по схеме, например: 2СаН2+ Э02 = 2СаО + 2Н2 + Э). Реакция гидрида кальция с окисью алюминия идет около 750 "С по схемам ЗСаНИ-А120з== = ЗСаО+2А1+ЗН2 и затем СаН2+2А!=СаА12-г-Н2. С азотом при 600 °С кальций-ди-гидрид реагирует по схеме: ЗСаН2 -f- N2 = CaaNj + 3H2 (причем аммиак ие образуется даже в виде следов). Его взаимодействием с двуокисью углерода может быть получен формиат кальция [СаН2 -4- 2С02 = Са(НСОО)2], а с парами ВСЬ — дибораи (ЗСаН2-}+ 2ВС1з =* ЗСаС12 + В2Нв). При поджигании на воздухе гидриды щелочноземельных металлов загораются и медленно (из-за образования на поверхности защитной пленки) сгорают по схеме ЭН2 + Ог = ЭО + НгО. Смеси их с твердыми окислителями (например, КСЮ3) при нагревании взрываются.

25) Гидриды ЭНг не растворяются (без разложения) ни в одном из обычных

растворителей. С водой (даже ее следами) они энергично реагируют по схеме

ЭН2 + 2НгО = Э(ОН)2 + 2Н2, или в иоиах: 2Н~ (нз гидрида)2Н+ (из воды) = 2Н2.

Реакция эта может служить удобным методом получения водорода, так как для

своего проведения требует кроме СаНг (1 кг которого дает приблизительно 1 м3 Н2)

только воду. Она сопровождается настолько значительным выделением тепла, что

смоченный небольшим количеством воды СаН2 самовоспламеняется на воздухе.

Еще энергичнее протекает взаимодействие гидридов ЭН2 с разбавленными кислотами.

Напротив, со спиртами они реагируют спокойнее, чем с водой.

Гидрид кальция используется в качестве эффективного осушителя жидкостей и газов. Он успешно применяется также для количественного определения содержания воды в органических жидкостях, кристаллогидратах и т. д.

26) В отличие от СаН2 гидриды Sr и Ва способны при 0°С продолжать сорбировать водород приблизительно до состава ЭН«. Возможно, что это связано с образованием нестойких нонов Hj~ (IV § I доп. 18). Сорбированный водород вновь выделяется при нагревании илн откачке.

27) Родственные гидридам боранаты щелочноземельных металлов были рассмотрены ранее (XI § 1 доп. 103). Из их алаиатов описай Са(А1Н*)2, получаемый взаимодействием раствора A1CU в тетрагидрофуране с избытком СаН2. Он представляет собой бесцветное твердое вещество, по свойствам похожее на алаиаты щелочных металлов (XI § 2 доп. 79). v

28) Нитриды щелочноземельных металлов состава ЭзЫг представляют собой бесцветные тугоплавкие вещества (CasN2 плавится при 1195, a Ba3N2 — при 1000 °С). Теплоты их образования из элементов составляют 105 (Са), 93 (Sr) и 87 (Ва) ккал/моль. Очень медленное взаимодействие металлов с азотом имеет, по-виднмому, место даже при обычных температурах, причем по ряду Са—Sr—Ва оио облегчается. Нагревание сильно ускоряет реакцию, и быстро она идет соответственно при 450 (Са), 350 (Sr) и 200°С (Ва). Интересно, что переход кальция при 464°С в другую аллотропическую форму (доп. 15) вызывает резкое замедление этой реакции, а при дальнейшем повышении температуры скорость ее вновь возрастает. Подобно аналогичным производным Be и Mg (§ 1 доп. 67), нитриды щелочноземельных металлов относятся к соединениям ионного типа. Водой онн энергично разлагаются:. 3jNz + 6Н20 = ЗЭ(ОН)2 + 2NH3.

29) Термическое разложение SrsN2 и Ba3N2 в вакууме при 500 °С идет по схеме 4ЭзЫз = N2 -f- ЗЭ4^. Образующиеся субнитриды представляют собой черные порошки, реагирующие с водой по схеме: 34N2 -f- 8Н20 = 4Э (ОН)2 + 2NH3 + Н2.

30) С другой стороны, выдерживание ВазМ2 при 500 СС под давлением азота в 250 атм приводит к образованию периитрида бария: BajN2 -f- 2N2 = 3BaNz. Были описаны также коричневые пернитриды щелочноземельных металлов состава Эз^, которые могут быть получены нагреванием в вакууме соответствующих амидов Э(ЫНг)г. При взаимодействии с разбавленными кислотами эти пернитриды наряду с двумя молекулами аммиака отщепляют и молекулу свободного азота. Аналогичное отщепление происходит и при нагревании черного Ваз^ выше 250 °С (в атмосфере азота). На воздухе он неустойчив уже при обычных условиях.

31) Интересны комплексные аммиакаты Са, Sr и Ва состава 3(NH3)e, образующиеся при взаимодействии этих металлов с жидким или газообразным аммиаком на холоду. Они представляют собой твердые вещества с металлическим блеском, по виду напоминающие золото нлн медь и отличающиеся высокой электропроводностью. Последнее обстоятельство позволяет трактовать их как соли, содержащие комплексный катион [3(NHa)e]+* или [Э(ЫНз)6]+, и в качестве анионов — поляроиы (IX § 1 доп. 27).

На воздухе эти комплексные соединения самовоспламеняются, а при хранении без доступа воздуха переходят в соответствующие амид

страница 70
< 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
стол реал по км ножка 07
медицинболы в красноярске
сковорода чугунная lodge
сетка сварная оцинкованная 16х48х2

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
(26.04.2017)