химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

слоту амальгамированная цинковая пла- сеи в.а скорость растворения

J j г Zn в серной кислоте,

стннка практически не растворяется, пока не окажется

приведенной в соприкосновение с пластинкой из менее активного металла, находящейся в той же жидкости. Поэтому гальванический элемент с электродом из амальгамированного цинка действует только тогда, когда между обонмн его полюсами имеется контакт (через цепь, в которой используется работа элемента), а в остальное время цннк не расходуется. Напротив, неамальгамнрованный электрод из технического цннка разъедался бы кислотой и в период бездействия элемента. Гальванический элемент с сернокислой средой, отрицательным электродом из амальгамированного цинка и положительным из двуокиси свинца способен развивать электродвижущую силу" в 2,5 в.

43) В отличне от алюминяя, цинк растворяют не только сильные щелочи, но и аммиак. Химизм растворения в обоях случаях может быть выражен уравнениями: Zn + 2HOH = Н2 +Zn(OH)2 и затем: Zn(OH), + ОН'= [Zn(OH)3]' или Zn(OH)« + + 4NH3 = [Zn(NH3)4](OH)2. Сущность процесса заключается в снятии с металла защитной пленки (по одной из двух последних реакций), вследствие чего становится возможным его дальнейшее взаимодействие с водой (по первой реакции). Растворимость цинка в крепких растворах солей аммония связана с их частичным гидролизом, благодаря которому в жидкости всегда имеются небольшие количества NHj и свободной кислоты, снимающие защитную пленку.

44) Из-за взаимодействия со щелочами по приводившимся выше реакциям цинк в сильнощелочной среде является очень активным восстановителем. Например, нитраты восстанавливаются им в этих условиях до аммиака: NaNOa + 4Zn + 3NaOH -f- 6H20 = = 4Na[Zn(OH)a] + NH3.

•Сперанская E. Ф., Похвалитова Т. Г., Успехи химии, 1968, N° 9, 1658.

46) Окиси цинка и его аналогов обычно получают прямым синтезом из элементов. Теплоты их образования равны (ккал/моль): 83 (ZnO), 62 (CdO) и 22 (HgO). Пары цинка сгорают голубовато-зеленым, а пары кадмия — красным пламенем. Ртуть окисляется длительным нагреванием на воздухе до 300—350 °С. Кристаллы ZnO и CdO имеют характер ионный (с ядерными расстояниями соответственно 1,95 и 2,35А), а кристаллы HgO — ковалентный (слагаются из плоских цепей типа —Hg—О—Hg—О— с ядерным расстоянием 2,02 А).

46) Все три окисла испаряются с большим или меньшим разложением по схеме 2ЭО *t 2Э + О» еще до достижения своих температур плавления. По ряду ZnO—CdO—HgO их летучесть возрастает и термическая диссоциация усиливается. Давление пара над окисью циика становится заметным около 1300°С, над CdO — около 900, a HgO распадается на элементы уже выше 400 (энергия активации распада равна 57 ккал(моль). Одиоц атмосферы давление пара достигает над окисью циика около 1720 °С, а над окисью кадмия — около 1570 (причем в паре почти иет молекул CdO). Под повышенным давлением кислорода ZnO плавится при 1969 °С. Растворимость ZnO, CdO и HgO равна соответственно 2, 5 и 50 мг иа лнтр НгО.

47) Окись цннка упоминается уже в сочинениях Диоскорида и Плиния (I § I доп. 9). Она является важнейшим для практики соединением этого элемента, особенно широко используемым в производствах резиновом, минеральных красок и керамическом, но потребляемым также в ряде других областей: медицине (присыпки и мази), косметике (пудры), как катализатор при синтезе метилового спирта (по уравнению СО + 2Н2 = СН8ОН) и т. д.

48) Нагревание окиси цинка выше 500 °С сопровождается ее пожелтением, а при охлаждении белый цвет медленно восстанавливается. Было показано, что нагретые в парах цинка кристаллы ZnO включают в пустоты своей структуры дополнительные атомы Zn (до 6 • 10** на см3). Так' как I см% исходных кристаллов содержит по 4 • 1022 атомов цинка и кислорода, такое включение изменяет состав лишь незначительно.

49) Процесс получения HgO окислением ртути описан в относящейся приблизительно к 1020 г. книге неизвестного арабского алхимика «Ступень мудреца» следующим образом: «Я взял немного природной чистой ртути и налил ее в стеклянную чашку. Чашку я поместил в горшок, который поставил на очень слабый огонь, так что можно было касаться горшка рукой. Я нагревал все это 4 дня и ночи, затем отворил горшок. Я иашел, что ртуть (которая имела вес четверть фунта) нацело превратилась в красный порошок, мягкийиа ощупь, того же веса».

В настоящее время красную окись ртути обычно получают нагреванием Hg(NOs)« до 360—400 °С. а желтую — действием щелочей на раствор этой соли. Обе формы имеют одну и ту же кристаллическую структуру и их различие обусловлено только размерами зерен, которые у желтой меньше. В связи с этим растворимость желтой формы несколько выше (0,08 г!л), чем красной (0,05 г/л). При нагревании красной HgO (ие до разложения) она чернеет, а при охлаждении ее первоначальный цвет тотчас же восстанавливается. Красная HgO вводится в состаа краски для подводных частей судов и служит исходным продуктом для получения многих других соединений ртути, желтая HgO находит медицинское использование (мазн для глаз и кожи).

50) Сравнительно недавно вошел в практику окисио-ртутиый гальванический элемент. Отрицательным электродом в нем является прессованный цинковый порошок, положительным — прессованная HgO (с добавкой графита), а электролитом— бумажная диафрагма, пропитанная раствором КОН. Работа элемента основана иа реакциях по схемам Zn -*? Zn" + 2е и 2е + Hg" Mg (или Zn + ЗОН' -> —? Zn(OH)J + 2е и 2е -f HgO + Н20 -> Hg + 20Н'). Его электродвижущая сила равна 1,35 в, а среднее выдаваемое напряжение 1,2 в. Элементы этого типа могут иметь размеры таблетки лекарства и применяться для питания малогабаритной аппаратуры. Вместе с тем оии легко собираются в батареи большой мощности.

51) Перекиси ые производные для цинка и его аналогов характерны гораздо менее, чем дла влементов подгруппы кальция. Соединение состава 2ZnOa • Н20 (с вероятиой структурой HOOZnOZnOOH) может быть получено путем продолжительной обработки Zn(OH)t безводной перекисью водорода. Вещество это представляет собой белый порошок, отщепляющий кислород около 220'С. Имеющая кремовый цвет Cd02 была получена действием 30%-иой Н202 на раствор Cd(NOs)2 (содержавший большой избыток NH4OH).' При нагревании оиа около 200°С взрывается. Взаимодействием желтой окиси ртути с 30%-иым раствором H2Oi при —15°С может быть получена малоустойчивая оранжевая Hg02. При нагревании или уларе она взрывается. Практическое использование (в косметике и медицине) находит только перекись цинка. Ее поступающий в продажу препарат обычно содержит около 50 вес.% ZnOj.

52) В процессе нейтрализации кислых растворов солей осаждение гидроокиси

цинка начинается около рН *= 6,0, гидроокиси кадмия — около рН == 6,7, а окиси

ртути — около рН = 7,3. Чистая Zn(OH)2 может быть получена выдерживанием на

воздухе аммиачного раствора окисн цинка. Значение ее произведения растворимости

(при 25 ЛС) колеблется от 3-10_1в для активной формы до 1 • 10~17 для неактивной.

У Cd(OH)j аналогичный интервал составляет от 2-10м* до 4* 10~1S. Гидроокись цинка

теряет воду около 250°С, но при очень высоких температурах вновь становится

устойчивой, т. е. ведет себя подобно гидроокиси бериллия (§ 1 доп. 28).

Гидроокись кадмия обезвоживается около 200 °С, а для ртути равновесие HgO -f- Н20 ** Hg(OH)2 настолько смешено влево уже при обычных условиях ([Hg(OH)2]/[HgO] 0,01), что с существованием гидроокиси ртути иногда вообще не считаются. Ее произведение растворимости имеет, по-видимому, порядок 10~f*. Для вторых констант диссоциации гидроокисей (по схеме ЭОН' Э" -f- ОН') даются значения 4- 10-* (Zn), 5- 10"S (Cd) и 5- 10"" (Hg).

53) Подобно станнитам, алюминатам и т. п., цинкаты в водном растворе сильно

гидролизованы и могут существовать только при избытке щелочи. Для последовательных констант-кислотной диссоциации гидроокиси цинка по схемам HjZn02 5* и -f+ HZnOj и HZnO^ 5± H' + ZnO" были получены значения К\ = 3 • 10~** и /С2 =

= 2-Ю"13. Однако образование цникатов в растворах связано ие с замещением водорода Zn(OH)2 на металл, а с присоединение

страница 81
< 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
ремонт холодильников сименс на дому
купить ноутбук 4 ядерный
удаление вмятин без покраски ребро жескости
компьютерное кресло-стол daybed

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
(22.09.2017)