Химия - Фролов В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Ртуть растворяется только в азотной кислоте, количественно восстанавливая ее до N0 (нитрометр Люнге):
ЗНд 4- 8НШ3--ьЗг^(гЮ3)2 -ь 2N0t + 4Н20
Если ртуть в избытке, а НГ\Ю3 разбавленная, то растворение идет иначе:
2Н^ + 4НШ3-^Н^2 (ЖЭ3)2 + 2М02| + 2Н20
Щелочи реагируют только с цинком вследствие амфотерности его оксида:
2\л + ЫаОН + 2Н20-уЫа [2п(ОН)3] -I- Н2|
Радиоактивные изотопы ^-металлов II группы постоянного применения в машино- и приборостроении не нашли. Светящиеся составы — «фосфоры» требуют добавления к 2пБ радиоактивных изотопов других элементов.
12.12. ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ^-МЕТАЛЛОВ МЕЖДУ СОБОЙ
Образование соединений между металлами — очень важная проблема при разработке сплавов со специальными свойствами. Интерметаллиды — это обычно упрочняющие фазы, обеспечивающие работу сплавов при высоких температурах эксплуатации (придают жаропрочность). Интерметаллические соединения могут образовываться в жидких расплавах, при распаде твердых растворов или в твердом состоянии за счет процессов диффузии одного металла в другом. Интерметаллиды, возникающие за счёт объединения электронов нескольких атомов, имеют пониженную электрическую проводимость и повышенную хрупкость.
Природа связи между атомами в интерметаллических соединениях еще не вполне ясна и представляет собой проблему металлохимии. Интерметаллических соединений очень много, и они имеют различный характер в зависимости от расположения в периодической системе Д. И. Менделеева образующих их компонентов.
В табл. 12.47 приведены интерметаллиды, образованные с1-ме-таллами четвертого периода между собой. Обращает внимание отсутствие интерметаллидов среди металлов ближайших групп.
398
В пределах одной группы (Сг~—Мо-—Ш) интерметаллиды не возникают, а обычно образуются твердые растворы замещения (ограниченные и неограниченные). Исключение представляет собой VIII группа, в которой образуются интерметаллиды в семействе железа. Для более подробного ознакомления с этим вопросом следует обратиться к специальной литературе.
Вопросы и задачи
1. Температура плавления каких ^-металлов выше 2600 К? Можно ли назвать эти металлы «жаростойкими», т. е. устойчивыми к окислительной среде при высоких температурах?
Ответ. N1), Та, Мо, V/, ке, 0$, 1г; нет.
2. Концентрацию водорода в металле задают или в % (мае), или в см3 (и. у.)/100 г металла, или в объемах (н. у.) газа иа единицу объема металла. Определите объем водорода на. 1 см3 титана, содержащего 0,01% (мае.) водорода, и в железе, содержащем 10 см3 водорода (и. V.)/100 г Ре.
Ответ. 5,05 см3 Н2/ем3'П; 0,78 см3Н2/см3Ре.
3. Какие соединения титана и вольфрама используют в производстве инструментов для резания металлов? Оцените их химическую устойчивость по А#обр..
4. Определите, при какой температуре константы равновесия восстановления РеО водородом и оксидом углерода будут равны единице (А0н = 0) (зависимостью А/У и 5 от температуры пренебречь).
Ответ. Для восстановления водородом 7* = 825 К, для восстановления СО Т = = 1190 К.
5. В чем можно растворить сплав платины с иридием?
Глава тринадцатая ОБЗОР СВОЙСТВ НЕКОТОРЫХ р-ЭЛЕ МЕН ТО В
13.1. ВВЕДЕНИЕ
У элементов, атомы которых заполняют электронами р-орбитали, на внешнем уровне находится 3 и более электронов. Это характерно для элементов с неметаллическими свойствами, а металлические свойства сохраняют лишь в ША-группе А1, ва, 1п и Т1, в 1УА-группе — Бп и РЬ. В V группе БЬ и В\ только условно можно рассматривать как металлы, поскольку им присущи многие неметаллические свойства. Все остальные р-элементы относят к неметаллам.
Период Группа
ША 1УА У!А УПА УША
1 (Не)
2 В С N О р №
3 А1 Б1 р С1 Аг
4 Оа Сю Бе В г Кг
5 1п Бп БЬ Те I Хе
6 Т1 РЬ В1 Ро А1 кп
Для р-элементов характерна высокая электроотрицательность, увеличивающаяся от В к Р во втором периоде и постепенно понижающаяся в последующих периодах (см. табл. 2.15). Влияние разности электроотрицательности на свойства соединений неметаллов с металлами уже было рассмотрено в гл. 10—12.
Распределение зарядов в простых соединениях — боридах, карбидах, силицидах, нитридах, фосфидах, оксидах, сульфидах и га-лидах — показывает, что возрастают окислительные возможности этих элементов*. Инертные газы, также являющиеся р-элементами, обладают высокой устойчивостью орбиталей и соединений с металлами не дают.
Во 2-м периоде свободными орбиталями (гл. 3) обладают лишь
* Несмотря на установившееся мнение о С и Б1 как о сильных восстановителях, в простых соединениях их можно отнести к окислителям.
400
В и С. Атом азота, хотя и не имеет свободных орбиталей, проявляет степень окисления +5, соответствующую номеру группы, но эти его соединения (Ы205, НЫ03, МеЫОэ и Ы204**2Ы02) являются сильными окислителями, что свидетельствует об их малой устойчивости (семиполярная связь).
Начиная с 3-го периода у атомов р-элементов появляются свободные орбитали (с?), и эти элементы могут проявлять высокие степени окисления. Строение электронных уровней р-элементов 2-го, 3-го и 4-го периодов приведено в табл. 13.1.
