6. Кобальт. Никель (1097065)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Глава 6. Кобальт. Никель.6.1. Теоретическая часть.Кобальт и никель — элементы VIIIB (9, 10) группы. Электронные конфигурациивалентных уровней: Co – 3d74s2, Ni – 3d84s2. Для кобальта и никеля характерны степениокисления +2 и +3, причём в водных растворах наиболее устойчивой является степеньокисления +2.Простые вещества Co и Ni в порошкообразном виде проявляют достаточно высокуюактивность по отношению к кислотам. В результате их взаимодействия с кислотами образуютсясоли со степенью окисления +2. Соли кобальта окрашены в розовый цвет, вследствиеобразования аквакомплекса [Co(H2O)6]2–, а водные растворы солей Ni окрашены в зелёный цветиз-за присутствия иона [Ni(H2O)6]2–.Э + 2HCl = CoCl2 + H2↑Э + H2SO4 = CoSO4 + H2↑3Э + 8HNO3(разб.) = 3Co(NO3)2 + 2NO + 4H2OХолодная концентрированная азотная кислота пассивирует Co и Ni.

При нагревании защитнаяпленка разрушается и оба металла реагируют с концентрированной азотной кислотой:Э + 4HNO3(конц.) = Э(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2OС кислородом кобальт и никель образуют оксиды ЭО с основными свойствами. Эти оксиды нерастворяются в воде, не взаимодействуют со щелочами, но легко реагируют с кислотами,образуя соли Э(II).Соли Co(II) или Ni(II) наиболее часто используются для синтеза соответствующих гидроксидов,например:ЭCl2 + NaOH = Э(OH)2↓ + NaClПри получении гидроксида кобальта (II) из солей сначала образуется синий осадокмалорастворимых основных солей Co(OH)nX2-n⋅ xH2O, а затем розовый гидроксид Co(OH)2.Появление синего окрашивания можно также объяснить образованием гидроксида кобальтасостава 3Co(OH)2⋅2H2O, который образуется вместе с основными солями.

При дальнейшемдобавлении щёлочи в результате дегидратации и старения он меняет окраску от синей дорозовой.Гидроксид кобальта (II) проявляет незначительные признаки амфотерности с преимущественноосновными свойствами. Он легко растворяется в кислотах (с образованием солей Co(II)), арастворение в щёлочи идёт с большим трудом. Однако, наличие кислотных свойств Co(OH)2подтверждается существованием гидроксокомплекса [Co(OH)4]2-.Гидроксид Co(II) очень медленно окисляется кислородом воздуха и переходит в гидроксидаCo(III), окрашенный в коричневый цвет:4Co(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Co(OH)3В присутствии более сильных окислителей, например пероксида водорода, процесс окисленияCo(II) идёт значительно быстрее:2Co(OH)2 + H2O2 = 2Co(OH)3Качественной реакцией на ион Co(II) является реакция образования его нитро-комплексажёлтого цвета.CoCl2 + 7KNO2 + 2CH3COOH = K3[Co(NO2)6] ↓ + NO + 2CH3COOK + 2KClСтепень окисления (III) является неустойчивой для кобальта, поэтому гидроксид Co(III)проявляет окислительные свойства, даже под воздействием такого слабого восстановителя, какион Cl–:2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 6H2OГидроксид никеля (II), зелёного цвета, по кислотно-основным свойствам похож нагидроксид Co(II).

Он легко растворяется в кислотах и практически не растворяется в щёлочах.Длительное воздействие щелочей на осадок Ni(OH)2 приводит к получению гидроксокомплексанеопределённого состава с условной формулой [Ni(OH)4]2−.Гидроксид никеля (II) не окисляется в Ni(OH)3 ни кислородом воздуха, ни пероксидомводорода. Для его окисления необходим более сильный окислитель, например, бром:2Ni(OH)2 + 2NaOH + Br2 = 2Ni(OH)3 + 2NaBrНикель и кобальт в степенях окисления +2 и +3 образуют большое количество комплексныхсоединений. Наиболее устойчивыми их катионными комплексами являются аквакомплексы иаммиакаты, а также комплексы, где лигандами являются полидентантные органическиемолекулы, например, диметилглиоксимат.

Образование нерастворимого комплексногодиметилглиоксимата ярко-красного цвета является качественной реакцией на никель (II):H3CO− … HOCH3╲H3C╱C=N╱╲↘C=N↗╲Ni2+N=C↙↖N=C╱OH …..O−╱╲CH3NiCl2 + 2NH4OH + 2(CH3CNOH)2 = (CH3CNO)4H2N+ 2NH4Cl + 2H2O (реакция Чугаева)Кобальт и никель образуют большое количество нерастворимых солей, многие из которых,например фосфаты, можно синтезировать с помощью обменных реакций в водных растворах:3MeCl2 + 4Na2HPO4 = 2Me3(PO)4 + 8NaCl + HClСредние карбонаты Co(II) или Ni(II) добавлением карбоната щелочного металла к растворам ихсолей получить невозможно.

Вследствие усиления гидролиза в присутствии карбонат ионов,идут процессы образованием плохо растворимых основных, а не средних карбонатов:2CoCl2 + Na2CO3 + 2H2O → (CoOH)2CO3↓ + 2NaCl + 2HCl2NiCl2 + Na2CO3 + 2H2O → (NiOH)2CO3↓ + 2NaCl + 2HCl6.1.1. Вопросы по теме.1. Какие степени окисления наиболее характерны для кобальта и никеля?Какие из них наиболее устойчивы?2. Напишите реакции взаимодействия Co и Ni с соляной и азотнойкислотой3. В какой форме существуют Co(II) и Ni(II)а) в кислой среде?б) в нейтральной среде?в) в щелочной среде?4.

Напишите формулы оксидов и гидроксидов кобальта и никеля5. Напишите реакции получения гидроксидов Co (II) и Ni (II) и Co (III) иNi (III)/6. Охарактеризуйте кислотно-основные свойства Co и Ni(II) и Co и Ni(III)7. Приведите по два примера катионных, анионных и нейтральныхкомплексов Co(II) и Ni(II).8. Какие координационные числа характерны для комплексныхсоединений кобальта и никеля?.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги