Н.С. Ахметов - Общая и неорганическая химия (1109650), страница 120
Текст из файла (страница 120)
Взаимодействие Н8С12 с ННз в концентрированном растворе НН4С! приводит к выпадению осадка [Н8(74Нз)2 с!2]: Н8С1г 4 2пНз = Н8(1ЧНз)гС12 В разбавленных же растворах образуется нерастворимое в воде амидное произ- водное Н814Нгс!: Н8012 4- 2ННз — Н824Нгс! + ХН4С! Хп(ОН)г + 2КОН = Кг[Хгз(ОН)4] Амфотерный характер 7п(ОН)г и его поведение в кислых и щелочных растворах можно отразить следующей схемой: ОН' ( 2 ОН' з О"3 Аналогичным образом ведет себя в жидком аммиаке амид (дигидронитрид) цинка Хп(НН2)г.
Подобно тому как 7п(ОН)г ие растворяется в воде, Хп(71Н2)2 не растворяется в жидком аммиаке, но легко растворяется в присутствии аммонокислот и аммонооснований: 14Н2 НН [Хп(51Нз)4]2', Хп(51Н2)г, [7п(НН2)4]2 14Н' НН; При избытке ионов НН4 образуются аммиакаты, при избытке ионов 2КС51 + Э(С51) = К [Э(С51) ] Вследствие усиления способности к т-дативному взаимодействию в ряду Хпг' — Сс)2' — Н62' устойчивость комплексов с лигандами, способными быть акцепторами электронных пар, увеличивается, например: [нбс1,] 15,2 [Н81 ]' 29,8 [С41С! ]2 1,7 [Сб!4]2 5,4 [Хпс14]2 -1,52 [Хп1 4] г — 0,5 18 ев По этой же причине устойчивость галогенидокомплексов ртути (П) в ряду à — С! — Вг — ! возрастает, например: 74Н2 — дигидронитридоцинкаты (амидоцинкаты). Гидроксид кадмия кислотные свойства проявляет в меньшой степ4, ни, чем 7п(ОН)2.
Однако при длительном кипячении взвеси Сс((ОН)2 в концентрированных щелочах образуются гидроксокадматы. например К,4[С<1(ОН)з], Ваг[сс)(ОН)з]. В отсутствие избытка щелочи они легко разрушаются водой. Волов или менее устойчивые гидроксогидраргираты но выделены. Наиболее прочны комплексы с т-акцепторными лигандами С51 типа [Э(с)з))4]2, которые легко образуются при действии на растворы солей Э (П) основного цианида. Образующиеся вначале осадки Э(СН)2 в избытке основного цианида растворяются: [Нбвг„]2- 21,0 [Н801,]2— 15,2 Цинк и его аналоги образуют различного рода ц и н к а т ы, кадматы и гидраргираты. Так, Хп(ОН)2 легко растворяется в щелочах за счот образования растворимых гидроксоцинкатов: 694 [Н81„]2 29,8 2К1+ Н8(ХОг)г = Н81г + 2КХОз 2К1+ Н81г = Кг[Н8!л] КгБ + НЯЯ Кг[Н88г] 2Нбг+ + 2е = Нбг', р' = 0,02 В гвв Нбг'+ 2е = Н8, 1а = 085 В гав например: НдгС)г + С1, = 2Н8С)г НбгС1г + ВпС1г = 2Н8 + опС14 Таким образом, если комплексные галогениды Хп (П) по устойчивости относятся к двойным солям, то комплексы Нб (П) очень устойчивы и легко образуются в растворах.
Так, нерастворимый в воде Н81г легко растворяется при избытке основного иодида; Таким же образом можно объяснить способность Н88 растворяться в растворах основных сульфидов; Известны многочисленные производные анионных комплексов типа Мг[Э(ВСХ)е], Мг[Э(ЯОз)г], Мг[Э(ХОз)е], по устойчивости относящиеся к двойным солям, а также их кристаллогидраты, например Мг[Э(ЯОл)г] 6НгО. Производные ртути (П) проявляют окислительные свойства: Нь(ХОз)г + Н8 Нйг(ХОг)г Н8С1г + ЯОг + 2НгО = Н8 + НгоО4 + 2НС! Соединения Нд (1).
Для ртути (1) известны черный оксид НйгО, галогениды НйгНа!г, некоторые соли. Большинство производных ртути (1) бесцветны и трудно растворимы в воде. Хорошо растворяется Наг(ХОз)г.2НгО, являющийся основным исходным веществом для получения других производных Нд (1). Рентгеноструктурное исследование показывает наличие в кристалле Нбг(ХОг)г 2НгО иона [Н,Π— Н8 — Н8-ОНг]г . Соединения Нйг в зависимости от условий проявляют восстановиг тельные и окислительные свойства.
Например; Соединения Нд~г весьма склонны к диспропорционированию с выделе- нием свободной ртути и образованием соответствующих соединений ртути (П): Нйг —— Нд(ж) + Нф", гггвв — — 0,13! В В некоторых случаях распад протекает столь быстро, что производные Ннг' получить не удается. Например, по обменным реакциям НбгБ и Нбг(СХ)г не образуются, так как сразу же распадаются на свободную ртуть, нерастворимый Н88 и малодиссоциирующий Н8(СХ)г, Более устойчивы Н8гС1г и НбгВО4, которые, однако, также распадаются при небольшом нагревании и интенсивном освещении.
Производные ртути (в том числе простое вещество) ч р е з в ы— чайно ядовиты. Применение соединений цинка и его аналогов весьма разнообразно. Так, их сульфиды используются в производстве минеральных красок, Н8С!г (сулежа), НйгС1г (калогиель) и другие препараты ртути, а также цинка — в медицине. Особым образом приготовленный кристаллический 2пВ обладает способностью после предварительного освещения светиться в темноте.
На этом основано его применение при работе с радиоактивными препаратами и в рентгенотехнике. Сульфид кадмия СЙБ применяется в качестве фотосопротивления, т. е. вещества, электросопротивление которого зависит от интенсивности падающего на него света. Концентрированный раствор ХпС1г, растворяющий клетчатку, используется в производстве пергамента. Ра з дел !1г' Химия 1-элементов 1,а 47о5 я8 Ец Ся! 4)г юг 54Я я'Ь Ьц 4г» 4!Я Я5У Ят 4)з Тт 41г'е Рг Ия! Рт 4)е 4)Я 4)е Ву Но Ег 4)я+3 4)г+Я 4Р+5 Подсемейство церна .........
Се 4г Подсемейство тербия ........ ТЬ 4)с+г Энергия иониоации е Э',эВ Радиус РадиУс иоатома на Эы цм Символ Электронные конфигурации Атом- Элемент ный (к.ч. 6) нм номер 5,21 0,221 Ва Барий 56 0,1 87 0,1 17 5,58 бяй 6Ф Лантан 5,5 5.42 5,49 5,55 5,63 5,66 4)я бяб 6И 4)е бя-' 47» бя-' 4)Я 6Ф 6Ф 4У 64 0,115 0,113 0,111 0,111 0,110 0,109 0,183 0,182 0,182 0,180 0,181 0,202 Се Рг Ня! Рш Ьш Ец Парий Празеодим Неодим Промегий Самарии Европий 58 59 60 61 62 63 6,16 477 6я-' 0,179 0,115 64 Гадолиний 5,85 5,93 6,02 6,10 6,18 6,25 ТЬ Ву Но Ег Тгп УЬ 4яе 6Ф 4)Я О 4)Я' бя-' 4)Яз 6~ 4)Яз бя"' 4г Я бя-' 0,106 0,105 0,104 О, 103 0,102 О, 101 0,177 0,177 0,176 0,175 0,174 0,193 Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий 65 66 67 68 69 70 47яя 5ця 63 5,43 0,174 0,100 71 Лютеций 7,5 5~Р 6И 0,159 72 Гафний 699 Г Л А В А 1, у-ЭЛЕМЕНТЫ б-го ПЕРИОДА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Д.И.
МЕНДЕЛЕЕВА г-Элементы (как и Н-элементы) относятся к переходным элементам. Они расположены в б-м (4Г-элементы) н 7-м (57"-элементы) периодах периодической системы. 4Г-Элементы объединяют в семейство лантаноидов, а 57"-элементы — семейство актиноидов. г-Элементы обычно помещают в П! группу — в подгруппу скандия. 8 1. СЕМЕЙСТВО ЛАНТАНОИДОВ К лантаноидам относятся. церий Се, празеодим Рг, неодим 51Ь, прометий Рш, самарий Впя, европий Ец, гадолиний Сб, тербий ТЬ, диспрозий Оу, гольмий Но, эрбий Ег, тулий Тш, итгербий г'Ь и лютеций Ьш Электронная конфигурация атомов лантаноидов может быть выраясена общей формулой 4Р 'я5езбре5Р 'бзз (табл. 49). У них достраивается третий снаружи слой (47'-водопой) при одинаковом числе электронов наружного (без) и у большинства лантаноидов преднаружного (5ззбре) слоя.
Согласно химическим и спектроскопическим данным при большой энергетической близости 41- и 5И-состояний для лантаноидов 42-состояние оказывается все же энергетически более выгодным. Поэтому в их атомах (кроме ое1) 5Н-электрон переходит в 41- состояние.
По характеру заполнения 4~-орбитапей элементы семейства лантаноидов разделяются на п о д с ем е й с т в а, Первые семь элементов (Се — Оя(), у которых в соответствии с правилом Хунда 47'орбитали заполняются по одному электрону, объединяются в подсежея1стоо яяерия; семь остальных элементов (ТЬ вЂ” ьц), у которых происходит заполнение 4уорбиталей по второму электрону, объединяются в подсежецстео тербая; 698 Электрон сверх устойчивой конфигурации Г и )яя у Оя( и Ьц, как и у лантана, находится в 54-состоянии.
Т а б л и ц а 49. Электронные конфигурации, атомные и ионные радиусы, энергия и ионизация атомов бария, лантана, лавтаноидов и гафния 0,18 0,15 При незначительном возбуждении один иэ 47'-электронов (реже два! переходит в 5<(-состояние.
Остальные же 47<>лектроны, экранированные от внешнего воздействия бээбуе-электронами, на химические свойства большинства лантаноидов существгнн<то влияния не оказывая>т Таким образом, свойства лантаноидов в основнол< определяк>т 5<7>бэээлектроны. Поэтому лантаноиды проявляют большое сходство с элементами П1 группы — сканднем и <то аналогами. Наибольшее сходство с лантаноидами проявляя>т нттрий и пантин, атомные и ионные радиусы которых близки к таковым у э>лементов < емгйства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
