Л.Н. Комиссарова - Неорганическая и аналитическая химия Скандия (1110079), страница 10
Текст из файла (страница 10)
теплоечкоеть (298) Дж/чот К етанлартная энтропии (298, Я), Дж/чол К Теплоты, кцж/мол: фазоаою перехола Дебаеаекая течпература, К Работа аыхода электрона, эВ Сродетно к электрону, эВ Злек гроеопроп~аленне прн 298 К, чкОы ем: полнкрнеталл. образец чонокрнеталл (рт,р ) то же, (рх) то же, (р,) Козффнпнен г Холла, !' ем/амп !ауге гекеагонатьная плотноупакоааннан типа Ме, пр.
гр. Рбз/попс а =- 0,33085 е .—. 0,5280 2 2,989 0,16406 15,041 1 337 4,0! ыло 377.8 3!4,2 426 3,5 О,!8! )1590) (1590! !!и 7! !1817! )1433) !1626! (2145! !2535! 35 2.1, Металлический скандий 34 Гтава 2. Физико-химическая характеристика скандия Продолжение таблицы к Удельная магнитная воспрннмчнвость прн 3ОО К («,„): полнкрнсталлнческнй образеп [2536[ 295,8 1О ь 295,9 10 ь 298,0. 10 ь 289,6 ° 10 а монокрнсталл то же, «(а) то же, «(с) Твердость, кг/мм: 2. [890! [1433! [891! [ш17! 50 36 40 мнкротвердость твердость по Внккерсу тверлость по Брнныпо Эластичные свойства: Сжатне, см /кг 17 5 10 Ю,з 1О 5,78 1О' 7,67 ° 10 3,00 1О 0,279 1.16 нзотермнческое аднабатнческое Модуль Балка, кг/см' Модуль Юнга, кг/см Модуль слвнга, кг/см Отношенне Пуассона Константа Грягнаизегга ' Под давленнем (333,3 кбар) металлнческнй бс кристаллизуется в тетрагональной сннгоннн: структурный тнп Мр, пр.
гр. Р42,2, а = 0,473 н с = 0,318 нм [2433[. 11 Экспернменгальные данные о взанмодействнн сканлня с пгег2очнымн, пзелочноземельнымн металламн, Яа, Мо, Ч, Те, Аг н актнннаамн отсутствуют. Скандий — прекрасный геттер, он очень легко поглощает газы, взаимодействуя с ними, на воздухе при 20'С покрывается защитной пленкой 8с203 толщиной О,!5 — 0,60 нм (890, 1108]. Заметное окисление металлического порошкообразного скандия на воздухе начинается при 250' С, в атмосфере кислорода — при 200' С, тонкая пленка металлического скандия (40,0 нм) полностью окисляется при 300' С.
Реакция окисления протекает значительно быстрее в присутствии воды. При окислении металла на воздухе и в вакууме поверхность металла в интервале 20-1200 С состоит только из Бс203 [890, 1488] и лишь выше 1200' С образуется смесь Бс201 и БсН, (1488]. Была выявлена аналогия в реакциях взаимодействия скандия с 02, Н20 и СО2 (298-523 К). Реакции бимолекулярны, установлена зависимость константы скорости реакции от температуры. Скорость реакции максимальна для 02. В случае Н20 и СО2 она крайне мала и не зависит от температуры [!509]. Взаимодействие с водородом происходит при 450'С (80Н,), с галогенами— в области 400 — 600 С (БсНа!3)„реакция с азотом начинается только выше 600' С (БОЬ() и протекает со значительной скоростью при 800' С (842].
Скандий реагирует с подавляющим большинством ме~аллов '), образуя интерметаллические соединения или твердые растворы. Лишь с огра- ниченным числом металлов(Сг, Ч, ЫЬ, Та) бинарные системы Яс — М относятся к простому эвтектическому типу, причем состав эвтектик характеризуется повышенным содержанием скандия (75-97 ат %), а температура плавления колеблется от 1080' С (Бс — Сг) до 15!9 С (8с — Та). Система Ва — Бс характеризуется ограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях.
Взаимодействие скандия с легкими РЗЭ, Т), ТЬ при высоких температурах и в жидком состоянии сопровождается образованием непрерывных твердых растворов, которые при понижении температуры имеют ограниченные области существования. С итгрием, гадолинием и другичи РЗЭ второй половины редкоземельного ряда, циркониеч и гафнием он образует непрерывные ряды твердых растворов. С многочисленными представителями металлов различных групп периодической системы лля скандия получены интерчеталлические соединения, состав которых разнообразен, в них соотношение Бс; М может изменяться в пределах от 4: 1 до 1: 13 [58, 59, !54, 674, 18!7].
При этом только М8, Мп, РЬ, 8Ь, В(, Ро, Ри образуют по одному соединению, для большинства металлов известны соединения двух (Си, Сб, Ре, 1г, Р1, Ке, Тс)'и трех (А8, Ве, Со, Оа, 1п, Се, Ки) составов, в случае дп, Аи, А! обнаружено существование 4, а для )ч(! и Рб — 5 соединений. С многими из них образуются твердые растворы, область которых часто невелика. Более типичны они для МВ, Сб, !и. Наиболее характерны составы соединений, отвечающие формулам 80М и БсМ2, можно считать достаточно распространенными и соединения 50М3 и 802М. Большинство представителей этих групп соединений имеют кубические структуры типа С8С! и АиСиз и структурные типы фаз Ла веса (МОСиз и Мйк.пз), что в значительной степени определяется небольшим, подходящим для формирования таких структур размером атома скандия.
Для бинарных интерметаллических соединений как простого, так и более сложного составов несыта характерны также структурные типы, относящиеся к гексагональной (типы М87пт, !пдпт, (п%2) и тетрагональной (Ба28Ь, А!В2, М08!2) сингониям. Как правило, в структурах бинарных интерметаллидов к.ч. скандия равно 6 (табл. 3). Бинарные интерчеталлические соединения, в своем большинстве, плавятся или разлагаются ПРИ тЕМПЕРатУРаХ, СУи1ЕСтВЕННО МЕНЬШИХ, ЧЕМ Т„л СКаНДИЯ, ИЛИ бЛИЗКИХ к ней.
Лишь единичные соединения о~личаю~ся повышенной температурой плавления: 8сзКе24 (2575'С), БОКи (2210' С), 50Ке (2035' С). Ряд соединений скандия с металлами платиновой группы, Ке и Ое состава БсМ2 (М = Ки, КЬ, Оа, (г, Ке, Ое), БсзКе24 и 8ОКи обладают сверхпронодимостью при низких температурах (0,88 — 4,6 К) (18! 7] Образование гетероядерных двухатомных кластерных ионов установлено в газовой фазе, в частности, 8ОЕеь (2009]. Интерметаллические соединения характерны и для тройных систем (табл. 4). Они образуются на основе соединений состава 80М, БсМ2, 80М3, 8стМл, 8сзМ12, 806М23, 8ОМ12 и др., в которых либо Бс, либо металл М частично замещаются на металл М .
Многочисленные тройные соединения были получены в системах 8с — А( — М (М = Си, дп, Ее, Со,%, У, Бп, Оа, Ое, Ки, Рб), Бс — М вЂ” Х (М =ЗИ-, 42(-, 51(- переходные металлы Мп, Ре, Со, %, Си, Мп, У, РЗЭ, Мо, КИ, 1г; Х = Оа, 37 2.1. Металлический скандий Продолжение таблицы 3 Кубическая Тетрагональная Гексагонвльная Ромбическая Тетрагонагьная Ромбическая Гексагогсаяьная Ромбическая Гексагональная Гексасональная Кубическая Бег мз Структурный гип Формула Пр.
гр. Сингония Бсгмг Бег Ма Без М Рглзгл. БсМ Кубическая С5С1 Ромбическая Гексагональная Кубическая Теарагональная Гексагональная Без м Бед М Бс- М 5сзмд Без Мад Боб маб Бес, Мд Бсн Ч,в Бс,ЗМн Бс!9 Мб Бс4д Мг Бес>Ма> РтЗт Атпаа Стет Кубическая Рочбическая 19аС1 тп СгВ, ЕеВ Мв МБСпг Ромбическая Ромбическая Гексагональная Кубическая Рба/ттс РдЗт. Кубическая Кубическая Кубическая Тетрагонаяьная Гекстонагьная Бсч> Аморфный Тетрагональная Гексагонаа ндя /4/>лп»п Рбг/тгпс Маваг . М37п> Кубическая Гексагональная Гексагонаяьная Гексагональная Рочбическая Ромбическая Рочбическая Кубическая Рбз/тгит Рбз/тте Рбз/ттс Сттт /тпа а С'тот РтЗт А!Вг М82пг 1пМг О а 2г> СеСог Хг5» АпСвз Кубическая Кубическая 11 По лвнным (2277(, кубический Бсгп со структурным типом С9С! в лейсгвнтльносаи имеет состав Бс, с1пв 9.
Соелинение состава Бс1п *в т кристаллизуется в тетра!опальной сингонпи, Р4/ттт. структурный тип АвСп. БсМ, Таблица 4 Т!Спз СдМто и Бп Ромбическая Гексвгондльидя Гексагональная Рглпт Рбз/ттс Рбг/глтс /тЗ 24/па Тройные бескислородные соединения скандия Структурный тип Пр.ар.
Литература Формула Сингония Бом 4 Кубическая Тетрагональная Аморфный Гексагональная Кубическая Ромбическая Моый [1817. 2433( (1317, 2433( (13!7, 2433( [18171 [2433! (!8!7( Бс мул 5с МА! БсчСа Бомба БсМБгп БсМА!з Рб,/т ас Рбз/ттс /тта Рбг/ттс 14/тт т РтЗт Ы82пг МБХпг СеСпг гпгч!г 1..аг БЬ АпСпз Сп М.
Со, Си М С«а Се У, Од, ТЬ, Оу, Но, Ег 1ексагональная Гексагональная Ромбическая 1ексагональная Бсмз Бсчг Рб/тглт 143 т Стет СаСвз о-Мп Бссдг 'П Миг НаХпо Тетрагональная Кубическая Бом,г 5смаа !страгональная Кубическая 74/ттгга РШЗс РтЗт С5С1 124331 Кубичсскан Бом>А! 36 Гзава 2. Физико-химическая характеристика скандия РЬ, Бп, Се) [15, 50 — 52, 135, 161, 257, 463, 670, 672, 678, 680, 807, 851, 1056, 1142, 1951, 2066). Для них, как и в случае бинарных интерметаллидов, типичны о~носи~ельно простые составы: 50ММ', ЯсМЗМ', БсММЗ, ко~орые также кристаллизукгтся, как правило, в аналогичных структурных типах, принадлежащих к кубической (типы СБС!, АвСвз, В!Рз), гексагональной (типы МВХпг, ГерР,!пХ(2 и др.) и тетрагональной ([.а28Ь, о-Т!Св) сингониям.
Таблица В Бинарные интерметаллические соединения скандия !2433, 1817] Сп, Ав, Ан 122761, Мй, Хп [2274(. Сд, НБ, А!. Со, НЬ 1и!'! [2277(. Кв [2619(, КЬ (1913(, Рд. 1г, Рс БЬ, В1,09 Оа. бе Оа, Ое У, Сд>ТЬ, Ег,2г, НГ Аг, Ее, Со (26031, ",га, Ке, !г(2Г>191, КЬ Ее (2713( Сп, Ай, Ап [2276( Мп, Тс, Ке, Ее, Кв (!9!2(, 05 Уп [2274( 2п (27171 гп Оа Оа бе Аг (5191, Оа, гп 12276(, КЬ (!913(, Рд, Ра Ап (2276( Сд, Нв Нв, Сд (22751 Рл АБ, Ап [2276( Со [1969, 27!6( Ве, М Тс Сд [2275, 2235( 2п (2274( Ве Со, М (24701, Рсг Со А1, Хп, гп [2277( Рс, КЬ [1913( Ав Ао [22761 Кв Оа М Ве Ро, КЬ 119131, Рс! Со !п (2277( На, Хп [2274] Ай, Ао, Рд, Мл [2345( Оа, бе, Бп (1592(, РЬ Гге Мй, Тс, Кс Ее Кп, гг,бб Ое Хп (2274[ Ее 05, 1Г КЬ (1913( Р43т 24/тат Рбз/ атс Рита /4/ттт Рита С6/ттс Рита Рбз/тгпт Рбз/таас РтЗт Рпта Рбз/пнис /т3 24/т Рбз/тст Рита !43т РАЗт РтЗт /4/гатт Рбз /пппг Р43т Р43т РтЗ Таз 1Ч а А!!Со 19!11п Со>Б! Мобг РЬС11 о-1.а Оа>Ттз СсгМ> ТЬ>Н!1> АпСпз Бе!Со Мй>Сд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
