Н.С. Полуэтков, В.Т. Мищенко, Л.И. Кононенко, С.В. Бельтюкова - Аналитическая химия Стронция (1110096), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Титанат Яг входит в состав керамических масс с полупроводниковыми свойствами, а также используется в ювелирном деле. Стронциевые соли жирных кислот, так называемые гстронциевые мылаэ, при- меняют при изготовлении специальных видов консистентных смазок. Галогениды стронция используют в холодильной промьппленности, медицине и косметике. Фторид стронция — перспективный материал для оптики и лазерной техники (435), в производстве полупроводниковых пленок, квантовых счетчиков и люмипесцентных материалов, при хемосорбции осколочных элементов, производстве смазочных материалов.
Из фторида стронция может быть получена оптическая керамика, отличающаяся большой механической прочностью и устойчивостью к резким перепадам температур. Сульфид стронция входит в состав люминофоров, характеризующихся длительным послесвечепием. ЯлИЗИЧЕСКИЗ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРОНЦИЯ Стронций — мягкий серебристо-белый металл, ковкйй и пластичный; он полиморфен. Установлено существование трех модификаций стронция: сл, р, Т.'До 215' С устойчива кубическая гранецентрировапная модификация (ы-Яг), между 215 и Г>05' — гексагопальная модификация ())-Яг), выше 605' — кубическая, объемвоцептрированная модификация (Т-Яг).
Ниже приведены основные физические константы стронция !1110). 5,692 11,027 Атомный эвс Атомный объем, сллг)г-аслам Атомный радиус А Иоииый радиус (по Гольджыидту), А Плотность (20 'СЪ г,лвллг Элвитрохиыичвсиий зиэиззлввт, ллг/кулак Удельное злвитросаллротизлвиив, ак см-' Термический иозффицивит злвитросоирстиэивнии Тлл., 'С Т.кии., 'С Твилвта плавления, как/г Теплота исизрвиии, ка.л,'г Удельная твиловыкость (20 'С), кал)г град ДавЛеНиЕ Пара, ллм рт.ст. Поверхностное изгижвиие, дан)слл Модуль упругости, крдллллл Модуль сжатия, кГАамз Твердость по Бриивлзю, кГ!ллмз Свчвиив захвата твллоэых ивйтроиоз, барк/аклам Энергия иоииззции (.и): Эг' 8г+ 8гл Эгзл 87,63 34 2,15 1,27 2,63 0,45104 22 76.10-л (Π— 100 'С) 0,00240 770 1380 25 383 0,176 10 — г (462 .С) 1 (733 *С), 100 (1092 'С) 165 1600 1220 13 1,16 По химическим свойствам стронций сходен с кальцием и барием, занимая промежуточное положение между ними.
В соединениях стронций двухвалентен. В ряду напряжений стронций находится среди наиболее электроотрицательных металлов, что обусловливает его большую химическую активность. Стронций является сильным восстановителем, его нормальный электродный потенциал равен — 2,89 в. В соответствии с величиной нормального потенциала стронций легко вытесняет водород не только из разбавленных кислот, но и из воды, а также все тяжелые металлы нз растворов их солей. Металлический стронций быстро окисляется на воздухе, образуя на поверхности желтоватую пленку, в которой, наряду с нормальной окисью ЯгО, частично содержится перекись ЯгО, и нитрид Яг,Х;, при нагревании на воздухе воспламеняется, а порошкообразный стронций самовоагорается при комнатной температуре.
С неметаллами стронций соединяется весьма энергично с выделением значительного количества тепла. При повышенных температурах стронций взаимодействует с водородом (выше 200' С), с азотом (выше 400'" С), с фосфором, серой и галогенами. Стронций почти не подвергается действию концентрированных растворов едких щелочей. Концентрированные кислоты (НКОг и Н,ЯОг) на стронций действуют слабо; разбавленные — растворяют стронций с обрааованием соответствующих солей, последние бесцветны. Соли минеральных кислот с анионами С1, Вг, 7 в 5)Ог легкорастворимы, с анионами Р, ЯО~~, СО, и РОг — труд норастворимы в воде. СОЕДИНЕНИЯ СТРОНЦИЯ Неорганические соединения стронция О к и с ь с т р о н ц и я представляет собой белое тугоплавкое вещество с температурой плавления 2430' С.
Получают ЯгО в аморфном состоянии путем прокаливания карбоната стронция при 1100' С. Ке могкно получить также в кристаллическом состоянии (кубические кристаллы, плотность 4,7 г/сжг). Гидроокись стронция Яг(ОН), получается при взаимодействии аморфной окиси стронция с водой с выделением большого количества тепла. С избытком воды образует гидраты, наиболее богатым водой является октагидрат Яг(ОН),.ЗН,О.
Моногидрат полностью обезвоживается при нагревании до 100' С, выше 400' С образуется ЯгО. Октагидрат гидроокиси стронция— бесцветные тетрагональные кристаллы, плотность 1,90 г/скг. Он растворяется в воде с отрицательным тепловым эффектом ( — 14,6 ккал/моль), в то время как при растворении в воде безводной гидроокиси выделяется 11,6 ккал/.коль тепла. Растворимость Яг(ОН), в воде сильно возрастает с повышением температуры и при 100' С составляет 21,83 г в 100 г воды. Водный раствор гидроокиси поглощает СО„при этом выпадает в осадок ЯгСО,. П е р е к и с ь с т р о к ц и я ЯгО, образуется при окислении окиси стронция кислородом прк высоком давлении. Гидрат перекиси стронция (ЯгО, 8Н,О) получается при действии 11,0., или Ба,О, на раствор гидроокиси стронция; при нагревании до 100— 130'С гидрат обезвоживается.
При 700 — 800' С перекись стронция разлагается с выделением кислорода; в воде перекисьрастворяется очень мало (0,008г/г при 20' С), а разбавленные кислоты ее разлагают. Галогеннды стронция образуются при взаимодействии стронция с галогенами, а также при растворении ЯгО или ЯгСО, в галогеноводородных кислотах. Среди галогенидов фторид занимает особое положение, поскольку он почти нерастворим в водо и в разбавленных кислотах. Ф т о р и д с т р о н ц и я можно получать в виде белого осадка путем обработки гидроокиси или карбоната плавиковой кислотой или при осаждении ионов Ягг+ ионами Р .
ЯгР, — бесцветные кубические кристаллы, труднорастворимые в воде (0,1173 г/л при 17,4 "С). Растворяется в горячей соляной кислоте. Х л о р и д. с т р о н ц и я кристаллизуется из раствора при температуре ниже 60' С в виде гексагидрата ЯгС1, 6Н,О, представляющего собой гексагональные иглы, расплывающиеся на воздухе. При температуре выше 60' С кристаллизуется дигидрат в виде прямоугольных пластинок. Нагревание дигидрата выше 145' С (при давлении выше атмосферного) приводит к образованию моногидрата ЯгС), Н,О.
71оследний при нагревании до 250' С полностью обезвоживается, причем наблюдается частичный гидролиз. В воде ЯгС), растворяется очень легко (43,5 г в 100 г воды при 0' С). Б р о и и д с т р о н ц и я — бесцветные ромбнческие кристаллы, хорошо растворяются в воде (50,6'$ при 20' С). Из водных растворов при температуре ниже 18,62' С кристаллизуется гексагидрат ЯгВг, 6Н,О, а выше этой температуры — дигндрат ЯгВг, 2Н,О. Бромид стронция растворим в этаколе.
И о д и д с т р о и ц и я представляет собой бесцветные кристаллы. При температуре ниже 83,9' С из водных растворов кристаллизуется ЯгЗ, 6Н,О, при более высокой температуре— дигидрат ЯгЗ, 2Н,О. Иодид стронция растворим з этаноле. С у л ь ф и д с т р о н ц и я — бесцветные кубические кристаллы. В воде подвергается гидролизу, Получается при восстановлении ЯгЯ04 углеродом. Особо чистый ЯгЯ (для люминофорных составов) получают действием сероводорода на ЯгСОг при900' С. Г и д р и д с т р о н ц и я ЯгН, — бесцветные кристаллы. При нагревании до 800' С разлагается, при нагревании в атмосфере азота превращается в желтый имид ЯгГч"Н. 15 Н и т р и д с т р о н ц и я Бгзг), — черные кристаллы, легко разлагаются водой 8г,Мз -+ 8НгО = 2ХНо+ 38г (ОНЬ.
Растворы металла стронция в жидком аммиаке имеют синий цвет, после отгонки из них аммиака получается аммиакат Бг(5)Нз) медно-красного цвета с золотистым блеском. Последний в присутствии катализатора (например, платины) разлагается с образованием белого амида стронция Бг(ХН,)„который при нагревании в вакууме превращается в имид.
При нагревании имида стронция в высоком вакууме получается красновато-коричневый кристаллический пернитрид Бг,Мю разлагаемый кислотами с выделением азота. С углеродом стронций образует карбид БгС„который, как и СаСг, раалагает воду с выделением ацетилена. Из кислородсодержащих солей стронция наибольшее значение имеют карбонат, нитрат, сульфат. К а р б о н а т с т р о н ц и я БгСОл — бесцветные ромбические кристаллы. Получается при обработке сульфида стронция водным раствором соды или при осаждении карбонатом аммония из растворов стронциевых солей.
Карбонат стронция очень трудно растворим в воде (1,1 лгг в 100 г воды при 20' С). Его раствор вследствие частичного гидролиза имеет щелочную реакцию. Присутствие в воде углекислоты значительно повышает его растворимость вследствие образования бикарбоната. БгСО, растворим в растворах аммонийных солей, легко разлагается кислотами. При температуре 929' С ромбический БгСОз переходит в гексагональный, который плавится при 1497' С (при давлении СО, 60 аяглг). С у л ь ф а т с т р о н ц и я — бесцветные ромбические кристаллы. Является практически нерастворимой солью (растворимость 41,4 лгг БгБО, в 100 г воды при 18' С); с сульфатами щелочных металлов образует труднорастворимые двойные соли. При нагревании выше 1152' С обычная ромбическая модификация сульфата стронция переходит з другую, вероятно, моноклинную. Сульфат стронция плавится при температуре 1580' С, предварительно теряя БО,.
Н и т р а т с т р о н ц и я — бесцветные кубические кристаллы. Его растворимость составляет 70,8 г в 100 г воды при 20' С. При низкой температуре из водных растворов Бг(ХОз), кристаллизуется его моноклинный тетрагидрат Бг(ХОз), 4Н,О, который при нагревании вьппе 100' С легко теряет воду. При дальнейшем повышении температуры отщепляется кислород, образуется нитрит и только при сильном прокаливанип происходит переход последнего в окисел. В абсолютном этаноле нитрат стронция растворяется плохо (1: 8,5 10') и еще труднее в смеси равных объемов этанола и этилового эфира (1: 6 10'). Этим пользуются для отделения стронция от кальция. Таблица 4 Произведение растворимости (ПР) некоторых соединений стронция [12481 Помимо указанных соединений, стронций образует со многими элементами ряд бинарных соединений, таких, как бориды, силициды, арсепиды, сульфиды и др.
В табл. 4 приведены данные о произведении растворимости некоторых неорганических соединений стронция. Органические соединения стронция Ион стронция образует комплексы с болыним числом органических соединений. Подробно изучено взаимодействие стронция с аминополикарбоновыми кислотами И34, 456]: этилепдиамиптетрауксусной [89, 411, 914, 956, 964), иминодиуксусной [773] и ее производными И8, 869], нитрилотриуксусной [503, 914, 1005), гексаметилендиаминтетрауксусной И22) и другими кислотами этого типа [608, 764, 948, 993, 1062, 1091, 1092]. Исследованы комплексные соединения стронция с 8-оксихинолином и его производными [389, 738, 876, 1074, 1078], с купфероном И361] и его флуореновым аналогом И095], а также с г[- фенилбензоилгидроксиламином [640). Установлено, что стронций образует комплексы с некоторыми р-дикетонами, такими, как ацетилацетон [394], дибензоилметан И338], 2-фуроилтрифторацетон И027], 2-фуроил-2-теноилметан И338], 2,2,6,6-тетраметил-3,5-гептандион [542, 1297] и их производным бис-ацетилацетонэтилендиамином И9].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
