SHELOCH (739732), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

С у л ь ф и д ы щелочных металлов (Э₂”S) представляют собой бесцветные твердые вещества, на воздухе постепенно разлагающиеся. Для теплот их образования из элементов даются следующие значения (кДж/моль): 447 (Li), 372 (Nа), 426 (К), 347 (Rb) и 339 (Сs). Они хорошо растворимы в воде и для них известны кристаллогидраты Э₂S·nН₂О, где n = 9 (Nа), 5 (К) или 4 (Rb, Сs). В результате гидролиза их растворы показывают сильнощелочную реакцию. Под действием кислорода воздуха постепенно идет окисление с образованием тиосульфата:

2 Nа₂S + 2 O₂ + Н₂О = Nа₂S₂O₅ + 2 NаОН

Аналогичные сульфидам с е л е н и д ы и т е л л у р и д ы известны для всех шелочных металлов, но гораздо хуже изучены. При обычных условиях они бесцветны (кроме желтоватого Сs₂Те).

Практическое значение имеет почти исключительно сеннистный натрий. Получают его обычно путем восстановления Nа₂SO₄ c углем при 900 °C. Рсакция илет в основном по уравнению:

Nа₂SO₄ + 2 С + 222 кДж = 2 СО₂ + Na₂S

В присутствии соединений железа (играющих роль катализатора) Nа₂SO₄ может быть восстановлен до Nа₂S водородом уже при 600 °С. В отсутствие воздуха он плавится при 1180 °С, а заметно испаряться начинает лишь выше 1300 °С. Сернистый натрий используется главным образом в производстве органических красителей и в кожевенной промышленности. Он является также одним из часто применяемых дегазаторов.

Кипячением раствора сульфида с избытком серы (или сплавление, сульфидов с серой) могут быть получены п о л и су л ь ф и д ы, из которых для К, Rb и Сs были выделены и изучены все члены ряда Э₂S_n вплоть до n = 6, а для Na до n = 2. Гидролиз их растворов уменьшается по мере повышения n.

Из н и т р и д о в щелочных металлов (Э₃N) легко образуется только Li₃N (т. пл. 845 °С). Взаимодействие между литием и азотом медленно идет уже при обычных температурах и быстро при 250 °С.

Нитриды других щелочных металлов могут быть получены взаимодействием их паров с азотом в поле тихого электрического разряда (или термическим разложением соответствуюих азидов в вакууме). Все они более или менее сходны по свойствам с нитридом лития, но гораздо менее устойчивы. Так, Nа₃N медленно разлагается на элементы уже при 200 °С, а нитриды К, Rb и Сs даже взрывчаты. Следует отметить, что имеющиеся данные по нитридам тяжелых щелочных металлов не очень надежны.

При нагревании в атмосфере водорода нитрид лития переходит в гидрид (с одновременным образованием аммиака). Наоборот, несколько более сильным нагреванием LiH в атмосфере азота может быть получен Li₃N. В качестве промежуточных продуктов при том и другом направлении реакции образуются а м и д (LiNН₂) и и м и д лития.

Для фосфидов щелочных металлов характерны формы Э₃Р (где Э — Li, Nа, К) и Э₃Р (где Э — Nа, К, Rb, Сs). Известен также фосфид лития состава LiP. Все эти вещества могут быть получены прямым взаимодействием элементов. Водой они легко разлагаются.

Из карбидов щелочных металлов (Э₂С₂) путем непосредственного взаимодействия элементов при нагревании образуются Li₂C₂ (теплота образования 59 кДж/моль) и отчасти Nа₂С₂. Последний и его аналоги могут быть получены взаимодействием щелочного металла с ацетиленом. При 50 (К) или 100 °С (Nа) образуются кислые ацетилиды (по схеме, например, 2 К+ 2 Н₂С₂ = 2 КНС₂ + Н₂), которые выше 200 °С распадаются на соответствующий карбид и ацетилен (2КНС₂= К₂С₂ + Н₂С₂).

В чистом состоянии карбиды щелочных металлов представляют собой бесцветные кристаллические вещества. Все они (несколько менее других Li₂С₂) характеризуются своей исключительно высокой химической активностью. Даже в атмосфере таких газов, как SO₂ и СО₂, они самовоспламеняются. Взаимодействие их с водой сопровождается взрывом причем металл сгорает, а углерод выделяется в виде угля. Лишь при медленном доступе водяного пара разложение Li₂C₂ и его аналогов протекает сравнительно спокойно и сопровождается выделением ацетилена по схеме:

Э₂С₂ + 2 Н₂О = 2 ЭОН + С₂Н₂

Силициды щелочных металлов могут быть получены из элементов при 600-700 °С (в замкнутой системе). Для лития известны сине-фиолетовый Li₂Si (т. пл. 752 °C) и серебристо-серый Li₄Si (т. пл. 633 °С с разл.), а для остальных щелочных металлов характерен тип ЭSi. Силициды этого типа чрезвычайно чувствительны к влаге, а взаимодействие их с водой имеет взрывной характер. Выше 350 °С в вакууме NaSi распадается на элементы, тогда как производные калия, рубидия и цезия с отщеплением большей части металла переходят в силициды ЭSi₈.

Из б о р и д о в щелочных металлов описаны NаВ₆ и КВ₆. Оба они могут быть получены взаимодействием элементов при температурах порядка 1000 °С (под давлением). По отношению к нагреванию и воде они устойчивы. Термическая диссоциация КВ₆ в вакууме (10^-4 мм рт. ст.) начинается лишь при 750 °С.

Из сопоставления свойств щелочных металлов и их соединений видно, что по ряду Li-Сs они в общем изменяются весьма закономерно. Подобно тому как это имело место у В и Ве, первый элемент подгруппы — литий — занимает несколько особое положение. Малая растворимость его солей с анионами СО₃^2-, РО₄^3- и F^-, а также гидроксида, сравнительная легкость отщепления от нее воды при нагревании и некоторые другие свойства приближают литий к магнию и кальцию. Однако в основном литий все же является типичным щелочным металлом.

Характеристики

Список файлов реферата