часть 2 (975558), страница 97
Текст из файла (страница 97)
23.3. Особые свойства гелия Встреча>опп>йся в природе гелий состоит и основном пз 'Не, хотя и содержит -! О с ат. «4'Пе. В больших количествах лНе можно получить при помощи ядерных реакций п при (!' -распаде трития. 1Кидки» «Не является нормальной жидкостью, на "Не проявляет особые свойства, пе присущие пи одному нз известных веществ.
)Кндкост>ы образующаяся при 4,!8'К (Не 1), имеет свойства нормальной жидкости. При дальнейшем охлаждении до 2,178" К н дав. ленин 1 ал>л> образуется так называемый Не П. Температуру этога превращения называют Х-точкой, ана незначительна изменяется с изэ>еиениел> давления. Переход Не 1 в Не И сопровождается исчезновением некоторых физических свойств, Не 11 обладает настолько небольшой вязкостью, чта ее можно измерить только самыми чувствительными методамн. Кроме того, Не 11 имеет огромную теплаправадность. Он образует исключительно топкие пленки, толщиной всего в несколько сот атомов, скользящие как бы без трения.
Некоторые исследователи расс«>атривают Не 11 как четвертое состояние вещества, В настоящее время не представляется возможным дать полного теоретического объяснения этих свойств гелия. ХИМИЯ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ Открытие способности инертных газов вступать в подлинные химические взаимодействия сделано совсем недавно; в настоящее> время разработана химия в основном только ксеиона, н в некоторой степени криптона и радона. После наблюдений о том, что О, реагирует с Р(Р, с образованием соединения 10+1(Р!Еи ! (см. стр. 208), в 1962 г, Бартлетт высказал 23.4.
Химия кеено~а Ксенан непосредственна реагирует талька с одним элементам в свободном виде — фтсйюм: и пистон>пее время известны соединения ксенана ь сосна»иип окислении >и !1 д > Т'111; некоторые пз э>пи саедипеинп весь«и> уе>с»>~пни>. и ик м>ию>о >ишс п»ь > бц>ппп>с шкп>- чествах. Наиболее инж>п>е сенди>н ип» >,сс>пи>л и и ко>я~> >,и ик соойства приведены в таб>.
23,2 Гн щ>>н уд ' Важнейшие соедкпенпк ксеконне Физическое еоееояине Со«ионин» окисления т. ил с При иея,нн я Соединение серунерре !40 Лииейння Гидр«ив«сетон до Хе+О.,; энергично риссворяется в жидком НР Веснветные крнстнллы 1! Хере Хере.езьре Твердое шел>ос вещество Веснвстиые кристаллы Устойчив, еые = — 55 ккол>ц>ол« Мал«устойчив Плоск«я 12 Хере Всецветные кристаллы Х«0>се мысль, что поскольку потенциал ионизация ксеноца почти равен нотепциалу ианизацин молекулы кислорода. то кссиан должен вступать в аналогичную реакци>о. Свое предположение Бзртлс » подтвердил затем получением красного кристал,тическога всщсстии при непосредс>венком взаимодействии Хе и Р1Р«.
которос в>ючиж считали ХеР1Р«. Открытие Бартлетта привело к чрезв>нчайно быстрому и бурному развитию химии ксенона. Последующими рабатами было показана, что стехиометрическпе соотношения в гексафтароплатинате(Ч) сложны н что могут образовываться соединения типа Хе(Р1Г«)к, где 1((х((2; истинная природа этих соединений в достаточнон к>ере не ясна. Изучение др)- гих гексафтарпдов показало, пате нз иих, которые являются термодинамически неустойчивымн (Р1Г«, 1(цГ«, (спг«, РиР«), реагируют с ксенаном при комнатной теки>еритуре, н то время как устойчивые гексафтариды (например, ()Г«, >(рГУ«, !гГ,) не способны реагировать при обычных условиях. 459 иняртиые гдзы 458 пров .
Е<нвнвввное Соедннвннс ! Соегечннг оннсленнн Т. пл., Струн!урн Првнечвннн Бесцвеп<ые нрнегаллы 47,7 '<71 Искаженная октаэлрнчее- кая Свг Хег в Квадратная ян- р»цнда Трн!'овальная <жраинда Бесцветный гаэ Ьеснпегяая соль Тетраэдрнчее кая Октаэлрнчес. кая ."ео, Лнноны НХеов нхо„ Н ХеО, нзвестны Хео', В Другие еоедпнвнап. гене», нвн Хеа,рп обнвружгпн нвсс.гпенгронвгрнчвенн нпн по вннеенонннп спок<ран, нвпрйнвр Х<О, н го же арене Хвр, Хгрв, Хер,. ХсОР, н г.
д. определенно не уегайоваепн нлп неуеговчнпы. Флгари<уо<. Хорошо изучены фторнды Хе)г„ХеГ» и Хесе. Кон станты равновесия реакций Хе+ Ре = Хере Хе! в+ Гг = Х ер» Хер, + Гг —— Хе)гв в настоящее время известны для интервала температур 300 — 775', так чта принципиально возможно получение бинарных фторидов достаточной степени чистоты при правильном выборе условий реакции.
Практически, однако, применяют следую<дне оптимальные препаративные методы, позволяющие избегать использования констант равновесия. Чтобы получить ХеГв при непосредственном взаимодействии элементов в свободном виде, его необходима удалить из зоны реакции; Бесцветное твердое вещество Твердое желтое веще. ство Бесцветная жндноеть Бесцееп<ые крист»ллы Устойчив, ЛН»е" = :=- — 96 кка,!)ноль разлагаетея прн температуре выше 5<)в М«тойчяв до 4аов Устойчивое еоедв пенне Вэрываетея, ДН ',"* ==+с6 ккоэ < но.ш Гпгроекопя <ен: <мгой <нв в ра створе Взрывается прежде чем ои прореагирует дальше с образованием ХСГ,, Обычно смесь Хе н Ре цнРкУлнРУет по спиРали, садсРжащсй секпню никелевых трубок, нагретых до 400", н О-обрезные трубки, выдсрживаемые прн — 50', в которых канденснруетсл Х<'!ге 1!рецпгщцонис происходит полностью в течение 8 час.
Хг< Ге »и!гни<! г;<кж< по<у<и количественно получить взаимодействием !1! Хр и изб«<! ья Ог)ге при — ) 18', Хег» наиболее легко получаемое «дди«с«<н ь« паин. <1! <ктшк скп количественное превращение Хе в Х< 1, д<<г! и<;н"<сн нри «я! рсншн«! до400'смеси Хеи Г, 11: 5) «рпдш<,«шш<)агчп !< !.шн <! г<,,п,! иэ часов. длл полученил Хс!э»треб)нпся боле мг<кя«л<юин.
<)бып<п ХеГ» с выходом более %» «Ол) шнгг «п!рс«ю<шм г<нг«1:г <! Х< !бог!ее чех! двадчгз<икрятн<<<! <<«унв)<ок 1'»1 д 2<«Н ". ««р«7<я<к<спин 50 ат,!!ри 700 и давления шм<н. 2<<к! «ш <ин <шж <гя «рякч«<сскп количественное превращение с Обря.юяш<н< м Хс) Хере н Хег» при 300 имеют давление пыря и щ !.<<г<ько гшлли метров ртутного столба, и поэта»<у нх хр<ишт и вякуух<г.
Обя со< я<<«гния устойчивы в чистом и сухом састолнпи; нх «сабхаднчо хрчш<<т!, в никелевых или тщятелы<О зысугщчшых стс<, ш<п<ых саг)дп, ХеГ» да 43' представ, <и'! ыгбо«<н сцщ ! <ю< гш риге н< !и г! !«г; при этОЙ тезше!за<Пи Хс!в н«чн<! «! ж<ш<< <<, и <<рн 17 7 << <яви<с« с образованном ж<..п««! гкш<ь<н !«1!я!< Х< !',, !;!«гш .м,<< М! ! гн устОЙчив прн комн п ноя <г<«п р <гу)«ч я < !<! ы«! !«! <1;оп<! !, ! и«<«<!.- нас врез<я в нике»ген<,<х кон<си<к р'гх.
< , но<<!л<<'<<, «<<ю<,о, <и! <5!.«'<1«< реагирует с абразованиеи ХСО1:„ ЗХерв+ 5 О =-ЕХ ОГ„-1 <Н<Р„ Структура Хере не актаэдрическая, и ее можно считя ! ь с ! рукт) рой со свободной парой электронов, чта подтверждается образованием продуктов присоединения с кислотами Лыаиса (сы. далее), а также образованием злектропроводящих растворов в жидкой НГ; природа образующихся частиц еще не установлена. ХеГ»является акцепторам по отношению к г -ионам, он реагирует с фторидав<и щелочных металлов )кроме 1!Г) 121 с образованием гептафтороксенатов 1И) или в случае МаГ н КГ, вероятно, октзфтороксенатов(Ъ" 1): Хер,+ «ЬР='йЬХеГ< Соли Г<Ь и Сз хороню охарактеризованы; прн температуре соответст. веина 20 и 50' онн разлагаются 944 Хенг = Хепв+ М»Х ее в Образование из ХеГе солей с аиионами ХеГ, я ХеГ» напоминает поведение 13ре.
Октафтороксенаты Г4)э и Сз являются наиболее устой- 4зо чнвымн из полученных в настоящее время соединений, онн разлагаются только при температуре выше 400'; на воздухе они гидролнзуются с образованием ксенонсодержащих продуктов. ХеГе образует продукт присоединения с ИаГ, разрушающийся при темХеРв. пературе ниже 100', что можно использовать для очистки Можн ХеР 25ЬР ажно получить 131 такие продукты присоединен ия, как , [т.пл.
108 ) или ХеРе ВР„но природа их недостаточно ясна. В кристаллах молекулярного соединения ХеР, ХеР„обнаружены отдельные молекулы компонентов. Небольшие расстояния между молекулами обусловлены, вероятно, электростатическим притяжением [41, 7!учшивг способом получения единственного хорошо охарактеризованного кнслородсодержащего фторида ксеиона ХеОГ, является частичный гидролиз ХеГе ХеГге Г НеО= — Хе01гг+ 2НП НО, Ках бЫЛО ЗаМЕЧЕПО ВЫШЕ, Ег О таджа Вгсггигга ггсвт) ннтв Вэаныади1- ствггевг ХеГ, с кварцем, Хс01-; ггесызлг о более летуч, чем ХеГ„н как оудто устои пгв при комнатной температуре.
Его можно хранить длительное время в яикелевых контейнерах, но с кварцем и полиэти. ленам, по-видимому, он медленно реагирует. Конечным продуктом взаимодейсгвия ХеОГ, с водой является ХеО,. В качестве провгежуточного соединения может образоваться ХеО,Г,, но это недостаточно точно установлено. Строение молекул ХеГга ХеГ, и ХеОГ, аналогично строеннго нх соответствугощих изоэлектронных аналогов.
Эти структуры, а также вопросы, связанные с типом связи и валентности уже обсужде ны в Соединения ксенона с хлором неизвестны, но спектры МессбауэХеС) в,еше ра позволяют предположить существование следовых к . 1 оличеств е, в решетке соли 1С!,, если радиоактивный гм[ подвергается [1 -распаду с образованием возбужденного 'мХе, у-нзлучени рого можно изучить [51, чение кото:аство ов Химия воднйх раствороо; вггсяораднеге сждггненгвя.
Химия в д р, р фторидов ксенопа частично изучена. Несмотря на то что в о ных щелочных растворах ХеГе быстро гидролизуется Хере+20Н" Хе-1-г1'„О, ! 2Р-+Н О в кислых растворах он растворяется [25 ггл при 0') с образованием бесцветных растворов с едким запахом; эти растворы являются сильными окислптслями. Гидролиз протекает очень медленно: в разбавленной НГ период полупревращения равен 7 час при 0', иньетныь г взы Как ХеГ,, так н ХеГ, гидролизуются с образованием Хе"', су- щЕСтВугащЕГО, ОЧЕВндНО, В ВидЕ НЕднССОцнираваииай ХЕОе. Зхеггв-1-ВН О= Хе0,+ 2хе-вз1 О.,+12НР Хе!)г+31!в0= ХеОЧ+ЗНГ Б водных !гасгвора: сос.гпнспия Хсчпг полено получнгь не только по прггведеггггой вглпо роггг г,гггг, гю тшокг прп пропусьонгш отгчю в разбавленный щслочпоп !гггчггггг1г Х зг !гжгго1пг ггг1гггоггггггггго— сильные н кинсгпчссг.и быстрые оьпслпг лп.
!1 арпрош шгрсгешется, очсвнзно, с,тедугощими рашювсспя ш. в - гмез 1в = 10' НХеО, '+Н =-Нгхеы' НЧХеОе +Н+ =11ЧХеОе НеХеО, затем разлагается с выделе~нем кислорода НЧХеО" = НХеО-+ г/е Ое+Н,О Недавно было показано [61, что окисление воды растворами перксснйтов протекает через ооразовапие 011-радикалов в соответствии со следв ющеп схевгон: Хетаг+1!ЧО Хе"г'+ОН ' Хечг!.+Н О вЂ” ~ Хе;г ОН 2ОН И,О Хечггг+ НеОе — Хеч г+ О, Устойчивые нерастворимые соли пер ксенатов, например ИавХеОе. .8НеО, Иа,ХеО„6Н,О, Ва,ХеО, 1,5НеО, вюжно осадить из растворов Хе'и'. Рснменоструктурпое изучение 171 первых двух солей показало наличие в них октаэдров ХеОе. Можно получить устойчивые водные растворы без ивето и запала, содержащие до 1!г)4 Хе"'. Оин не электро|гроводны. Г!рп выпаривании образуется твердая взрывчатая ХеОе 11алпчие вюлок[л ХсОЧ в растворах подтверждается отсутствием электропроводностн расгвров, а также спектрами комбинационного рассеяния, Б распкграт сильных оснований, однако, преобладакгшими гасгиггагги, годер>г.,гщими Хст'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
