часть 2 (975558), страница 99
Текст из файла (страница 99)
24.2,значительно устойчивее, чем комплексы Сбк+ и 2пк". Все трн элемента образуют ряд соединений с ковалептными связями, н поляризующаи способность М'+ -ионов, по-видимому, гораздо выше, чем можно было ожидать при сравнении величин их радиусов с радиусами ионов группы Мй — Ка. Это можно объяснить большей легкостью искажения с(-заполненного слоя их ионов по сравнению со структурой, подобной инертным газам, у ионов элементов группы Мя — Ка.
Топ«сна 24.2 Константы устой««кости как некоторых коки»ексоа пикка, калика а ртста (Мв +4Х=З1Х,. К=101Х,!)!01а !(Х!О из руд. Цинк встречается в ряде минералов: цпнкакия обжпнка оп5; ехщтеокит илн кплаиин 7пСО,; виллекит 7п«5!О,; цпнкит ЛпО и др. Кадмнй обычно сопутствуект цинку в этих руды, по в небольших количествах. Промышленно важньмш рудами пшпш являются в основном карбонаты и сульфиды.
При обжше лаже нн воздухе образуется окись, которую затем можно восстановим ь углем и мега«ля ВЫДЕЛИТЬ В ЧИСТОМ ВИДЕ. КаДК1ИЙ, ПРИСУтета!ЮШИИ ПРП атОМ Н ЛЮ- бых количествах, можно отделить фракционной перегонкой, ~кк как точки кипения этих металлов заметно различаются. Другой способ: хпО растворяют в кислоте и хп выделяют электрозитпчегкп. Это осуществимо вследстные того, что псренапряжепне 1юдородн на цинке (явление достаточно хорошо еще не изучено) позволяет выделять цинк на электроде в присутствии Н", несмотря на то что равновесный потенциал, требуемый дли воссьаноалепия водорода, достигается легче.
Кадмий может быть выделен при обработке раствора перед электролизом порошкообразцым цинком: Хп+Сйае=Сд+хо«е В«=.О,З6 в Ртуть образует только одну важную руду — киноварь Н45. Прн обжиге она превращается в окись, которая при температуре выше 500' разлагается с выделением ртути. 24,4, Физические и кнчнчсскнс сиойгчнн Основные свойства элементов приведены в 1абл 24,!. Цинк и кадмий — белые, блестящие, но тускиесошие мет аллы.
Подобно изоструктурным им Ве и Мд, они яме!от отру кт) ры, отличающиеся от совершенной плотнейшей гексагопальной уйаковки вследствие удлинения вдоль оси шестого порядка. Ртуть при обычной температуре представляет собой блестящую жидкость. Все зти металлы обладают заметной для тяжелых металлов летучестью, но ртуть в этом смысле уникальна. Ее пар, состоящий из одноатомных молекул, при 20' имеет заметное давление (1,3.10 ' лм рт. ст,), Ртуть необычно хорошо растворяется как в полярных, так и в иеполярных растворителях; так, водный раствор ее (свободный от воздуха) (21 содержит при 25" 5.10 ' г/г.
Так как ртуть очень летуча н токсична, ее следует хранить в закрытых сосудах в хорошо проветриваемых помещениях. Из величин нормальных окислительных потенциалов видно, что 2п и Сс( — элекгроположительные металлы, тогда как ртуть — «благородный» металл. 2п и Сс( легко реагирусог с кислотами, не обладающими окислительными свойствами, с выделением водорода, ртуть же с такими кислотами пе реагирует. Цинк растворяется в сильных основаниях вследствие образования циикат-иона ЛпО, '.
Правильнее !'ЛАВА аа !ПП!К, КАДМИЯ И РТУТЬ представлять его в виде )Хп (ОН)аНаО), (Хп (ОН)а)а илн 1Хп(ОН)а(Н,О)АГ. Строение этого иона в водных растворах точно неизвестно; из концентрированных растворов можно выделить в твердом состоянии такие цинкаты, как )!(аХВ(ОН)а н На!Хи(ОН) . При использовании простейшей формулы пинкат-иоиа реакци!о взаимодействия шгнка со щелочами можно записать следующим образом: 7п+аОН =ЕВОа +На Кадмнй не реагирует с основаниями, твк как устойчивость кадмиатнона ничтожно мала.
Цинк к кадмнй при нагревании легко реагируют с кислородом, образуя окиси. Хотя ртуть и кислород при комнатной температуре могут Образовать окись„скорость нх взаимодействия чрезвычайно мала. Реакция протекает с заметной скоростью при 300 — 350', но при 400" и выше наблюдается разложение НИО на элементы в свободном виде НРО(тв)=-Нп(к)-! ',,Оа Аг)ав„=33,3 капа!лам Спосоонос!ь р!Утп абсорбировать !сислород из Возд) ха и ВнОВь регепернровааь его В чистом Видо занимала видное место в ранних работах Лавуазье и Прис!лн по изучению кислорода. Все три элемента непосредственно реагиру!Оа с галогенамн, серой н другимн неметалламн, например с фосфором, селеном и др. Цинк и кадмий образуют очень много сплавов, имеющих важное практическое значение, например латунь.
Ртуть реагирует со многими другими металлами, иногда с трудом, иногда очень энергично, например с натрием илн калием. Такие сплавы называют аа!Ольаалами. Некоторые амальгамы имеют определенный состав, н они являются соединениями, например Нда(к)а. Многие переходные металлы не образуют амальгам, пжелезопоэтомуобычно используют для изготовления тары для хранения ртути, Амальгаму натрия н амальгамированный цинк часто применяют в качестве восстановителей в водных растворах, Предполагается, что заметное увеличение летучести цинка в присутствии ХОС1, (или ХпО) при 285 — 300" связано с образованием (ХВС1)а, днспропорционирующего при комнатной температуре 131. сокдиннниа цинкА и кддмня 24.5.
Окислы и гидроониси Окиси ХВО и С60 Образуются нри сгоранки металла на воздухе илн нри пнролитнческом разложении карбонатов или нитратов; дым нз окисей можно получить разложением алкильпых соедине- пий. Дыа! окиси кадмия чрезвычайно токсичен. Обычно ок!юь цинка белого цвета, но при нагревании желтеет. Цвет окиси калан!я различен — от желто-зеленого через коричневый до почти черного В зависимости от предварительной терл!ической обрабогкн, Э!и цпе!а связаны с возникновением разного рода дефектов решетки.
Обе о! нсп возгоняются без разложения при очень нысокой темпера!Тре Гидроокнси Осаждаются при действии оснований на расттюры солей. Произведения растворимости Хп(ОН)в и И(ОН»! прпблпзитечьно 10 " и 10 " соответственно, но Хп(ОН)в заметно бсс!ее растворила, чем можно было ожидать из величины этой константы, Вследствие равновесия 7п(ОН)а(тв)=ап(ОН)а(ас!) !(= !О" а Кроме того, Хп(ОН)в легко растворима в избытке щелочей с образованием цинкат-иона, вероятно (ХВ(ОН)а)а . С!) (ОН), в щелочах нерастворнма. Обе гидроокисн легко растворшогся в избытке концептрнровапного раствора аммиака, образуя аммиачные ков!плексы, например 1Х!т(ННа)!)а". 24,6. Сульфпды, Рслеппды. теллурпдая Все э!н сосаннепня являю!ся крпсталлп !Ос!.Вмн и псрш"!Ворп'В !- мп в воде.
В табл. 2473 прнведшпа ! Рп стра.; !) Ры, та11а! а! Рп!к. л.!я восьми соединений цинка и кадмия с О, 5. 5е и Те. 9 га Р в и, З4, !. Структура вк!ртпвта. Структуры каменной соли н цинковой обманки уже обсуждены ранее (стр. 53 н бб, ч. 1). В первой катион координнрован октаэдрически, во второй — тетраэдрнчески. Стр)укт!гра вюдап!)ита(от минерала в!орзцн!В,представляющего собой устойчивую высокотемпературную модификацию Хп5) также содержит тетраэдрически координированный катион и приведена на рнс.
24.1, шип к, ь ддмпи и рта ть 471 ГЛ4ВД гч Мегалд Ге 7п Сб 2 ру Я', Я Ж, 2 КаС1 2 2, вг !да, !як. мк ср да 1хд, 0,5 — 1,0 эЫ МаС10а Различные 0,7дг — 1,0 до '1,0 — О,ЬО -2, 93 0,4Ь 1,77 ч, ')!6 от — 1,0 до -1,0 * — 0,37 1.25 О, !!7 1,1г ! 25 !1 от — 1,0 до +1',О 0,44 — О 59 — 0,05 О 15 гн от — 1,О до 11,'Π— 0,73 — 0,07 — 0 25 0 2! 07 Ионная гн эа = 4 5 Ионная ьнлд = 4 ав 1,0 эп час!О< 2! И !(МО, 1 !! !хЧП, ! Ь 1! !Ь.О вг ! Сб г С1 вг ! т авп *с сгргвтэр» расгвьрквссгь т пл е «еде, ведь,"э 'С Япрв 2поэ яппг, Хп1э 1,57 (20') З1,8 (25 ) 20,9 (25с) 13.0 (25') 872 275 394 446 Ругила Трн формы, сн текст Кубическая плогнейгаая упа.
ковка аннонов с атонанн 2п в теграадрнческнх яуьтогах Фаворита Плотная упаковка анноноа с атамана Сд в окгаэдрнческнх пустотах 1502 756 697 Воагоняется Сара Сбс), Сбпг С41„. 0,29 (25') 1100 7,7 (20е) 868 (~)с) 558 2, 3 (20") 387 1747 Воагоняегся Tабгииа 24 3 Структура" окисей н халькогенндова Еп н Сг( " И вЂ” мрукэура ввэргдвта. Х-структура пвввевпа еавэвва; Нао! — ьтрувгура кэвсввсь садк "' Еслк вэвсствн две пелвваревнс сгрувтурн, гп усэпйчвва» прк вкэдпа тевперсгурс арввсдвгсе первой Из табл. 24.3 видно что, за исключением СбО, при получении халькогенндов цинка и кадмия предпочтительно образуется тетраздрическая координация. 24,7. Галогенпды и э алое епидньге иоъпшеисгл Известны все соединения цинка и кадмия с четырьмя галогенамн. Некоторые свойства этих соединений приведены н табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
