Неорганическая химия. Т. 3, кн. 2. Под ред. Ю.Д. Третьякова (975566)
Текст из файла
ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В ТРЕХ ТОМАХ Под редакцией академика Ю.Д.ТРЕТЬЯКОВА ТОМ 3 Химия переходных элементов Книга 2 Допущено Министерством обравовоноя Россобсноо Федерации в хачестве учебно«а для студентов вв~сшохучебнснх заведений, обучающохся по направлению 510500 «Химия» о специальности 011000 «Хомоя» ЛСАОЕМ Л Москва Издатепьскии центр Академия» 2007 УДК 54(075.8) ББК 24.1я73 Н52 Рецензенты: декан химико-биологического факультета Московского городского педагогического университета, д-р хим, наук, профессор Д(О.
Котов; член-корр. РАН, л-р хим. наук, профессор А. Б. Ярос завцев Систематизированы современные данные о строении и свойствах простых вешеств и соелинений переходных элементов 8 — !2-й групп, соответствуюших ллиннопериолной форме Периолической таблицы. Дана общая характеристика сканлия и редкоземельных элементов, а также актиния и семейства актиноидов, описаны свойства простых веществ и их соединений. для студентов химических факультетов университетов и химических специальностей высших учебных заведений. УДК 54(075.8) ББК 24.1я73 Оригинал-макет данного издания является собственностью Издателыжого центра «Академия», и его воспроизведение любым способов без согласия правообладателя запрешается © дроздов А.А., Зломанов В,П., Мазо Г.
Н., Спиридонов Ф. М., 2007 Сг Издательский центр «Акалемия», 2007 !ЯВ)Ч 5-7695-2533-9 (т. 3, ки. 2) $5В(Ч 5-7695-3020-0 (т. 3) РВВ(Ч 5-7695-1437-Х Неорганическая химия: в 3 т. / под ред. Ю.Д. Третьякова. Т. 3: ХиН52 мия переходных элементов. Кн. 2: учебник для студ. высцз. учеб. заведений гг [А.А. Дроздов, В. П. Зломанов, Г. Н. Мазо, Ф. М. Спиридонов1 — М.: Издательский центр «Академия»м 2007. — 400 с. 1БВ)к) 5-7б95-2533-9 Глава 6 ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ 8 — 10-Й ГРУПП 6.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Элементы восьмой (железо, рутений, осмий, гассий), девятой (кобальт, родий, иридий, мейтнерий) и десятой (никель, палладий, платина, дармштадтий) групп исторически рассматривают вместе, поскольку они объединены в восьмую группу короткопериодного варианта Периодической таблицы.
Входящие в ее состав элементы пятого и шестого периодов (ругений, осмий, родий, иридий, палладий, платина) относят к благородным. Они часто встречаются вместе в виде сплавов, в которых преобладает платина, поэтому их принято объединять в семейство платиновых металлов (платиноидов). Аналогично, железо, кобальт и никель иногда рассматривают как отдельную триаду (триада железа). При безусловном некотором сходстве платиновых металлов химия элементов, входящих в разные группы, например осмия, родня и палладия, существенно различается.
Однако имеется заметное сходство между аналогичными соединениями элементов внутри группы, например между аммиакатами кобальта(П1), родня(1П) и иридия(Ш). Поэтому химические свойства кислородсодержаших и комплексных соединений описаны в учебнике по группам. Элементы седьмого периода: гассий, мейтнерий и дармштадтий— радиоактивные с малыми периодами полураспада (тц,). Они получены лишь в количестве нескольких десятков атомов. Железо принаплежит к числу семи металлов древности, т.е. известно человечеству с самых ранних периодов истории общества.
Хотя способность соединений кобальта придавать стеклам яркий синий цвет знали уже египтяне и финикийцы, сам элемент в виде простого вещества был получен лишь в 1735 г. немецким химиком Г. Брандтом, а спустя несколько лет шведский металлург А.Ф. Кронстедт из медной руды выделил никель. Платина традиционно считается металлом индейцев Эквадора, так как использовалась ими для изготовления ювелирных украшений и ритуальных масок ло прихода конкистадоров. Неплавкий металл, внешнс похожий на серебро, получил у испанцев название р)аяла, уменьшительно-пренебрежительное от слова «серебро». Долгое время металл не находил применения из-за высокой твердости и тугоплавкости.
Впервые получить ковкую платину удалось английскому химику В. Волластону в (805 г., усовершенствовавшему процесс горячей ковки. Ему же принадлежит заслуга открытия паллалия (назван в честь астероида Паллады, обнаруженного в !802 г.) и ролия, названного так по розово-красному цвету солей. Из порошка, остающегося после обработки сырой платины царской водкой, вскоре были выделены иридий (лат, гга— ралуга; по соединениям, имеющим яркую окраску различных цветов) и осмий (греч. оорч — запах; по резкому неприятному запаху летучего тетраоксида). В 1844 г.
профессор химии Казанского университета К.Клаус из уральской руды вылслил рутений, названный нм в честь России. Свсрхтяжелыми «платнновымн металлами«называют радиоактивные гасснй, мейтнерий н дармштадтий. Эти элементы получены в 1980 — 1990-е гг. на сверхмощном ядерном ускорителе в Дармпзтадте (Германия) по реакциям 2«хРЬ«мре + ьЯНч« ~л. т (змН«) 20 1О-з с.
-"'„",В1+ и Ре — '„,Мг+,'; т,,(-""Мг) = 3,4 10-' с; мгРЬ« ~„'191-« ~«90« «о~л1 ту(з«~ГЗ«) = 27 10 ' с. Гасснй получил название в честь земли Гессен, где находится город Дармштадт, мейтнерий — в честь австралийского ученого Лизе Мейтнер, изучавшей реакции деления ядер урана, а дармштадтнй — в честь Дармштадта. Название последнего элемента утверждено комиссией (АРРАС в 2003 г. Общая электронная конфигурация элементов восьмой группы в основном состоянии (и — 1)г(«нзз нарушается у рутения вследствие «проскока» электрона. Аналогичные явления происходят в атоме родня, входящего в состав девятой группы, с общей конфигурацией электронов (и — 1)г('па~. Среди элементов десятой группы конфигурация (и — 1)«1«пИ наблюдается лишь для атома никеля: в случае платины в основном состоянии происходит «проскок» одного электрона, палладия — двух, что приводит к полному завершению гг'-оболочки (табл.
6.1). Закономерности изменения свойств элементов 8 — 1О-й групп при движении по периоду и по группе подчиняются общим закономерностям (см. т. 3, кн. 1, гл. 1). Первые энергии ионизации атомов элементов восьмой и девятой групп убывают при переходе от Згу- к 4Ы-металлам (см. табл. 6.1), чго связано с увеличением атомного радиуса и отдалением валентных электронов от ядра. Дальнейший рост первой энергии ионизации при переходе к г(-металлам шестого периода объясняется эффектами экранирования, связанными с заполнением 47-'подуровня.
Общая закономерность не распространяется на элементы десятой группы по причине существенной стабилизации гг'-орбиталей атома палладия, вызванной двойным «проскоком» электронов. Металлы триады железа подобно другим элементам ЗЫ-ряда, имея небольшие атомные радиусы и с(-орбитали сравнительно небольшого размера с незначительной степенью перекрывания, обладают гораздо более высокой химической активностью по сравнению с платиновыми металлами. В отличие от них железо, кобальт и никель вытесняют водород из растворов кислот, окисляются на воздухе.
Платиновые металлы в целом можно рассматривать как наименее активные в химическом отношении металлы благодаря сравнительно небольшому (по сравнению с с(-элементами начала переходных рядов) атомному радиусу и высокой степени перекрывания с(-орбиталей. Из них лишь осмий при нагревании энергично взаимодействует с кислородом и только палладий легко вступает в реакцию с концентрированной азотной кислотой. Для платиновых металлов в целом характерны комплексные соединения, включая комплексы с к-акцепторными лигандами (монооксндом углерода, алке- нами, алкадиенами), гидриды, часто устойчивые даже в водном растворе, О.'» О О» а а » О» "ъ с' »В о С» с»» а с С» О оо 0 О»0 с» а с й 0» О» а О» о.
К м О» О» С» сч со О» ч 00 О» о о ~ПИ Р'О й и »а 'с» Ъ х ~о Оа О» $ Е "$. ЯоИо2 с»»»с д х ж -сч 'о с С О О» О ;са с-а ч» сч,» с» 00 с -С 4„»- сч ЧО с с.." 00 я" с с а» О» О» м , о а» о а» ЧО О» С - СЧ с-. О» о а» с» мс чсчм — С» О» С- с С'4 ~О328 00 Я Ч» С- 00 '4» СЧ М О» 00 оа сч с ~„а» сч" а» о с-»" »'с»» ч» 'о сч а' 'а с,»»-с 4...-4 »а»о м о .О О» С $ Ч. 00 СЧ вЂ”, СЧС»О» ,, а" 00 — о а» СЧ 00 ОСЧ» ООООО с» с сч '» „'О С С„ с 3 м" сч с-." ч»" 44 ос»004» ч» О» а» с'4 сч СЧ 00 С- о с-с 00 ) С о оо »оо о-О О о м О.оо о ! о с- о О»„ О" О» С О» ооо 'С» 'С» О» а» о" О $3 О» О о $ с "'О» о о" о С 000»М С О»О»О» оооо сч '.а с ооо" Ы о о й 2 О О Ю а б Я й Д к о о Р, о о И о о й й У Ф б ж о Е О а й 4 М О ( ) -о о ." ~,„И О" -й й 6$ й:О ц~оо ° а~'~ КОЕ у ~ » о ~ о "- О о~о =йй Б'ох 5 о л о ~~ й~ио Ф я'~~ы ~Дла ы„жс 4 ~4 1 с~о а'» о ~ оД Оыо4 ~о~о ЙС2 Й~~О % Ф Значение устойчивой степени окисления возрастает Ге +3 М +2 Со ч2, т3 с о о й й 8 о о, и ж б и' к о ы к к о к н 3и к Гч лев +4 Р4 +2 !г 43, 44 Р! ->2, ->4 Примеры соединений элементов 8 — 10-й групп с разными степенями окисления приведены в табл.
6.3. Для ионов с электронными конфигурациями дз (Вц'), с!' (Ге'), зтв (Ге', Со', И~", 1г") характерны октаэдрические комплексы, для конфигураций ом (Кц'4, 08'4) и с(т (Со') — тетрагонально искаженные октаэдрические, возникающие вследствие эффекта Яна — Теллера, для зта — октаэдрические ()х(!' с лигандами слабого и среднего поля) или * Обзор химии платиновых металлов в степенях окисления от ч4 до +8 приведен в статье Пидгиег О. Л, беоазоп И'.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
