Неорганическая химия. Т. 3, кн. 2. Под ред. Ю.Д. Третьякова (975566), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Известны два карбида кобальта. Вещество состава Со,С получают взаимодействием кобальта с СО при температуре 200'С. Оно представляет собой серый порошок, напоминающий металл. Это вещество невозможно получить прямым синтезом, так как оно не выдерживает нагревания выше 225'С. Из твердого раствора углерода в кобальте при охлаждении выделяется карбид кобальта Со,С, сходный с цементитом, но в отличие от послслнего неустойчивый при низкой температуре и разлагающийся при охлаждении ниже 500'С.
Карбид %7С (рис. 6.)2, в), несмотря на формальное сходство с цемснтитом, является гораздо более реакционноспособным: он реа!ирует с разбавленными кислотами, разлагается при нагревании до 400'С. Его получают аг!алогично Со С. Описаны силициды состава Соб), СоРйь М,8), )Ч)8(, )Ч(н8(,ь Нитрипы этих металлов (Со,)Ч, )Ч),)ч) получают аналогично нитридам железа путем взаимодействия простых веществ с аммиаком. Они взаимолействуют с растворами кислот и щелочей.
Нитрид СоХ со структурой типа )чаС! представляет собой черный пирофорный порошок, разлагающийся не только растворами кислот и щелочей, но и волой с выделением аммиака. Проще всего его синтезировать разложением амида кобальта Со()Ч Н,),. Описаны три фосфида кобалыа (СоРн Сор, Со,Р) и восемь фосфидов никеля ()Ч(зР, Х(,Рн М)цРз, %7Р, )Ч(зРж й((Р, )(Рь )Ч(Р1). Все они образуются из простых веществ, не разлагаются водой и разбавленными кислотами. В кислотах кобальт и никель растворимы значительно труднее железа— реакция обоих металлов с соляной и разбавленной серной кислотами протекает очень медленно и приводит к образованию солей двухзарядных катионов.
Проще всего их перевести в растворимое состояние разбавленной азотной кислотой: 3% + 8НХОз(30%) = 3%(МОз)з + 2!х)01 + 4Н О или горячей концентрированной серной кислотой. Концентрированная азотная кислота пассивирует оба металла. Щелочи с кобальтом и никелем не реагируют. Железо, кобатьт и никель способны поглощать водород, хотя не в таких больших количествах, как палладий и платина (см. далее), Простые гидриды железа ГеН и * саптег В., еингггдгоет 7. // д Бо!ы 5!ше сьепь — !976.
— у. !7. — Р. !65. Рис. б.13. Строение комплексного гилрила (.13!ййН»! никеля )ч)зН стехиомстрического состава получены сравнительно недавно", а гидриды ГеН, и ГеНз зафиксированы лишь в аргоновой матрице*-'. Известен комплексный гидрил МП!ГеН»!, образующийся при нагревании смеси порошков магния и железа под высоким лавлснием водорода или при взаимодействии реактива Гриньяра с галогенидами железа*'. Ион (ГеН»!!' представляет собой правильный октаэдр; его устойчивость объясняется наличием 18-электронной оболочки*'. Комплексный гидрид рутения, имея>щий сходное строение, описан в т.
2 (см. с. 15, рис. 1.4). Лолучены комплексные гидриды и других гыатиновых металлов, например (.)з!к!7Н»1: 80 бяр; 550'С Зон ° Ру + 'Г,нг ь,1|ана Структура этого ве!цества (рис. 0.13) построена из октаэдров !КЬН»!' и ионов лития*'. Семейство платиноидов. Общеизвестно, что платиновые металлы обладают низкой химической активностью, однако их инертность часто преувеличивают. Рутений и осмий наиболее устойчивы к действию кислот — на слитки этих металлов не действует даже царская водка. Однако в сплаве с платиной рутений медленно растворяется в царской водке, превращаясь в рутениевохлористоводородную кислоту Н,(ГхцС!»!.
В отличие от других платиновых металлов осмий легко реагирует с кислородом, превращаясь в лезучий оксид 0804. Активность платиновых металлов существенно возрастает при измельчении: тонко измельченный порошок осмия при слабом нагревании в кислороде даже раскаляется вследствие окисления, он взаимодействует также с крепкой азотной и серной кислотами, расплавленным пиросульфатом калия, Во всех случаях продуктом реакции является тетраоксид. Рутений окисляется в струе кислорода до диоксида.
Лучшим способом перевода рутения и осмия в растворимое состояние служит окислительное сплавление с щелочами, приводя!цее к образованию рутенатов(Ч!) )~азйц04 и осматов(Ч11) )х(а»080». Взаимодействие *' Хоамиев Ю П., Баланова Р. В., Имичов Р.
М., Семи»ето» С А. // Кристаллография. — 1978.— Т. 23. — С. 724: А»!опон У. Е, Согпе!! К., Е»Во!оп У. К. // 3. Айоу» Сигар. — ! 998. — Ч. 204. — Р. 214. " Убег!!Ми 6. У., Аигггеи»!., гг'1. Раук Сбеги. — 1995. — Ч. 99. — Р. 12131. " Енин О. Е., 6ГБЬГи» Б 6 /!! погв. Свепь — !997. — Ч. 36.
— Р. 34б1. *' еног»беги л л, холил»г Р., уиоп к. е! аб о ! погв. сьсгн — 1984. — ч. 23. — Р. 1953. *' Вгоилег И'.. 6»йеп М., А~Яегтапп 6 /,~ г . Аяогв. АП8. Свегп. — 1994. — Вд. б20. — 8, 1983. 4! рутения с фтором заканчивается образованием гексафторида КиГ,, а фторирование осмия при повышенном давлении приводит к фториду Оьрь При хлорировании рутения образуется КцС1„-, а осмий дает смесь три- и тетрахлорида. Нагреванием порошка осмия с бромом в запаянной трубке получают тетра- бром ид. Родий и иридий в виде слитков нерастворимы в царской водке, однако при очень тонком измельчении или в составе сплава с платиной они в малых количествах реагируют с ней, образуя хлоридные комплексы.
Родий переводят в раствор длительным кипячением с концентрированной серной кислотой. Оба металла взаимодействуют с горячим раствором хлората натрия в концентрированной соляной кислоте в запаянной ампуле при температуре 125— 150'С. При окислительном сплавлении с шелочами родий и иридий образуют родаты и иридаты, которые при выщелачивании плава водой гидролизуются до оксидов. В отличие от иридия родий сравнительно легко растворим в расплавленном пиросульфате натрия с образованием сульфатных комплексов. Фторирование иридия и родил приводит к пентафторидам, а взаимодействие с хлором — к трихлоридам.
При прокаливании на воздухе они медленно окисляются. Например, для превращения 200 мг родия в оксид нагреванием порошка металла в пламени горелки Бунзена требуется 3 сут, Все платиновые металлы могут быть переведены в раствор электрохимически. Платина и особенно палладий наименее устойчивы к действию кислот. Палладий — единственный среди платиновых металлов, растворяющийся в концентрировашюй азотной кислоте. Однако если металл взят в компактном виде, взаимодействие протекает медленно, его можно ускорить введением дополнительного окислителя, например кислорода или диоксида азота, Действует на палладий и соляная кислота в присутствии кислорода или хлора, особенно легко с ней реагирует палладиевая чернь.
Порошок платины устойчив к действию азотной кислоты, но переходит в раствор при кипячении с царской водкой. Однако платиновая проволока вступает в эту реакцию с трудом, поэтому большое количество платины удобно растворять путем нагревания ее в запаянной трубке со смесью хлората натрия и соляной кислоты. Исходя из стандартных электродных потенциалов следует ожидать взаимодействия металла даже с раствором соляной кислоты на воздухе: ! Р1С!4!- '~- 2е — э Рг + 4С!; Е = 0,75 В; Оз '- 4Н' -г 4е — ~ 2Н,О; Е' = 1,229 В. Реально этот процесс происходит с очень низкой, едва заметной скоростью и не может быть использован в препаративных целях. Взаимодействие палладия и платины с кислородом протекает в незначителыюй степени и обратимо.
При температуре красного каления палладий покрывается на воздухе фиолетовой пленкой оксида, который при более сил ьном нагревании разлагается. Нагревание платины до температуры белого каления приводит к незначительной потере металла, вызванной, по-видимому, образованием летучего оксида. При этом поверхность платины не утрачивает металлического блеска.
Было показано, что чистый оксид платины(!1) образуегся лишь при окислении платиновой черни кислородом при температуре 42 Табл и ца 6.8 Препаратнвные способы перевода платиновых металлов в растворимое состояние Способ Металл Уравнение реакции Щелочное окислитель- НОС СПЛ4ВЛС- нис 400 С 2йц+ б)ЧаХОз ч- 4)чаОН вЂ” з 2)ЧазВцОз 4 6)ча)чОз 4 2НзО Щелочное окислитель- нос сплавлс- нис 400 'С 20з ч- 7)ч)а)ЧОз т 10)ЧаОН вЂ” — з 2)чаз0804 4 7)чаНОз 4 5Н20 Оз+ 20 = 08047 Окисление кислородом Хлорирова- нис 400'С 2В!т + ЗС! — -з 2В)зС1з ЫтС!з ч- З)чаС! = )Чаз(ШтС14) Щелочное окислитель- нос сплавлс- нис !г 800 С )г т 2ВаОз — — з Во| гОз + ВаО т Ва!гО, 4 8НС) = Нз(!гСЦ+ ВаСЬ+ ЗН20 Нагрсвание в ампуле с хлоратом и соляной кислоюй !50 С З)г ч- 2)чаС!Оз ч 16 НС! — — з 2Нз(! гСЦ и )Чаз! гС!ь + 6НзО Рд т 4Н)Ч Оз(кони.) = Рг)()Ч Оз)з + 2)чОз'!' -т 2 Н,О Взаимодейст- вие с азотной кислотой ЗРт) + 4Н)ЧОз ч- 18НС) = ЗНз(Рт)С14] + 4)ЧОТ+ 8Н 0 Взаи молсйст- вис с цар- ской водкой ЗР! 4 4НХОз 4 18НС1 = ЗНз(РгСЦ 4 4)чОТ+ 8НзО Взаимодейст- вие с цар- ской водкой * Ка грац Л., 2аигмп М.
/7 Х. А иовв АИ8. Сьспь — 2006. — ВО. 632. — Я. 84. 43 430'С и повышенном давлении. Нагревание платины с углем, фосфором и кремнием не приводит к образованию новых фаз, но делает металл хрупким. При нагревании до 700'С платиновая чернь реагирует с тяжелыми щелочными металлами, образуя платиниды. Вещество СззР! красного цвета, Сз„Р! (х— 0,5) — серого. Платинид Сз„Р! имеет слоистую структуру, в которой слои из атомов Р! чередуются со слоями из атомов Сз*. Прямое фторирование палладия при повышенном давлении приводит к образованию тетрафторида, платина при взаимодействии со фтором образует смесь пента- и гексафторидов.
Реакция между палладием и хлором протекает лишь при температуре красного каления и приводит к дихлориду. Платина вступает в реакцию уже при температуре 250'С: Рг + 2С!з = Р1С! При сплавлении рутения, платины и папладия с окислительными щелоч- ными агентами ()ч)азО,, ЯГСОз -ь О,; 500 — 800'С) образуются рутенаты, платинаты и палладаты, например ХаВцз04, КзР1Ом агар)Оь, которые при выщелачивании нацело гидролизуются до гидратированных оксидов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
