Одноатомный анион
Cтраница 3
На рис. 165 видно, что ход АЯ образования окислов монотонен. Наименьшие значения получаются, как и следовало ожидать по законам электростатики, для структур с однозарядными ионами О - и Oj; из структур с двухзарядными ионами наибольшим выделением энергии характеризуется [ М2О ] с одноатомными анионами О2 -; энергии окислов [ М2О21, составленных более крупными двухатомными анионами, меньше по величине, что также согласуется с законами электростатики. [31]
Водород обладает совершенно необычной способностью существовать как в виде одноатомного аниона, так и в виде гидратированного катиона. Хотя при рассмотрении обычных реакций в водных растворах чаще приходится встречаться с ионом гидроксония Н3О, здесь нас главным образом интересует анионная форма водорода. Одноатомный анион водорода, гидрид-ион: Н -, входит в различные соли, которые могут быть получены прямым соединением водорода с щелочными и щелочноземельными металлами. [32]
 |
Стандартные потенциалы восстановления неметаллических элементов при 25 С. [33] |
Приведенные уравнения обратны окислительным полуреакциям, которые рассматриваются в табл. 16.2, и поэтому знаки стандартных потенциалов в этих таблицах противоположны друг другу. Однако по абсолютной величине потенциалы в обоих случаях совпадают и отсчитываются от стандартного потенциала водородного электрода, соответствующего реакции 2Н 2е - з Н2, которому условно приписывается нулевое значение. Другие одноатомные анионы неметаллов, такие, как N3 - или С4, не удается получить в водных растворах в достаточно высоких концентрациях, чтобы можно было измерить их потенциалы восстановления. Таким образом, обнаруживается, что некоторые одноатомные анионы легко получить непосредственно из неметаллических элементов их восстановлением в водных растворах, в то время как другие анионы настолько сильно взаимодействуют с водой, что при этом образуются многоатомные ионные и молекулярные частицы. Прежде чем познакомиться с методами получения тех или иных простых анионов, следует лучше выяснить свойства этих ионов и на этой основе понять, каким требованиям должны удовлетворять эффективные методы получения таких частиц. [34]
Источником протонов в данном случае должна быть достаточно сильная кидлота, легко отдающая протоны, кроме того, она должна легко отделяться от продукта и не вступать в химические реакции с тем продуктом, который желательно получить в результате. Поскольку большинство кислот одноатомных анионов обладает довольно большой летучестью ( многие из них при комнатной температуре находятся в газообразном состоянии), их удается отделить от реакционной смеси дистилляцией при условии, что сама кислота, являющаяся источником протонов, представляет собой нелетучее соединение. Всем изложенным требованиям чаще всего удовлетворяет серная кислота. [35]
Из табл. 30 видно, что значения ионных рефракций, определенные из простых солей, заметно отличаются от аналогичных величин, вычисленных из данных по комплексным соединениям. Причина, как и в только что рассмотренном случае халькогенидов щелочноземельных металлов, заключается в сильной поляризации анионов неблагородногазовыми катионами или в значительном отклонении характера химической связи от ионного типа. Поэтому Бокий и Бацанов [113-115] в своей эмпирической системе ионных рефракций для кристаллического состояния при расчете использовали только такие соединения, где химическая связь наиболее близка к ионному типу, а именно комплексные соли или ( для одноатомных анионов) соли калия, кальция, стронция. [36]
Из табл. 30 видно, что значения ионных рефракций, определенные из простых солей, заметно отличаются от аналогичных величин, вычисленных из данных по комплексным соединениям. Причина, как и в только что рассмотренном случае халькогенидов щелочноземельных металлов, заключается в сильной поляризации анионов неблагородногазовыми катионами или в значительном отклонении характера химической связи от ионного типа. Поэтому Бокий и Бацапов [ ИЗ-115 ] в своей эмпирической системе ионных рефракций для кристаллического состояния при расчете использовали только такие соединения, где химическая связь наиболее близка к ионному типу, а именно комплексные соли или ( для одноатомных анионов) соли калия, кальция, стронция. [37]
Приведенные уравнения обратны окислительным полуреакциям, которые рассматриваются в табл. 16.2, и поэтому знаки стандартных потенциалов в этих таблицах противоположны друг другу. Однако по абсолютной величине потенциалы в обоих случаях совпадают и отсчитываются от стандартного потенциала водородного электрода, соответствующего реакции 2Н 2е - з Н2, которому условно приписывается нулевое значение. Другие одноатомные анионы неметаллов, такие, как N3 - или С4, не удается получить в водных растворах в достаточно высоких концентрациях, чтобы можно было измерить их потенциалы восстановления. Таким образом, обнаруживается, что некоторые одноатомные анионы легко получить непосредственно из неметаллических элементов их восстановлением в водных растворах, в то время как другие анионы настолько сильно взаимодействуют с водой, что при этом образуются многоатомные ионные и молекулярные частицы. Прежде чем познакомиться с методами получения тех или иных простых анионов, следует лучше выяснить свойства этих ионов и на этой основе понять, каким требованиям должны удовлетворять эффективные методы получения таких частиц. [38]
В форме простого аниона элемент находится в самом низком состоянии окисления. Поэтому простые анионы получают непосредственно из соответствующих элементов или путем восстановления их из соединений, где они обладают положительной степенью окисления. Такое восстановление достигается с помощью различных реакций между подходящими металлами и неметаллами. Кроме того, он должен быть удобен в обращении и образовывать с восстанавливаемым неметаллом продукты, которые легко отделяются от реакционной смеси. Щелочноземельные металлы лучше удовлетворяют указанным требованиям, чем щелочные металлы, и поэтому чаще используются для получения одноатомных анионов. [39]
Щелочные металлы легко растворяются в жидком аммиаке, образуя при этом растворы, которые проводят электрический ток так же хорошо, как и водные растворы солей. Увеличение объема в основном определяется растворенными электронами, у которых мольный объем примерно в три раза больше, чем у растворителя. Отсюда ясно, что электрон создает вокруг себя дырку значительных размеров. Как отмечает Онза-гер [112], причины этого не вполне ясны. Возможное объяснение состоит в том, что в водном растворе электрон индуцирует на окружающих его молекулах такие же большие положительные заряды, как заряды одноатомных анионов. Таким образом, он движется в поле, которое он сам создает. Оптическое поглощение свидетельствует о переходе электрона на новую орбиту по типу модели, предложенной Лондоном для объяснения захвата электрона дырками в ионных кристаллах. Позднее мы рассмотрим попытки определения объема сольватированного электрона. [40]
Описательная химия элементов охватывает изучение их поведения в атомарном, ионном и молекулярном состояниях при различных температурах и давлениях, а также в различном окружении. Данный раздел химии может излагаться и изучаться различными способами. В качестве таких однотипных частиц в первую очередь рассматриваются простые ( одноатомные) анионы неметаллических элементов. Установлено, что все эти сферические отрицательно заряженные частицы имеют много общих химических и физических свойств. Все одноатомные анионы обладают симметричным строением электронных оболочек, которое подобно строению атомов благородных газов, и это свойство в решающей степени обусловливает общность их химического поведения. Впрочем, поскольку аниОны различных элементов отличаются друг от друга по таким важным параметрам, как ионный радиус и ионный заряд, у них обнаруживаются и некоторые химические различия. Всестороннее обсуждение этих ионов мы начнем с их общих свойств, после чего перейдем к различиям между ними и портараемся показать, как все это связано со сходством и различиями в строении самих частиц. [41]
Щелочные металлы легко растворяются в жидком аммиаке, образуя при этом растворы, которые проводят электрический ток так же хорошо, как и водные растворы солей. Интенсивное поглощение появляется в ИК-области спектра при 7000 см-1. Увеличение объема в основном определяется растворенными электронами, у которых мольный объем примерно в три раза больше, чем у растворителя. Отсюда ясно, что электрон создает вокруг себя дырку значительных размеров. Как отмечает Онза-гер [112], причины этого не вполне ясны. Возможное объяснение состоит в том, что в водном растворе электрон индуцирует на окружающих его молекулах такие же большие положительные заряды, как заряды одноатомных анионов. Таким образом, он движется в поле, которое он сам создает. Оптическое поглощение свидетельствует о переходе электрона на новую орбиту по типу модели, предложенной Лондоном для объяснения захвата электрона дырками в ионных кристаллах. Позднее мы рассмотрим попытки определения объема сольватированного электрона. [42]
Страницы: 1 2 3