
- •Лекция 1 введение
- •Водород Свойства и применение
- •Распространенность и получение водорода. Водородная энергетика
- •Лекция 2 галогены Общая характеристика
- •Простые вещества
- •Галогениды водорода
- •Лекция 3 Кислородосодержащие соединения фтора
- •Кислородосодержащие соединения аналогов фтора
- •Галиды галогенов
- •Фторид-оксиды галогенов
- •Лекция 4 халькогены Общая характеристика
- •Простые вещества
- •Халькогениды водорода
- •Перхалькогениды
- •Лекция 5 Кислородосодержащие соединения
- •Галиды и оксид-галиды
- •Экологический аспект переработки сульфидных руд
- •Лекция 6 подгруппа азота Общая характеристика
- •Простые вещества
- •Соединения с водородом
- •Гидразин и гидроксиламин
- •Лекция 7 Кислородосодержащие соединения
- •Удобрения. Проблема связывания азота
- •Сульфиды
- •Галиды и оксидгалиды
- •Лекция 8
- •IV группа p-элементов Общая характеристика
- •Простые вещества
- •Соединения с водородом
- •Соединения с металлами
- •Лекция 9 Кислородосодержащие соединения
- •Углекислый газ. Использование и проблемы
- •Силикатное стекло
- •Сульфиды
- •Азотсодержащие соединения р-элементов IV группы
- •Лекция 10
- •Общая характеристика
- •Нахождение в природе и получение простых веществ
- •Физические свойства простых веществ
- •Применение алюминия. Сплавы
- •Химические свойства простых веществ
- •Соединения с водородом
- •Лекция 11 Кислородосодержащие соединения
- •Соединения бора с азотом
- •Лекция 12
- •Общая характеристика. Простые вещества
- •Соединения s-элементов
- •Лекция 13 благородные газы
- •Некоторые закономерности периодической системы
- •Лекция 14
- •Общая характеристика
- •Нахождение в природе
- •Получение d-металлов
- •Физические свойства
- •Химические свойства простых веществ
- •Лекция 15 Кислородосодержащие соединения
- •Соли d-элементов
- •Лекция 16 Комплексные соединения
- •Лантаноиды
- •Актиноиды
- •Заключение
- •Библиографический список Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Экзаменационые вопросы
- •Оглавление
Соединения с водородом
Соединения элементов
VА группы состава
являются эндотермичными, кроме
аммиака. Поэтому получают их не из ИПВ,
как
(в промышленности), а косвенно, например,
действием HСl
на Mg3Э2. Как и
в случае НГ и
,
устойчивость от
к
снижается (?). Так, висмутин (даже в
отсутствии
)
разлагается с выделением
при об.у., арсин – при 3000С; фосфин
самовоспламеняется на воздухе при
1500С, а аммиак окисляется кислородом
лишь при достаточно сильном нагревании.
Причем окисление в присутствии катализатора (например, Pt) идет не до , как, в частности, при формировании земной атмосферы, а в значительной степени до NO, что используется в производстве (первая стадия).
Рост неустойчивости
от
к
объясняется также сменой знака поляризации
атома Э: в
на азоте отрицательный эффективный
заряд, а
,
тем более
,
можно отнести к гидридам, судя по
продуктам их гидролиза:
.
Аммиак, благодаря
положительной поляризации водорода в
его молекуле, может проявляет окислительные
свойства, например, в реакциях со ЩМ,
при этом жидкий аммиак образует амиды
(
),
а газообразный – нитриды (
);
Cl2 при об.у. окисляет
до
,
а при достаточно низкой Т идет
последовательное замещение водорода
на хлор с образованием хлорангидридов
(какой кислоты?) вплоть до NCl3.
Среди соединений
состава
аммиак имеет (благодаря наличию Н‑связей)
аномально высокие т.пл. (–760С) и
т.кип. (–330С)1;
а
,
хотя молекулы фосфина тяжелее. Под
давлением 8,5 атм. NH3
сжижается даже при 200С, поэтому
широко используется в качестве жидкого
растворителя для проведения различных
синтезов [2].
Благодаря способности
аммиака к формированию Н-связей, его
растворимость в воде среди известных
газов максимальна (1170 V
в 1 V
при н.у.). Это объясняется также полярностью
молекул
(
D),
их способностью давать гидраты:
,
(выделены из раствора при –800С),
и протолизацией аммиака (
в 1М растворе, а Кпрот.=1,8.10-5).
Степень протолизации увеличивается
при подкислении, и тем значительнее,
чем сильнее кислота. Поэтому и термическая
устойчивость солей аммония, в частности,
от хлоридов к иодидам растет.
При переходе от к растворимость в воде уменьшается (в 1 V при об.у. растворяется всего 0,3 V фосфина). Кроме того, из-за снижения степени -гибридизации (практически до нуля у ) протолизация становится все более затруднительной (?). Например, для процесса:
, значение
,
т.е. крайне мало.
Поэтому
ионы фосфония сравнительно устойчивы
лишь в растворах таких сильных кислот,
как HI и
;
а частицы
даже в присутствии HI
обнаружены лишь по ИК-спектру. Образование
же
(тем более
)
не установлено и спектрометрически.
Отметим, что N
в
более сильный донор электронной
пары по сравнению с О в Н2О. (Ибо у
азота ниже заряд ядра (Z)
и больше степень
-гибридизации
вследствие меньшей разности энергий
s- и p-орбиталей
из-за более низкого Z). Как
следствие, во-первых, константа
протолизации аммиака в воде (см. выше)
значительно больше, чем в случае Н2О
(
),
а во-вторых, если в воде древесина лишь
слегка размягчается, то в жидком аммиаке
она становится мягкой, как резина
(благодаря разрыву Н-связей между
ее волокнами в результате донирования
НЭП аммиака водороду древесины).