
- •Р.Б. Николаева, с.В. Сайкова
- •Часть 2.
- •Учебное пособие
- •Список принятых сокращений и условных обозначений1
- •Введение
- •Водород
- •Свойства и применение
- •Распространенность и получение водорода. Водородная энергетика
- •Галогены
- •Общая характеристика. Получение
- •Простые вещества
- •Галогениды водорода
- •Кислородосодержащие соединения фтора
- •Кислородосодержащие соединения аналогов фтора
- •Галиды галогенов
- •Галид-оксиды галогенов
- •Халькогены
- •Общая характеристика
- •Простые вещества
- •Халькогениды водорода
- •Перхалькогениды
- •Кислородосодержащие соединения
- •Галиды и оксид-галиды
- •Экологический аспект переработки сульфидных руд
- •Подгруппа азота
- •Общая характеристика
- •Простые вещества
- •Соединения с водородом
- •Гидразин и гидроксиламин
- •Кислородосодержащие соединения
- •Удобрения. Проблема связывания азота
- •Сульфиды
- •Галиды и оксогалиды
- •Группа p-элементов
- •Нахождение в природе, получение
- •Простые вещества
- •Соединения с водородом
- •Соединения с металлами
- •Кислородосодержащие соединения
- •Углекислый газ. Использование и проблемы
- •Силикатное стекло
- •Сульфиды
- •Азотсодержащие соединения р-элементов IV группы
- •Общая характеристика
- •Нахождение в природе и получение простых веществ
- •Физические свойства простых веществ
- •Производство алюминия. Сплавы
- •Химические свойства простых веществ
- •Соединения с водородом
- •Кислородосодержащие соединения
- •Соединения бора с азотом
- •Общая характеристика. Простые вещества
- •Соединения s-элементов
- •12000С ⎧→ CaSiO3(цемент)
- •Благородные газы
- •Некоторые закономерности периодической системы
- •Общая характеристика
- •Нахождение в природе
- •Получение d-металлов
- •Физические свойства
- •Химические свойства простых веществ
- •Кислородосодержащие соединения
- •Соли d-элементов
- •Комплексные соединения
- •Лантаноиды
- •Актиноиды
- •Заключение
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Содержание
- •IV группа p-элементов.................................................................................................................................................52
Сульфиды
Устойчивостьсульфидов увеличивается от N к Bi (?). Так, N2S4(красн. крист., т.пл.=230C) взрывается при 1000C дажебез доступа воздуха, а P2S5воспламеняетсяпринагреваниинавоздухе, и оба легко гидролизуются.
Сульфиды же аналогов фосфора устойчивы настолько, что входят в состав природныхминералов. Получить их можно из ИПВ или осаждением сероводородом из растворов соединений Э(III). Эти сульфиды за счет окисления S−2растворяются в HNO3.
Кроме того, сульфиды Sb и Bi реагируют с HCl, образуя хлоридные комплексы; а
As2S3и Sb2S3 , являясь кислотными (в отличие от Bi2S3 ), растворяются при действии оснóвных соединений. Например, при добавлении NaOH или Na2S образуются соответственно оксосоли Na3ЭO3или тиосоли Na3ЭS3 . (При подкислении они разрушаются; тиосоли - с выделением H2S .)
Галиды и оксогалиды
В ст.ок. (+5) получены фториды всех p-элементов V группы, кроме N , а хлориды и бромиды лишь для Р и Sb (?). Зато оксофториды и диоксогалиды с Cl и F синтезированы и для N. А в случае фосфора получены даже иодиды состава POГ3 . Причем, если для Рвсеуказанные соединенияэкзотермичны, то для N только фторсодержащие (?).
Прочность галидов и оксогалидов в ст.ок. (+3) увеличивается монотонно от N к Bi, но тоже, как и в случае соединений Э(V), снижается от F − к I .− Так, для азота(III) устойчивы лишь NF3 и NOF. Остальные галиды, а также NOCl и NOBr, являются эндосоединениями и поэтому взрывоопасны. Например, NI3 взрывается при об.у., а трифторид азота разлагается только выше 6000С и гидролизуется лишь при пропускании электрического разряда через смесь его с горячим паром.
Из галидов и оксогалидов наибольшее практическое значение имеют соединения фосфора: PCl 5 и POCl .3 Они используются в качестве хлорирующих агентов, например:
CH3COOH+ POCl3 → CH3COCl+ H3PO4 .
Обычно из ИПВ синтезируют PCl , 5 а его частичным гидролизом получают POCl .3 Последний в 10 раз токсичнее фосгена (COCl2 ) – отравляющего вещества, применявшегося в Первой мировой войне.
Мы рассмотрели лишь очень небольшую часть соединений p-элементов V группы. Их огромное разнообразие обеспечивается наличием смешанных веществ (галидсульфидов, галид-нитридов и т.п.) и их различных полимерных форм. Например, полимер:
⎛ Cl⎞
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎜ ⎟
⎝ Cl⎠n
может существовать в виде циклов (n=3) – неорганический бензол и в виде цепей (n =∞) - неорганический каучук. Получают их реакцией поликонденсации (с выделением HCl) смеси NH4Cl и PCl5 при нагревании под давлением.
Еще больше ассортимент органическихсоединений, включающих N и P. Они используются в производстве пластмасс, в медицине и др. В частности, фосфорсодержащие вещества широко применяются для уничтожения насекомых, сорняков, вредителей культурных растений. Например, хлорофос: (CH3O)2 POCH(OH)CCl3и др. Но они очень токсичны и требуют осторожного обращения.
Подчеркнем, что особое разнообразие органических веществ, т.е. сложных соединений углерода (для их изучения создана отдельная наука - органическая химия), а также его аналогов (в частности, химия кислородосодержащих соединений кремния выделена в специальную область – геохимию) объясняется способностью этих элементов максимально использовать свои разнообразные валентныевозможности(см. следующую главу).