Учебное пособие Санкт-Петербург




НазваниеУчебное пособие Санкт-Петербург
страница15/18
Дата конвертации03.02.2013
Размер0.99 Mb.
ТипУчебное пособие
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18

3.5 Соли



Ранее отмечалось, что бериллий образует соли как с кислотами, так и основаниями. Бериллаты – МI2BeO2 – существуют только в твёрдом виде, и при растворении в воде разлагаются, с образованием гидроксида бериллия:


BeO22– + 2H2O Be(OН)2 + 2OH .


Соли бериллия, образованные кислородсодержащими кислотами, выделяются из растворов в виде кристаллогидратов. В структуре кристаллогидратов и в их водных растворах бериллий находится в виде тетраэдрического аквакомплекса [Be(H2O)4]2+. Растворы солей имеют кислую реакцию:


[Be(H2O)4]2+ + H2O [Be(OH)(H2O)3]+ + H3O+, Ka=110–7.


Процесс кислотно-основного взаимодействия с водой сопровождается конденсацией и полимеризацией. В многоядерных катионах атомы бериллия соединены гидроксомостиками (ВеОНВе) и оксомостиками (ВеОВе). В случае нитрата и ацетата бериллия образуются устойчивые трёхядерные оксоацидокомплексы (см. комплексные соединения).

Сульфат и оксалат бериллия хорошо растворимы в воде, что отличает их от однотипных солей кальция, стронция и бария.

Из галогенидов бериллия только фторид – BeF2 – является типичной солью. Он хорошо растворяется в воде, образуя аквафторидный комплекс [BeF2(H2O)2]. BeF2 одно из самых устойчивых соединений бериллия. В растворах фторидов щелочных металлов BeF2 образует прочные комплексы:


BeF2 + 2NaF  Na2[BeF4] или Na[BeF32О)].


Хлориды, бромиды и иодиды бериллия – ковалентные соединения. Их расплавы не проводят электрический ток. В твёрдом виде они имеют полимерную структуру (рис. 3.1), а при нагревании возгоняются при температуре ниже температуры плавления.





 – Hal,  – Be


Рисунок 3.1 − Структура полимерных галогенидов бериллия


В парах молекулы хлорида, бромида и иодида димерны – Be2Hal4. И в полимерах и димерах бериллий четырёхвалентен. Каждый атом бериллия образует четыре -связи с атомами галогена. Поскольку атомные орбитали бериллия находятся в sp3-гибридом состоянии, то атомы галогена тетраэдрически окружают атомы бериллия. Часть атомов галогена являются мостиковыми, образуя одну связь по обменному механизму, а другую – по донорно-акцепторному механизму. В воде ковалентные галогениды заметно гидролизуются, особенно иодид. Из водных растворов галогениды выделяются в виде кристаллогидратов, например, BeCl24H2O или в виде основных солей переменного состава. Получить безводные галогениды можно действием галогена на металлический бериллий при 500С.

Сульфид бериллия – BeS – по свойствам очень похож на сульфид алюминия, в частности он также необратимо разлагается водой (реакция взаимного усиления гидролиза):


BeS + 2H2O  Be(OH)2 + H2S .


Получают ВеS как и Al2S3 нагреванием серы и металла при 10001300С в инертной атмосфере


Be + S  BeS.


Большинство солей магния – хорошо растворимые соединения. В водных растворах солей присутствуют гексааквакомплексы ионов магния, которые создают кислую среду:

[Mg(H2O)6]2+ + H2O [Mg(OH)(H2O)5]+ + H3O+.


Однако соли магния менее склонны к гидролизу, чем соли бериллия. Как и у бериллия, сульфат и оксалат магния растворимы в воде. При упаривании растворов соли выделяются в виде кристаллогидратов, например MgSO47H2O, нагреванием которых можно получить безводные соли.

Если к растворам солей магния или бериллия добавить раствор карбоната натрия, то протекает реакция взаимного усиления гидролиза с образованием осадка малорастворимых основных солей с условной формулой (MOH)2CO3 :


2Mg2+ + 2 CO32– + H2O (MgOH)2CO3 + CO2.


Важной особенностью основных карбонатов магния и бериллия является их растворимость в растворе карбоната аммония:


(MgOH)2CO3 + 2NH4+  2Mg2+ + CO32– + 2NH3Н2О,

(BeOH)2CO3 + 2NH4+ + 3CO32–  2[Be(CO3)2]2– + 2NH3H2O.


Способность солей и гидроксида магния растворяться в растворе карбоната аммония определяет отнесение ионов Mg2+ к I-ой аналитической группе катионов, а не к II-ой, в которую входят ионы щелочноземельных металлов: Сa2+, Sr2+ и Ba2+. Последние в водном растворе (NH4)2CO3 образуют малорастворимые средние карбонаты – МСО3.


У кальция, стронция и бария кроме карбонатов малорастворимыми солями являются сульфаты, фториды, хроматы, ортофосфаты, оксалаты и др. Известно, что процесс растворения соли складывается из эндотермического процесса разрушения кристаллической решетки твердого вещества и экзотермического процесса гидратации образующихся ионов. С увеличением размера ионов энергия гидратации уменьшается быстрее, чем энергия решетки, поэтому, как правило, растворимость солей в воде падает с ростом радиуса иона металла. Эту зависимость для щёлочно-земельных металлов можно проследить на примере растворимости хроматов и сульфатов.


CaCrO4 SrCrO4 BaCrO4 CaSO4 SrSO4 BaSO4

Величина ПР 7.1·10–4 3.6·10–5 1.2·10–10 2.4·10–5 3.2·10–7 1.1·10–10


Различия в растворимости солей используют для разделения катионов. Так в растворах дихроматов при рН = 5 выпадает в осадок только хромат бария:


2Ba2+ + Cr2O72 + H2O 2BaCrO4 + 2H+,


а в насыщенном растворе сульфата аммония растворяется только сульфат кальция:


CaSO4 + (NH4)2SO4 (NH4)2[Ca(SO4)2].


Сульфат кальция встречается в природе в виде минерала гипса CaSO42H2O. При нагревании до 150  170С гипс теряет часть воды и переходит в алебастр 2CaSO4H2O. Замешанный с водой, алебастр быстро затвердевает с небольшим увеличением объёма смеси, снова превращаясь в гипс. Это свойство сульфата кальция используется для создания высококачественных слепков с изделий, литейных форм для ювелирных украшений, жёстких повязок при переломах конечностей, в строительных работах.

Соли кальция, как правило, гидратированы. Обезвоженные соли, хорошо поглощают из воздуха пары воды, поэтому их можно использовать как осушающие реагенты. Например, безводный (плавленый) хлорид кальция находит широкое применение в лабораторной практике:


СaCl2 + 6H2O CaCl26H2O.


После прокаливания кристаллогидрата хлорид кальция можно использовать повторно.


Из растворимых в воде солей элементов IIа группы следует отметить хлориды, бромиды, иодиды, ацетаты и нитраты. Нитраты термически неустойчивы и при прокаливании, в отличие от нитратов щелочных металлов, разлагаются с образованием оксидов металлов, диоксида азота и кислорода:


2Mg(NO3)2  2MgO + 4NO2 + O2.


1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18

Похожие:

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт-Петербург
Учебное пособие предназначено для студентов II курса химических специальностей

Учебное пособие Санкт-Петербург iconНовые поступления в библиотеку балтийского русского института
Федералогия: учебное пособие / Р. Г. Абдулатипов. Санкт-Петербург: Питер, 2004. 320 с.: ил. (Учебное пособие)

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие санкт-петербург
Вязкость жидких сред: Учебное пособие / И. В. Степанова, А. В. Тарасов. – Спб.: Петербургский государственный университет путей сообщения,...

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Издательство спбгпу санкт-Петербург
Учебное пособие соответствует дисциплинам опд ф10 «Сети ЭВМ и телекоммуникации» государственного общеобразовательного стандарта направления...

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт Петербург 2002 удк 629. 76
Керножицкий В. А., Бызов Л. Н. Надежность. Лабораторный практикум: Учебное пособие. Балт гос тех ун-т, спб., 2002. – с

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А
Дан структурный анализ одного из важнейших направлений в исследовании турбулентных те

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт-Петербург 2008 Авторы : Кокин В. Г., кандидат военных наук, доцент; Абликов В. И. Под общей редакцией
Учебное пособие предназначено для должностных лиц и специалистов го и рсчс организаций, преподавателей умц гочс и пб

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт-Петербург 2007 Научный редактор: Шипицына Л. М. д б. н., проф., заслуж деят науки рф
Профилактика вич-инфекции у несовершеннолетних в образовательной среде: Учебное пособие / Под ред. Л. М. Шипицыной. – Спб, 2007

Учебное пособие Санкт-Петербург iconТехника и технические науки в целом 22. 30. 10я73 Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника : учеб пособие для вузов / К. К. Ким [и др.]; под ред. К. К. Кима. Санкт-Петербург и др. Питер, 2006. 367 с. (Учебное пособие)
Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника : учеб пособие для вузов / К. К. Ким [и др.]; под ред. К....

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие для студентов гуманитарных факультетов Санкт-Петербург


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница