Михаил Бармин - Общая и Неорганическая химия с примерами решения задач

FeCl2 + K3[Fe(CN)6] – KFe[Fe(CN)6] + 2KCl – турнбуллева синь качественная реакция на ионы Fe(II). Последние исследования показали, что по своему строению берлинской лазурь и ту

рибуллева соль идентичны.

ЛЕКЦИЯ 19. Подгруппа кобальта (Со)

Co

Ph

Jr

27

45

77

R, нм

3d74s2

4d85s1

5d76s2

0,125

0,134

0,135

γ, эв

7,87

7,46

9,1

ρ, г/см3

8,8

12,4

22,4

Тпл., °С

1492

1963

2450

1,5 10-3

1,7 10-7

8,5 10-9

Со встречается в природе как сопутствующий элемент в поли-металлических рудах. Наиболее распространен CoAsS (кобальтин). Характерная степень окисления – +2, +3. В комплексных соединениях К.ч. = 6,4.

Способ получения чрезвычайно трудоемкий, 1 этап концентрирован гидро– и пиро– металлургическими способами с последующим образованием оксидов, обработка оксидов минераль-ными кислотами.

(H2SO4) c последующим электролизом. Все эти элементы – металлы серебристо-белого цвета. Со имеет 2 аллотропн. модификации. До t° = 417° С – α – Ρо имеющ. .гексагонольную ориентацию кристаллическую решетку. При t>417° С – β – Ρо, имеющие гранецентрированную кубическую решетку.

Взаимодействие с О2 при t>300° С. при нагревании взаимодействует с С, В, N, галогенами и т.д. образованные соединения переменного состава Со не взаимодействуют со щелочами. С кислотами взаимодействуют значительно менее активны и сложнее Со.

Комплексные соединения Со

СО(0)

При взаимодействии Со с оксидом С при высокой температуре и давлении образуется С(СО)8.

Данное соединение при нагревании расплавляется с образованием химически чистого Со.

СО(II)

В водных растворах Со(II) существует в виде аквакомплекса, причем соединения (соли) его малиново-розового цвета. Со(II) в растворах определяется цветом аквакомплекса. При выпаривании водных растворов образуется:

CoCl2 ∙ 6H2O; Co(NO3)2 ∙ 6H2O

Со(II) образуют как анионные, так и катионные комплексы соединения. Анионные комплексные соединения малоустойчивы и распадаются в воде. Координационное число 6 или 4. Качественные реакции используются в аналитической химии и сводятся к следующей схеме:

CoCl2 + NH4NCS =

Роданид аммония

CoCl2 + 2NH4NCS = Co(NCS)2 + 2NH4Cl

Co(NCS)2 + NH4NCS = (NH4)2(Co(NCS)4

При обработке раствора органическими растворителями появляется синее окрашивание. При разбавлении происходит постепенное проявление розового окрашивания.

Качественная реакция на Со(П).

Co(NCS)4+2 + H2O – [Co(H2O)6]2+ + NCS-

Со(III)

Водные растворы солей Со(III) неустойчивы, обладают сильными окислительными свойствами. Для Со(III) получено большое количество различных катионных комплексов.

Применение Со.

Используется при получении сплавов цветных, эмалей (голубой) сегментов, красителей, используется в качестве микроэлемента в удобрениях.

ЛЕКЦИЯ 21 Подгруппа никеля (Ni)

Ni – полиизотопный элемент. Различаются 2 кристаллические модификации:

α Ni до t=250° C; βNi t>250° C

Относится к числу рассеянных элементов. Однако, в природе встречаются минералы:

важнейший – никелин.

В промышленности получен аналогично Со.

Степени окисления : +2, +3. Основная степень окисления +2. Ni – является малоактивным соединением, не взаимодействует со щелочами, с О2. Взаимодействует при t> 5000, при нагревании взаимодействует с галогенами, С, В, N и другими элементами с образованием соединений переменного состава. Менее активен по

сравнению с Со при взаимодействии с минеральными солями.

Основные соединения:

Ni(O):

Ni + 4CO = Ni(CO)4

Ni (II) жидкость, разлагающаяся при температуре 200° С с образованием химически чистого Ni при взаимолействии Ni с минеральными солями или другими химическими соединениями образуются соединения Ni со степенью окисления (+2)

Водные растворы представляют собой аквакомплекс (зеленого цвета) [Ni(H2O)6]+2. Ni (II) способен образовывать комплек-сные соединения анионного типа с координационным числом

«4»: [Ni(CN)4] –2

Количество комплексных соединений для Ni (II) достаточно велико. При взаимодействии c диметилглиоксимом – качественная реакция (р-ия Чугаева) (яркое малиново-окрашенное вещество)

При действии сильных окислов на соединение Ni(II) образуются соединения Ni(III). Соединения Ni(III) достаточно разнообразны, (однако, они неустойчивы), являются сильными окислителями Ni(OH)3

Применение:

Широко используют при создании жаро– и коррозийно-про-чных сплавов.

ЛЕКЦИЯ 22 Галогены

Элементы УП-А группы:

F, Cl, Br, J, At