Неорганическая химия. Часть 2. Химия элементов и их соединений. Николаева Р.Б - 26 стр.

UptoLike

26
(E ). Это означает, что потребуется меньше дополнительной энергии (нагревания или
облучения), чтобы сделать вещество проводящим ток.
У металлов, в том числе полония, имеющих максимально плотную упаковку атомов
в решетке (к.ч. М может быть и 12),
0E
=
, и они проводят ток при об.у.
Если решетка
молекулярная (как у S) или цепочечная (Se и Te), то
энергетические уровни МО локализованы в пределах молекулы (цепи), поэтому для таких
веществ запрещенная зона, как показано на рис. 2, это энергетический барьер (
E
),
препятствующий передаче электронов от молекулы к молекуле (
8
S) или от цепи к цепи
(
n
Se и
n
Te ).
Причем значение
E
тем меньше, чем больше делокализация электронов в
решетке, а значит, чем сильнее дисперсионные взаимодействия между молекулами
(цепями). У серы они сравнительно слабы, поэтому E
велико: >4 эВ, что характерно для
диэлектриков. Напротив, у Se и Tе 4E
<
<
эВ (1,87 и 0,35, соответственно), поэтому
они являются
полупроводниками. (Используются в электротехнике; в частности, Se
применяют в приборах автоматического регулирования уличного освещения.)
Окислительные свойства. Аналогично тому, что наблюдалось в подгруппе
галогенов, энергия сродства к электрону у атома серы больше, чем у кислорода (?).
Однако даже в случае серы лишь присоединение
одного е энергетически выгодно, а
двух идет с затратой энергии. Поэтому в свободном состоянии ионы
2
O и
2
S не
существуют, а в гидратированном виде в водных растворах присутствуют лишь
2
S . Тем
не менее, суммарное изменение энергии Гиббса для ОВР с участием О
2
и серы при
переходе их в Э
-2
чаще отрицательно, причем более отрицательно для кислорода (?).
Однако при об.у. молекула кислорода довольна инертна ( 490E
.атом
= кДж/моль).
Активируется кислород, например, в присутствии воды, поляризующей его молекулы, –
при этом идут
медленные процессы окисления веществ: дыхание, гниение, коррозия.
Другой метод активации
2
O
воспламенение. Оно зарождает цепные реакции
возбуждения молекул кислорода (в частности, их атомизацию), поэтому происходит
быстрое окислениегорение.
Горит в кислороде все, кроме галогенов, БГ и некоторых благородных металлов
(золота, платины и др.). Косвенно не получены соединения с О лишь для гелия, неона и
аргона. Особенно активен атомарный кислород (“О”), который окисляет, в частности,
молекулярный
2
O до озона даже на холоду. Поэтому
3
O образуется во всех достаточно
низкотемпературных процессах, продуктом которых являетсяО”. А именно:
а) в ходе соответствующих химических реакций (например,
"O"HClHClO + );
б) как результат электроразрядов (при грозе или в озонаторе);
в) под действием жестких УФ-лучей кварцевой лампы, а также Солнца (в верхних
слоях атмосферы); благодаря последнему на высоте 10–30 км существует
озоновый
слой, который, обладая способностью поглощать жесткие солнечные лучи, спасает от их
вредного воздействия жизнь на Земле.
Из приведенных выше примеров видно, что для получения
3
O из
2
O , нужно
затратить энергию, т.е. озон
эндотермическое вещество, хотя и устойчиво
кинетически: даже при 250
0
С разлагается медленно. В силу эндотермичности
3
O
является более сильным окислителем, чем
2
O : 24,1)OH/O(E
3
0
=
В, в то время как
40,0)OH/O(E
2
0
=
В.
Причины большей
термодинамической активности
3
O по сравнению с
2
O , и
большей
кинетической активности (т.е. более низкие значения
.к.а
E [3] в реакциях с