ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
40
AsFeSFeAsS
t
+⎯→⎯ .
Простые вещества
Структура и физические свойства.
Азот в твердом состоянии имеет
молекулярную решетку, причем молекулы N
2
(вследствие жесткой тройной связи в них)
слабо поляризуются. Этим объясняются низкие значения т.пл. и т.кип.
2
N . Поэтому он
широко используется как эффективный (и дешевый) охладитель (в частности, в
сверхпроводниковой технике). Низкая поляризуемость молекул азота – причина также
незначительной растворимости его как в воде, так и в органических жидкостях [3].
В отличие от азота для его аналогов не характерно π(р-р)-перекрывание (?),
поэтому все 3 неспаренные электрона их атомов участвуют в σ-связывании. Лишь в парах
выше 800
0
С существуют молекулы
2
P
1
, а при конденсации паров вначале формируется
неустойчивая (в соответствии с правилом Оствальда) модификация – белый фосфор,
состоящая из
тетраэдрических молекул
4
P .
При хранении без доступа воздуха белый фосфор переходит в более устойчивый
красный, построенный из полимерных цепей. Цепи образуются при разрыве в каждом
тетраэдре
4
P
одной связи, за счет чего молекулы соединяются между собой. Если таким
образом разрываются
три связи из шести в каждом тетраэдре, то получается черный
фосфор, слоистая структура [1] которого обеспечивает его полупроводниковые свойства
(
5,1E =∆ эВ).
Черный фосфор термодинамически наиболее устойчив, но энергия активации его
образования из других модификаций очень велика, поэтому формируется он в жестких
условиях (высокие давление и температура).
Растворим, но лишь в органических жидкостях, только белый фосфор (?) и он же
имеет минимальную т.пл. (44
0
С), в то время как красный фосфор плавится при 600
0
С, а
черный (под давлением
4
108,1 ⋅ атм.) – при 1000
0
С (?).
Аналогичные белому фосфору
желтые модификации As и Sb образуются тоже при
быстрой конденсации их паров. Однако они легко (особенно в случае сурьмы) переходят в
серые модификации. Последние по структуре подобны черному фосфору, но являются
полупроводниками с
меньшей шириной ЗЗ ( E
∆
равны 1,2 эВ и 0,12 эВ соответственно). В
случае Bi пары сразу конденсируются с образованием
металлической (но отчасти еще
слоистой) решетки.
Закономерности изменения т.пл. и т.кип. в данной подгруппе те же, что и у
халькогенов, но снижение их значений (за счет меньшей Э.О. элементов данной группы)
начинается раньше – при переходе к сурьме.
Мышьяк и его аналоги в силу их достаточной металличности применяют для
приготовления различных сплавов; As используется
также в полупроводниковой технике,
а его производные – в медицине. Установлено, что
микроколичества As жизненно
необходимы, например, его недостаток приводит к анемии крови. Однако в больших дозах
он является
ядом, ибо блокирует фермент, разлагающий пероксид водорода в крови).
Химические свойства. Несмотря на довольно высокое значение Э.О. (3,0), азот
при об.у. является
инертным веществом за счет большой величины энергии атомизации
(вследствие
тройной связи в молекуле): 940 кДж/моль. В то время, как для
2
P
(с
практически
ординарной связью) эта энергия составляет 490 кДж/моль.
1
Атомизация фосфора происходит выше 2000
0
С.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- …
- следующая ›
- последняя »
