Неорганическая химия. Часть 2. Химия элементов и их соединений. Николаева Р.Б - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

56
Так, при действии
избытка реагентов:
2
F
, ЩМ или кислородосодержащего
окислителя, - и графит, и алмаз образуют
одинаковые продукты (
4
CF , CM
4
и
2
CO
соответственно). Однако при
недостатке указанных веществ лишь графит способен
образовывать
промежуточные соединения (в которых сохраняются его слои).
Например, монофторид CF (белого цвета) получается при недостатке
2
F
за счет
перехода π-связей графита в σ-связи
FC
−
с возникновением
3
sp -гибридизации
орбиталей углерода. При этом теряется проводимость, слои «гофрируются», но
антифрикционные свойства сохраняются.
Однако они исчезают при переходе графита под действием недостатка ЩМ
(например, калия) в графитиды
n
MC (где
4n >
), т.к. в них слои (макроанионы) прочно
связаны между собой ионами
+
M.
Зато графитиды проводят ток лучше, чем графит и выглядят как бронза (поскольку
делокализованная вдоль слоев электронная плотность графита пополняется электронами
ЩМ). К тому же, они очень активны: на воздухе самовоспламеняются, а при действии
воды взрываются (продукты МОН,
2
H и графит). Графитиды d-металлов более устойчивы.
На базе их созданы катализаторы превращения графита в алмаз.
При неполном окислении графита кислородосодержащими веществами в его слоях
образуются группы:
OC = , OHC − , COC
−
−
и др., - т.е. получаются оксиды и
гидроксиды графита (например, состава:
411
OC ).
Кроме того, при действии разбавленных кислот, а также растворов щелочей, солей
и т.п. формируются соединения
включения, в которых эти вещества располагаются
между слоями графита. При образовании соединений этого типа с
5
SbF или
5
AsF
получаются т.н.
синтетические металлы с проводимостью выше, чем у меди
(поскольку вещества
5
ЭF состоят из ионов
+
4
ЭF
и
−
6
ЭF
, которые обеспечивают
эстафетный механизм передачи электронов).
Отметим, что фуллерены, которые можно считать (если учитывать тип
гибридизации орбиталей углерода) своеобразной модификацией графита, тоже способны
образовывать соединения без разрушения их молекул:
660
FC,
6060
FC,
6060
HC,
60
I
6
CM и т.п.
А также MC
60
, в которых атом металла (K, Cs, Ca, Sr, Ba, La, U) находится внутри сферы,
куда его вводят в ходе синтеза данных веществ
1
.
Соединения с водородом
Метан
получается при разложении органических веществ без доступа воздуха
2
,
поэтому он является составной частью (60-90%) природных газов (рудничных, болотных и
др.), а также коксового. Будучи экзосоединением
4
CH
образуется и из ИПВ, в отличие от
аналогов, которые получают косвенно, например, действием HCl на их соединения с М.
Неполярность и слабая поляризуемость молекул метана является причиной
малой
растворимости его в воде, а также низких т.пл. и т.кип. Их начения к плюмбану
возрастают, причем
монтонно
3
, в отличие от того, что наблюдалось в V-VII группах (?).
За счет снижения устойчивости
4
ЭH
в подгруппе (
4
CH
разлагается выше 800
0
С, а
4
PbH – при н.у.) увеличивается их химическая активность. Так, при об.у. метан инертен
1
Синтез такого рода соединений, частицы которых имеют размеры от 10 до 100 нанометров – это область
нанотехнологий.
2
Перспективным является метод синтеза метана анаэробной переработкой животноводческих отходов, тем
более что при этом исчезает неприятный запах, гибнут болезнетворные микробы, и навоз становится без-
вредным удобрением для полей.
3
Из-за невозможности образования H-связей между молекулами метана.

Страницы