ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Подгруппа I1A (бериллий, магний, кальций, стронций, барий, радий) из "Общая и неорганическая химия" Соединения 5- и р-элементов проявляют общие закономерности в свойствах, что обьясняется прежде всего сходством электронного строения их атомов, а именно, все электроны внешнего слоя являются валентными и принимают участие в образовании химических связей. Поэтому максимальная степень окисления этих элементов в соединениях равна числу электронов во внешнем слое и соответственно равна номеру группы, в которой находится данный элемент. [c.315] Другая общая особенность электронного строения г- и р-элементов состоит в том, что после отделения электронов внешнего слоя остается ион, имеющий конфигурацию атома благородного газа Is или ns np для р-элементов четвертого и следующих периодов образуется ион, имеющий 18-ти электронную оболочку ns np nd . У таких ионов не проявляются специфические эффекты, о ясняемые теорией кристаллического поля (см. разд. 2.7), связанные с симметрией (/-орбиталей. У ионов с электронной конфигурацией атома благородного газа /-электронов на внешнем слое нет, а у ионов с 18-ти электронной оболочкой все (/-орбитали заполнены и невозможен переход (/-электронов с /г -орбитали на орбиталь eg (в октаэдрическом окружении), а также невозможно образование донорно-акцепторных связей с участием свободных (/-орбиталей. [c.316] Подавляющее большинство соединений s- и р-элементов (в отличие от соединений (/-элементов) бесцветно, так как исключен обусловливающий окраску переход (/-электронов с низких энергетических уровней на более высокие по энергии. Окраска некоторых соединений i- и р-элементов обьясняется не эф )ектами кристаллического поля, а другими причинами. Такие окрашенные соединения, как PbS-черный, РЫг-желтый, ЗЬгЗз - оранжевый, содержат сильно поляризуемые ионы, поляризация вызывает расщепление энергетических уровней S- и р-электронов, что аналогично воздействию кристаллического поля на (/-электроны. Аналогичное появление близко лежащих энергетических уровней, переходы между которыми соответствуют энергии квантов видимого света, обусловлено делокализацией электронов, образующих связи между несколькими атомами (этим обьясняется окраска графита, серы, селена, теллура, N02, Oj и некоторых других соединений р-элементов). Следует отметить, что окрашенные вещества составляют лишь небольшую долю от общего числа соединений s- и р-элементов. [c.316] Еще один общий характерный признак, связанный с образованием s- и некоторыми р-элементами высокостабильных благородногазовых ионов - значительная доля ионной связи в соединениях этих элементов. Соединения элементов подгрупп 1А и ПА-типичные соли, в водном растворе они практически полностью диссоциируют на ионы, не подвержены гидролизу по катиону (кроме солей Ве и Mg ). [c.316] Для ионов S- и р-элементов мало характерно комплексообразование, они не образуют высокостабильные комплексы, что свойственно для (/-элементов. Лигандами, которые более или менее прочно удерживаются в комплексах s- и р-элементов, могут быть сравнительно небольшие полярные молекулы Н2О и NH3 или наименьшие по радиусу ионы F (частицы Н2О, NH3, F -электронные аналоги, изоэлектронны атому Ne). [c.316] Вследствие малого заряда иона и большого радиуса иона щелочные металлы наименее склонны к образованию комплексов, в том числе и аквакомплексов. [c.316] Амминокомплексы rf-элементов вследствие эффектов кристаллического поля, наоборот, обычно прочнее аквакомплексов и обычно стабильны в водном растворе аммиака, хотя и возможны реакции, подобные приведенной выше. [c.317] Вследствие отсутствия у атомов s- и р-элементов валентных d-электронов для этих элементов неизвестны карбонилы, л-комплексы и сэндвич-соединения, характерные для -элементов. [c.317] Действием кислоты H I на Liz Oj получают хлорид лития Li I, используемый для производства лития. [c.318] Металлический литий получают электролизом расплавленной смеси солей Li l и КС1 (или СаСЬ), взятых в соотношении, близком к эвтектическому (анод - фафит, катод - железо). [c.318] При этом обычно берут не чистые вещества LhO и Si, а содержащие их материалы (литиевые минералы и сплав ферросилиций). В качестве восстановителя применяют также алюминий. Особо чистый литий готовят электролизом эвтектической смеси Li l - LiBr. [c.318] Основной способ производства натрия - электролиз расплавов, содержащих хлорид натрия. Использовать в качестве сырья чистый. Na l невозможно, поскольку разность между т. пл. Na l (801 С) и т кип. Na (883 С) невелика, давление насыщенного пара натрия при т. пл. Na l близко к атмосферному, и это приводит к большой потере натрия вследствие испарения. Но, главное, при высоких температурах нельзя собрать без потерь натрий, так как он растворяется в жидком Na l. Поэтому к Na l добавляют другую соль (КС1, NaF, СаС1г и др.), чем снижают температуру плавления шихты ниже 600°С (рис. 3.1). При электролизе на катоде (железо) выделяется натрий, на аноде (фафит) - хлор, который также используют. [c.318] Достоинство метода - низкая температура процесса и возможность получения натрия высокой чистоты, недостаток - дорогостоящее сырье. В настоящее время этот метод применяют в меньших масштабах. [c.318] натрий и калий получают в промышленности в больших количествах. Мировое производство натрия составляет сотни тысяч тонн в год. [c.319] Вернуться к основной статье