Соединения элементов VI Б-группы

Изучение физических и химических свойств хрома, вольфрама, молибдена. Оксид хрома, как самое устойчивое соединение хрома. Гидроксиды, соли кислородосодержащих кислот элементов шестой Б группы. Пероксиды, карбиды, нитриды, бориды элементов шестой Б группы.

Рубрика Химия
Вид лекция
Язык русский
Дата добавления 29.06.2011
Размер файла 4,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова

Кафедра неорганической химии

Лекция на тему:

«Соединения элементов VIБ- группы»

Выполнила: Купцова Мария

Группа Х-41

Преподаватель: Рукк Н.С.

Москва 2009

Хром. Физические и химические свойства

В свободном виде -- голубовато-белый металл с кубической объемно-центрированной решеткой, а = 0,28845 нм. При температуре 39 °C переходит из парамагнитного состояния в антиферромагнитное (точка Нееля).

Хром является самым твердым металлом (твердость по шкале Мооса 8.5).

Устойчив на воздухе. При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома (III) Cr2O3, обладающего амфотерными свойствами. Сплавляя Cr2O3 со щелочами получают хромиты:

Cr2O3 + 2NaOH > 2NaCrO2 + H2O.

Непрокаленный оксид хрома (III) легко растворяется в щелочных растворах и в кислотах:

Cr2O3 + 6HCl > 2CrCl3 + 3Н2О.

При термическом разложении карбонила хрома Cr(СО)6 получают красный основной оксид хрома (II) CrO. Коричневый или желтый гидроксид Cr(OH)2 со слабоосновными свойствами осаждается при добавлении щелочей к растворам солей хрома (II).

При осторожном разложении оксида хрома(VI) CrO3 в гидротермальных условиях получают оксид хрома (IV) CrO2, который является ферромагнетиком и обладает металлической проводимостью.

При взаимодействии концентрированной серной кислоты с растворами дихроматов образуются красные или фиолетово-красные кристаллы оксида хрома (VI) CrO3. Типичный кислотный оксид, при взаимодействии с водой он образует сильные неустойчивые хромовые кислоты: хромовую H2CrO4, дихромовую H2Cr2O7 и другие.

Известны галогениды, соответствующие разным степеням окисления хрома. Синтезированы дигалогениды хрома CrF2, CrCl2, CrBr2 и CrI2 и тригалогениды CrF3, CrCl3, CrBr3 и CrI3. Однако, в отличие от аналогичных соединений алюминия и железа, трихлорид CrCl3 и трибромид CrBr3 хрома нелетучий.

Среди тетрагалогенидов хрома устойчив CrF4, тетрахлорид хрома CrCl4 существует только в парах. Известен гексафторид хрома CrF6.

Получены и охарактеризованы оксигалогениды хрома CrO2F2 и CrO2Cl2.

Синтезированы соединения хрома с бором (бориды Cr2B, CrB, Cr3B4, CrB2, CrB4 и Cr5B3), с углеродом (карбиды Cr23C6, Cr7C3 и Cr3C2), c кремнием (силициды Cr3Si, Cr5Si3 и CrSi) и азотом (нитриды CrN и Cr2N).

В растворах наиболее устойчивы соединения хрома(III). В этой степени окисления хрому соответствуют как катионная форма, так и анионные формы, например, существующий в щелочной среде анион [Cr(OH)6]3?.

При окислении соединений хрома(III) в щелочной среде образуются соединения хрома(VI):

2Na3[Cr(OH)6] + 3H2O2 > 2Na2CrO4 + 2NaOH + 8H2O.

Хрому(VI) отвечает ряд существующих только в водных растворах кислот: хромовая H2CrO4, дихромовая H2Cr2O7, трихромовая H3Cr3O10 и другие, которые образуют соли -- хроматы, дихроматы, трихроматы и т. д.

Вольфрам. Физические свойства

Вольфрам -- светло-серый металл, имеющий самые высокие температуры плавления и кипения.

Некоторые физические свойства приведены в таблице (см. выше). Другие физические свойства вольфрама:

твердость по Бринеллю 488 кг/ммІ.

удельное электрическое сопротивление при 20 °C 55Ч10?9 Ом·м, при 2700 °C -- 904Ч10?9 Ом·м.

скорость звука в отожжённом вольфраме 4290 м/с.

Вольфрам является одним из наиболее тяжелых и самым тугоплавким металлом. В чистом виде представляет собой металл серебристо-белого цвета, похожий на платину, при температуре около 1600 °C хорошо поддается ковке и может быть вытянут в тонкую нить.

Валентность от 2 до 6. Наиболее устойчив 6-валентный вольфрам. 3- и 2-валентные соединения вольфрама неустойчивы и практического значения не имеют.

Вольфрам имеет высокую коррозионную стойкость: при комнатной температуре не изменяется на воздухе; при температуре красного каления медленно окисляется в оксид вольфрама VI; в соляной, серной и плавиковой кислотах почти не растворим. В азотной кислоте и царской водке окисляется с поверхности. В смеси азотной и плавиковой кислоты растворяется, образуя вольфрамовую кислоту. Из соединений вольфрама наибольшее значение имеют: триоксид вольфрама или вольфрамовый ангидрид, вольфраматы, перекисные соединения с общей формулой Me2WOX, а также соединения с галогенами, серой и углеродом. Вольфраматы склонны к образованию полимерных анионов, в том числе гетерополисоединений с включением других переходных металлов.

Молибден. Физические свойства

Молибден -- светло-серый металл с кубической объемно-центрированной решёткой типа б-Fe (a = 3,14 Е; z = 2; пространственная группа Im3m), парамагнитен. Механические свойства, как и у большинства металлов, определяются чистотой металла и предшествующей механической и термической обработкой (чем чище металл, тем он мягче). Обладает крайне низким коэффициентом теплового расширения.

Химические свойства. При комнатной температуре на воздухе Mo устойчив. Начинает окисляться при 400°C. Выше 600°C быстро окисляется до триоксида МоО3. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS2 и термолизом молибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O.

Мо образует оксид молибдена (IV) МоО2 и ряд оксидов, промежуточных между МоО3 и МоО2.

С галогенами Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или МоО3 с F2 получают гексафторид молибдена MoF6, бесцветную легкокипящую жидкость. Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal4 и MoHal5 (Hal = F, Cl, Br). С иодом известен только дийодид молибдена MoI2. Молибден образует оксигалогениды: MoOF4, MoOCl4, MoO2F2, MoO2Cl2, MoO2Br2, MoOBr3 и другие.

При нагревании молибдена с серой образуется дисульфид молибдена MoS2, с селеном -- диселенид молибдена состава MoSe2. Известны карбиды молибдена Mo2C и MoC -- кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена MoSi2.

Особая группа соединений молибдена -- молибденовые сини. При действии восстановителей -- сернистого газа, цинковой пыли, алюминия или других на слабокислые (рН=4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Мо2О5·Н2О, Мо4О11·Н2О и Мо8О23·8Н2О.

Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, хН2О· уМоО3 (парамолибдат аммония 3(NH4)2O·7MoO3·zH2O; СаМоО4, Fe2(МоО4)3 -- встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки [МоО4].

При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO3OH-, затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Мо7О266-, тетра-(мета-) Мо4О132-, окта- Мо8О264- и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием МоО3 с оксидами металлов.

Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, М+1М+3(МоО4)2, М+15М+3(МоО4)4. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления -- молибденовые бронзы, например, красная K0,26MoO3 и синяя К0,28МоО3. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.

Соединения хрома молибдена и вольфрама

ь Оксиды, гидроксиды, пероксиды

ь Карбиды,нитриды и бориды

ь Галогениды и оксогалогениды

ь Бронза вольфрама и молибдена

ь Сульфиды, селениды, теллуриды

Оксиды VI Б группы

Степень окисления

+6

Промежуточные

+4

+3

Cr

CrO3

Cr3O8, Cr2O5, Cr5O12 и т. д.

CrO2

Cr2O3

Mo

MoO3

Mo9O26, Mo8O23, Mo5O14, Mo17O47, Mo4O11

MoO2

-

W

WO3

W49O119, W50O148, W20O58, W18O49

WO2

-

Оксид хрома (III)

Оксид хрома (III) - это самое устойчивое соединение хрома

Он обладает полупроводниковыми и антиферромагнитными свойствами при температуре ниже 350С.

Cr2O3 - наиболее устойчивый оксид хрома

(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2+4H2O

Полученный таким сухим методом Cr2O3 часто химически инертен.Он легко растворяется в водных растворах кислот, демонстрируя разнообразную химию катионов на основе иона [Cr(H2O)6]3+, и щелочах с образованием сложных сильно гидролизуемых хроматов (III) («хромитов»).

Мелкий порошок Cr2O3 образуется при сжигании тонко раздроб-ленного металла, дегидратации гидроксида нагревании хромового ангидрида или хлористого сромила, сплавлении дихроматов с серой и углем: t

K2Cr2O7 + S = Cr2O3 + K2SO4

Na2Cr2O7 + 2C = Cr2O3 + Na2CO3 + CO

Термическое разложение дихромата амммония:

(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O

Если температуру разложения поддерживать постоянной (250оС), то продуктом реакции будет черный оксид CrO2, при 420оС он превращается в Cr2O3. Для перевода Cr2O3 его в растворимое состояние без изменения степени окисления использует хлорирование в смеси с углем:

Cr2O3 + 3С +3CL2 = 2CrCl3 + 3CO

Сплавление с пиросульфатами:

Cr2O3+3 K2S2O7 = 3 K2SO4 + Cr2(SO4)3

Карбонаты или гидроксидами щелочных металлов:

Cr2O3 + Na2CO3 = 2NaCrO2 + CO2

При сплавлении с окислителями (NaNO3, O2, Na2O2, KClO3) и карбонатами или гидроксидами щелочных металлов оксид хрома (III) превращается в хроматы:

Cr2O3 + 3NaNO3 + 2Na2CO3 = 2Na2CrO4+3NaNO2 + 2CO

2Cr2O3 + 3O2 +8NaOH = 4Na2CrO4 + 4H2O

Оксиды хрома (IV), молибдена (IV), вольфрама (IV)

Диоксиды образуются как промежуточные продукты при разложении в отсутствии кислорода или восстановлением M(VI) в мягких условиях: они химически инертны по отношению к воде и щелочам, но кислоты-окислители переводят их в соединения высшей степени окисления. Черный оксид хрома (VI) обладает металлической проводимостью, ферромагнитными свойствами и применяется в производстве элементов памяти для компьютеров и бытовых радиоэлектронных приборов. Диоксиды образуются как промежуточные продукты при разложении в отсутствие кислорода или восстановлении соединений M(VI) в мягких условиях:

250oC;N2

3(NH4)2Cr2O7 6CrO2 +2N2 + 9H2O + 2NH3

450oC

MoO3 + H2 MoO2 + H2O

600oC

WO3 + H2 WO2+H2O

Диоксид хрома CrO2

Черно-коричневый CrO2 ,промежуточный продукт разложения CrO3 до Cr2O3. CrO2 имеет структуру рутила. Он обладает металлической проводимостью и ферромагнитными свойствами. Его применяют для производства магнитных пленок для записи.

Проявляет основные свойства и медленно переходит в раствор под действием кислот:

CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O

Он также является сильным восстановителем:

10000C

2CrO + CO2 Cr2O3 + CO

Нагревание в инертной атмосфере или в вакууме приводит к диспропорционированию:

700оC вакуум

3CrO Cr2O3

При температуре 1000оС водород восстанавливает CrO до металла.

Оксиды хрома (VI), молибдена (VI), вольфрама (VI)

Оксид хрома (VI), или хромовый ангидрид, по свойствам значительно отличается от высших оксидов молибдена и вольфрама (см. табл. ниже)

Оксид CrO3 представляет собой темно-красные призматические кристаллы, состоящие из тетраэдров [CrO4], связанных вершинами в цепи. При температуре 197оС вещество плавится, превращаясь в летучую темную жидкость, пары которой окрашены в красный цвет. Разложение происходит в интервале 200 - 550 оС и заканчивается образованием оксида хрома (III):

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

CrO3 проявляет сильные кислотные свойства и является ковалентным оксидом с температурой плавления лишь 1970С. Его обычно называют «хромовой кислоты» и получают добавлением концентрированной серной кислоты к насыщенному водному раствору дихромата. CrO3 плавится с частичным разложением, а при нагревании выше 220-2500С теряет кислород, образуя ряд низших оксидов вплоть до зеленого Cr2O3

Белые кристаллы высшего оксида молибдена МоО3, имеют слоистую структуру, в которой октаэдры [MoO6], сильно искажены из-за неравноценности связей Мо - О, соединяются и вершинами, и ребрами. При нагревании вещество желтеет, а при температуре 795 оС плавится, превращаясь в подвижную жидкость.

Оксид вольфрама (VI) WO3 представляет собой желтый кристаллический порошок. Его структура образована октаэдрами [WO6], связанными между собой всеми вершинами. Такой структурный тип получил название «структура типа ReO3» по первому исследованному веществу аналогичного строения. Известны несколько модификаций WO3, в которых атом вольфрама смещен из центра октаэдра, и возникающая деформация ведет к понижению симметрии.

Гидроксиды, соли кислородосодержащих кислот элементов шестой Б группы

Соединения хрома часто значительно отличаются по свойствам от аналогичных соединений тяжелых металлов шестой группы - молибдена и вольфрама, имеющих тенденцию в низших степенях окисления к образованию кластеров, а в высшей степени окисления -- изополи- и гетерополианионов.

С ростом степени окисления основные свойства оксидов и гидроксидов постепенно сменяются кислотными, восстановительная способность соединений убывает, а окислительная - возрастает. Так, соединения хрома(II) (его, Сг(ОН)2) имеют основный характер и являются сильными восстановителями; высшему оксиду хрома СгОз соответствуют хромовая Н2СгО4 и двухромовая Н2Сr207 кислоты, для них характерны окислительные свойства. Соединения хрома в промежуточных степенях окисления, главным образом +3 (Cr20з, Сг(ОН)3), амфотерны. Они наиболее устойчивы в водных растворах по отношению как к окислению, так и к восстановлению.

Соединения, содержащие ионы М2+, характерны лишь для хрома. Молибден и вольфрам в степени окисления +2 образуют кластеры, например [М6Х8]4+. Соединения W(II) менее характерны, например биядерный ацетат W(II) не существует, а структурный аналог ацетата Сг(lI) - ацетат [Мo(СНзСОО)2]2 --исходный препарат для синтеза биядерных комплексов молибдена.

Пероксиды элементов шестой Б группы

Уже в середине XIX в. было известно, что при действии пероксида водорода на подкисленный (рН 2-4) разбавленный раствор дихромата калия возникает синее окрашивание, обусловленное образованием нестабильного пероксида хрома CrO5(H20), имеющего строение Сг(О2)2О(Н2О) (рис. а).

Эта реакция и сейчас используется для качественного определения хрома. В индивидуальном виде пероксид хрома выделить так и не удалось, но его устойчивость можно повысить экстракцией эфиром или добавлением пиридина, анилина, бипиридила; при этом происходит замешение молекулы воды на донорный лиганд (рис. б, в):

K2Cr2О7 + 4Н2О2 + H2S04 + ру 2СгО(О2)2(ру) + K2S04 + 5Н2О

В слабокислой или нейтральной среде (рН 4 - 7) взаимодействие раствора дихромата с пероксидом водорода приводит к фиолетовому окрашиванию, обусловленному ионами [Сг(О2)20(ОН)]- (рис. г). Образование аналогичного окрашивания при действии на эфирный раствор пероксида хрома небольшого количества аммиака или щелочи:

в индивидуальном виде вещество, содержащее такие ионы, может быть получено в виде аммонийной соли действием пергидроля на охлажденный раствор хромата аммония, подкисленный уксусной кислотой.

При добавлении к эфирному раствору пероксида хрома избытка аммиака происходит восстановление хрома до степени окисления +4: образовавшийся зеленовато-коричневый раствор содержит дипероксокомплекс Сr(О2)2(NНз)з (рис д). Это вещество также может быть получено при действии на хромовый ангидрид аммиака и крепкого раствора пероксида водорода.

В сильнощелочной среде образуются красно-коричневые растворы, содержашие тетрапероксохромат-ионы [Сг+S2)4]З- в форме кислородного додекаэдра (рис. е). Они входят в состав твердых солей, например КзСгО8. Это вещество служит источником синглетного кислорода. При низких температурах в нем происходит упорядочение по типу антиферромагнетика.

Перекисные соединения хрома (а-е) и молибдена (ж, з):

а - Cr(O2)2O(H20); б - Сr(O2)2O(ру); в - Cr(O2)2O(bipy); г - [Cr(O2)2O(OH)]-; д - Сr(O2)2(NН3)3; е - [Сг(02)43-; ж - [Мо2Оз(O22О)22-; з - [Мо7О22(O2)2]6- (атомы водорода не показаны)

Карбиды, нитриды и бориды элементов шестой Б группы

С углеродом хром, молибден и вольфрам, как и другие d-металлы, образуют карбиды - твердые и высокоплавкие (температура плавления 2400- 2800 oС) соединения с делокализованной металлической связью. Получают их взаимодействием соответствующих количеств простых веществ при высокой (1 000 - 2 000oС) температуре, а также восстановлением оксидов углеродом, например:

2МоОз + 7С = Мо2С + 6СО

Карбиды - нестехиометрические соединения с широкой областью гомогенности. В карбидах типа М2С атомы металла образуют гексагональную плотнейшую упаковку, в октаэдрические пустоты которой статистически внедрены атомы углерода.

Нитриды MN и M2N получают взаимодействием металлов с азотом или аммиаком, а фосфиды МР2, МР4, М2Р - из простых веществ, также при нагревании галогенидов с фосфином. Как и карбиды, это нестехиометрические, очень твердые, химически инертные и тугоплавкие (температуры плавления 2 000 - 2 500 oС) вещества.

Для молибдена и вольфрама характерны тригалогенонитриды Х3М=N, в структуре которых плоские квадраты объединены мостиковыми атомами галогена в слои. Их получают из карбонилов или галогенидов:

WBr6 + [Hg2N]Br ВгзW=N + 2HgBr2

Бориды металлов шестой группы в зависимости от содержания бора могут содержать изолированные атомы бора (М2В), цепи (МВ), сетки (МВ2) и трехмерные каркасы (МВ'2) из атомов бора. Они также отличаются высокой твердостью, жаростойкостью и химической устойчивостью. Термодинамически они стабильнее карбидов. Применяют бориды для изготовления деталей реактивных двигателей, лопаток газовых турбин и т.д.

Галогениды

Для элементов шестой группы известно большое число соединений с галогенами (см.табл.). По мере роста степени окисления, а также с уменьшение I порядкового номера металла возрастает ковалентность связи, а следовательно, и кислотный характер галогенида.

Степень окисления металла

СгХ"

МоХ"

WX"

+2

CrCl2, СrВr2, CrI2

MoCl2, MoBr2, MoI2

WCI2, WI2

+3

CrF3, CrCl3,CrBr3

MoF3, MoCl3, MoBr3, MoI3

WСlз, WВГЗ, WIз

+4

CrF4, CrCl4, CrBr4

MoF4, MoCl4, MoBr4, MoI4

WF4, WC14, WBr4, WI4

+5

CrF5

MoF5, MoCl5, MoBr5, MoI5

WFs, WCls, WBr)

+6

CrF6

MoF6,MoCl6

WF6, WCI6, WBr6

Известные галогениды хрома, молибдена и вольфрама перечислены в таблице. Наблюдаемые закономерности соответствует ожидаемым. Степень окисления (+5, +6) достигается хромом только в сочетании с таким сильным окислителем, как фтор, и даже вольфрам не образует гексаонидов.

Для степени окисления +4 существование иодидов сомнительно, либо они нестабильны. Аналогично для оксогалогенидов, только вольфрам образует оксоиодид, и только хром получен оксофторид в низшей степени окисления.

Дигалогениды

химический хром вольфрам оксид

Дигалогениды хрома представляют собой твердые вещества с центральным атомом, расположенным в центре искаженного октаэдра, что типично для иона с конфигурацией d4 вследствие эффекта Яна-Теллера. Синтез этих соединений проводят либо восстановлением безводных тригалогенидов водородом, либо взаимодействием хрома с галогеноводородами при температуре 1000 ос. Иодид (единственный из дигалогенидов) может быть получен прямым синтезом. Все дигалогениды хрома растворимы в воде, где они присутствуют в виде гексаакваионов. Их водные растворы на воздухе мгновенно окисляются, изменяя ярко-синюю окраску на грязно-зеленую.

Соединения хрома(II) являются сильными восстановителями, в противоположность дигалогенидам молибдена, довольно устойчивым к действию окислителей.

Недавно в среде тетрагидрофурана (thf) получен оксохлорид:

8CrC12 +LiOH· Н2О + 3C4H9Li + 4(thf) = 2Cr4OCl6(thf)4 + 4LiCl+ 3C4HIO

Тригалогениды

Тригалогениды хрома, молибдена и вольфрама также существенно различаются по строению и свойствам. Наиболее известен хлорид хрома(III), или хлорный хром, СгСlз, образующийся в виде фиолетовых чешуйчатых кристаллов при хлорировании хрома или смеси его оксида углем. Это вещество может быть сублимировано в токе хлора при температуре 600 ОС, но при нагревании до этой температуры в инертной атмосфере или в вакууме частично разлагается на дихлорид и хлор.

Тетрагалогениды

Из тетрагалогенидов наиболее устойчивы фториды, известные для всех трех элементов. Хлорид и бромид хрома (IV) существуют в газовой фазе в равновесии 2СгХз + Х2 2СгХ4.

В виде индивидуального вещества они не выделены, хотя тетраэдрические молекулы CrCl4 стабилизированы в аргоновой матрице.

Тетрахлорид молибдена MoC14 - черное нелетучее вещество, разлагающееся при температуре выше 1300 C. Он существует в виде нескольких модификаций. Известен также тетрабромид молибдена. Все тетрагалогениды за исключением тетрафторидов легко гидролизуются и при этом диспропорционируют:

2МХ4 + Н2О = МХЗ + МОХз + 2НХ

на воздухе окисляются. Частичный сольволиз проходит также в метаноле:

Из ацетонитрильных растворов WCl4 кристаллизуются молекулярные сольваты WСI4(СНзСN)2·

Пентагалогениды.

Пентафториды, известные для всех трех металлов, представляют собой желтые (MoFs, WFs) или красные (CrFs) легколетучие кристаллические вещества, изоструктурные соответствующим галогенидам ниобия и тантала. Они построены из циклических молекул, в которых четыре октаэдра связаны общими вершинами с помощью мостиков M--F-M (см. рис. 3.28, а). При небольшом нагревании пентафториды молибдена (165 ОС) и вольфрама (30 ОС) испропорционируют:

2MFs = МFб + MF4

С солями щелочных металлов они дают фторидные комплексы. Среди пентахлоридов наиболее изучен MoCls, образующийся в виде черных кристаллов, состоящих из димеров M02Cl1o в виде двух октаэдров [MoC16], соединенных ребрами.

Среди пентахлоридов наиболее изучен Mo2Cl10, образующийся в виде черных кристаллов, состоящих из димеров Мо2Cl10 в виде двух октаэдров [MoCl6], соединенных ребрами.

Важнейшие оксохлориды молибдена и вольфрама

Для всех трех элементов известны оксогалогениды, но наиболее характерны они для молибдена и вольфрама. Часто оксогалогениды выделяются в качестве побочных продуктов при синтезе безводных галогенидов.

Поскольку двойная связь М =0 очень прочна, оксогалогениды образуются в присутствии даже незначительного количества кислорода и водяного пара. Общим методом их синтеза служит галогенирование оксидов хлором, хлористым тионилом, летучими хлоридами (см. табл. ):

1000 оC

Сr2O3 + СгСlз 3CrOCl

Низшие оксогалогениды могут быть также получены восстановлением или разложением высших. Для хрома наиболее характерны высшие диоксогалогениды СrО2Х2, известные для всех галогенов, за исключением йода и астата.

Из оксогалогенидов молибдена следует отметить оксохлорид МоОCl3 - темно-коричневые игольчатые кристаллы, состоящие из бесконечных цепей октаэдра [MoOCl5]2- (см. рис.) Эти вещества получают также электрохимическим восстановлением гидратированного оксида молибдена в солянокислом растворе или восстановлением молибдатов иодоводородом в концентрированной НСl:

2(МоОз· Н2О) + 8HCl + 4KCl = 2K2[MoOCls] + C12 + 6Н2О

Бронза вольфрама и молибдена

Среди кислородных соединений элементов шестой группы интерес представляют вольфрамовые бронзы, названные так из-за металлического блеска и специфической окраски. Они образуются при восстановлении метавольфрамата натрия водородом при температуре красного каления:

2Na6H2W12O40 + 6H2 = 24Na0,5WO3 + 8H2O

Или при нагревании смеси оксида вольфрама (VI) с щелочным металлом:

WO3 + 0,3Na = Na0,3WO3

Состав их в общем виде описывается формулой MxWO3, где М - щелочной металл, х<1, ст.ок. W промежуточная между +V и +VI.

Вольфрамовые бронзы Nax(W+6W+5)O3 имеют структуру типа перовскита

а - последовательное заполнение пустот в структуре WO3 катионами металла, б - строение гидратированной молибденовой бронзы

Для Мо образование бронз не столь характерно. Они менее устойчивы и получены восстановлением молибдатов при высоких (> 60 кбар) давлениях. Взаимодействие оксида молибдена (VI) с дитионитом или боргидридом натрия в этиловом спирте приводит к образованию гидратированных бронз, в которых катионы щелочного металла интеркалированы между слоями в структуре МоО3:

2MoO3 + xNa2S2O4 + 2nH2O=2Nax(H2O)nMoO3 +2xSO2

Невысокая стабильность солибденовых бронз по сравнению с вольфрамовыми может быть связана с большей склонностью Мо (VI) к диспропорционированию.

Список литературы

1. Неорганическая химия, под ред. Третьякова. Т.3:Химия переходных элементов. М., Издательский центр «Академия», 2007.

2. Гринвуд Н.Н. Химия элементов: в 2 томах. Т. 2, Издатель: Бином. Лаборатория знаний, Год издания - 2008

3. Интернет-ресурс Википедия.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Степени окисления, электронные конфигурации, координационные числа и геометрия соединений хрома. Характеристика комплексных соединений. Многоядерные комплексы хрома, их электронные соединения. Фосфоресцирующие комплексы, высшие состояния окисления хрома.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.06.2010

  • Электронная формула и степень окисления хрома, его общее содержание в земной коре и космосе. Способы получения хрома, его физические и химические свойства. Взаимодействие хрома с простыми и сложными веществами. Особенности применения, основные соединения.

    презентация [231,9 K], добавлен 16.02.2013

  • Молибден — элемент побочной подгруппы шестой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Биологическая роль молибдена, его достоинства и недостатки. Нахождение молибдена в природе, содержание его в земной коре.

    презентация [465,2 K], добавлен 11.03.2014

  • Характерные особенности и химические свойства d-элементов периодической системы. Виды их существования в организмах. Биологическая роль хрома, молибдена, вольфрама, марганца, железа, меди, серебра, золота, цинка, кадмия и ртути. Их применение в медицине.

    лекция [1,7 M], добавлен 02.12.2012

  • Анализ вклада в развитие химии и открытие химических элементов А.Л. Лавуазье, Й.Я. Берцелиуса, К.В. Шееле, П.Г. Мюллера, Л.Н. Воклена, Д. Пристли, П. Кюри и М. Склодовской. Особенности применения селена, теллура, полония, хрома, молибдена и вольфрама.

    презентация [2,7 M], добавлен 25.06.2010

  • Распространение хрома в природе. Особенности получения хрома и его соединений. Физические и химические свойства хрома, его практическое применение в быту и промышленности. Неорганические пигменты на основе хрома, технология и способы их получения.

    курсовая работа [398,7 K], добавлен 04.06.2015

  • Электронные структуры d-элементов и их валентные возможности. Кислотно-основные свойства гидроксидов. Характеристика элементов подгрупп меди, цинка, титана, ванадия, хрома, марганца, их биологическая роль и применение. Металлы семейств железа и платины.

    курс лекций [294,4 K], добавлен 08.08.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.