Щелочные металлы
Щелочные металлы
Страница 24

Из индивидуальных молекул лучше других охарактеризован гидрид лития. Молекула LiН полярна (m = 5,88). Связь Li-Н имеет длину 160 пм и энергия диссоциации равна 234 кДж/моль. В молекуле гидрида натрия 189 пм.

По термической устойчивости гидриды Nа-Сs близки друг к другу — давление их диссоциации достигает 760 мм рт. ст. при следующих температурах (°С): 420 (Nа), 427 (К), 364 (Rb), 389 (Сs). В отсутствие избытка водорода все они разлагаются на элементы еще до достижения температур плавления. Напротив, LiН по устойчивости превосходит даже гидриды щелочноземельных металлов: давление его диссоциации при 500 °С составляет только 0,07 мм рт. ст. и достигает атмосферного лишь около 850 °С. Под давлением водорода температура плавления NаН лежит выше 800 °С (т. е. превышает температуру плавления NаСl).

Гидриды щелочных металлов являются очень сильными восстановителями. Окисление их кислородом воздуха в сухом состоянии идет сравнительно медленно, но в присутствии влаги процесс настолько ускоряется, что может привести к самовоспламенению гидрида. Особенно это относится к гидрилам К, Rb и Сs. С водой происходит бурная реакция по схеме ЭН + Н2О = Н2­ + ЭОН или в ионах: Н- + Н+ = Н2­. При взаимодействии NаН или КН с двуокисью углерода образуется соответствующая соль муравьиной кислоты.

Заметно отличается LiН от своих аналогов также и по реакционной способности. При обычной темиературе в отсутствие влаги на него не действуют не только кислород воздуха, но и Сl2 и НСl. Напротив, при нагревании или в присутствии воды он ведет себя вполне аналогично гидридам других щелочных металлов. При хранении бесцветных кристаллов LiН на свету они постепенно окрашиваются в синий цвет. Появление этой окраски обусловлено, вероятно, частичным переходом элек.ронов с Н- в пустоты решетки.

Гидрид натрия используется иногда в металлургии для выделения редких металлов из их соединений. Его 2 %-ный раствор в расплавленном NаОН находит применение для снятия окалины со стальных изделий (после минутного выдерживания в нем горячее изделие погружают в воду, причем восстановившаяся по уравнению Fе3O4 + 4 NаН = 4 NаОН + 3 Fе окалина отпадает) . При электролизе такого раствора на катоде выделяется натрий, а на аноде водород.

А з и д ы щелочных металлов могут быть получены по схеме

Э2СО3 + 2 НN3 = Н2О + CO2­ + 2 ЭN3

Они представляют собой бесцветные кристаллические вещества, при нагревании начинающие разлагаться на элементы еще до достижения температур плавления. Растворимость их в обычных условиях составляет приблизительно 42 (Nа), 50 (К), 100 (Rb) и 300 (Сs) г на 100 г Н2О. Для энергий кристаллических рещеток даются значения (кДж/моль): 811 (Li), 732 (Nа), 656 (К), 635 (Rb) и 610 (Сs). С сероуглеродом в водной среде азиды реагируют по схеме КN3 + СS2 = КSCSN3, обрзуя азидодитиокарбонаты, а с иодом (в присутствии следов СS2) — по схеме 2 КN3 + I2 = 2 КI + 3 N2.

Н и т р а т ы щелочных металлов сравнительно легкоплавки и хорошо растваримы в воде. Практическое значение из них имеют почти исключительно NаNО3 и КNО3. Обе соли используются главным образом в качестве минеральных удобрений. Нитрат калия идет также для изготовления черного пороха (NаNО3 не применяется из-за его гигроскопичности).

Точки плавления н и т р а т о в щелочных металлов лежат не очень высоко (°С): 253 (Li), 306 (Nа), 334 (К), 310 (Rb), 406 (Сs). По мере повышения давления (до 10 тыс. ат) температура плавления LiNО3, NаNО3 и СsNО3 последовательно возрастает, тогда как у RbNО3 она проходит через минимум, а у КNО3 через максимум. Рентгеновское исследование расплавов NаNО3 и КNО3 поклзало, что их структура близка к кристаллической. Под вакуумом при 350-450 °С большинство рассматриваемых нитратов может быть отогнано из их расплавов без сушественного разъложения. Для температур такого разложения по схеме 2 ЭNО3 = 2 ЭNО2 + O2 даются значения от 475 (Li) до 585 °С (Сs). Молекулы LiNО3 и NаNО3 в парах имеет строение, аналогичное молекуле НNО3 с параметрами d(LiО) = 160, d(NaО) = 1,90, d(ОN) = 140, d(NО) = 122 пм, ÐЭОN = 105°, ÐО=Х=О = 134°.

Страницы: 20 21 22 23 24 25 26 27 28

ЛЕОНТЬЕВ Александр Иванович (р . 1927), российский теплофизик, академик РАН (1991). Основные труды по теории тепло- и массообмена, турбулентного пограничного слоя.

ГЕРГЕЙ (Gergely) Шандор (1896-1966) , венгерский писатель. Роман "Что-то готовится" (1931) о подпольной работе коммунистов, трилогия "Дьердь Дожа" (1936-54) о крестьянской войне 1514.

ОХРАНА ПАМЯТНИКОВ ИСТОРИИ И КУЛЬТУРЫ , система государственных мер по сохранению, восстановлению, использованию и пропаганде памятников. Основной международной межправительственной организацией, занимающейся решением широкого круга проблем международного культурного и научного сотрудничества, включая охрану культурных ценностей, является ЮНЕСКО. Вопросами охраны памятников истории и культуры занимаются Международный совет музеев, Международный исследовательский центр по охране и реставрации культурных ценностей, Международный совет по охране памятников и достопримечательных мест. См. также Всемирное наследие, Национальное наследие Российской Федерации - России, Российский международный фонд культуры "Наследие", Общества охраны памятников истории и культуры.