- Таблица валентностей химических элементов. максимальная и минимальная валентность. — инженерный справочник / технический справочник дпва / таблицы для инженеров (ex dpva-info)
- Таблица валентности химических элементов (3 часть):
- Урок по теме: валентность 8 класс | план-конспект урока по химии (8 класс) на тему: | образовательная социальная сеть
- Хром высшей валентности — справочник химика 21
Таблица валентностей химических элементов. максимальная и минимальная валентность. — инженерный справочник / технический справочник дпва / таблицы для инженеров (ex dpva-info)
Валентность химических элементов – это способность у атомов химических элементов образовывать некоторое число химических связей. Определяется числом электронов атома затраченых на образование химических связей с другим атомом. Справочно: Электронные формулы атомов химических элементов.
Считается, что валентность химических элементов определяется группой (колонкой) Периодической таблицы . Действительно, теоретически, это самая распространенная валентность для элемента, но на практике поведение химических элементов значительно сложнее. Причина множественности значений валентности заключается в том, что существуют различные способы (или варианты) заполнения, при которых электронные оболочки стабилизируются. Поэтому, предлагаем Вашему вниманию таблицу валентностей химических элементов.
Числовое значение положительной валентности элемента равно числу отданных атомом электронов, а отрицательной валентности – числу электронов, которые атом должен присоединить для завершения внешнего энергетического уровня. В неорганической химии обычно применяется понятие степень окисления, а в органической химии — валентность, так как многие из неорганических веществ имеют немолекулярное строение, а органических — молекулярное..
|
Таблица валентности химических элементов (3 часть):
61 | Прометий | Pm | III | PmBr3 | |
62 | Самарий | Sm | II, III | ||
63 | Европий | Eu | II, III | ||
64 | Гадолиний | Gd | II, III | ||
65 | Тербий | Tb | II, III, IV | ||
66 | Диспрозий | Dy | II, III | ||
67 | Гольмий | Ho | III | Ho2(SO4)3 | |
68 | Эрбий | Er | III | Er2O3 | |
69 | Тулий | Tm | II, III | ||
70 | Иттербий | Yb | II, III | ||
71 | Лютеций | Lu | III | LuBr3 | |
72 | Гафний | Hf | I, II, III, IV | ||
73 | Тантал | Ta | I, II, III, IV, V |
| |
74 | Вольфрам | W | II, III, IV, V, VI |
| |
75 | Рений | Re | I, II, III, IV, V, VI, VII |
| |
76 | Осмий | Os | I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII |
| |
77 | Иридий | Ir | I, II, III, IV, V, VI |
| |
78 | Платина | Pt | II, III, IV, V, VI | ||
79 | Золото | Au | I, II, III, V | ||
80 | Ртуть | Hg | I, II | ||
81 | Таллий | Tl | I, II, III | ||
82 | Свинец | Pb | II, IV | ||
83 | Висмут | Bi | III, V | ||
84 | Полоний | Po | II, IV, VI | ||
85 | Астат | At | нет данных | ||
86 | Радон | Rn | отсутствует | ||
87 | Франций | Fr | I | FrOH | |
88 | Радий | Ra | II | Ra(OH)2 | |
89 | Актиний | Ac | III | Ac2O3 | |
90 | Торий | Th | II, III, IV | ||
91 | Протактиний | Pa | II, III, IV, V | ||
92 | Уран | U | III, IV, V, VI | ||
93 | Нептуний | Np | III, IV, V, VI, VII | ||
94 | Плутоний | Pu | III, IV, V, VI, VII | ||
95 | Америций | Am | II, III, IV, V, VI | ||
96 | Кюрий | Cm | II, III, IV | ||
97 | Берклий | Bk | III, IV | ||
98 | Калифорний | Cf | II, III, IV | ||
99 | Эйнштейний | Es | II, III | ||
100 | Фермий | Fm | II, III |
Первоначально за единицу валентности была принята валентность атома водорода. Валентность другого элемента можно при этом выразить числом атомов водорода, которое присоединяет к себе или замещает один атом этого другого элемента.
Определенная таким образом валентность называется валентностью в водородных соединениях или валентностью по водороду: так, в соединениях HCl, H2O, NH3, CH4 валентность по водороду хлора равна единице, кислорода – двум, азота – трём, углерода – четырём.
Валентность кислорода, как правило, равна двум. Поэтому, зная состав или формулу кислородного соединения того или иного элемента, можно определить его валентность как удвоенное число атомов кислорода, которое может присоединять один атом данного элемента.
Определенная таким образом валентность называется валентностью элемента в кислородных соединениях или валентностью по кислороду: так, в соединениях K2O, CO, N2O3, SiO2, SO3 валентность по кислороду калия равна единице, углерода – двум, азота – трём, кремния – четырём, серы – шести.
С точки зрения электронной теории валентность определяется числом неспаренных (валентных) электронов в основном или возбужденном состоянии.
Известны элементы, которые проявляют постоянную валентность. У большинства химических элементов валентность переменная.
Коэффициент востребованности 5 615
Урок по теме: валентность 8 класс | план-конспект урока по химии (8 класс) на тему: | образовательная социальная сеть
Открытый урок по теме: «Валентность химических элементов».
Тип урока: комбинированный, изучение нового материала
Цель урока: сформировать понятие валентность и умение определять валентность по химическим формулам и составлять химические формулы по валентности.
Задачи урока
I. Образовательные.
1. Познакомить учащихся с понятием валентность;
2. Сформировать и закрепить умение определять валентность по химическим формулам;
3. Сформировать и закрепить умение составлять формулы, зная валентность химических элементов.
II. Воспитательные.
Показать единство материального мира
III. Развивающие.
Умение записывать химические формулы веществ, зная валентность элементов, входящих в состав данного вещества. Приобретение навыков самостоятельной работы.
Основные понятия: валентность,
Оборудование: таблицы и схемы
Используемая литература:
Учебник «Химия 8 класс» под редакцией Е.Е. Минченкова
Учебник «Химия 8 класс» Н.Е. Кузнецова
План урока:
- Организационный момент (3 мин)
приветствие; отметить отсутствующих.
- Постановка проблемного вопроса (3 мин)
- Актуализация знаний, (беседа 10 мин)
- Объяснение нового материала по теме «Валентность химических элементов» (15 мин)
- Закрепление материала, повторение ключевых моментов. Подведение итогов: ответ на проблемный вопрос (5 мин)
- Домашнее задание (1 мин)
Сегодня мы с вами повторим материал, который изучали на прошлом уроке «Химическая формула». Относительная молекулярная масса». Потренируемся в вычислении относительной молекулярной массы. А затем перейдем к изучению новой темы.
Итак, первый вопрос: что такое химическая формула? (предполагаемый ответ – химическая формула – это запись, выражающая качественный и количественный состав данного вещества).
А что такое, качественный и количественный состав вещества? (предполагаемый ответ – качественный состав – это какие элементы входят в состав данного вещества, а количественный – в каком соотношении).
Что такое, индекс и коэффициент в химической формуле? (предполагаемый ответ – индекс обозначает число атомов каждого химического элемента, входящего в состав молекулы, пишется справа внизу от символа элемента. Коэффициент – обозначает количество атомов или молекул, пишется перед символом элемента).
Что означает следующая запись:
2Сl, 2Сl2, 3Сl2, 5НСl
Предполагаемый ответ:
2Сl – два атома хлора;
2Сl2 – две молекулы хлора;
3Сl2 – три молекулы хлора;
5НСl – пять молекул хлороводорода.
Следующий вопрос: Что такое относительная молекулярная масса, как она обозначается и как рассчитывается?
Предполагаемый ответ – относительная молекулярная масса – показывает во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода; обозначается Мr. Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы вещества, с учетом индексов.
Давайте рассчитаем Мr молекулы следующего вещества:
Мr(Al2(SO4)3) = Ar(Al)2 Ar(S)3 Ar(O)12 = 54 96 192 = 342
Значит относительная молекулярная масса Al2(SO4)3 равна 342.
Итак, а теперь переходим к изучению новой темы. В конце урока мы напишем небольшую самостоятельную работу по новой теме, поэтому слушайте внимательно и переписывайте записи с доски. Запишите тему урока: «Валентность химических элементов».
Только что мы с вами вспомнили, что такое химическая формула. Каждое вещество имеет свою химическую формулу, которая выражает его качественный и количественный состав, т.е. какие элементы и в каком количестве входят в состав одной молекулы данного вещества.
А как же узнают состав каждого вещества. С помощью сложных экспериментов. Однако, зная валентность можно составить формулу любого вещества. Итак, запишем, что же такое валентность:
Валентность – это способность атомов удерживать при себе определенное число атомов других элементов.
Валентность атома водорода принята за единицу.
I I I I
НСl H2O NH3 CH4
Cледовательно, атом водорода не может присоединять больше одного атома другого элемента, но другие элементы могут присоединять один (НСl), два (H2O), три (NH3), четыре (CH4) и более атомов водорода (показать шаростержневые модели этих молекул).
Валентность обозначается римской цифрой, которая ставится над знаком химического элемента в формуле вещества.
А кислород? Атом кислорода всегда двухвалентен.
II II II
H2O SO3 CO2
Атомы одних химических элементов имеют постоянную валентность, а других переменную (т.е. в разных соединениях один и тот же элемент может проявлять разную валентность):
VI IV II
SO3 SO2 H2S
В учебнике на странице 25 в таблице приведены валентности химических элементов в соединениях. Жирным шрифтом обозначены те элементы, которые имеют постоянную валентность (Na, К, Н, О и др.).
Зная формулы веществ, состоящих из двух элементов, и валентность одного из них, можно определить валентность другого элемента. Например, СuO – оксид меди (II). Мы знаем, что валентность кислорода равна двум. Если на один атом кислорода приходится один атом меди, значит, валентность меди тоже равна двум.
Запишем правила определения валентности по формулам их соединений.
Правила определения валентности элементов в соединениях:
1. Записать химическую формулу вещества и указать валентность известного элемента.
Например, оксид углерода (IV) имеет формулу – СО2, валентность кислорода постоянна и равна двум, записываем над символом кислорода II
II
СО2
2. Найти наименьшее общее кратное (НОК) между известным значением валентности и индексом этого элемента.
Для этого умножаем валентность известного элемента на индекс при этом элементе:
2 × II = 4 – это и есть НОК
3. Наименьшее общее кратное разделить на индекс другого элемента, полученное число и есть значение валентности.
Индекс при атоме углерода равен 1, значит:
4 : 1 = IV – это и есть валентность атома углерода
IV II
СО2
Разберем еще один пример:
II
Fe2O3
1. Валентность кислорода постоянна и равна II.
2. НОК: 3 × II = 6
3. 6 : 2 = III – это и есть валентность атома железа
III II
Fe2O3
Определим валентность химических элементов в следующих соединениях:
СаО ZnCl2
N2O3 Li2S
NH3 Mg3P2
Валентность атомов кислорода вы уже знаете, а валентность других элементов, имеющих постоянную валентность, находим по таблице.
Вы уже умеете определять валентность химических элементов в соединениях, формулы которых известны. А теперь рассмотрим как, зная валентность составить химические формулы.
Для составления химической формулы, нужно знать валентность элементов в данном соединении. Валентности некоторых элементов представлены в таблице учебника.
Правила составления химических формул по валентности:
1. Записать химические знаки элементов, входящих в состав соединения, и указать их валентности.
Например, составим формулу оксида алюминия – соединения алюминия с кислородом. Запишем знаки химических элементов:
Аl..O..
Валентность кислорода равна двум, валентность алюминия постоянна, находим значение валентности по таблице учебника, она равна трем. Записываем валентности:
III II
Аl..O..
2. Определить НОК чисел, обозначающих валентность обоих элементов.
НОК – наименьшее из целых положительных чисел, делящееся без остатка на каждое из данных целых чисел.
НОК II и III – 6
3. Разделить НОК на валентность каждого элемента, полученные числа обозначают индексы соответствующих элементов.
6 : II = 3, т.е. индекс при атоме кислорода равен 2
6 : III = 2, т.е. индекс при атоме алюминия равен 3.
4. Записать полученные индексы справа внизу у знаков химических элементов.
III II
Аl2O3
Разберем еще один пример: соединение серы с водородом, при чем валентность серы указана, так как сера имеет переменную валентность.
II
Н..S..
1.Записываем валентность атома водорода:
I II
Н..S..
2. Находим НОК, оно равно двум
3. Находим индексы элементов:
2 : II = 1, т.е. индекс при атоме серы равен 1
2 : I = 2, т.е. индекс при атоме водорода равен 2
4. Записываем формулу с учетом индексов:
I II
Н2S
В названии веществ, имеющих переменную валентность, в скобках пишут валентность данного элемента в этом соединении:
СuO – оксид меди (II)
Cu2O – оксид меди (I)
Расставим индексы в формулах следующих соединений:
II III
К..S.. Мg..N..
IV I
Мg..Si.. С..Сl..
II I I
Fe..Сl.. Са..F..
Итак, сегодня на уроке мы узнали, что такое валентность, как определить валентность элементов, формула которого известна, и наоборот, зная валентность составить химическую формулу. Сейчас мы проверим, как вы усвоили данную тему, для этого напишем самостоятельную работу.
На работу вам остается 10 минут.
Домашнее задание §4, 5 задания №№ 3, 4 стр. 28; задачник: 1-99, 1-100
I вариант
1. Определите валентность химических элементов в следующих соединениях:
СО, ZnS, SiН4
2. Расставьте индексы в химических формулах следующих соединений:
а) K..O..
I
б) Аl..I..
V I
в) Р..Cl..
3. Составьте химические формулы соединений с кислородом следующих элементов (символ кислорода в формулах ставится на второе место):
а) железа (II)
б) азота (IV)
4. Составьте химические формулы соединений с хлором (I) следующих элементов (символ хлора в данных формулах ставится на второе место):
а) бария
б) железа (III)
II вариант
1. Определите валентность химических элементов в следующих соединениях:
HBr, Ca3P2, MgCl2
2. Расставьте индексы в химических формулах следующих соединений:
VI
а) S..O..
III I
б) Fe..Cl..
I II
в) Cu..S..
3. Составьте химические формулы соединений с кислородом следующих элементов (символ кислорода в формулах ставится на второе место):
а) калия
б) кремния(IV)
4. Составьте химические формулы соединений с хлором (I) следующих элементов (символ хлора в данных формулах ставится на второе место):
а) алюминия
б) кальция
III вариант
1. Определите валентность химических элементов в следующих соединениях:
NO, Na2S, СaCl2
2. Расставьте индексы в химических формулах следующих соединений:
I II
а) Ag..S..
II
б) Аl..S..
IV
в) Si..H..
3. Составьте химические формулы соединений с кислородом следующих элементов (символ кислорода в формулах ставится на второе место):
а) хлора (VII)
б) бария
4. Составьте химические формулы соединений с серой (II) следующих элементов (символ серы в данных формулах ставится на второе место):
а) железа (III)
б) меди (II)
IV вариант
1. Определите валентность химических элементов в следующих соединениях:
NaI, SiCl4, MgS
2. Расставьте индексы в химических формулах следующих соединений:
I
а) N..O..
I
б) Ba..Cl..
IV
в) Si..O..
3. Составьте химические формулы соединений с кислородом следующих элементов (символ кислорода в формулах ставится на второе место):
а) cеры(VI)
б) углерода(II)
4. Составьте химические формулы соединений с бромом (I) следующих элементов (символ брома в данных формулах ставится на второе место):
а) cеребра (I)
б) алюминия
Хром высшей валентности — справочник химика 21
Если процесс восстановления протекает на катоде с малым перенапряжением выделения водорода, первая стадия процесса не должна определять кинетику суммарного процесса, а потенциал катода можно считать близким к равновесному. В этом случае строение двойного электрического слоя и адсорбция поверхностноактивных веществ не будут сказываться на кинетике процесса, и определять закономерности последней будет замедленность химической стадии восстановления органического вещества атомарным водородом.
Если же процесс протекает на катоде с высоким перенапряжением выделения водорода, определять кинетику восстановления будет замедленность первой электрохимической стадии, и кинетические закономерности восстановления не будут отличаться от наблюдаемых для перенапряжения выделения водорода на этом металле.
Плотность тока в этом случае не будет существенно зависеть от концентрации органического вещества в электролите. Подобные кинетические закономерности наблюдаются также при использовании, так называемых, переносчиков водорода, каталитических добавок ионов металлов переменной валентности, таких как титан, ванадий, хром, церий и т. д.
Подобные добавки применяют в тех случаях, когда электродный процесс восстановления органического соединения требует значительно большего перенапряжения, чем восстановление иона металла переменной валентности, например в то время как восстановление органического вещества происходит без затруднений в растворе под действием который окисляется до Естественно, что кинетика суммарного процесса восстановления органического соединения в этом случае будет определяться замедленностью процесса восстановления ионов металла переменной валентности. [c.
Изучен процесс озонирования в присутствии добавок, служащих донорами электронов (солей мета.ллов переменной валентности, галоидных соединений, аммиака и др.). Применение добавок дает возможность получать ароматические оксипроизводные, хиноны, карбоновые кислоты, перекисные соединения, нитрилы и другие соединения с высокой избирательностью.
Показано, что получение того или иного продукта зависит от скорости взаимодействия озона с добавкой. Приведены константы скорости. Описан синергетический эффект, наблюдаемый при использовании в качестве катализатора смеси солей хрома и марганца. Предложена схема процессов, объясняющая полученные результаты, согласно которой озонолиз ароматических соединений предотвращается быстрыми реакциями озона с добавками. [c.330]
Обработка катализатора водородом приводит к восстановлению ионов хрома высокой валентности в ионы Сг , которые, как хорошо известно, не являются активными центрами полимеризации. Поэтому (Сг 04) — промежуточный продукт восстановления — по-видимому, не образуется и увеличение каталитической активности не наблюдается. [c.183]
Если активацию проводить при высоких температурах (600—700°С), то за счет разложения хрома высших валентностей до трехокиси хрома получается малоактивный катализатор. [c.86]
Часто транспассивное состояние связывается с гем, что пленка фазового окисла, пассивирующего электрод, окисляется до соединений, хорошо растворимых в воде и отвечающих более высокой валентности металла. Например, СггОз или СгОг, на хроме окисляется до СгОз, образующей СггО в кислых растворах или СгО » в щелочных [69]. Подобное же объяснение дается для железа (образование РеО ), никеля (образование КЮа) и других металлов. [c.249]
NO r ПОН способствует первичной пассивации ЭП-220, по при более положительных значениях потенциала анодное растворение происходит через поры пленки вследствие растворения оксидов никеля и хрома более высокой валентности. [c.65]
Феррохром — сплав железа с большим содержанием хрома — получают восстановлением хромита углеродом в электропечах. Его используют при производстве легированных сталей. Сплавы хрома имеют очень важное значение, (причем особое место занимают его сплавы с железом специальные стали).
Хромовые стали отличаются высокой твердостью, вяз(костью и прочностью. Их свойства -можно связать с высокой металлической валентностью хрома (VI) и взаимодействием между разнородными атомами, что, как правило, приводит к получению сплавов, отличающихся более высокой твердостью и вязкостью, чем исходные металлы.
Полимеризация этилена при высоком давлении (100—350 МПа,, или 1000—3500 кгс/см ) протекает при 200—300°С в расплаве в присутствии инициаторов (кислорода, органических перекисей). Полиэтилен низкого давления получают полимеризацией этилена под давлением 0,2—0,5 МПа (2—5 кгс/см ) и температуре 50— 80 °С в присутствии комплексных металлоорганических катализаторов (триэтилалюминия, диэтилалюминийхлорида и триизобутил-алюминия).
Полиэтилен среднего давления получают полимеризацией этилена в растворителе при давлении 3,5—4,0 МПа (35— 40 кгс/см ) и температуре 130—170 °С в присутствии окислов металлов переменной валентности, являющихся катализаторами (окислы хрома, молибдена, ванадия). В качестве растворителей применяют бензин, ксилол, циклогексан и др. [c.104]
Следует отметить, как это было указано ранее в гл. IV, что при высоких концентрациях азотной кислоты хромоиикелевые стали подвержены так называемому явлению перепассивации , прн котором пассивные пленки теряют свои защитные свойства вследствие иерехода хрома в окислы высшей валентности, неустойчивые в высококонцентрированной кислоте. [c.227]
Интересно отметить, что хром в металлическом состоянии имеет металлическую валентность 6, соответствующую степени окисления 6, характерной для хроматов и бихроматов, а не более низкой степени окисления -ЬЗ, характерной для солей хрома металлы марганец,, железо, кобальт и никель тоже имеют металлическую валентность 6, хотя почти все эти элементы образуют соединения со степенями окисления 2 и -ЬЗ. Ценные физические свойства переходных металлов обусловлены высокой металлической валентностью этих элементов. [c.494]
Окислительный потенциал системы Се Се в серной кислоте равняется 1,44 в. Такой высокий окислительный потенциал позволяет применять соли церия в качестве окислителя так же широко, как применяют растворы бихромата, ванадата и перманганата. Четырехвалентный церий в окислительных реакциях имеет ряд преимуществ по сравнению с перманганатом и бихроматом.
В присутствии неорганических анионов, обладающих окислительными свойствами, появляются иногда в растворах, а также в защитных пленках, ионы низшей валентности (например, Сг ). Последнее как будто противоречит тому, что было сказано выше о невозможности восстановления на железе в нейтральных средах ионов хромата или бихромата на самом же деле здесь никакого противоречия нет.
В начальный момент соприкосновения железа с электролитом происходит восстановление некоторого количества анионов хромата (реакция идет с очень малой скоростью) однако как только на поверхности железа образуется пленка из гидратов окиси хрома и железа, дальнейшее восстановление ионов хромата прекращается из-за высокого перенапряжения процесса. [c.57]
Изучение катализаторов в нестационарном состоянии позволило установить прямую связь между валентностью катионов окислов и селективностью в окислении углеводородов. Это открывает возможности предсказания поведения химических соединений определенного состава в качестве катализаторов окисления углеводородов.
Так, например, повышение содержания ионов хрома высокой валентности в СГ2О3 приводит к увеличению каталитической активности в реакции полного горения пропилена. Если допустить, что характер зависимости каталитических свойств от изменения валент- [c.
Направления дальнейших исследований. Обширный класс интерметаллических соединений, особенно очень стабильных Бруеровских соединений, представляет интерес для широкого применения в катализе, особенно в области получения синтетического топлива. Так, появляется возможность приготовления нанесенных интерметаллов, которые имеют необычно высокую термическую и химическую стойкость, комбинацией металлов группы УП1 с титаном, стронцием, гафнием, ванадием, ниобием, таллием, хромом, молибденом и вольфрамом.
Из-за очень сильных взаимодействий, возникающих при образовании данных соединений, ожидается, что спекание будет существенно уменьшено. Такие сильные взаимодействия, по-видимому, модифицируют электронные и каталитические свойства металла группы УП1.
В некоторых случаях это может приводить к ухудшению каталитических свойств. Например, для 2гР1з интенсивное изъятие электронов атомами циркония делает платину заметно истощенной по электронам, а поэтому менее металлической, чем платина нулевой валентности.
Подобно хрому, молибден и вольфрам проявляют переменную валентность, но, в отличие от хрома, устойчивыми у ннх являются соединения, отвечающие их высшей валентности 6. Их окислы МоОз и ШОз вследствие высокой валентности металла являются ангидридами.
Весовой метод основан на отделении осадка молибдена с а-бен-зоиноксимом Комплекс осаждают из холодного раствора серной кислоты (1 20), но допускаются и большие концентрации кислоты (1 4). Для предотвращения восстановления пятивалентного молибдена в раствор добавляют небольшой избыток брома.
Некоторые минералы, включающие металлы, которые окисляются до более высокого валентного состояния, можно разложить сплавлением со щелочными окислительными расплавами (смесь Na2 03 KNO3 или более агрессивно действующая Na202). Таковы, например, некоторые минералы из хрома, ванадия, молибдена, которые в этих условиях переходят соответственно в хроматы, ванадаты, молибдаты. Сплавление в этом случае также проводят в железных или никелевых тиглях. [c.448]
Молибден и вольфрам относятся к шестой группе периодической системы и входят в подгруппу хрома. Атомньш вес молибдена 95,95, заряд ядра 42. Атомный вес вольфрама 183,82, заряд ядра 74 находясь в пятом периоде, т. е. во втором большом периоде, молибден и вольфрам имеют следующее расположение электронов 2, 8, 18 13, 1 и 2, 8, 18, 32,12, 2 соответственно.
Вследствие такого расположения электронов молибден и вольфрам обладают переменной валентностью, причем наиболее устойчивой оказывается валентность 4 и 6 при валентности 6 атомы обоих элементов освобождаются от одного электрона с наружной оболочки и пяти электронов со второй, приобретая вследствие этого структуру атома инертного газа криптона.
В пассивном состоянии окисление самого металла протекает с очень малой скоростью, если ее отнести к общей поверхности электрода, но не прекращается совершенно. Ни фазовый окисел, ни адсорбционный слой кислорода не изолируют полностью поверхность металла от раствора.
Поэтому в отдельных местах поверхности, не фиксированных точно, а, вероятно, перемежающихся, может продолжаться растворение металла при высоком положительном потенциале. Если металл может существовать в нескольких степенях окисления, то более высокому положительному потенциалу часто отвечает образование ионов более высокой валентности.
Исследование А. Т. Ваграмяна и Д. Н. Усачева и показало, что в случае злектроосаждения хрома процесс осложняется наличием пленки на поверхности электрода. Согласно развитому в работе представлению [39], восстановление ионов хрома происходит не из ионов раствора, а непосредственно из продуктов пленки, образующейся в процессе электролиза на поверхности катода.
В состав этой пленки входят хромат-ионы и продукты их неполного восстановления, кроме того,— некоторое количество чужеродных анионов, без которых выделения металла не происходит. Д. Н. Усачевым и А. Т. Ваграмяном было предположено, что металлы, которые входят в пленку в виде сложных анионов и являются ее составной частью, могут разряжаться наряду с ионами хрома.
Исследование показало, что действительно при введении в раствор хромовой кислоты марганца в виде КМПО4 на катоде осаждается сплав марганец —хром, содержащий при определенных условиях электролиза (температура, плотность тока, концентрация) 15% Мп и 85% Сг.
При изменении условий электролиза состав сплава меняется. Следует отметить, что при введении в хромовый электролит марганца не в виде аниона, а в виде катиона М.п на катоде осаждается лишь хром, а марганец в осадке не обнаруживается. Это совершенно необычное, аномальное явление для электрохимии, когда в одинаковых условиях электролиза ион более высокой валентности восстанавливается до металла, а более низкой — не восстанавливается. [c.194]
Все известные до сих пор катализаторы для дегидрирования н-бутана и других парафиновых углеводородов состоят в основном из окислов хрома на окиси алюминия. Характерным свойством алю-мохромовых катализаторов является их высокая чувствительность к отравляющему действию воды.
У металлов, которые образуют несколько окислов, пассивирующим свойством обладает, как правило, только один из них. Например, у хрома и железа пленка, состоящая из МеаОд, малорастворима, неактивна и очень компактна. В случае анодного окисления при потенциале выше Е образуются соединения с более высокой валентностью, которые могут быть значительно более растворимы.
У хрома окисление хромистых соединений пассивной пленки до растворимых хромовокислых происходит уже при потенциале 1,2 в, тогда как выделение кислорода в кислых растворах начинается при 1,6 в. У железа Е выше Ео , так что кислород выделяется, не нарушая пассивной пленки.
О происходяш,ем восстановлении катализатора под действием этилена свидетельствует резкое уменьшение в нем содержания Ст в начале полимеризации, на что указывают данные анализа и изменение окраски катализатора. Так, например, в активированном воздухом катализаторе иодометрически определенное содержание Сг составляло 1,96 вес.
%, а через 3 мин. после начала реакции полимеризации оно равнялось 0,22 вес.%. По-ви-димому, для проявления катализатором полимеризуюш ей способности необходимо, чтобы это восстановление остановилось на промежуточном валентном состоянии, а не шло глубоко, до образования окисла трехвалентного хрома, который, как известно, не ведет полимеризацию [4, 5, 18, 26].
Поэтому суш ествование температурного предела, до которого катализатор активен (—180°), по-видимому, связано с тем, что при более высоких температурах происходит глубокое восстановление хрома (до Сг ). В литературе имеются высказывания о том, что каталитическая активность в реакции полимеризации связана с окислами хрома промежуточных валентностей [17—19].
Косси и Ван-Рейн [24] восстанавливали в мягких условиях образцы окиснохромового катализатора и снимали их спектры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Наблюдаемые узкую и широкую линии они приписывают соединениям Сг и. Эти авторы высказывают предположение, что такие ионы хрома и являются активными центрами в реакции полимеризации.
Подтверждение в пользу образования иона пятивалентного хрома дается в работе В. Б. Казанского и Ю. И. Печерской [25]. Авторы работы показали, что узкая линия поглош,ения в спектрах электронного парамагнитного резонанса, снятых на неполностью восстановленных алюмохромовых катализаторах (СгОз на А12О3), обусловлена поверхностной фазой соединения Сг .
Оксиды лантана и калия усиливают гетероциклизующие, дегидрирующие и ослабляют крекирующие, коксообразующие свойства алюмохромового катализатора. Введение оксида калия также приводит к повышению стабильности катализатора. Стационарно работающий катализатор содержит ионы хрома низшей валентности [58, 61].
Но и в присутствии модифицированного алюмохромокалиевого катализатора выход тиофена из бутана и Н28 невелик — не превышает 30-40 %. Гетероциклизацию -бутана ведут при большой концентрации сероводорода, который обладает высокой коррозионной активностью.
Уменьшение этого нежелательного воздействия достигается [62] проведением каталшического процесса с небольшой концентрацией сероводорода, но в присутствии элементарной серы. При взаимодействии вьщеляющегося в процессе водорода с серой образуется сероводород, вступающий в реакцию гетероциклизации -бутана в тиофен. [c.177]
По мере накопления экспериментального материала выяснилось, что высокие давления вызывают зачастую уникальные изменения в веществах, которые никаким другими способами достигнуты быть не могут. Это может проявляться в переходе электрона с одной орбитали на другую (церий, цезий), переходе вещества из диэлектрика в состояние с металлической проводимостью (фосфор, оксиды железа, никеля, хрома), переходе вещества из. модификации с малой плотностью в модификацию с большой, в изменении валентности, получении совершенно новых соединений и т. д.
Все эти явления крайне интересны, и далеко не всем им в настоящее время дано убедительное объяснение. Давление существенно влияет и на кинетику различных процессов. Многочисленные примеры показывают, как действует давленпе на с.чорость реакций различных порядков и какие выводы можно сделать па основании исследования таких процессов.
Действие давления на сложные химические реакции редко удается объяснить до конца, ибо очень трудно выделить в суммарном эффекте, где давление проявило себя как действующее на равновесие процесса, а где — на его кинетику. Особо следует указать на давление, влияющее на скорость пространственно-затруд-ненных реакций. [c.6]
Если общее содержание хрома в катализаторе высоко, то доля Сг будет низкой. Однако активной является лишь та часть Сг , которая взаимодействует с поверхностью носителя именно этот Сг участвует i образовании АЦ. Остальная часть 6-валентного хроыг при активации с удалением влаги (при высоких температурах в токе сухого воздуха) превращается в неактивную фазу СГ2О3. [c.42]
Все три элемента близки по химическим свойствам. Это относится, в частности, к поливалентности, способности образовывать изополи-и гетерополисоединения, проявлению как металлических, так и неметаллических свойств.Основные свойства окислов усиливаются от хрома к вольфраму.
Хромовая кислота Н2СГО4 более сильная, чем вольфрамовая. Устойчивость соединений с низшей валентностью растет от вольфрама к хрому. Соединения Мо(У) более устойчивы, чем (V). Соединения Сг(П1) — ярко выраженные ионные соединения. Соединения (У) и Мо(У) почти не имеют ионного характера.
Хром находится в 6-й группе, в его электронной оболочке на два электрона больше, чем у титана. В основном состоянии атом хрома содержит две полузаполненные оболочки [Аг]3( 4з с шестью неспаренными электронами. Благодаря наличию шести валентных электронов и не очень высокой электроотрицательности хрома (1,6) химия его очень богата и разнообразна он проявляет все степени окисления от -2 до -Ьб.
Как и в случае титана, самые низкие степени окисления (-2, -1,0 и -Ы) проявляются только в комплексных соединениях с л-акцепторными лигандами, например в карбониле Сг(СО)в. Наиболее характерна для хрома степень окисления -ЬЗ и, соответственно, электронная конфигурация иона В природе хром встречается в основном в виде соединений Сг(Ш), например хромистого железняка ГеО СГ2О3, правда на Урале встречается красная свинцовая руда РЬСгО , в которой хром находится в степени окисления -Ьб, характеризуюш ейся выраженными окислительными свойствами. [c.347]
При адсорбции этана и пропана на молибдате хрома при 200-300 °С образуются поверхностные формы, характеризующиеся полосами поглощения 1390, 1450 и 1550 см . Их интерпретируют как валентные колебания групп формиатных и кар-боксилатных поверхностных структур [97].
НИЗШИМ валентным состояниям данного элемента. Однако в тех случаях, когда имеет место внутренняя конверсия у-лучей захвата, следствием ее может — явиться возникновение у атомов высокого положительного заряда, что соответствует процессу окисления. Так, при облучении гидратированных солей трехвалентного хрома до 10% радиоактивного хрома находится в шестивалентном состоянии, а при облучении хлорида четырехвалентного рения наблюдается образование иона перрената КеОГ [39]. [c.26]
Сила адсорбции представляет собой электростатическое притяжение между положительно заряженной внутренней частью иона и электронами металла или его окисла. Имеются основания считать, что в анионах типа МО » валентные электроны распределяются между центральным атомом и атомами кислорода по-разному.
В хромат-ионе, например, некоторые из электронов хрома, по всей вероятности, оттянуты от него и перешли к кислороду (электровалентная связь). Поэтому центр иона должен обнаруживать высокий положительный заряд. Благодаря этому заряду хромат-ион, адсорбированный поверхностью металла или окисной пленкой, может вытягивать свободные электроны с поверхности металла.
Это будет до некоторой степени ограничивать подвижность электронов и задерживать коррозию. Следует, однако, заметить, что выполненные нами совместно с Ларькиным квантовохимические расчеты показали, что связь хромат-ионов с железом осуществляется не центральным атомом хрома, а посредством кислородных атомов (подробно см. ниже). [c.68]
chem21.info