Химия других инертных газов

Практически все элементы периодической системы (кроме инертных газов) способны образовывать связь с атомом углерода. Изучение углеродсодержащих соединений ряда элементов, так называемых органогенов — Н, О, N. 8, С1, Вг, I, Р, является неотъемлемой частью классической органической химии. Соединения же углерода с другими элементами занимают промежуточное положение между органическими и неорганическими и выделяются в отдельный класс — элементоорганические соединения . [c.334]

Химия других инертных газов [c.462]

Электронная классификация элементов периодической таблицы позволяет объяснять закономерность в комплексообразовании элементов, распространение элементов в земной коре и целый ряд других явлений. Знаменательным в этом отношении является открытие и создание химии соединений инертных газов, что оказалось возможным при установлении потенциалов ионизации элементов и сравнении их для кислорода и ксенона. Все это привело [c.101]

Эта схема показывает, где электроны чаще всего находятся, причем здесь, конечно, имеется в виду статическая локализация электронов. Электронные слои в атомах отделены друг от друга настолько высо кими энергетическими барьерами, что все молекулярные состояния (ло крайней мере, в случае легких атомов, особенно важных для органической химии) возникают за счет электронов одной и той же оболочки-Отсюда вытекает указанное Лэнгмюром правило октета при образовании связей свободные электронные состояния заполняются до тех пор, пока не получится оболочка инертного газа. [c.51]

Перейдем теперь к коренной проблеме теоретической химии. Что такое химическая связь Что связывает атомы в молекуле Почему одни комбинации атомов стабильны, а другие — нет Почему, например, устойчива молекула Нг, а не Нз (насыщение химической связи) Почему инертные газы не образуют двухатомных молекул На все эти вопросы может дать ответ только квантовая химия. Поскольку все эти проблемы представляют собой в известной мере сущность химической науки, каждому начинающему химику необходимо уяснить себе основные подходы к решению этих проблем. [c.75]

За последние годы была разработана особая техника собирания в матрицах из инертных газов и замораживания в них при очень низких температурах таких обычно ускользающих от более подробного исследования мимолетно существующих эфемерных двухатомных образований, например, молекул (SiO), (ОН), (SO), (СН), ( S), (PN) и т. п. В этих условиях удавалось подробно изучить спектры эфемеров, процессы их полимеризации (при легком повышении температуры, когда молекулы начинали диффундировать в твердой матрице и встречаться друг с другом) и многое другое. Родилась особая ветвь неорганической химии — низкотемпературное исследование многочисленных весьма неустойчивых в обычных условиях веществ — соединений с высокой реакционной способностью. [c.295]

Большое значение техники высоких давлений в химии отмечается акад. Н. Д. Зелинским Невольно возникает вопрос, нельзя ли будет под ультра-ультравысоким давлением при высокой температуре заставить и такие инертные газы, как гелий, неон, аргон, криптон и ксенон, вступать в реакцию между собой и с другими элементами . [c.7]

История открытия инертных газов представляет большой интерес и в другом отношении, а именно во-первых, как триумф введенных Ломоносовым количественных методов химии (открытие аргона), а во-вторых, как триумф теоретического предвидения (открытие остальных инертных газов), опирающегося на величайшее [c.174]

Открытие в составе воздуха первого из инертных газов — аргона, вошедшее в историю химии под образным названием торжество третьего десятичного знака , состоялось лишь примерно сто лет спустя при следующих обстоятельствах. В конце XIX, в. предметом ожесточенных споров сделалась гипотеза Проута, Согласно этой гипотезе, атомы всех элементов представляют собой сочетания атомов водорода, так как по крайней мере большинство атомных весов элементов оказываются кратными от единицы. Для решения споров потребовалось повторное определение атомных весов, в частности через точное измерение удельных весов таких газов, как азот, кислород и водород. Зтой задачей и был занят английский экспериментатор Релей, когда он натолкнулся на непонятный факт азог, выделенный из воздуха путем уда-, ления из него кислорода (и СОг), имел одну плотность, а азот, выделенный из азотистых соединений, — другую, несколько меньшую (1,257 и 1251 г/л). [c.176]

В атомах тяжелых элементов нулевой группы внешние электронные оболочки замкнутые. Но будучи сравнительно отдаленными от ядра, оболочки получают некоторую автономность. Чем тяжелее атомы инертного газа, тем больше их способность объединяться в агрегаты с другими атомами. А несколько лет назад были открыты первые соединения тяжелых инертных газов (см, Химия и жизнь , 1971, № 6). Криптон, ксенон и радон вступили в реакции с химически активными фтором и кислородом. [c.157]

Выделение органической химии в самостоятельный раздел химической науки вызвано многими причинами. Во-первых, это связано с многочисленностью органических соединений (в настоящее время известно около 5 млн. органических веществ, а неорганических — около 600 тыс.). Вторая причина состоит в сложности и своеобразии органических веществ по сравнению с неорганическими. Например, их температуры плавления и кипения имеют более низкие значения они легко разрушаются при воздействии даже сравнительно невысоких температур (часто не превышающих 100°С), в то время как неорганические вещества выдерживают высокие температуры. Большинство химических реакций с участием органических соединений протекает гораздо медленнее, чем ионные реакции, характерные для неорганических веществ, что обусловлено природой основной химической связи в органических веществах — ковалентной связи. Следует подчеркнуть, что выход продукта в органических реакциях, как правило, ниже, чем в реакциях с участием неорганических веществ. Углерод, входящий в состав органических веществ, обладает особой способностью соединяться не только с несколькими другими углеродными атомами, но и почти со всеми элементами периодической системы (кроме инертных газов). Кроме того, в органической химии приходится сталкиваться с новыми понятиями и явлениями органический радикал, функциональная группа, изомерия и гомология, а также взаимное влияние атомов и атомных групп в молекуле. [c.5]

И ДЛЯ таких молекул, исключительно важных в химии комплексных соединений, как NHg и HjO, а также знаем (см. ниже), что поляризационные свойства ионов, отличных от типа инертного газа, выражены много резче, чем у их аналогов, обладающих структурой оболочки инертного, газа, мы можем использовать поляризационные представления для дальнейшего освещения свойств комплексных соединений. Дипольные моменты, возникающие в приближаемых друг к другу ионах (или ионах и молекулах), естественно должны быть учтены при вычислении силы взаимодействия. [c.281]

Рассматривая свойства других элементов, мы замечаем, что повторяемость химических свойств закономерна. Поэтому все элементы удобно объединять в группы по их химическому сходству. Элементы определенной группы имеют близкие химические свойства. Зная свойства одного из элементов группы, легче понять химию других элементов этой группы. В периодической таблице все группы элементов расположены вертикально. Ключом к такому расположению являются элементы, называемые инертными газами. Как ни удивительно, именно эти элементы дают ключ к систематизации наших знаний химии, так как они характеризуются почти полным отсутствием реакционной способности. Первый из инертных газов — гелий. [c.134]

Возможно, вас удивит, почему водород не включен в группу галогенов. Ведь в конечном счете у него лишь на один электрон меньше, чем у ближайшего к нему инертного газа гелия. С другой стороны, атом водорода имеет всего один электрон, чем в известном смысле он напоминает щелочные металлы. Удаление одного электрона от атома щелочного металла ведет к образованию чрезвычайно устойчивой электронной конфигурации — конфигурации инертного газа. При удалении электрона атом водорода вообще лишается электронов, что исключает возможность образования устойчивого иона. Мы рассмотрим, как эти особенности проявляются в химии водорода, который имеет некоторое сходство с галогенами и щелочными металлами. [c.149]

В главе 6 мы видели, что химию натрия можно понять, исходя из представления об устойчивости электронной конфигурации инертного газа неона. Атом натрия сравнительно легко отдает электрон, превращаясь в положительный ион Na . С другой стороны, хлор легко присоединяет электрон, образуя отрицательный ион 1 , и приобретает электронную конфигурацию инертного газа аргона. При взаимодействии натрия и хлора образуется хлористый натрий — ионное твердое вещество, состоящее из ионов Na" и С1 , которые расположены в кубической кристаллической решетке. При растворении в воде хлористого натрия образуются ионы Na" [c.250]

Особая устойчивость электронных конфигураций инертных газов распространяется и на химию элементов третьего периода периодической таблицы (см. раздел 6-6.2). Каждый элемент образует соединения, в которых его атомы приобретают электронную конфигурацию инертного газа. Элементы с большим числом электронов, чем у инертного газа, способны отдавать один или два электрона другим атомам, у которых меньше электронов. Элементы с немного меньшим числом электронов, чем у инертного газа, способны присоединять один или два электрона или обобщать свои электроны с электронами других атомов. Во всех случаях число переданных или обобщенных электронов рассматривается в свете устойчивости электронных конфигураций инертных [c.377]

Применение продуктов разделения воздуха позволяет интенсифицировать технологические процессы в черной и цветной металлургии, химии, машиностроении и других отраслях промышленности, что в конечном итоге способствует увеличению выработки продукции, улучшению ее качества и снижению себестоимости. В черной металлургии кислород используют в производстве чугуна, стали, при огневой зачистке заготовок. Кислород применяют также при выплавке цветных металлов меди, никеля, цинка, свинца. В производстве высококачественного проката начали применять азот и аргон как инертные газы. [c.4]

В 1916 г. Льюис сформулировал теорию химической связи, которая объединила огромное количество данных из эмпирической химии. Разумеется, вклад в эти идеи внесли и многие другие ученые, но Льюис объединил эти вклады и построил единую полезную схему. Прежде всего была отмечена повышенная устойчивость атомов инертных газов. Казалось, что и химические формулы отражали эту особенность. Льюис заметил, что химические формулы множества соединений можно понять, предположив, что атомы стремятся приобрести электронное распределение инертного газа путем обобществления электронов, или, точнее, электронных пар. Создавалось такое впечатление, как если бы у атома, похожего на инертный газ, энергия уменьшилась. Льюис развил эту идею, записав химические формулы с помощью точек, обозначающих электроны вокруг каждого атома. Он не делал никакого различия между 5- и р-орбиталями, возможно, потому что в то время о них еще не знали. [c.135]

Своеобразны химические свойства карбонила никеля он не вступает в реакции соединения. (Это и привело к выводу, что его молекула химически насыщена.) Атом никеля в карбониле нульвалентен, он имеет восемнадцатиэлектронную оболочку, как у инертного газа. Но химическая насыщенность карбонила никеля не означает химической инертности — это весьма реакционноспособное вещество. Группы СО в карбониле никеля легко замещаются другими молекулами и радикалами, например РНд, РРд, N , таких производных карбонила никеля, хотя бы с одной карбонильной группой, сейчас синтезировано уже около трехсот. На подобных реакциях замещения основано каталитическое действие карбонила никеля во многих реакциях органической химии. [c.62]

Теперь мы перейдем к центральной проблеме химии что такое химическая связь Чем обусловлено прочное сцепление атомов в молекулах Почему определенные комбинации атомов устойчивы, а другие неустойчивы Например, почему молекула Но стабильна, а структура Нз нет (явление насыщения химических связей). Почему инертные газы не образуют друг с другом никаких двухатомных молекул На эти вопросы можно ответить только при помощи квантовой механики. Это — важнейшие из вопросов, которые вообще должна ставить химия, поэтому надо попытаться ответить на них так, чтобы они стали понятны в общих чертах даже начинающему химику. [c.92]

Развитие химии ксенона, криптона, радона и других инертных газов полностью подтвердило предложенную нами в 1962 г. [49, 59] форму VIII группы периодической системы, где инертные газы рассматриваются в качестве ее главной подгруппы а, а триады (железо, кобальт, никель и др.) как d-переходные металлы подгруппы Ь. Сдвиги инертных газов в этой работе подчеркивают особую роль гелия и неона как типических, малоактивных элементов и наибольшую реакционную способность ксенона, смещенного влево и имеющего поэтому наиболее ярко выраженную систему положительных валентностей. [c.81]

В настоящее время используют титриметрический вариант метода Вёбека особенно для микроопределепий. Согласно этом методике, летучий алкилиодид переносят током диоксида углерода нли другого инертного газа в раствор брома в ледяной уксусной кислоте. Пары предварительно промывают для удаления иодистого водорода и иода. Алкилиодид при действии брома разрушается с образованием иодат-ионов. При добавлении иодида выделяется 6-кратное количество иода, что делает метод очень чувствительным. 1 см 0,02 н. раствора тиосульфата натрия (пошедшего на титрование) эквивалентен 0,1034 мг метокси- и ,1502 мг этоксигрупп. Подробное описание метода можно найти в книге Общая аналитическая химия , т. 1В, с. 659—669. [c.478]

Книга является первым томом двухтомной монографии, суммирующей основные особенности химии всех химических элементов. Она охватывает вводные разделы и сведения по УИ, VI, V, IV группам периодической системы, а также инертным газам (включая их основные соединения). Из общих вопросов химии, не вошедших в вводные разделы (1- У1), рассмотрены окислительно-восстановительные реакций, адсорбция, катализ, комплексообраэование, коллоиды. В большей или меньшей степени затронуты и многие вопросы, смежные с другими науками (реактивное топливо, полупроводники и т. п.). Особое внимание уделено энергетическим уроАням атомов и пространственному строению молекул. [c.2]

Образование амидов при взаимодействии первичных или вторичных аминов с карбоновыми кислотами — реакция хорошо известная в органической химии. Эта же реакиия с дифункциоиальными мономерами является удобным методом получения полиамидов и родственных им полимеров. Реакция обычно проводится при нагревании смеси мономеров при температуре более высокой, чем температура плавления получающегося полимера, и обычно с применением высокого вакуума или в токе инертного газа (иногда и то и другое), что способствует Удалению последних следов воды и тем самым увеличению степени завершенности реакции. Проведение реакции поликонденсации в расплаве ограничивается термической устойчивостью исходных мономеров и получаемого полимера. [c.79]

Известно, что атмосфера состоит прежде всего из азота (N2) и кислорода (О2) и небольшого процента аргона (Аг). Концентрации основных газов перечислены в табл. 2.1. Вода (Н2О) также является важным газом, но ее содержание сильно варьирует. В атмосфере в целом концентрация воды зависит от температуры. Диоксид углерода (СО2) имеет гораздо меньшую концентрацию, чем множество других сравнительно инертных (т. е. не реагирующих) микрокомпонентных газов. В отличие от воды и, в меньшей степени, СО2 концентрация большинства газов в атмосфере остается практически постоянной. Хотя едва ли можно утверждать, что эти инертные газы не важны, внимание химиков, изучающих атмосферу, обычно сфокусировано на реакционноспособных следовых газах. Таким же образом основной интерес химии морской воды сосредоточен на ее следовьгх компонентах, а не на воде как таковой или хлориде натрия (Na l), ее основной растворимой соли. [c.32]

С другой стороны, в химии элементов, получение которых в чистом виде и ранее не представляло трудностей, за истекший период были сделаны открытия, приведшие к синтезу соединений,- относящихся к новым классам, например галогенидных и карбонильных кластеров, соединений инертных газов н т. д. Кроме того, многие соединения стали сравнительно легкодоступны именно благодаря развитию техники экспериментальной работы. Так. синтез многих безводных солей, например галогеиидов и металлоорганических соединений, требует применения высокого вакуума, тщательного соблюдения мер предосторожности, исключающих доступ воздуха и влаги. [c.6]

Смелые прогнозы ученых, занимающихся соединениями инертных газов, отнюдь не фантастичны. Этот раздел химии, как и многие другие новые области науки, может оказаться весьма плодовитым и для техники, и для технологии. Скоро никого уже, пожалуй, не удивит идея ракетного двигателя с фторидксеноновым окислителем. Соединения ксенона уверенно войдут в нашу жизнь. [c.44]

I группы или щелочных металлов Li, Na, К, Rb, s, (Fr), атом которых обладает единственным электроном на s-орбитали уровня, следующего за восьмиэлектронным уровнем атома инертного газа (в отличие от Си, Ag, Au). Химия этих элементов является наиболее простой по сравнению с химией элементов любой другой группы. Здесь также сходство между первым членом группы и родственными элементами значительно больше, хотя исключительно небольшие размеры атома и иона лития приводят к некоторым заметным отличиям в химических свойствах, которые будут подробнее рассмотрены в дальнейшем. Низкий потенциал ионизации (5,39 эе) обусловливает легкое образование иона Li , который существует как таковой в кристаллических солях, например Li l. В растворах ион сильно сольватирован, и в водном растворе его можно представить в виде Li (aq). Литий образует ковалентные связи Li — X. Вблизи точки кипения пар металла лития преимущественно одноатомен, но содержит около 1"/о двухатомных молекул Lig. Такие молекулы были обнаружены по характерному полосатому спектру. Несмотря на то что в первом приближении можно считать, что связь Li — Li обусловлена s—s-нерекрыванием, более подробное изучение свидетельствует о том, что имеется некоторая s—р-гибридизация, Б результате которой связь приобретает на 14 /о р-характер. Энергия связи Li —Li (27 ккал моль) довольно низка, а межатомное расстояние Li — Li равно 2,67 А. Существуют соединения лития, подобные gHgLi и gH-Li, которые проявляют свойства типичных ковалентных соединений, будучи довольно летучими и растворимыми в неполярных растворителях. В настоящее время не только не известны другие степени окисления лития, отличные от -fL но их нельзя ожидать вследствие того, что Li" обладает конфигурацией [c.57]

Новостью в химии инертных газов является то, что для них удалось синтезировать обычновалентные соедпнения состава ХеР , ХеР4, ХеРб и некоторые другие. [c.555]

Интересно рассмотреть теперь, какие виды межатомных связей установлены химиками в результате изучения химии элементов. Все атомы, кроме атомов инертных газов, обладают способностью соединяться с атомами других элементов, хотя и не обязательно со всеми элементами. Атом водорода обычно присоединяется только к одному атому в простых молекулах и, следовательно, обладает одной валентностью. Галоиды и щелочные металлы во многих своих соединениях также одновалентны. Первоначальные работы по электролизу расплавленных солей и растворов солей указали на электрическую природу межатомных сил, а также установили возможность разделения атомов на электроположительные и электроотрицательные. Первые, например Н, N3, К и т. д., выделяются при электролизе на отрицательном электроде, а вторые — галоиды, кислород и т. д. — на положительном электроде. Поэтому Берцелиус в 1812 г. предположил, что силы между атомами в их соединениях имеют электростатический характер. Этот взгляд был оставлен к середине XIX столетия, так как он не мог объяснить многие факты из области органической химии. Так, электроположительный атом Н может быть заменен в углеводородной молекуле, например в СН4, электроот ицательным атомом С1 без существенного изменения свойств соединения, что наводит на мысль о том, что связи в таком соединении в большей степени являются неполярными связями, а не электростатическими связями между противоположно заряженными атомами. С появлением теории электроли- [c.56]

Металлорганическими соединениями называют соединения, в которых атомы углерода органических групп непосредственно связаны с атомами металлов. Поэтому в этот класс не включают соединения, в которых атом углерода связан с металлом через какой-либо другой элемент, например кислород, азот или серу. Например, считают, что (СзН70)4Т1 не является металлорганическим соединением, тогда как СвНдТ (ОСзН7)з, в котором есть одна прямая связь металл — углерод, относится к типичным металлорганическим соединениям. Поскольку органические группы могут быть связаны через атом углерода тем или иным образом фактически с атомами всех элементов, за исключением инертных газов, то термин металлоргани-ческий не определен достаточно четко и органические соединения явно неметаллических элементов типа В, Р и 51 часто включают в этот класс. Специфические соединения будут рассмотрены в разделах, посвященных химии отдельных элементов, поскольку считают, что органические производные являются такой же характеристикой любого элемента, как его соединения с галогенами или окислы. [c.146]

Одна из наиболее важных особенностей тех испытаний, которые принужден был выдержать периодический закон начиная с 1895 г., состояла в их неожиданности, в том, что они не бьии и не могли быть предугаданы на основе периодического закона. В изд. 7 Основ химии (стр. 674, прим. [15 bis]), называя открытия аргоновых элементов (особенно гелия) и радиоактивных веш еств важнейшими открытиями физики и химии нашего времени Менделеев указывает Те и другие представляют своего рода неожиданность и крайность, какими-то еще глубоко сокрытыми способами связанные с крайностию эволюции элементов самого урана (ср. доб. 5g, стр. 522 в основном томе). Специально по поводу открытия инертных газов в изд. 7 (стр. 459, прим. [8 tri]) хМенделеев подчеркивал ту же мысль При установлении периодической системы (1869 г.) не только не были известны аргон и его аналоги.. ., но и не было повода подозревать возможность существования подобных элементов (ср. ст. 15, стр. 315 в основном томе). [c.681]

В книге изложены способы получения из воаду.ха газообразного кислорода, применяемого для интенсификации конвертерного, доменного и других процессов в черной и цветной металлургии, а также в химии и машиностроении. Освещены вопросы комплексного разделения воздуха с одновременным получением кислорода, азота и инертных газов. [c.2]

Когда Менделеев создавал свою периодическую систему, ему не были известны элементы — инертные газы. Выше отмечалось, что последние были предсказаны в 1883 г. Н. А. Морозовым. После их открытия в период с 1893 по 1901 г. возник вопрос о включении их в периодическую систему. Мнения ученых относительно способа этого включения разошлись. Рамзай (Англия) и другие иностранные ученые добавили к восьми прежним группам системы девятую, предназначенную для инертных газов, обозначив ее цифрой О соответственно нульвалепт-пости этих элементов (отсутствию способности к химическому соединению с другими). Менделеев согласился с этим предложением. Подобную конструкцию имеет большинство таблиц периодической системы, принятых в наших учебниках, причем в одних вариантах таблиц нулевую группу помещают между VII и VIII группами (таблица в учебнике Б. В. Некрасова Курс общей химии , 1955), в других — после VIII группы (школьные таблицы, ред. В. И. Спицына таблица в учебнике Н. Д. Глинки Общая химия , 1954), в третьих — перед I группой. [c.50]

Единственным состоянием тория, важным для его химии, является четырехвалентное. имеет электронную конфигурацию инертного газа радона. В комплексах торий обнаруживает координационное число 8, как, например, в его тетракис-ацетилацето-нате, имеющем структуру квадратной антипризмы. С сильными минеральными кислотами образует соли, но при pH выше 3 соли гидролизуются с образованием полиядерных соединений, содержащих гидроксо- и оксо-мостики. Его гидроокись осаждается аммиаком или гексаметилендиамином (при pH 5), причем в качестве коллекторов можно использовать гидроокиси алюминия или Ее(П1). Для отделения тория от других элементов можно использовать тот факт, что его фторид, иодат, оксалат и фосфат нерастворимы даже в сильнокислых средах. Хорошо растворимый в воде нитрат тория растворяется также в содержащих кислород растворителях, в частности в спиртах, сложных эфирах, простых эфирах и кетонах. Из азотнокислых сред торий можно экстрагировать трибутилфосфатом, теноилтрифторацетоном в четыреххлористом углероде, циклогексаноном, окисью мезитила, метилизобутилкетоном и аналогичными растворителями, особенно в присутствии нитратов лития и других сильно гидратированных катионов. Растворитель координируется нитратным комплексом тория . Нежелательное влияние многих комплексообразующих веществ можно избежать добавлением избытка нитрата алюминия. [c.362]

Элементы, которые в периодической системе помещают в главную подгруппу восьмой группы, иногда называют инертными газами, иногда — благородными, иногда — редкими. Каждое из этих чазваний в какой-то степени оправдано. По сравнению с другими элементами эти в самом деле хн.мически очень инертны. Название инертные газы неудачно, может быть, только в том отношении, что это выражение иногда употребляется в несколько ином смысле. Например, проводя какую-нибудь реакцию в атмосфере азота, говорят, что азот по отношению к участникам реакции инертен, т. е. не реагирует с ними. Или говорят, что вещество перегоняется в токе инертного по отношению к нему газа—для этого часто употребляют аргон, азот, углекислый газ и т. д. Термином благородный в химии с давних времен называют вещества с малой реакционной способностью— платину, золото. Название редкие газы отражает тот факт, что в атмосфере, гидросфере и верхних слоях земной коры эти элементы содерлсатся в сравнительно малом количестве. Пожалуй, самое привычное йазвание — инерт- [c.80]