Магнитные и каталитические свойства переходных металлов

Часто каталитические свойства металла или сплава зависят от их способности хемосорбировать определенные компоненты среды. Поэтому неудивительно, что переходные металлы обычно являются хорошими катализаторами и что электронные конфигурации в сплавах, благоприятствующие каталитической активности и пассивации, сходны между собой. Например, если палладий, содержащий 0,6 -электронных вакансий на атом в металлическом состоянии, катодно насыщен водородом, он теряет свою каталитическую активность для ор/по-па/>а-водородной конверсии [59] -уровень заполнен электронами растворенного водорода, и металл не может больше хемосорбировать водород. По каталитической эффективности Рё—Аи-сплавы аналогичны палладию, пока не достигнут критический состав 60 ат. % Аи. При этом и большем содержании золота сплав становится слабым катализатором. Золото, будучи непереходным металлом, снабжает электронами незаполненный уровень палладия магнитные измерения подтверждают, что -уровень заполнен при критической концентрации золота. Результаты исследований каталитического влияния медно-никелевых сплавов различного состава на реакцию 2ННа представлены на рис. 5.17. При 60 ат. % Си и [c.98]

Магнитные и каталитические свойства переходных металлов [c.482]

Часто каталитические свойства зависят от способности металла или сплава хемосорбировать определенные компоненты из окружающей среды. Поэтому неудивительно, что переходные металлы — хорошие катализаторы и что электронные конфигурации в сплавах, способствующие каталитической активности, подобны электронным конфигурациям, благоприятствующим пассивности. Например, когда палладий, который в металлическом состоянии имеет 0,6 вакансий -электронов на атом, катодно насыщается водородом, он теряет свою каталитическую эффективность для орто-параводородной конверсии 132]. Такое поведение объясняется заполнением -уровня электронами растворенного водорода, в результате чего хемосорбция водорода на металле прекращается. Аналогично каталитическая эффективность сплавов Pd—Au подобно каталитической эффективности Pd имеется до тех пор, пока в сплаве не будет достигнута критическая концентрация Au, равная 60% (ат.). При этом содержании золота и выше сплавы становятся плохими катализаторами. Золото — непереходный металл, отдает электроны незаполненным -связям палладия. Магнитные измерения подтверждают, что -связь становится заполненной как раз при критической концентрации золота. Аналогичность условий, влияющих на пассивность и каталитическую эффективность, подтверждает, что пассивные пленки на переходных металлах и их сплавах являются хемосорбиро-ванными. Вопросы пассивности обсуждены в литературе [331. [c.78]

Каталитическая активность переходных металлов получила теоретическую интерпретацию на оспове теории мета.ллов и сплавов. Поэтому особый интерес представляли исследования сплавов переходных металлов с металлами подгруппы 1Б. Наибольшее усилие в этой области направлено на изучение кинетики гидрирования на сплавах Pd с Си, Ag или Ли и па Ni—Сп-сплавах, поскольку относительно хорошо известна их электронная структура, выясненная, главным образом, в результате исследования их магнитных свойств. [c.99]

Характерной особенностью переходных металлов является незавершенность их электронных (1 —оболочек, определяющая их специфические химические (переменная валентность, склонность к комплексообразованию), многие физические (образование кристаллов металлического типа, работа выхода электрона из металла, электропроводимость, магнитные свойства и др.) и каталитические свойства. [c.93]

В этот класс попадают три ряда элементов — от титана до никеля, от циркония до палладия и от гафния до платины. Они отличаются от электроположительных металлов класса 2 в пяти существенных отношениях по наличию переменной валентности, легкости образования ковалентных связей в комплексных ионах и нейтральных молекулах, окраске, парамагнетизму и каталитической активности. В своих простых анионах (образуемых редко, за исключением элементов первого переходного периода), комплексных ионах и нейтральных молекулах переходные элементы используют -электроны предпоследней оболочки. Результирующие уровни энергии оказываются гораздо ближе друг к другу, чем при использовании только 5- и р-электронов, и это является основной причиной перечисленных выше особенностей. Первые два из этих вопросов будут рассмотрены в главах 3 и 6, а проблема окраски — в гл. 12. О магнитных свойствах уже говорилось раньше. [c.62]

Области применения сульфидов весьма широки. Многие сульфиды, особенно сульфиды переходных металлов, лантаноидов и актиноидов, обладают ценными магнитными, термоэлектрическими, каталитическими и другими свойствами. Сульфиды щелочноземельных металлов СаЗ, ЗгЗ, ВаЗ применяют как основу многих люминофоров. MgЗ тугоплавок и перспективен для огнеупоров, у СёЗ сильно выражены фотоэлектрические свойства. [c.241]

Вышеуказанные зависимости энергий связи и магнитной восприимчивости показывают, что электронная структура переходных металлов влияет на каталитические свойства в результате изменения энергий связей реагируюш,их атомов с катализатором. [c.37]

Соединения металлов и неметаллов с серой — сульфиды — являются одним из важнейших в практическом и в теоретическом отношении классов неорганических соединений. Сера обладает высокой химической активностью и образует соединения практически со всеми элементами Периодической системы Д. И. Менделеева, за исключением инертных газов. Наибольшее число сульфидных фаз образуют переходные металлы. Многие природные соединения цветных и редких металлов являются сульфидами. Сульфиды широко используют в металлургии цветных и редких металлов, технике полупроводников и люминофоров, аналитической химии, химической технологии, машиностроении. Особенно интересны сульфиды переходных металлов П1—VI групп Периодической системы, физико-химические свойства и методы получения которых еще сравнительно мало изучены. Некоторые физические и физико-технические свойства сульфидов переходных металлов уникальны (термоэлектрические, магнитные, смазочные, каталитическая активность). [c.5]

Твердые растворы каталитически активных ионов переходных металлов в инертных окислах являются удобными объектами для изучения каталитических свойств ионов при варьировании степени взаимодействия между ними. Таким образом, наряду с подходом к катализу на основе концепций физики твердого тела и коллективных электронных свойств, имеются возможности для исследования роли электронной структуры данного иона и влияния магнитного взаимодействия ближнего и дальнего порядков. [c.168]

Характерной особенностью переходных элементов является незавершенность электронных ( -оболочек, определяющая их химические (переменная валентность, склонность к комплексо-образованию и др.) и многие физические (строение кристаллов, работа выхода электрона из металла, магнитные свойства и др.) свойства. Для элементов IV периода (Ре, Со, №) незавершенной является Зй оболочка, для элементов V периода (Ки, КЬ) 4 -оболочка и для элементов VI периода (W, Ке, Оз, 1г, Р1) 5й-оболочка. В табл. 42 приведены распределения электронов в атомах каталитически активных в металлическом состоянии элементов, а также некоторые их свойства, связанные с электронным строением. [c.480]

Большое количество работ было посвящено вопросу об оптимальных электронных характеристиках переходных металлов. Отмечались корреляции каталитической активности с магнитными свойствами металлов и сплавов, с долей -состояний химической связи в металлах по Полингу, с характером и заполненностью зон Бриллюэна. Совокупность этих работ не привела к бесспорным выводам. Пока неясЕЮ, в какой мере это обусловлено несовершенством использованных моделей, и в какой — специфическими трудностями получения металлов с достаточно чистой и воспроизводимой поверхностью. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология