Реакция металлов с аммиаком

Одним из наиболее полезных применений системы металл -аммиак для целей органического синтеза является восстановление ароматических колец. Растворы металлов в жидком аммиаке в присутствии спирта в качестве донора протона или без него выступают как достаточно мощные агенты для того, чтобы восстановить ароматическое кольцо, и одновременно достаточно специфичные, чтобы восстановление провести лишь частично до дигидробензолов (циклогексадиенов). Этот тип реакции известен как восстановление по Берчу, Легкость восстановления в первом приближении коррелирует с восстановительным потенциалом соединения и уменьшается в порядке > антрацен > фенантрен > > нафталин > дифенил > бензол. Сам бензол не удается восстановить щелочным металлом в жидком аммиаке, и его восстановление может быть успешно проведено до 1,4-дигидробензола лишь в присутствии более эффективного донора протонов, такого как этанол [c.171]

Получающиеся в результате реакции с аммиаком амиды металлов содержат ион N1 2 — отрицательный ион, образующийся при собственной диссоциации аммиака, аналог иона ОН", получающегося при собственной диссоциации воды. Таким образом, амиды металлов являются аналогами гидроксидов. Эта аналогия усиливается тем, что ионы ОН" и ЫНз, а также молекулы Н2О и ЫНз изоэлектронны. [c.236]

Как мы уже видели, для реакции синтеза благоприятны низкая температура и высокое давление. Однако реакция практически не протекает без катализатора вследствие очень большой стабильности молекулы азота, что обусловлено высокой энергией разрыва связи N—N. Функции катализатора заключаются в образовании на каталитической поверхности нитридного соединения, которое затем гидрируется в аммиак. Связь азота с металлом достаточно слаба, тем не менее она дает возможность адсорбироваться молекулам синтезируемого аммиака. Связь азота с металлом слишком сильна для таких элементов, как литий, кальций и алюминий, которые образуют с азотом нитриды непосредственно в массе вещества. В первой серии переходных металлов оптимум между образованием поверхностного нитрида и десорбцией аммиака с поверхности получён для железа, которое, не образует нитрида непосредственно из азота, исключая случай очень высоких давлений (на порядок выше давлений синтеза), но легко образует его в реакции с аммиаком. Тем не менее железо быстро хемосорбирует азот и это и есть та адсорбция, которую обычно считают стадией, лимитирующей скорость всего процесса синтеза. Рутений и осмий, находящиеся в более высоких сериях переходных элементов, не образуют нитридов в массе и являются эффективными катализаторами синтеза. [c.158]

Реакции раствора аммиака. Аммиак нейтрализует кислоты с образованием солей аммония. Он осаждает нерастворимые гидроксиды металлов из растворов солей этих металлов. Аммиак используют для осаждения амфотерных гидроксидов, которые растворяются в избытке сильных щелочей [например, А1(0Н)з, РЬ(0Н)2]. Гидроксиды некоторых металлов растворяются в избытке раствора аммиака за растворимых комплексных ионов, например, (водн.). [c.467]

По аналогии с хемосорбцией удельная активность увеличивается справа налево в каждом длинном периоде. Эта разница относительно мала между элементами групп 1Б и ПБ, но резко возрастает между группами 1Б и УИ1. Для гидрирования наиболее ненасыщенных молекул (за исключением азота) существует максимум активности в группе УП1 или в триадах N1, Рс1, или Со, КЬ, 1г. Активность в реакции синтеза аммиака равна нулю в правой стороне группы УП1 и увеличивается монотонно при движении влево в этой группе, становясь значительной за кобальтом и его аналогами. Си, Ag и Аи боле активны, чем N1, Рс1 и Р1, только при разложении перекиси водорода. Очевидно, что в кислотной среде могут быть применены только благородные металлы. [c.24]

Разложение веществ с участием химических реакций без изменения степени окисления элементов. К этой группе способов в первую очередь относятся процедуры разложения кислотами (фтороводородной, хлороводородной, бромоводородной, йодоводородной, серной, фосфорной, и др.), разложение с использованием комплексообразуюших вешеств и ионитов, а также различные способы сплавления с фторидами, гидросульфатами и пиросульфатами, фосфатами и полифосфатами, с борной кислотой и тетраборатами щелочных металлов, с гидроксидами и карбонатами щелочных металлов. К этой же группе относится разложение растворами гидроксидов или карбонатов щелочных металлов, аммиака, гидразина и органических оснований. [c.858]

Объясните, почему многие металлы растворяются в жидком аммиаке, не реагируя с ним, а при растворении в воде происходит химическая реакция (хотя аммиак и вода обладают многими общими свойствами). [c.176]

Получающиеся в результате реакции с аммиаком амиды металлов содержат отрицательный ион ЫН], образующийся при собственной диссоциации аммиака. Таким образом, амиды металлов являются аналогами гидроксидов. Эта аналогия усиливается тем, что ионы ОН и МШ, а также молекулы Н2О и ЫНз изоэлектронны. [c.290]

Арсениды рубидия и цезия можно получить при нагревании до 500° С в течение 24 часов смеси рубидия или цезия с мышьяком при четырех-пятикратном избытке металла по сравнению со сте-хиометрическим соотношением компонентов реакции [216]. Примесь металла удаляют обработкой продукта реакции жидким аммиаком, который затем удаляют током нагретого азота. Для окончательной очистки от аммиака арсениды высушивают в глубоком вакууме при 160° С. [c.110]

Принципиальная схема контактного аппарата с катализатором в виде сеток показана на рис. 47. В корпусе аппарата 1 горизонтально укреплены одна над другой несколько сеток 2 (пакет сеток), изготовленных из активного для данной реакции металла или сплава. Время соприкосновения газа с поверхностью сеток находится в пределах тысячные-десятитысячные доли секунды. Такие аппараты просты по устройству и высокопроизводительны. Они применяются для окисления аммиака на платино-родиевых сетках, для синтеза ацетона из изопропилового спирта на серебряных сетках, для окисления этанол на медных или платиново-серебряных сетках и т. д. Эти же процессы с применением других менее активных, но более дешевых катализаторов проводят в аппаратах с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. [c.181]

Реакция синтеза аммиака катализируется металлами, имеющими не полностью застроенные d- и /- электронные уровни. К ним относятся железо, родий, вольфрам, рений, осмий, платина, уран и некоторые другие металлы. В промышленности используются контактные массы на основе железа, например, катализатор ГИАП состава [c.198]

МёталлыГГл авные металлические катализаторы, применяемые в промышленности, находятся в VIII группе периодической системы и представляют собой, таким образом, переходные элементы, у которых электронные уровни М, id и 5d заполнены полностью или почти полностью. Согласно одной из теорий, электроны адсорбированных молекул могут заполнить свободные уровни в незаполненных оболочках, что обусловливает химическую связь. Что происходит далее, зависит от условий процесса. Детальный химический механизм реакций (например, реакций синтеза аммиака или восстановления водородом), катализаторами которых служат металлы, пока является только умозрительным. [c.313]

Вопрос о природе (строении) актиЕлых центров находится в стадии изучения и является предметом научных дискуссий. Вследствие этого единой теории действия, а поэтому и подбора катализаторов не существует. Можно лишь говорить об общих соображениях. Таковыми являются 1) катализатор должен быть способен к химическому взаимодействию хотя бы с одним реагентом 2) изменение энергии Гиббса взаимодействия катализатора с реагентами должно быть менее отрицательным, чем его изменение в катализируемой реакции. Однако в последние годы достигнуты большие успехи в представлениях о механизме катализа, позволившие выдвинуть некоторые общие принцигй, выбора катализаторов для различных типов реакций. Так, во многих случаях определяющим фактором в подборе катализаторов является положение элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. На рис. 45 представлены результаты изучения каталитической активности металлов V и VI периодов в реакции разложения аммиака. Налицо периодичность изменения каталитических свойств с максимумами активности у железа и его ан алогов — рутения и осмия. [c.137]

Нитрид алюминия частично образуется при сгорании металла на воздухе, хотя и в очень малых пропорциях по отношению к оксиду. Существует несколько способов получения A1N действием на нагретый металл аммиаком, взаимодействием азота и сульфида алюминия. Наконец, нитрид алюминия можно получить по реакции [c.151]

В качестве основных катализаторов этой реакции используются цианиды и карбонаты щелочных металлов, аммиак, амины и т. д. (Напишите схему механизма реакции ) [c.132]

Жидкий аммиак квалификации ч может быть дополнительно очищен растворением в нем металлического натрия и последующей отгонкой в охлаждаемый до -70 °С реакционный сосуд непосредственно перед проведением эксперимента. При такой операции одновременно удаляется коллоидное железо, которое контролирует реакцию металлов (особенно калия и натрия, в значительно меньшей степени - лития) с аммиаком. Поэтому при использовании аммиака в процессах восстановления желательно, чтобы он был предвари- [c.202]

Реакция окисления аммиака начинается на Р(1 при 100 °С на Р1 прн 195 °С и иа ре при 230 С. На оксидах металлов температура начала реакции колеблется в широких пределах [35]. [c.40]

Изучение влияния небольших количеств солей железа на реакцию металлов со спиртами в жидком аммиаке показало, что присутствие 0,00005% железа повышает скорость реакции с литием вдвое, а с натрием— в 50 раз. После этого были достигнуты высокие выходы при проведении восстановления по Берчу натрием и трет-бутиловым спиртом в аммиаке, не содержащем железа. Вероятно, литий казался лучше натрия только потому, что реакция лития со спиртом катализируется железом в значительно меньшей степени, чем реакция спирта с натрием. В действительности натрий в этой реакции обычно так же эффективен, как литий, а иногда явно его превосходит. Только в случае 5-метокси-тетралнна применение лития дало более высокие выходы (63%), чем применение натрия (45%). Восстановление этого соединения протекает особенно медленно, и поэтому здесь имеет значение большая скорость восстановления литием по сравнению с восстановлением натрием. Бот-нер-Бай (1959—1960) нашел, что бензол восстанавливается литием в 60 раз быстрее, чем натрием. [c.114]

В тех же случаях, когда уравнение (1) выражает схему течения реакции, необходимо прибегать к связывающим кислоту (следовательно щелочным) средствам, каковыми могут быть или соли слабых кислот— ацетаты (натрия), карбонаты — или гидроокиси щелочноземельных металлов, аммиак, органические основания и т. п [c.200]

Реакции. О реакциях с аммиаком и аминами см. при амиио-производных тиоугольных кислот со спиртами и щелочами см. при эфирах ксантогеновых кислот с сернистыми щелочными металлами см. при тритиоугольной кислоте. [c.621]

РЕАКЦИИ С АММИАКОМ, АМИНАМИ И АМИДАМИ МЕТАЛЛОВ [c.128]

Методы, основанные на одновременном улавливании аммиака и сероводорода В этих методах используются реакции между аммиаком и сероводородом, присутствуюш,ими в газе, и политионатами металлов или аммония, сульфатно-бисульфатными растворами и др Большая экономичность мокрых методов очистки газа от сероводорода обусловлена непрерывностью этих процессов, компактностью установок, малым сопротивлением улавливающей аппаратуры проходу газа, легкостью утилизации регенерированной серы и одновременной очисткой газа от цианистого водорода [c.279]

Методами кислотно-основного титрования определяют концентрацию сильных и слабых кислот, сильных и слабых оснований, в том числе солей, которые рассматриваются как заряженные кислоты и основания. Возможно также определение веществ, не обладающих кислотно-основными свойствами, но вступающих в реакцию с кислотами или основаниями. Объектами анализа являются неорганические и органические оксиды и кислоты — азотная, серная, соляная, фтороводородная, фосфорная, уксусная, щавелевая, салициловая и другие, неорганические и органические основания — оксиды и гидроксиды щелочных и ще-лочно-земельных металлов, аммиак, амины, аминоспирты и т. д. Анализируются карбонаты, фосфаты, пирофосфаты, цианиды, сульфиды, бораты и соли многих других кислот. Содержание этих веществ обычно определяется методами прямого титрования, хотя в некоторых случаях используются методики обратного титрования и титрования по замещению. [c.212]

НОЙ теории катализа, а поэтому и критерия подбора гетерогенных катализаторов, еще не разрабога-но. Все же в представлениях о механизме катализа достигнуты большие успехи, позволивщие выдвинуть некоторые общие принципы выбора катализаторов для различных типов реакций. Так, во многих случаях определяющим фактором в подборе катализаторов является положение элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. На рис. 2.17 представлены результаты изучения относительной каталитической активности металлов четвертого - шестого периодов в реакции разложения аммиака. Представленный график показывает периодичность изменения каталитических свойств с максимумами активности у железа и его аналогов у рутения и осмия. [c.243]

Как указывалось выше, на строение и ММР резолов большое влияние оказывают тип и количество катализатора, в качестве которого обычно используют гидроксид и карбонат натрня, оксиды и гидроксиды щелочных металлов, аммиак, ГМТА и другие третичные амины. Основные критерии, которыми руководствуются ири выборе катализатора — их вид (гранулы или жидкость), возможность отделения от продукта реакции и цена. Так, гидроксид и карбонат натрия в большинстве случаев не отделяют от продукта реакции, в то время как оксиды н гидроксиды кальция и бария иногда отделяют после оеал<дения в конце реакции в виде соответствующих нерастворимых сульфатов (добавлением серной кис- [c.78]

Контактные аппараты поверхностного контак-т а применяются реже, чем аппараты с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. При поверхностном контакте активная поверхность катализатора невелика. Поэтому aппaJ)aты такого типа целесообразно применять лишь для быстрых экзотермических реакций на высокоактивном катализаторе, обеспечивающем выход, близкий к теоретическому. При этих условиях в контактном аппарате не требуется размещать большие количества катализатора. Принципиальная схема контактного аппарата с катализатором в виде сеток показана на рис. 102. В корпусе аппарата горизонтально укреплены одна над другой несколько сеток (пакет сеток), изготовленных из активного для данной реакции металла или сплава. Подогрев газа до температуры зажигания производится главным образом в самом аппарате за счет теплоты излучения раскаленных сеток. Время соприкосновения газа с поверхностью сеток составляет тысячные — десятитысячные доли секунды. Такие аппараты просты по устройству и высокопроизводительны. Они применяются для окисления аммиака на платино-палладиево-родиевых сетках, для синтеза ацетона из изопропилового спирта на серебряных сетках, для конверсии метанола на медных или серебряных сетках и т. п. Эти же процессы с применением других менее активных, но более дешевых катализаторов проводят в аппаратах с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. В некоторых случаях, чтобы совместить катализ и нагрев газовой смеси, катализатор наносят на стенки теплообменных труб. [c.236]

Другим примером непригодности аммиачного метода является получение алкоксида олова(ТУ) [13]. При обработке аммиаком спиртового раствора хлорида олова(IV) образуется обильный осадок хлорида аммония, но после фильтрования не получается алкоксид олова(1У) нужной чистоты. Образующийся при этом сложный продукт содержит заметные количества хлорида и аммиака (или амида) и его нельзя очистить вакуумной дистилляцией. Причины такого поведения не ясны, на присутствие хлорида в этом случае не может быть обусловлено основностью алкоксидов олова (IV), так как последние являются кислотами Льюиса и титруются алкоксидами щелочных металлов. Возможно, сольволиз алкоксидов хлорида олова(1У) происходит не до конца вследствие прочности ковалентной связи Зн—С1, и по этой же причине не заканчивается также реакция с аммиаком. Возможно также, что образуется устойчивый шестикоординатный комплекс ЗпС1(ОК)з(МНз)(КОН). При реакции с алкоксидом натрия, вероятно, происходит нуклеофильное замещение ионами алкоксида [c.233]

С разбавленными минеральными кислотами литий взаимодействует бурно, с образованием соответствующих солей и выделение.м водорода с концентрированной Н2504 реагирует медленно концентрированная НЫОз быстро окисляет литий, причем в результате выделения большого количества тепла в этой реакции металл расплавляется и воспламеняется. В жидком аммиаке литий растворяется с образованием амида ЫМНг, при этом раствор окрашивается в синий цвет [12, 39]. [c.16]

Помимо реакций комплексообразования аммиак вступает в многочисленные реакции замещения. При повышенных температурах аммиак взаимодействует со щелочными металлами с образованием амидов ММНа и имидов МаМН [c.291]

Выделение газа при действии щелочи на раствор, полученный прн обработке металла разб. HNOз, указывает на то, что один из продуктов реакции металла с кислотой — нитрат аммония (при взаимодействии его с КОН образуется аммиак). Уравнения реакций с участием металла М можно записать следующим образом [c.190]

Изучение действия небольших количеств солей железа на реакцию металлов со спиртами в жидком аммиаке показало, что содержание 0,5- 10 вес. ч. железа приводит к возрастанию скорости реакции для лития в 2 раза, а для иатрия в 50 раз. Поэтому при восстановлении натрием н гпрет-буттюлом по Берчу высокий выход достигается в свободном от примесей железа жидком аммиаке. Очевидно, преимущество лития перед натрием только в том, что реакция натрия со спиртом катализируется железом гораздо в большей степени. В действительности же натрий так же эффективен, как и литий, а в некоторых случаях даже имеет определенное преимущество. Только в случае 5-метокситетралина литий дает более высокий выход (62%), чем натрий (45%). Это соединение восстанавливается особенно медленно, и поэтому большая скорость восстановления литием приобретает решающее значение. Ботнер-Бай [41 нашел, что бензол восстанавливается литием в 60 раз быстрее, чем натрием. [c.109]

Процесс замещенйя гидрид-иона может осуществляться одним из следующих путей взаимодействием с катионом металла и образованием гидрида металла реакцией с аммиаком, служащим растворителем, с образованием водорода и иона амида гидрированием части присутствующего изохинолина окислением в протон за счет добавляемого окислителя (ср. т. 1, стр. 314). [c.315]

Так, взаимодействие 2- или 4-хлорхиназолина с любым нуклеофильным реагентом в присутствии следов кислоты в мягких условиях приводит к замещению атома хлора сначала в положении 4, а затем и в положении 2. В присутствии сильного основания (едкого натра или метилата натрия) замена атомов галогена как в положении 2, так и в положении 4 проходит быстро при комнатной температуре. В случае более слабых оснований (воды, метанола, анилина) замещение при комнатной температуре будет наблюдаться лишь в присутствии следов кислоты, в отсутствие которой реакция будет проходить только при повышенных температурах. Поскольку во многих случаях в результате реакции образуется свободный хлористый водород, эти реакции являются аутокаталитическими, вследствие чего 4-хлорхиназолин оказывается неустойчивым во влажном воздухе при комнатной температуре, а при стоянии в метаноле в течение нескольких часов при комнатной температуре превращается в 4-мет- оксих иназол ин [99]. К основаниям, используемым в таких реакциях, относятся вода и гидроокиси щелочных металлов, спирт и алкоголяты металлов, феноляты металлов, сероводород и бисульфиды щелочных металлов, меркаптаны и меркаптиды щелочных металлов, аммиак, алифатические и ароматические амины, гидразины и цианистый калий (см. схему на стр. 296). [c.295]

Наиболее важной и доступной для получения тиолкарбама-тов является реакция солей диалкилтиолкарбаминовой кислоты с щелочными металлами, аммиаком и аминами с галогенпроиз- [c.287]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология