Криптон, гидрат

Воз.здожность применения принципов статистической меха-ики для вычисления ряда фундаментальных свойств нестехиометрических клатратов и, следовательно, газовых гидратов, впервые показана в работах Ван-дер-Ваальса [25] и Ван-дер-Ваальса и Платтеу [26] в 1956 г. на примере нестехиометрических клатратов, образуемых гидрохиноном с инертными газами (аргоном, неоном, криптоном и ксеноном). [c.17]

Кроме гидратов для элементов подгруппы криптона получены и другие молекулярные соединения клатратного типа (Б. А. Никитин). Различие в устойчивости клатратных соединений используется для разделения благородных газов. В промьшшенном масштабе криптон извлекают вместе с ксеноном при ректификации жидкого воздуха. [c.497]

Клатратные соединения впервые открыты Дэви в 1811 г., установившим, что хлор с водой образует твердый газовый гидрат. В XIX в. проведены первые исследования и гидратов углеводородов — метана, этана, этилена, пропана. В 1886 г. Милиус обнаружил, что гидрохинон образует комплексы с инертными газами — азотом, аргоном, ксеноном, криптоном. Поскольку химической связи в этом случае образоваться не могло, Милиус допустил, что комплекс сформировался в результате полного окружения одной молекулы несколькими молекулами другого компонента В 1940 г. Бенген открыл, что мочевина образует твердые аддукты с нормальными алканами и алифатическими спиртами, например с октиловым спиртом. [c.72]

В ряду Не — Rn возрастает и устойчивость соединений включения. Так, температура, при которой упругость диссоциации клатратов Аг-бНаО, Кг-бНаО и Хе-бНаО достигает одной атмосферы, соответственно равна —43, —28 и —4°С. Наоборот, чтобы получить при 0°С гидрат ксенона, достаточно применить давление чуть больше атмосферного. Для получения гидратов криптона, аргона и неона необходимо давление соответственно в 14,5, 150 и 300 атм. Можно ожидать, что гидрат гелия удастся получить лишь под давлением порядка тысяч атмосфер. [c.613]

Одним из клатратных соединений является газированный лед. Опыт показывает, что при охлаждении воды, насыщенный каким-либо газом под давлением, образуется лед, содержащий в своей кристаллической решетке молекулы газа. При этом молекулы Н2О посредством водородных связей образуют многогранники, полости внутри которых достаточно велики, чтобы молекула газа могла в них находиться почти свободно. Выйти из многогранника или войти в уже образовавшийся газо-гидрат молекула не может (рис, 5.21). Поэтому, несмотря на летучесть газов, эти соединения являются относительно устойчивыми. Молекулами-гостьями в гидратах могут быть углекислый газ, аргон, криптон, ксенон, метан, этан, этилен, пропан, циклопропан и др. Гидраты экономичны в смысле хранения газа. В 1 м газового гидрата около 200 м метана. Добыть газ из гидрата очень легко нагреванием. Существует предположение, что большие запасы природного газа хранятся в недрах Земли в форме газогидратов. [c.149]

Как уже отмечалось, химическая активность благородных газов мала. Соединений гелия не получено. Аргон, криптон и ксенон образуют с водой при низких температурах гидраты состава Э-бНаО (Э = Аг, Кг, Хе). Эти соединения получаются в результате включения атомов благородных газов в пустоты, имеющиеся в кристаллической структуре льда. Такие соединения называются соединениями включения, или кла-тратами. Для всех благородных газов, за исключе- [c.106]

Желтый металл, более мягкий, чем медь и серебро ковкий, тяжелый, высокоплавкий. Устойчив в сухом и влажном воздухе. В особых условиях образуется коллоидное золото. Благородный металл не реагирует с водой, кислотами-не-окислителями, концентрированными серной и азотной кислотами, щелочами, гидратом аммиака, кислородом, азотом, углеродом, серой. В растворе простых катионов не образует. Переводится в раствор действием царской водки , смесями галогенов и галогеноводородных кислот, кислородом в присутствии цианидов щелочных металлов. При нагревании реагирует с галогенами, селеновой кислотой. Окисляется нитратом натрия при сплавлении, дифторидом криптона. Со ртутью образует амальгаму. В природе встречается в самородном виде. Получение см. 57б 579 580 . [c.299]

Детально изучались [126] термодинамические свойства гидратов аргона, криптона, ксенона, метана, четырехфтористого углерода, этана, этилена, кислорода и азота. [c.122]

Структура гидрата ксенона и гидратов аргона, криптона, метана, [c.388]

TOB криптона, аргона и неона необходимо давление соответственно 14,5, 150 и 300 атм. Можно ожидать, что гидрат гелия удастся получить под давлением лишь порядка тысяч атмосфер. [c.587]

Многие небольшие молекулы образуют устойчивые кристаллы с водой при низких температурах. Газовые гидраты аргона, криптона и ксенона образуются при соединении инертных газов с водой при высоких давлениях и очень низких температурах. Было показано, что они относятся к клатратным соединениям [278—287]. Все первоначальные способы получения гидратов были изучены много лет назад [78, 98, 303], однако совсем недавно Полингом и Маршем [191] был разработан метод получения клатрата гидрата хлора СЬ 6Н2О. Пирексовую трубку длиной 6 мм вытягивали в капилляр на одном конце и соединяли с баллоном, содержащим хлор. После тщательного промывания капилляр запаивали, а его конец погружали в баню с сухим льдом и ацетоном. Когда некоторое количество хлора конденсировалось в капилляре, в стеклянную трубку впрыскивали каплю воды, после чего широкий конец трубки запаивали. Чередующееся нагревание и охлаждение капилляра способствовало тщательному перемешиванию воды и хлора. Вскоре в капилляре образовывались бледно-желтые кристаллы, которые сохранялись при повышении температуры до 0°. Незначительное количество жидкого хлора также оставалось, показывая тем самым, что хлор был взят в избытке . [c.119]

Кроме гидратов, для элементов подгруппы криптона получены и другие молекулярные соединения клатратного типа (Б. А. Никитин). Различие в устойчивости клатрат-ных соединений используется для разделения благородных газов. [c.587]

Известны гидраты клатратного типа состава Аг-бНзО, Кг-бНаО, Хе-бН О, Rn-6H.,0. Существуют клатратные соединения инертных газов с фенолом Э-ЗСоНаОН стабильны клат-раты криптона и ксенона с гидрохиноном oHiOHa. [c.351]

Компенсирующее изменение энтальпии отрицательно и зависит от возможности дисперсионных взаимодействий хозяина и гостя . Энтальпии образования клатратов гидрохинона с аргоном, криптоном, кислородом, азотом, метаном составляют 25,1 26,4 23,0 24,3 30,2 кДж/моль гостя соответственно . Молекулы гости не остаются неподвижными в своих клетках ( lathros — по-гречески клетка) исследования клатратов двухатомных молекул в гидрохиноне привели к заключению, что молекулы НС1, О2, НВг вращаются, а также совершают броуновские колебания в клетках. Несомненно, что в клатратах, содержащих молекулы гостей различных типов (например, молекулы азота и кислорода в гидрохиноне), существует слабое взаимодействие между гостями . Многочисленные клатраты образует вода (клатратные гидраты), причем и в этом случае решетка, типичная для клатратов, отличается от решетки льда. В клатратах гостями заполняются большие и малые полости. Крупные молекулы (этан, этилен, хлороформ) помещаются только в больших полостях, молекулы меньших размеров (метан, аргон) входят в малые и большие полости. Доказано вращательное движение молекул метильной группы ацетона, молекул окиси этилена, гексафторида серы и других в кла-тратных гидратах, где движутся не только молекулы — гости , но и (медленнее) молекулы хозяина , т. е. воды. [c.271]

Клатраты. До сравнительно недавнего времени (60-е годы XX в.) химические свойства гелия, неона, аргона и других благородных газов даже не являлись предметом дискуссии. Эти элементы называли инертными газами, подчеркивая тем самым их полную неспособность к химическому взаимодействию, что объяснялось особой устойчивостью полностью завершенных П5 и пр-орбиталей. Однако уже в конце XIX в. вскоре после открытия инертных газов Вийяр, сжимая аргон под водой при О °С, получил кристаллогидрат примерного состава Аг-бНаО. Затем были получены аналогичные гидраты ксенона и криптона. Оказалось, что эти соедннения неус- [c.391]

Согласно представлениям Ф. Крамера, образование таких соединений происходит в результате включения атомов благородных газов в крупноячеистые пустоты, образующиеся при кристаллизации воды и ряда органических соединений, т. е. кристаллогидраты благородных газов представляют собой типичные соединения включения (или клатраты). В кристаллической элементарной ячейке таких гидратов содержится 46 молекул воды и 8 атомов благородного газа. Молекулы воды располагаются в вершинах пентагондодекаэдров, а атомы благородных газов — внутри этих пространственных фигур. Таким образом, теоретическая формула таких кристаллогидратов должна быть НаО (или Р-5,75НаО). В случае криптона [c.352]

Структура гидрата сенона и гидратов аргона, криптона, метана, хлора, брома, сероводорода и некоторых других веществ показана на рис. 9.10. Кубическая ячейка данной структуры имеет ребро около [c.257]

Аргон, криптон и ксенон обладают способностью образовывать гидраты , в которых одна молекула газа связана с несколькими молекулами воды. При 0° аргон дает гидрат при давлении около 100 ат криптон уже при О и 14 5 ат, а ксенон соответственно при 1,4° и 1 45 ат. [c.261]

Двойные гидраты, имеющие общую формулу. 4 2В 17НоО, в которой А может быть ацетоном, хло-ристы.м метиленол , хлороформом или четыреххлористым углеродом, а В — аргоном, криптоном, ксеноном, были изучены и описаны Штакельбергом и Ян- [c.96]

Криптон Кг — химическая инертность, высокая плотность, яркий спектр, низкий потенциал зажигания самостоятельного разряда и другие важные физические свойства характеризуют криптон в ряду тяжелых благородных газов. Единственное, хорошо известное соединение криптона, его гидрат состава Кг 5Н2О, обладает большей устойчивостью, чем гидрат аргона при 0° и 14,5 атм давления гидрат криптона еще не разлагается. Сжижение криптона, благодаря его высокой (сравнительно с гелием, неоном и аргоном) точке кипения (—152,9°), может быть легко осуществлено при обыкновенном давлении в дьюаровских сосудах, наполненных жидким воздухом. [c.19]

Р-гидрохинона, в которой молекулами-вгостями ранее были молекулы аргона и криптона. Значения Aja очень малы, но для гидратов, они вполне достаточны, чтобы можно было с уверенностью сказать, что в отсутствие стабилизирующих молекул- гоетей не может быть получена открытая структура типа структуры льда. В связи с тем,. [c.375]

Вещества, образующие гидраты этого типа, обладают различными химическими свойствами. Они могут быть и, гидрофобными, не склонными к интенсивному взаимодействию с водой, нанример, за счет образования водородных связей. Этими веществами могут быть насыщенные и ненасыщенные углеводороды, хлор, четырехфтористый углерод, галогензамещенные производные метана и этана, а также аргон, криптон и ксенон. Способность к образованию данным газом гидрата определяется размерами и формой молекул, а не их химической природой. Метан, этан, к-пропан и изо-нропан образуют гидраты, а высшие члены гомологического ряда гидратов не образуют. 1,2-Дихлорэтан, молекула которого имеет вытянутую форму, не образует гидрата, в то время как его наиболее компактный изомер 1,1-дихлорэтан дает гидрат. Верхнему пределу размеров молекул, при которых возможно образование гидратов, соответствует -мольный объем около 85 см (для жидкости). Какую большую роль яграют при образовании гидратов молекулярные размеры, можно показать на примере бутанов в то время как к-бутан не образует гидрат, изо-бутан его образует. [c.404]

Все эти данные заставляют предположить, что структура клатратного типа образуется в том случае, если размер молекулы газа соответствует размеру полостей, образованных молекулами воды. Этот вывод подтверждается результатами определения устойчивости соединений путем измерения парциального давления пара. Так, давление газа над.гидратами ксенона, криптона и аргона составляют при 0° С соответственно 1,15, 14,5 и 105 атм (см. главу шестую, раздел VIII, Б 1). Как видно, давление пара тем больше, чем меньше диаметр атома благородного газа некоторые вещества, например водород, молекула которого имеет очень небольшие размеры, совсем не образуют гидратов. Б данном случае можно сделать такой же вывод, что и при рассмотрении клатратных соединений гидрохинона. Если размеры захватываемых молекул очень малы по сравнению с размерами возможных дырок в клеточной структуре, то они могут просачиваться и легко удаляться из этой структуры. [c.404]

К числу клатратных соединений отнесен [32] ряд двойных гидратов благородных газов (см. главу шестую, табл. 55) с параметром решетки около 17,5 А (тип II), в которых аргон, криптон или ксенон сочетаются с ацетоном, дихлорметапом, хлороформом или четыреххлористым углеродом. По-видимому, некоторые другие малые органические молекулы, например диметиламин и этил-амин, также способны образовывать подобные двойные гидраты. [c.420]

Первые сведения о молекулярных соединениях благородных газов были получены в 1896 г., когда Вийяр [112] получил кристаллогидрат аргона. Через 27 лет после этого Форкран [112] синтезировал гидраты криптона и ксенона. Эти факты позволяли считать, что радон также должен давать аналогичное соединение. Однако для его обнаружения обычным способом (по измерению упругости пара) потребовались бы практически недоступные количества радона. [c.81]

Растворимость а-циклодекстрипа уменьшается в растворах, насыщенных некоторыми газами при высоких давлениях, а кристаллы, высаженные из этих растворов, являются соединениями включения декстрина с газом. Крамер и Хенглейп [22] наблюдали образование соединений включения а-циклодекстрина с криптоном, ксеноном, кислородом, двуокисью углерода, этиленом, метаном, этаном, пропаном и бутаном. С азотом и аргоном, диаметры молекул которых несколько меньше, такие соединения не образуются. С пропаном и бутаном Р-циклодекстрин образует кристаллическое соединение, но лишь в незначительном количестве. Анализ кристаллов соединения включения а-циклодекстрин с газом показал, что отношение [газ] [а-циклодекстрин] изменяются от 0,3 до 1,375. Это отношение равно 1 или несколько больше для соединений с насыщенными углеводородами и двуокисью углерода. Такие соединения включения имеют, по-видимому, клеточную структуру (см. рис. 186), аналогичную предложенной для гидрата а-циклодекстрина [46]. [c.558]

Действительно уже давно было известно, что инертные газы способны образовывать кристаллогидраты типа Х-6Н,0, подобные гидратам некоторых газов и, в частности, газообразного ЗОа. Устойчивость этих гидратов растет с увеличением атомного веса инертного газа. Кристаллогидраты аргона, криптона и ксенона были описаны уже давно. Гексагидрат радона был получен Б. А. Никитиным который показал также, что используя неодинаковую прочность этпх соединений можно разработать химический метод разделения инертных , газов. Эти гидраты возникают за счет сил межмолекулярного взаимодействия ( силы Ван-дер-Ваальса ). Как известно, эти силы слагаются из 1) ориентационных (силы притяжения постоянных диполей), 2) индукционных (силы притяжения индуцированных динолей) и 3) дисперсионных (силы притяжения временных диполей, возникающих за счет временного смещения электронных оболочек относительно ядра). [c.555]

Атомы гелия и неона из-за малых размеров и трудной поляризуемости не образуют гидратов. Кристаллические соединения подобного типа образует фенол с криптоном (Кг-2СбН50Н), ксеноном (Хе-2СвН50Н) и радоном (Кп-2СбНбОН). Их устойчивость является функцией радиуса атома чем крупнее атом инертного газа, тем легче он поляризуется. Радоновое соединение плавится при 50 °С. Существуют соединения, образованные сильно поляризующим ионом лития и инертными газами, — (где п равно 1 или 2), Их устойчивость также зависит от радиуса атома инертного газа. [c.223]

Опыты по разделению криптона и ксенона не были проведены, и для этого случая можно высказать лишь некоторые соображения. Форкран определил упругости диссоциации для гидратов [c.408]

Молекулы воды могут ориентироваться около молекулы метана так, что получается непрочный гидрат этого газа. Грозди молекул воды около молекулы метана получили название айсбергов — состояние воды в них имеет сходство с состоянием воды в кристаллах льда. Образование айсбергов наблюдалось и в других случаях с более сложными молекулами. Различные газы этан, этилен, хлор, двуокись серы и даже инертные газы (аргон, криптон) — образуют с водой гидраты, причем количество теплоты, выделяющееся при этом в расчете на моль газа, почти не зависит от его химической природы. Это выглядит несколько странно — казалось бы, если речь идет о химическом процессе, его энергетический эффект должен прежде всего зависеть от химической характеристики соединяющихся молекул. Фактически на моль газа выделяется во всех указанных случаях около 15 ккал/моль. Загадка разгадывается неожиданно просто. Молекулы газов попадают в пустоты, имеющиеся между молекулами воды молекулы, застрявшие в этих пустотах, стабилизируют окружающие группы молекул воды. В сущности, именно молекулы газов и сохраняют эти тонкие и хрупкие сетки, сплетенные из частиц воды. Предполагают, что в гидратах молекулы воды расположены по углам пятиугольников, а из пятиугольников строятся сложные многогранники (полиэдры), пустоты в которых и заполнены молекулами газов. Если удалить газы, то устойчивость всего каркаса уменьшается и он подвергается частичному или полному распаду и перестройке. Некоторые авторы (И. Клотц) считают, что, окружая углеводородные группы, входящие в состав белков, вода стабилизирует молекулы белка и, следовательно, те формы, в которых белковые молекулы находятся и функционируют в организмах, в значительной степени связаны с влиянием молекул воды. [c.38]

Так, при кристаллизации гидрата SO2 в атмосфере смеси благородных газов получается осадок, содержащий изоморфно сокрис-таллизованные радон, ксенон и криптон. При этом гелий, неон, аргон остаются в газовой фазе. За счет образования клатратного соединения другого типа можно перевести в осадок и аргон. Дальнейшее разделение неона и гелия можно провести за счет их различной способности к адсорбции. [c.587]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология