Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Строение и физические свойства. Кислород. Известно несколько аллотропных модификаций:
Кислород. Известно несколько аллотропных модификаций: 1. Дикислород О2 – газ без цвета, запаха и вкуса. Температура плавления
Связь между атомами кислорода в молекуле двойная ковалентная неполярная О=О (Есв = 494 кДж/моль). Кислород обладает парамагнитными свойствами, плохо растворим в воде (s20 = 0, 004 мас.%), но лучше, чем азот и водород. 2. Озон О3 – синий газ с резким запахом, температура кипения –110°С, температура плавления –193°С. Жидкий озон имеет темно-синюю окраску, твердый – черную. Ядовит (раздражает глаза и дыхательные пути, ПДК в воздухе 1 мг/м3). Озон можно рассматривать как соединение кислорода (IV) ОО2. Озон получают в озонаторах из кислорода под действием тлеющего электрического разряда (при этом получается до 10% озона): 3О2 → 2О3. Озон легко разлагается (О3 → О + О2); является сильным окислителем. Растворимость в воде s20 = 0, 0394 мас.%. Образуется в атмосфере под действием ультрафиолетовых лучей. 3. Монокислород О – образуется из О2 при температуре выше 2000°С. 4. Тетракислород О4 – крайне неустойчивое соединение. Молекулы О4 были зафиксированы при газофазном взаимодействии катионов О4+ (полученных из О2 и О2+) с парами цезия: О4+ + Cs → О4 + Cs+. Время их жизни не превышает одной микросекунды. Высказано предположение, что О4 имеет плоскоквадратную форму, состоит из соединенных друг с другом отдельных группировок О2. Сера также существует в нескольких аллотропных модификациях. При комнатной температуре стабильна лимонно-желтая ромбическая сера (a-сера, плотность 2, 1 г/см3, температура плавления 112, 8°С). Обычно сера состоит из очень мелких кристаллов a-серы. Большие, прозрачные, правильно ограненные кристаллы этой формы получаются при медленной кристаллизации из раствора серы в сероуглероде СS2. В интервале от 95, 4°С до температуры плавления (119, 3°С) устойчива моноклинная сера (b-сера). Она имеет более бледную окраску, чем ромбическая. Кристаллы b-серы растут преимущественно в одном направлении, поэтому имеют игольчатую форму. Модификации a- и b-серы состоят из молекул S8, которые имеют циклическое «зубчатое» строение: В кристаллах a-серы молекулы S8 находятся на расстоянии 0, 330 нм друг от друга и связаны силами Ван-дер-Ваальса. Известны и другие формы серы. Так, при быстрой конденсации паров серы на поверхности, охлаждаемой жидким азотом, получается пурпурная сера S2; известна ромбоэдрическая оранжево-желтая сера, образованная молекулами S6. При нагревании жидкой серы изменяется ее молекулярный состав. Вблизи точки плавления жидкая сера имеет светло-желтую окраску и малую вязкость; она состоит из молекул S8. При дальнейшем нагревании (примерно выше 160°С) желтая легкоподвижная жидкость превращается в малоподвижную массу темно-коричневого цвета, вязкость которой достигает максимума при 187°С, а затем снижается. При температуре выше 300°С жидкая сера, оставаясь темно-коричневой, снова становится легкоподвижной. Эти аномальные явления объясняются сначала разрушением молекул S8 и образованием молекул в виде длинных цепей S∞ из нескольких сотен тысяч атомов, а затем – уменьшением длины цепей при нагревании. При 444, 6°С сера закипает. В зависимости от температуры в ее парах обнаруживаются молекулы разного состава, что вызывает изменение окраски паров:
При выливании нагретой до высокой температуры серы в холодную воду получается тягучая резиноподобная масса – пластическая сера, состоящая из нерегулярно расположенных зигзагообразных цепочек S∞ . При 20–95°С пластическая сера через достаточно длительное время (примерно 1 ч) превращается в a-серу, а при 96–110°С – в b-серу. Селен также известен в нескольких модификациях: 1) серый селен (гексагональный) – кристаллическая решетка состоит из спиральных (зигзагообразных) цепей, параллельных друг другу, Se∞ . Имеет металлический блеск. Полупроводник. Наиболее устойчивая модификация селена; 2) красный селен состоит из молекулярных колец Sе8, подобных S8; 3) черный стекловидный селен – структура из хаотически расположенных зигзагообразных цепей. Полупроводник. Теллур образует 2 модификации: 1) аморфный темно-коричневый; 2) кристаллический серебристо-белый с металлическим блеском с цепной молекулярной гексагональной решеткой. Хрупок, легко растирается в порошок. Полупроводник. Наиболее устойчивая модификация. Полоний – мягкий металл серебристо-белого цвета, по физическим свойствам похож на висмут и свинец. Обладает металлической проводимостью.
|