Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Химия. Супер крутая книжка

.pdf
Скачиваний:
316
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
1.16 Mб
Скачать

СВИНЕЦ

258. Pb — СВИНЕЦ

Серый с голубым оттенком, тяжелый, очень мягкий, ковкий пластичный металл. Низкоплавкий, на воздухе покрывается устойчивой оксидной пленкой. Малореакционноспособный; пассивируется в воде, хлороводородной кислоте, разбавленной серной кислоте, концентрированной азотной кислоте. Не реагирует с гидратом аммиака. Слабый восстановитель; переводится в раствор концентрированной серной кислотой, разбавленной азотной кислотой; окисляется кислородом, галогенами, халькогенами. Получение см. 26417, 19,

26510, 2667, 2697, 8.

 

Mr = 207, 2; d = 11, 337;

tпл = 327, 502C;

tкип = 1745C.

1.

Pb + 3H2SO4(> 80%) = Pb(HSO4)2 + SO2+2H2O

(30–50 C),

 

Pb + 2H2SO4(конц.)= PbSO4+SO2+2H2O

(кип.).

2.

3Pb + 8HNO3(разб., гор.)= 3Pb(NO3)2 + 2NO+4H2O.

3.

 

 

τ

 

 

Pb + 2NaOH(конц.)+2H2O −−→ Na2[Pb(OH)4] + H2.

 

4.

2Pb + O2 = 2PbO

 

 

 

(выше 600C),

 

3Pb + 2O2 = (Pb2IIPbIV)O4

 

 

(400–500 C).

5.

Pb + E2 = PbE2

 

 

(200–300 C; E = F, Cl, Br, I),

 

Pb + 2F2 = PbF4

 

 

 

(400–500 C).

6.

Pb + 2HF = PbF2 + H2

 

 

(160C).

7.

Pb + E = PbE

 

τ

(800–1200 C; E = S, Se, Te).

8.

2Pb(порошок)+2H

O + O2

2Pb(OH)2 ,

 

 

2

τ

−−→

 

 

2Pb + H2O + O2 + CO2 −−→ Pb2CO3(OH)2.

 

259. PbO — ОКСИД СВИНЦА(II)

Красный (низкотемпературная α-модификация, глёт) или желтый (высокотемпературная β-модификация, массикот). Термически устойчивый. Очень плохо реагирует с водой, гидратом аммиака. Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами и щелочами. Окисляется кислородом, восстанавливается водородом и монооксидом углерода. Получение см. 2621, 4, 2631,

2641, 18, 2694.

Mr = 223, 20; d = 9, 13(α), 9, 45(β); tпл = 886C; tкип = 1535C.

t (α→β) = 1033C; tпл = 1116C; ks = 0, 43(20), 1, 0(100).

1.PbO(т) + 4H2O [Pb(H2O)3]2+ + 2OH; pПР25 = 15, 42.

2.PbO + 2HCl(разб.)= PbCl2+H2O, PbO + 2HNO3(разб.)= Pb(NO3)2 + H2O.

3.PbO + H2O(гор.)+2NaOH(конц.)= Na2[Pb(OH)4],

 

PbO + 2NaOH = (Na2Pb)O2 + H2O

(400C).

4.

τ

(OH)2.

 

2PbO + CO2 + H2O −−→ Pb2CO3

 

131

5.

6PbO + O2 = 2(Pb2IIPbIV)O4

 

(445–480 C).

6.

2PbO + 4CaCO3 + O2 = 2(Ca2Pb)O4(оранж.)+2CO2

(800C).

7.

2PbO + Ca(ClO)2 = 2PbO2+CaCl2

 

(в разб. NaOH).

8.

PbO + TiO2 = (TiPb)O3(желт.)

 

[выше 400C].

9.

PbO + H2 = Pb + H2O

 

(200–350 C),

 

PbO + CO = Pb + CO2

 

(300–400 C).

10.

PbO + MCN = Pb + MOCN

(400–500 C; M = Na, K).

11.

PbO + H2O + C(NH2)2O = PbCO3+2NH3

 

 

 

(180C, p, в разб. CH3COOH).

12.

электролиз

 

 

PbO + 3H2O + 2NaOH −−−−−−→ H2(катод)+Na2[Pb(OH)6].

260. PbO2 — ОКСИД СВИНЦА(IV)

Платтнерит. Темно-коричневый, тяжелый, при слабом нагревании разлагается без плавления. Не реагирует с водой. Из раствора осаждается гидрат mPbO2 · nH2O. Не реагирует с разбавленными кислотами и щелочами, гидратом аммиака. Разлагается концентрированными кислотами, медленно переводится в раствор концентрированными щелочами при кипячении. Сильный окислитель в кислотной и щелочной среде. Получение см. 2597, 2614, 2672, 4,

2712, 3.

 

 

Mr = 239, 20;

 

d = 9, 375.

 

1.

5PbO2

= (Pb2IIPbIV)O4 + 2PbO

 

 

(290–420 C),

 

2PbO2

= 2PbO + O2

 

 

(600C).

2.

PbO2(т) + 2H2O PbIV + 4OH; pПР25 = 65, 52.

 

3.

 

τ

] + PbCl4

+ 4H2O

(0C),

2PbO2 + 10HCl(г) −−→ H2[PbCl6

PbO2 + 4HCl(конц., гор.)= PbCl2+Cl2+2H2O.

4.PbO2 + 2H2SO4(конц., хол.)= Pb(SO4)2 + 2H2O, 2PbO2 + 2H2SO4(конц., гор.)= 2PbSO4+O2+2H2O.

5.

3PbO

2

= (PbIIPbIV)O

4

+O

2

(335–375 C, p, в разб. NaOH),

 

PbO2

2

 

 

*

(кип.).

 

+ 2NaOH(конц.)+2H2O = Na2[Pb(OH)6]

 

6.

2PbO2

+ 4KO2 = 2K2PbO3(желт.)+3O2

 

 

(400–500 C).

7.

PbO2

+ 2S = PbS + SO2

τ

 

 

 

(400C),

 

PbO2(влажн.)+2H2S(г) −−→ PbS + S + 2H2O.

 

 

8.

 

 

 

τ

 

 

 

 

(комн.).

PbO2(влажн.)+SO2 −−→ PbSO4

 

 

9.PbO2 + Pb + 2H2SO4(конц., гор.)= 2PbSO4+2H2O.

10.PbO2 + 4HNO3(разб.)+2KI = Pb(NO3)2 + I2+2H2O + 2KNO3, PbO2 + 2HNO3(разб.)+H2O2(конц.)= Pb(NO3)2 + O2+2H2O.

11.5PbO2 + 6HNO3(разб.)+2Mn(NO3)2 = 5Pb(NO3)2 + 2HMnO4 + 2H2O, PbO2 + 8HNO3(разб.)+2FeO = Pb(NO3)2 + 2Fe(NO3)3 + 4H2O.

*Здесь в книге опечатка.

132

12.3PbO2 + 2Na3[Cr(OH)6] + 4NaOH(конц.)= 3Na2[Pb(OH)4] + 2Na2CrO4 + + 2H2O.

261.(PbII2 PbIV)O4 — ОКСИД СВИНЦА(IV)-ДИСВИНЦА(II)

Двойной оксид, сурик. Оранжево-красный. При сильном нагревании разлагается, плавится только под избыточным давлением O2. Не реагирует с водой, гидратом аммиака. Разлагается концентрированными кислотами и щелочами. Сильный окислитель. Получение см. 2584, 2595, 2605, 2636, 2715.

Mr = 239, 20;

d = 9, 375;

tпл = 830C (p).

1. 2(Pb2IIPbIV)O4 = 6PbO + O2

(выше 550C).

2.(PbII2 PbIV)O4(т) + 8H2O 2[Pb(H2O)3]2+ + PbIV + 4OH; pПР18 = 50, 28.

3.(PbII2 PbIV)O4 + 8HCl(конц., гор.)= 3PbCl2+Cl2+4H2O.

4.(PbII2 PbIV)O4 + 4HNO3(разб.)= PbO2+2Pb(NO3)2 + 2H2O.

5.(PbII2 PbIV)O4 + 6NaOH(конц.)+4H2O(гор.)= 2Na2[Pb(OH)4] + +Na2[Pb(OH)6].

6.(PbII2 PbIV)O4 + 8HNO3(разб.)+2KI = 3Pb(NO3)2 + I2+4H2O + 2KNO3.

7.(PbII2 PbIV)O4 + 6HNO3(разб.)+H2O2(конц.)= 3Pb(NO3)2 + O2+4H2O.

262. Pb(OH)2 — ГИДРОКСИД СВИНЦА(II)

Белый, при слабом нагревании разлагается. Не растворяется в воде. Не реагирует с гидратом аммиака, кислородом. Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами и щелочами. Поглощает CO2 из воздуха. Слабый восстановитель. Получение см. 2588, 2646, 7, 2665.

Mr = 241, 21.

1. Pb(OH)2 = PbO + H2O

(140–145 C).

2.Pb(OH)2(т) + 3H2O [Pb(H2O)3]2+ + 2OH; pПР25 = 15, 26, Pb(OH)2(т) + 2H2O [Pb(OH)3]+ H3O+; pПР25 = 19, 92.

3.Pb(OH)2 + 2HCl(разб.)= PbCl2+2H2O,

Pb(OH)2(суспензия)+H2SO4(разб.)= PbSO4+2H2O, Pb(OH)2 + 2HNO3(разб.)= Pb(NO3)2 + 2H2O.

4.Pb(OH)2 + 2NaOH(конц.)= Na2[Pb(OH)4](р),

 

Na2[Pb(OH)4](р) = PbO+2NaOH + H2O

(кип.).

5.

2Pb(OH)2(суспензия)+CO2 = Pb2CO3(OH)2+H2O.

 

6.

Pb(OH)2 + H2O2(конц.)= PbO2+2H2O

(в разб. NaOH).

7.

2Pb(OH)2 + Ca(ClO)2 = 2PbO2+CaCl2 + 2H2O

(в разб. NaOH).

263. PbCO3 — КАРБОНАТ СВИНЦА(II)

Церуссит. Белый, при слабом нагревании разлагается. Не растворяется в холодной воде. Не реагирует с гидратом аммиака. Разлагается кипящей водой,

133

кислотами, щелочами. Переводится в раствор действием CO2. Окисляется кислородом. Получение см. 25911, 26415, 2657.

 

Mr = 267, 21;

d = 6, 55;

pПР25 = 13, 44.

1.

PbCO3 = PbO + CO2

 

(выше 315C).

2.

2PbCO3 + H2O = Pb2CO3(OH)2[или Pb3(CO3)2(OH)2]+CO2(кип.).

3.PbCO3 + 2HCl(разб.)= PbCl2+H2O + CO2.

4.2PbCO3 + 2NaOH(разб.)= Pb2CO3(OH)2+Na2CO3, PbCO3 + 4NaOH(конц.)= Na2[Pb(OH)4] + Na2CO3.

5.

PbCO3

 

20C

 

+ H2O + CO2 −−−−→Pb(HCO3)2(р).

 

 

 

 

←−−−−

 

 

 

 

80C

 

6.

6PbCO3

+ O2 = 2(Pb2IIPbIV)O4 + 6CO2

(350C).

7.

2PbCO3

+ 3S = 2PbS + 2CO2 + SO2

(300–500 C).

8.

PbCO3

+ 2HF(конц.)= PbF2+H2O + CO2

(кип.),

 

PbCO3

+ H2S(насыщ.)= PbS+CO2+H2O

(60C).

264. Pb(NO3)2 — НИТРАТ СВИНЦА(II)

Белый, при нагревании разлагается. Хорошо растворяется в холодной воде (гидролиз по катиону), разбавленной азотной кислоте. При кипячении раствора разлагается. Кристаллогидратов не образует (в отличии от нитратов большинства металлов). Реагирует с кислотами, щелочами, гидратом аммиака. Восстанавливается цинком. Вступает в реакции обмена. Сильный окислитель при спекании. Получение см. 2582, 2592.

 

Mr = 331, 21;

d = 4, 53;

ks = 52, 2(20), 107, 4(80).

1.

2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2

 

(200–470 C).

2.

Pb(NO3)2

(разб.)+3H2O = [Pb(H2O)3]2+ + 2NO3,

 

 

2[Pb(H2O)3]2+ + 2H2O [Pb2(H2O)4(OH)2]2+ + 2H3O+; pKк = 6, 15.

3.

Pb(NO3)2

(конц.)+H2O = PbNO3(OH)+HNO3

(кип.).

4.Pb(NO3)2 + 2HCl(разб.)= PbCl2+2HNO3.

5.Pb(NO3)2 + H2SO4(разб.)= PbSO4+2HNO3.

6.Pb(NO3)2 + 2NaOH(разб.)= Pb(OH)2+2NaNO3, Pb(NO3)2 + 4NaOH(конц.)= Na2[Pb(OH)4] + 2NaNO3.

7.Pb(NO3)2 + 2(NH3 · H2O)(конц.)= Pb(OH)2+2NH4NO3.

8.

Pb(NO3)2 + 2KE = PbE2+2KNO3

(E = F, Cl, Br, I),

 

Pb(NO3)2(конц.)+3KI(конц.)= K[PbI3] + 2KNO3.

 

9.

Pb(NO3)2 + KF + KE = Pb(E)F+2KNO3 (в оч. разб. HNO3; E = Cl, Br).

10.

Pb(NO3)2

+ 2KEO3 = Pb(EO3)2+2KNO3

(E = Br, I).

11.

Pb(NO3)2

+ Na2E = PbE+2NaNO3

(E = S, Se, Te).

12.

Pb(NO3)2

+ Na2EO4 = PbEO4+2NaNO3

(E = S, Se).

13.

Pb(NO3)2

+ 2NaN3 = Pb(N3)2+2NaNO3.

 

134

14.

3Pb(NO3)2 + 2Na3EO4 = Pb3(EO4)2+6NaNO3

(E = P, As).

15.

2Pb(NO3)2(разб.)+Na2CO3(разб.)+2H2O = Pb2CO3(OH)2 +2NaNO3 +

 

+ 2HNO3,

 

 

Pb(NO3)2(конц.)+Na2CO3(конц.)= PbCO3+2NaNO3

(10–12 C).

16.

Pb(NO3)2 + K2MO4 = PbMO4+2KNO3

(M = Cr, Mo, W),

 

2Pb(NO3)2 + K2Cr2O7 + H2O = 2PbCrO4+2KNO3 + 2HNO3.

17.

Pb(NO3)2 + Zn = Pb+Zn(NO3)2.

 

18.

2Pb(NO3)2 + 4FeO = 2PbO + 2Fe2O3 + 4NO2

(500–600 C).

19.

электролиз

 

Pb(NO3)2 + 2H2O −−−−−−→ Pb(катод)+O2(анод)+2HNO3.

265. PbSO4 — СУЛЬФАТ СВИНЦА(II)

Англезит. Белый. При прокаливании разлагается, плавится под избыточным давлением O2. Очень плохо растворяется в воде, разбавленной серной кислоте. Не реагирует с разбавленными кислотами, щелочами, гидратом аммиака. Разлагается в концентрированных кислотах и щелочах. Восстанавливается водородом, цинком. Получение см. 2581, 2623, 2645, 26926.

Mr = 303, 26; d = 6, 2 ÷ 6, 4; tпл = 1170C (p);

pПР25 = 7, 77.

1. 2PbSO4 = 2PbO + 2SO2 + O2

(выше 1087C).

2.PbSO4 + 4HCl(конц.)= H2[PbCl4] + H2SO4.

3.PbSO4 + H2SO4(конц.)= Pb(HSO4)2(р),

 

Pb(HSO4)2(р) = PbSO4+H2SO4

(разбавление водой).

4.

2PbSO4 + 2HNO3(конц., гор.)= Pb(NO3)2 + Pb(HSO4)2.

5.

2PbSO4 + 2NaOH(разб.)= Pb2SO4(OH)2+Na2SO4

(кип.),

 

PbSO4

+ 4NaOH(конц.)= Na2[Pb(OH)4] + Na2SO4.

 

6.

PbSO4

+ 2KI(разб.)= PbI2+K2SO4,

 

 

PbSO4

+ K2CrO4 = PbCrO4+K2SO4, PbSO4 + Na2S = PbS+Na2SO4.

7.

PbSO4

+ Na2CO3(конц.)= PbCO3+Na2SO4

(10–12 C).

8.

PbSO4

+ 4H2 = PbS + 4H2O

(500–600 C),

 

PbSO4

+ 2C(кокс)= PbS + 2CO2

(550–650 C).

9.

PbSO4

+ PbS = 2Pb + 2SO2

(800–1000 C).

10.PbSO4(влажн.)+Zn(пластина)= Pb(губка)+ZnSO4.

266.PbCl2 — ХЛОРИД СВИНЦА(II)

Котуннит. Белый, плавится и кипит без разложения, термически устойчивый. Плохо растворяется в воде, еще меньше — в разбавленных хлороводородной и азотной кислотах. Кристаллогидратов не образует. Разлагается водяным паром, концентрированными кислотами, щелочами, гидратом аммиака. Окисляется хлором, восстанавливается водородом. Вступает в реакции обмена и комплексообразования. Получение см. 2585, 2592, 2623, 2633.

Mr = 278, 11;

d = 5, 85;

tпл = 501C;

tкип = 950C;

ks

= 0, 978(20), 2, 62(80).

135

1.

PbCl2(насыщ.)+2H2O = [Pb(H2O)2Cl2] [Pb(H2O)2Cl]+ + Cl,

 

[Pb(H2O)2Cl]+ + H2O [Pb(H2O)3]2+ + Cl; pKн = 1, 62.

2.

PbCl2 + H2O(пар)= PbCl(OH) + HCl

(50C),

 

2PbCl(OH) = PbO + PbCl2 + H2O

(выше 140C).

3.

PbCl2 + 2HCl(конц.)= H2[PbCl4](р)

(комн., примесь H[PbCl3]),

 

H2[PbCl4](р) = PbCl2+2HCl

(кип.).

4.PbCl2 + H2SO4(конц., гор.)= PbSO4+2HCl.

5.PbCl2 + 2NaOH(разб.)= Pb(OH)2+2NaCl, PbCl2 + 4NaOH(конц.)= Na2[Pb(OH)4] + 2NaCl.

6.PbCl2 + NH3 · H2O(разб.)= PbCl(OH)+NH4Cl.

7. PbCl2 + H2 = Pb + 2HCl

(300–350 C).

8.PbCl2 + 2KI(разб.)= PbI2+2KCl, PbCl2 + H2S(насыщ.)= PbS+2HCl, PbCl2 + K2CrO4 = PbCrO4+2KCl.

9.2PbCl2 + Na2CO3(разб.)+2NaOH(разб.)= Pb2CO3(OH)2+4NaCl.

10.PbCl2 + 4Na2SO3S(конц., хол.)= Na6[Pb(SO3S)4] + 2NaCl.

11.PbCl2 + Cl2 + 2HCl(конц.)= H2[PbCl6](р),

H2[PbCl6](р) = PbCl4(ж)+2HCl*

(0C, в 96%-й H2SO4).

12. PbCl2 + Cl2 + 2MCl = M2[PbCl6]

(M = K+, NH+; в конц. HCl).

 

4

267. PbCl4 — ХЛОРИД СВИНЦА(IV)

 

Желтая жидкость, на холоду замерзает. Термически неустойчив, чувствителен к свету. При стоянии постепенно разлагается, устойчив под слоем концентрированной серной кислоты на холоду. Реагирует с водой, концентрированной хлороводородной кислотой, щелочами. Вступает в реакции комплексообразования. Получение см. 26611.

 

 

 

Mr = 349, 01;

 

d = 3, 18(0);

tпл = 7C.

1.

PbCl4

= PbCl2 + Cl2

 

 

(30–100 C).

2.

PbCl4

+ 2H2O = PbO2+4HCl.

 

3.

PbCl4

+ 2HCl(конц.)= H2[PbCl6](р)

(комн.),

 

H

[PbCl ]

+ 2MCl = M [PbCl ] +2HCl

(0C; M = K+, NH+),

 

2

 

6

(р)

τ

PbCl

2

6

4

 

H

[PbCl6

 

 

2+Cl2+2HCl

(разбавление водой, кип.),

 

2

](р) −−→электролиз

 

 

H2

[PbCl6

](р) −−−−−−→ Pb(катод)+Cl2(анод)+2HCl.

4.PbCl4 + 4NaOH(разб.)= PbO2+4NaCl + 2H2O, PbCl4 + 6NaOH(конц.)= Na2[Pb(OH)6] + 4NaCl.

5. PbCl4(ж) + 2MCl = M2[PbCl6]

(M = K+, NH4+).

268. PbI2 — ИОДИД СВИНЦА(II)

 

*Здесь в книге опечатка.

136

Желтый, при нагревании становится вначале красным, затем бурым. Во влажном состоянии чувствителен к свету и O2 воздуха. Из раствора, содержащего иодоводород, кристаллизуется H[PbI3] · 5H2O. Плохо растворяется в воде, разбавленных кислотах. Разлагается концентрированными кислотами и щелочами. Получение см. 2585, 2648, 2668, 2703.

 

Mr = 367, 14; d = 6, 16;

tпл = 402C;

ks = 0, 076(25), 0, 3(80).

1.

PbI2

τ

 

 

(на свету).

−−→ Pb + I2

 

 

2.

4PbI2 + 5H2SO4(конц., гор.)= 4PbSO4+4I2+H2S+4H2O,

 

 

3PbI2 + 8HNO3(30%-я)= 3Pb(NO3)2 + 3I2+2NO+4H2O

(кип.).

3.

PbI2

+ 4NaOH(конц.)= Na2[Pb(OH)4] + 2NaI.

 

 

4.

 

τ

 

 

(на свету).

2PbI2(влажн.)+O2 −−→ 2PbO + 2I2

 

5.

PbI2

+ Na2S = PbS+2NaI.

 

 

 

6.

PbI2

+ MI(конц.)= M[PbI3](р)

(M = H, Na, K; примесь M2[PbI4]),

 

M[PbI3](р) = MI + PbI2

 

(разбавление водой).

269. PbS — СУЛЬФИД СВИНЦА(II)

Черный с коричневым или серым оттенком, кристаллический или аморфный. При нагревании частично возгоняется, плавится без разложения. Имеет область гомогенности PbS1+x (0 < x ≤ 0, 0005; галенит). Не растворяется в воде. Не реагирует со щелочами, гидратом аммиака. Реагирует с кислотами, кислородом, пероксидом водорода. Восстанавливается водородом. Получение см. 2587, 2637.

 

Mr = 239, 27;

d = 7, 1(аморфн.),

7, 58; tпл = 1077C;

pПР25 = 28, 06.

1.

PbS + 4HCl(конц.)= H2[PbCl4] + H2S.

 

 

2.

PbS + 2H2SO4(конц.)= Pb(HSO4)2 + H2S

 

(комн.),

 

PbS + 4H2SO4(конц.)= PbSO4+4SO2+4H2O

(кип.).

3.

3PbS +

8HNO

(разб.)= 3PbSO

4

+8NO +4H O

(кип.).

 

 

τ 3

 

2

 

4.

PbS + 2O2 −−→ PbSO4

 

 

 

(300–400 C),

 

2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2*

 

 

 

(1200C).

5.

3PbS + 4O3 = 3PbSO4

 

 

 

(комн.).

6.

PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O

 

 

(комн.).

7.

PbS + 2PbO = 3Pb + SO2

 

 

 

(800–900 C).

8.

PbS + H2 = Pb + H2S

 

 

 

(400–600 C).

270. K[PbI3] — ТРИИОДОПЛЮМБАТ(II) КАЛИЯ

Светло-желтый (почти белый). Устойчив в разбавленном растворе в присутствии избытка избытка иодид-ионов, в чистой воде быстро разлагается. Не реагирует с гидратом аммиака. Разлагается концентрированными кислотами и щелочами. Получение см. 2648, 2686.

Mr = 627, 01;

d = 4, 21;

tпл = 349C (разл.);

*Здесь в книге опечатка.

137

1.

τ

(выше 349C).

K[PbI3] −−→ KI + Pb + I2

2.

K[PbI3] · 2H2O = K[PbI3] + 2H2O

(30–97 C, вак.).

3.

K[PbI3] + 6H2O = [K(H2O)6]+ + [PbI3]

(в разб. KI),

 

K[PbI3](р) = KI + PbI2

(разбавление водой),

 

K[PbI3](р) + KI(конц.) K2[PbI4](р).

 

4.

8K[PbI3] + 15H2SO4(конц., гор.)= 8PbSO4 +12I2 +3H2S +12H2O +

+ 4K2SO4.

5.2K[PbI3] + 8HNO3(30%-я)= 2Pb(NO3)2 + 3I2+2NO+4H2O + 2KNO3

(кип.).

6.K[PbI3] + 4KOH(конц.)= K2[Pb(OH)4] + 3KI.

7.K[PbI3] + K2S = PbS+3KI.

271. Na2[Pb(OH)6] – ГЕКСАГИДРОКСОПЛЮМБАТ(IV) НАТРИЯ

Белый, гигроскопичный, при умеренном нагревании разлагается. Устойчив в растворе в присутствии избытка гидроксид-ионов, разлагается при разбавлении и при стоянии. Реагирует с кислотами. Окислитель. Получение см.

25912, 2605, 2615.

 

 

 

 

Mr = 355, 22;

 

d = 3, 975;

 

1.

Na2[Pb(OH)6

] = Na2PbO3(желт.)+3H2O

(300C, вак.),

 

2Na2[Pb(OH)6

] = 2PbO + O2 + 4NaOH + 4H2O

(700C).

2.

Na

2[Pb(OH)6

 

2NaOH + PbO

2

+2H O

(разбавление водой),

 

 

](р) = τ

2

 

 

 

2Na2[Pb(OH)6

](р) −−→ 2Na2[Pb(OH)4] + O2+2H2O.

 

 

3.

Na2[Pb(OH)6

]

+ 2HCl(разб.)= 2NaCl + PbO2+4H2O,

 

 

Na2[Pb(OH)6

]

+ 6HCl(конц.)= PbCl2+Cl2+2NaCl + 6H2O

(кип.).

4.

3Na2[Pb(OH)6

] + 2Na3[Cr(OH)6] = 3Na2[Pb(OH)4] + 2Na2CrO4 + 2NaOH +

 

+ 8H2O.

] + 2Pb(OH)2 = (Pb2IIPbIV)O4+2NaOH + 4H2O

 

5.

Na2[Pb(OH)6

(кип.).

ЭЛЕМЕНТЫ VА-ГРУППЫ

АЗОТ

272. N2 — ДИАЗОТ

Неметалл. Бесцветный газ, конденсируется в бесцветную жидкость (в отличие от жидкого кислорода), кипит при более низкой температуре, чем жидкий кислород. В твердом состоянии белый. Составная часть воздуха, содержание N2 равно 78,09% (об.) или 75,51% (масс.) [Mr(возух)= 28, 966; ρ(воздух)= 1, 293 г/л (н.у.)]. Плохо растворяется в воде (хуже, чем кислород), хорошо растворяется в жидком диоксиде серы. В обычных условиях химически пассивный; не реагирует с кислотами, щелочами, гидратом аммиака, галогенами, серой. В незначительной степени реагирует с H2 и O2 при

138

действии электрического разряда. В присутствии влаги реагирует с литием при комнатной температуре. При нагревании реагирует с Mg, Ca, Al и другими металлами. В особых условиях образуется одноатомный азот, который обладает высокой химической активностью, при комнатной температуре реагирует с водородом, кислородом, серой, фосфором, мышьяком, ртутью и др. Природный азот состоит из изотопа 14N (с примесью 15N). Получение в промышленности — фракционная дистилляция жидкого воздуха при глубоком охлаждении, в лаборатории — см. 1796, 2838, 2941, 30411, 3051, 3, 7621.

 

 

Mr = 28, 014;

d(т) = 0, 8792;

d(ж) = 0, 808(196);

 

ρ = 1, 25056 г/л (н. у.);

tпл = 210, 0C;

tкип = 195, 802C;

 

 

νs

= 2, 35(0), 1, 54(20), 0, 96(60).

1.

N2 2N0

 

 

(вак., электрич. разряд).

2.

N2

+ 3H2 2NH3

 

(комн., электрич. разряд; почти не идет),

 

N2

+ 3H2 = 2NH3

 

 

(500C, p, кат. Fe, Pt).

3.

N2

+ H2 N2H2(г)*

 

 

(1000C).

 

 

диимин

 

 

 

4.

N2

+ O2 2NO

 

(комн., электрич. разряд, почти не идет),

 

N2

+ O2 = 2NO

 

 

(2000C, кат. Pt/MnO2).

5.

2N2(ж) + 3O2(ж) = N2O3

 

(электрич. разряд).

6.

N2

+ 3F2 = 2NF3

 

 

(электрич. разряд).

7.

N2

+ 2C(графит) C2N2

 

(электрич. разряд).

8.

N2(влажн.)+6Li = 2Li3N

 

(комн.),

 

N2

+ 6Na = 2Na3N

 

 

(100C, электрич. разряд).

9.

N2

+ 3Mg = Mg3N2

 

 

(на воздухе, 780–800 C).

10.

N2

+ 2Al(порошок)= 2AlN

 

(800–1200 C).

11.

N2

+ 3LiH = Li3N + NH3

 

(500–600 C).

12.

N2

+ CaC2 = Ca(CN)2

 

 

(300–350 C),

 

N2

+ CaC2 = CaCN2 + C(графит)

(1100–1150 C).

13.

N2

+ 5HCl(конц.)+4[Cr(H2O)4Cl2] = N2H5Cl + 4[Cr(H2O)4Cl2]Cl,

2N2 + H2SO4(конц.)+4H2O + 4VSO4 = (N2H5)2SO4 + 4(VO)SO4 (кип.).

14.N2 + 8HCl(конц.)+6[Ti(H2O)6]Cl3 = 2NH4Cl + 6[Ti(H2O)2Cl4] + 24H2O.

273.NH3 — АММИАК

Бесцветный газ, при комнатной температуре под избыточным давлением сжижается; жидкий аммиак — бесцветный, твердый аммиак — белый. Хорошо растворяется в оде? образует гидрат NH3 ·H2O, раствор имеет слабощелочную среду. Разбавленные растворы аммиака (3–10%-й NH3) называют нашатырным спиртом, концентрированные растворы (18,5–25%-й NH3) — аммиачной водой. Весьма реакционноспособен, склонен к реакциям присоединения. Сгорает в кислороде, реагирует с кислотами, металлами, галогенами, оксидами и

*Здесь в книге опечатка.

139

галогенидами. Качественная реакция — почернение бумажки, смоченной раствором Hg2(NO3)2 (образование ртути). Осушают аммиак оксидом кальция. Жидкий аммиак — основный´ протонный растворитель; Хорошо растворяет серу, галогениды (кроме фторидов) и нитраты щелочных металлов, галогениды аммония, перманганат калия; плохо растворяет неорганические фториды, сульфаты, карбонаты. Получение см. 313, 2722, 2752, 2834.

Mr = 17, 03;

d(ж) = 0, 6814(35);

ρ = 0, 7708 г/л (н. у.);

tпл = 77, 75C;

tкип = 33, 4C;

ks = 87, 5(0), 52, 6(20), 15, 4(80).

1. 2NH3

N2H4 + H2

 

(комн., УФ-облучение),

2NH3

N2 + 3H2*

 

(1200–1300).

2.NH3(г) + H2O NH3 · H2O(р) NH+4 + OH.

3.NH3 + HCl(г) = NH4Cl(т).

4.NH3 + H2SO4 = NH4HSO4, 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4.

5.

NH3 + H2S = NH4HS

 

(0C, в эфире),

 

2NH3(ж) + H2S = (NH4)2S

 

(40C).

6.

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

 

(сгорание).

7.

Промышленный способ получения азотной кислоты:

 

а) 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

 

(800C, кат. Pt/Rh),

 

б) 2NO + O2 = 2NO2

 

(комн.),

 

в) 4NO2 + O2 + 2H2O(разб. HNO3, гор.)= 4HNO3(конц.).

8.

τ

 

(комн.).

2NH3 + 4O3 −−→ NH4NO3 + 4O2 + H2O

 

9.

4NH3 + 3F2 = NF3 + 3NH4F

(130–140 C, в атмосфере N2).

10.

2NH3 + Cl2 = NH2Cl + NH4Cl

 

(комн., в атмосфере N2),

 

8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl

 

(сгорание).

11.

3NH3(ж) + S [S(NH3)3]0

 

(40C, примесь S4N4),

 

16NH3 + 4S + 6Cl2 = S4N4 + 12NH4Cl

 

(30–50 C, в жидк. CCl4).

12.

4NH3 + 3OF2 = 3H2O + 6HF + 2N2

 

(200C).

13.

NH3(г) + H2O + CO2(г) = NH4HCO3

 

(комн., p).

14.

2NH3 + CO2 = NH4(NH2COO)

 

(комн.),

 

2NH3 + CO2 = C(NH2)2O + H2O

 

(180–500 C, p).

15.

2NH3 + C(кокс)+Na2CO3 = 2NaCN + 3H2O

(800–900 C).

16.

NH3 + CO = HCN + H2O

(500–800 C, кат. Al2O3/ThO2).

17.

2NH3 + (CN)Cl = NH4Cl+H2CN2

 

(в эфире).

18.

2NH3 + 2Li = 2LiNH2 + H2

 

(220C),

 

NH3 + 2Li = Li2NH + H2

 

(400C).

19.

2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + H2

 

(350C).

20.

2NH3 + 3Mg = Mg3N2 + 3H2

 

(600–850 C).

21.

2NH3 + 2Al = 2AlN + 3H2

 

(выше 600C).

*Здесь в книге опечатка.

140