Йодидные металлы и йодиды металлов - Реферат

В последнее время все больший интерес ученых привлекают соединения, способные к образованию более сложных, чем молекулы, химических систем, связанных в единое целое за счет нековалентных связей. К таким ансамблям относятся и полийодидные анионы, образованные за счет донорно-акцепторных взаимодействий между атомами йода. Структурные исследования полийодидов показали разнообразие их от простых дискретных ионов до длинных цепочек, трехмерных и двухмерных сеток, в которых может осуществляться перенос заряда [3]. Для ряда полийодидов редко земельных металлов было обнаружено наличие полупроводниковой, ионной или смешанной электронно-ионной электропроводности и даже низкотемпературной сверхпроводимости, что позволяет использовать их в электропроводных материалах в совершенно различных сферах - от электросхем техники, подвергающейся низкотемпературным условиям (арктического или антарктического оборудования), до космического оборудования как, например, элементы скафандров [3, 13].Тугоплавкие металлы (цинк, ниобий, молибден, гафний, тантал, вольфрам, рений) [2] представляют повышенный интерес во многих отраслях промышленности и в технике ввиду необычности свойств вновь создаваемых материалов на их основе. Они широко используется для получения сплавов особой прочности и коррозионной стойкости, в производстве специальных сталей, а также в других сферах, в частности, тантал - в костной и пластической хирургии, вследствие того, что не отторгается биологической тканью, при изготовлении ответственных узлов заводской химической аппаратуры, строительстве ускорительных соленоидов, в качестве эмиссионных катодов и так далее. Если до второй мировой войны изучалась, в основном, кислородная химия этих металлов в связи, прежде всего, с интересами металлургии и, в некоторой степени, сульфидная, то в послевоенные десятилетия развитие электроники и космической отрасли, другие запросы современной индустрии, а также теоретический интерес, вызванный, с одной стороны, желанием понять природу явлений сверхпроводимости, с другой, к природе химической связи после обнаружения кластеров из атомов йода [4, 6]. Йод был открыт в 1811 г. в золе морских водорослей, и только 4 года спустя Гей-Люссак стал рассматривать йод как химический элемент, тогда и были обнаружены его сходства с хлором, тогда и были обнаружены сами полийодиды. Йод может образовывать анионы, содержащие до девяти атомов I, например , а также цепочечные полийодид-ионы. полийодид металл химическийВ литературе очень немного сведений о строении и свойствах полийодидов и большинства йодидов, кристаллизующихся в системах, содержащих, например, йодид хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, цинка или кадмия, амид, йод и воду. В комплексе наименьшее расстояние между атомом йода йодацетамидного лиганда катиона и одним из йодо-лигандов аниона равно 3.571 A, что указывает на слабое ковалентное связывание (Рисунок 1.2, а). Второй йодо-лиганд образует два коротких контакта (3.708 и 3.803 A) с двумя атомами йода лигандов IAA соседних комплексных катионов, являясь мостиком. Структурной единицей соединения является молекулярный комплекс, в котором атомы кадмия координируют четыре молекулы формамида и два атома йода, находящиеся в цис-положении друг к другу. Структурной единицей соединения является молекулярный комплекс, в котором атомы кадмия координируют четыре молекулы формамида и два атома йода, находящиеся в цис-положении друг к другу.При этом полийодид-ионы могут объединяться в цепи, стопки, слои, "соты", что существенно сказывается на их свойствах, таких как температура плавления, температура кипения, плотность, цвет кристаллов, координационная геометрия и кристаллическая структура, что сильно отличает их от йодидов. Для серий изомолярных смесей растворов йода и йодидов редко земельных элементов, иттрия, скандия и алюминия кривые на диаграмме проходят через максимум, который соответствует молярному соотношению йодида и йода 1:3; для йодидов бериллия, магния, кальция, стронция и бария - при соотношении 1:2, для йодидов щелочных металлов и аммония - при соотношении 1:1. Оптические плотности растворов полийодидов редко земельных элементов уменьшаются от лантана до гадолиния и затем возрастают до лютеция, то есть их изменение аналогично изменению растворимости йода в растворах йодидов редко земельных элементов по ряду лантаноидов. Внешнесферный же катион должен оказывать контраполяризующее действие на поляризацию молекул йода йодид-ионами, и чем сильнее это контраполяризующее действие, тем меньше должна быть оптическая плотность растворов полийодидов, так как увеличение контраполяризующего действия внешнесферного катиона должно ослаблять взаимную поляризацию молекул йода и йодид-ионов, уменьшать прочность их связи между собой и, следовательно, уменьшать концентрацию полийодид-ионов в растворе. Повышенное значение растворимости йода в растворах полийодидов металлов и характерные оптические свойства растворов йода в растворах полийодидов металлов - все эти экспериментальные данные г

Содержание

Введение

1. Определение полийодидов

2. Строение и сравнение кристаллических структур на примере полийодидов комплексов металлов с амидами

3. Физические и химические свойства полийодидов

4. Получение и применение полийодидов

Заключение

Список использованных источников

В последнее время все больший интерес ученых привлекают соединения, способные к образованию более сложных, чем молекулы, химических систем, связанных в единое целое за счет нековалентных связей. Такие системы именуются супрамолекулярными ансамблями. К таким ансамблям относятся и полийодидные анионы, образованные за счет донорно-акцепторных взаимодействий между атомами йода. Структурные исследования полийодидов показали разнообразие их от простых дискретных ионов до длинных цепочек, трехмерных и двухмерных сеток, в которых может осуществляться перенос заряда [3]. Для ряда полийодидов редко земельных металлов было обнаружено наличие полупроводниковой, ионной или смешанной электронно-ионной электропроводности и даже низкотемпературной сверхпроводимости, что позволяет использовать их в электропроводных материалах в совершенно различных сферах - от электросхем техники, подвергающейся низкотемпературным условиям (арктического или антарктического оборудования), до космического оборудования как, например, элементы скафандров [3, 13].

На данный момент полийодиды исследованы довольно плохо, хотя первые данные об их существование относятся еще к концу 19-го века. Их исследование началось практически сразу после открытия йода. В последующие годы появился ряд работ, посвященных изучению состава, констант нестойкости и некоторых физико-химических свойств полийодидов. Однако данные эти во многом противоречивы, кроме того, в большинстве случаев объектом изучения являлся только один полийодид калия, имеющий широкое применение в современной медицине и фармакологии [5]. Кроме него в литературе встречаются работы по изучению состава йодидов цезия, рубидия, натрия, аммония и бария [1, 2, 5].

Цель работы: изучить литературу по исследованиям полийодидов переходных, щелочноземелных и редко земельных металлов, провести их сравнительную характеристику, углубить и расширить теоретические знания о полийодидах переходных, щелочноземелных и редкоземельных металлов.

Задачи: изучить строение кристаллических структур полийодидов; провести их сравнение друг с другом и с йодидами; изучить физические и химические свойства полийодидов; изучить их получение и применение.