Интересные ионы
(для решения требуется авторизация)
Для урана (U 5f3d1s2) наиболее характерна степень окисления +6, основной формой существования которой является практически линейный катион уранила UO22+, проявляющий свойства сильного комплексообразователя.
Известно большое количество комплексов уранила с тетраэдрическими анионами. Силикатные и фосфатные комплексы часто имеют слоистое строение, строение слоев схематически показано на рисунке. Черные кружки – катионы уранила (атомы кислорода не показаны), “треугольники” и “квадраты” – анионы SiO44– и PO44–.
Строение комплексов уранила часто хорошо описывается с точки зрения правила 18 электронов, в соответствии с которым, наиболее устойчивы комплексы, содержащие 18 электронов в валентной оболочке центрального атома-комплексообразователя. Указанное правило позволяет предсказать состав многих комплексов. Например, зная, что лиганд CO является донором 2 электронов, можно утверждать, что устойчивый карбонил никеля должен иметь состав Ni(CO)4 (на орбиталях атома никеля имеется 10 электронов (4s23d8), тогда для формирования 18 электронной оболочки необходимо присоединить 4 лиганда CO, предоставляющих 8 электронов). Установлено, что в соединениях уранила средняя электронодонорная способность одного атома кислорода иона уранила составляет 3.9, кислорода молекул воды – 1.9, а одного силикат- и фосфат-иона – 10.5 и 10.4 соответственно. Донорная способность аниона SO42– – 8.4.
Кристаллы [UO2XO4] содержат 4 атома урана в элементарной ячейке объемом 482.57 Å3, а плотность кристаллов составила 5.0389 г/см3.
[UO2XO4] можно получить взаимодействием разбавленной кислоты H2XO4 c U3O8 в присутствии KMnO4 (реакция 1). Взаимодействие же концентрированной кислоты H2XO4 c U3O8 при нагревании приводит к образованию не только [UO2XO4], но и U(XO4)2 (реакция 2). При нагревании U(XO4)2 разлагается с образованием двух газообразных продуктов (реакция 3). Взаимодействие U(XO4)2 с NaOH и HF приводит к образованию осадков (реакции 4 и 5). U(XO4)2 проявляет сильные восстановительные свойства, восстанавливая в водной среде I2 до HI (реакция 6).
-
Укажите состав упомянутых комплексных анионов, содержащих силикат- и фосфат-ионы.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Определите состав [UO2XO4].
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Воспользовавшись правилом 18 электронов, предскажите способность силикат- и фосфат-содержащих комплексов, а также [UO2XO4] к гидратации с вхождением воды в координационную сферу уранила и укажите координационные формулы предполагаемых аква-комплексов.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Запишите уравнения реакций 1–6.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
