Ассоциация Наставников Олимпиадного Движения
Войти Регистрация
Вернуться назад
№105742

Металл М
(для решения требуется авторизация)

Окисление на воздухе при высоких температурах металла М, название которого образовано от названия одной из планет Солнечной системы, приводит к оксиду, в структуре которого атомы М расположены в вершинах и центрах всех граней кубической ячейки (a = 5.4333 Å), а атомы кислорода – внутри ячейки в центрах всех восьми октантов. Плотность оксида составляет 11.1397 г/см3. На практике указанный оксид получают окислением кислородом оксалата M (IV) (реакция 1). Оксид М2O5 образуется при термическом разложении MO2(OH)2 (реакция 2), а смешанновалентный М3O8 – при разложении (NH4)2М2O7 (реакция 3). Растворение М3O8 в разбавленной хлорной кислоте (реакция 4) приводит к образованию МO2+ и оксокатионов, содержащих M в другой степени окисления.  Линейные катионы МO2+ проявляют свойства сильного комплексообразователя. Донорные атомы лигандов в таких комплексах располагаются в плоскости, перпендикулярной линейной группировке МO2+ (экваториальная плоскость). При этом атомы + могут одновременно входить в экваториальную плоскость соседнего иона МO2+  (смотри рисунок, атомы кислорода ионов МO2+ выделены черным цветом). Такого типа контакты принято называть катион-катионными взаимодействиями. Строение комплексов МO2+ 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 C5H5 является донором 5 электронов, можно утверждать, что для железа будет устойчив комплекс состава Fe(C5H5)2 (на орбиталях атома железа имеется 8 электронов (4s23d6), тогда для формирования 18-электронной оболочки необходимо присоединить 2 лиганда С5Н5, предоставляющих 10 электронов). Установлено, что в комплексах МO2+ средняя электронодонорная способность одного атома кислорода составляет 3.41, кислорода молекул воды - 1.81, а одного кислорода иона МO2+ (когда, как в примере на рисунке, он выступает в качестве лиганда по отношению к соседнему иону МO2+) - 1.93.

  • Определите М.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Воспользовавшись правилом 18 электронов, предложите координационные формулы наиболее устойчивых аквакомплексов МО2+, считая, что: а) катион-катионные взаимодействия в структуре отсутствуют; б) один атом кислорода катиона МО2+ принимает участие в катион-катионных взаимодействиях; в) оба атома кислорода катиона МО2+ принимают участие в катион-катионных взаимодействиях. Укажите координационные числа атомов М в этих комплексах. Считайте, что все атомы М в структурах кристаллов, указанных аквакомплексов, эквивалентны.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Запишите уравнения реакций 1-4.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

Продолжая использовать наш сайт, Вы даете согласие на обработку файлов cookie. Подробнее