вторник, 7 августа 2012 г.

селен элементарный металл или нет?






Помощь сайту WEB-Money: R935344738975

. . Шины, покрышки, диски в Москве: .

Селен Селен И. С. Петров Химия и Жизнь 3, 1971 г., с. 28-33

КРАСИВЫЕ ОПЫТЫ Селен - аналог серы. Так же, как и серу, его можно сжечь на воздухе. Горит синим пламенем, превращаясь в двуокись SеО 2 . Только SеО 2 - не газ, а кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Получить селенистую кислоту SeО 2 + Н 2 О = НSeО 3 ничуть не сложнее, чем сернистую. А действуя на нее сильным окислителем (например, НClO 3 ), получают селеновую кислоту НSeО 4 , почти такую же сильную, как серная. Спросите любого химика: Какого цвета селен? - он наверняка ответит, что серого. Но элементарный опыт опровергает это правильное в принципе утверждение. Через склянку с селенистой кислотой пропустим сернистый газ (он, если помните, хороший восстановитель), и начнется красивая реакция. Сначала раствор пожелтеет, затем станет оранжевым, потом кроваво-красным. Если исходный раствор был слабым, то эта окраска может сохраняться долго - получен коллоидный аморфный селен. Если же концентрация кислоты была достаточно высокой, то почти сразу же после начала реакции в осадок начнет выпадать тонкий порошок. Его окраска - от ярко-красной до густо-бордовой, такой, как у черных гладиолусов. Это элементарный селен - аморфный порошкообразный элементарный селен. Его можно перевести в стеклообразное состояние, нагрев до 220 С, а затем резко охладив. Даже если цвет порошка был ярко-красным, стеклообразный селен будет почти черного цвета, красный оттенок заметен лишь на просвет. Можно сделать и другой опыт. Тот же красный порошок (немного!) размешайте в колбе с сероуглеродом. На скорое растворение не рассчитывайте - растворимость аморфного селена в СS 2 - 0,016% при нуле и чуть больше 0,1% при 50С. Присоедините к колбе обратный холодильник и кипятите содержимое примерно два часа. Затем образующуюся светло-оранжевую с зеленоватым оттенком жидкость медленно испарите в стакане, накрытом несколькими слоями фильтровальной бумаги, и вы получите еще одну разновидность селена - кристаллический моноклинный селен. Кристаллы-клинышки - мелкие, красного или оранжево-красного цвета. Они плавятся при 170С, но если нагревать их медленно, то при 110-120С кристаллы изменятся: альфа-моноклинный селен превратится в бета-моноклинный - темно-красные широкие короткие призмы. Это селен. Тот самый селен, который обычно сер. Серый селен (иногда его называют металлическим) имеет кристаллы гексагональной системы. Его элементарную решетку можно представить как несколько деформированный куб. При правильном кубическом строении шесть соседей каждого атома удалены от него на одинаковое расстояние, селен же построен чуть-чуть иначе. Все его атомы как бы нанизаны на спиралевидные цепочки, и расстояния между соседними атомами в одной цепи примерно в полтора раза меньше расстояния между цепями. Поэтому элементарные кубики искажены. Плотность серого селена 4,79 г/см 3 , температура плавления - 217, а кипения - 684,8-688С. Раньше считали, что и серый селен существует в двух модификациях - SеА и SеB, причем последняя лучше проводит тепло и электрический ток, но последующие опыты опровергли эту точку зрения. В одной из своих книг академик А. Е. Ферсман рассказывал: Показывают мне самые разнообразные предметы... (далее идет довольно длинное перечисление минералов - от горного хрусталя до кремня и изделий из них. - И. П.)... все это одно и то же химическое соединение элементов кремния и кислорода. Тот, кто рискнет сделать описанные выше опыты, убедится, что по многообразию форм и видов селен мало уступает SiO 2 . Только, приступая к опытам, нужно помнить, что селен и все его соединения ядовиты, особенно селеноводород и его производные. Экспериментировать с селеном можно только под тягой, соблюдая все правила техники безопасности. Многоликость селена лучше всего объясняется с позиций сравнительно молодой науки о неорганических полимерах. ПОЛИМЕРОЛОГИЯ СЕЛЕНА Эта наука еще так молода, что многие основные представления не сформировались в ней достаточно четко. Нет даже общепринятой классификации неорганических полимеров. Известный советский химик член-корреспондент Академии наук В. В. Коршак предлагает делить все неорганические полимеры прежде всего на гомоцепные и гетероцепные. Молекулы первых составлены из атомов одного вида, а вторых - из атомов двух или нескольких элементов. Элементарная решетка серого кристаллического селена Элементарный селен (любая модификация!) - это гомоцепной неорганический полимер. Естественно, что лучше всего изучен термодинамически устойчивый серый селен. Это полимер с винтообразными макромолекулами, уложенными параллельно. В цепях атомы связаны ковалентно, а молекулы-цепи объединены молекулярными силами и частично - металлической связью. Даже расплавленный или растворенный селен не делится на отдельные атомы. При плавлении селена образуется жидкость, состоящая опять-таки из цепей и замкнутых колец. Есть восьмичленные Se 8 кольца, есть и более многочисленные объединения. То же и в растворе. Попытки определить молекулярный вес селена, растворенного в сероуглероде, дали цифру 631,68. Это значит, что и здесь селен существует в виде молекул, состоящих из восьми атомов. Газообразный селен существует в виде разрозненных атомов только при температуре выше 1500С, а при более низких температурах селеновые пары состоят из двух-, шести- и восьмичленных содружеств. До 900С преобладают молекулы состава Sе 6 , после 1000С - Sе 2 . Что же касается красного аморфного селена, то он - тоже полимер цепного строения, но малоупорядоченной структуры. В температурном интервале 70-90С он приобретает каучукоподобные свойства, переходя в высокоэластичное состояние. Моноклинный селен, по-видимому, более упорядочен, чем аморфный красный, но уступает кристаллическому серому. Все это выяснено в последние десятилетия, и не исключено, что по мере развития науки о неорганических полимерах многие величины и цифры еще будут уточняться. Это относится не только к селену, но и к сере, теллуру, фосфору - ко всем элементам, существующим в виде гомоцепных полимеров. ИСТОРИЯ CЕЛЕНА, РАССКАЗАННАЯ ЕГО ПЕРВООТКРЫВАТЕЛЕМ История открытия элемента 34 небогата событиями. Диспутов и столкновений это открытие не вызвало, и немудрено: селен открыт в 1817 году авторитетнейшим химиком своего времени Йенсом Якобом Берцелиусом. Сохранился рассказ самого Берцелиуса о том, как произошло это открытие. Иенc Якоб Берцелиус (1779-1848) - выдающийся шведский химик. Он открыл селен и окись церия, выделил элементарные торий, цирконий и литий. Берцелиус был главой крупной химической школы, среди его учеников - В

Комментариев нет:

Отправить комментарий