Слайд 2Элемент X существует в виде множественных аллотропных модификаций, некоторые из которых были
получены в недавнее время и активно используются, например, в машиностроении.
Слайд 3Модификация X1
Первая аллотропная модификация X1 известна многим ещё из школьной программы, она
имеет 2 полиморфных модификации(α и β), обе из которых характеризуются слоистую структурой.
Далее фото X1:
Слайд 5X1 образует различные соединения включения, называющиеся интеркалатами, которые имеют большие различия количественного
состава, зависящие в первую очередь от размера «гостя» и числу слоёв X1 между плоскостями, образованными «гостями». Так, интеркалаты A, B, C, D, E можно получить как минимум тремя различными способами:
Слайд 61)Электролизу подвергают расплав металлического калия с электродами из X1.
2)Реакцией паром металлического калия
с X1.(Реакции 1-5)
3)Растворяют нафталид калия в инертном растворителе и опускают небольшой кусочек X1.(Реакция 6)
Слайд 7Так, как щелочные металлы испытывают слабые ван-дер-ваальсовы взаимодействия в интеркалатах, то во
влажном воздухе вещества А, B, C, D, E(ω, %: 28,89; 11,93; 8,28; 6,341; 5,138 соответвенно) постепенно реагируют с парами воды (реакция 7), образуя X1, а при внесении в воду может происходить «внутримолекулярный взрыв» с полным разрушением структуры и образованием мелко дисперсного X с низкой плотность и X с высокой плотностью.
Слайд 8Интеркалат А используют для получения соединений включения переходных металлов.
Навеску CuCl2 (2г) растворили
в ТГФ и добавили 4,016г А, образующиеся соединение F является интеркалатом меди(реакция 8).
Слайд 9Соединение G можно формально представить в виде пары катиона [cation]+ и [anion]-
. G может быть использован как проводник с дырочной проводимостью, так как в X1 образуются положительно заряженные дырки, что увеличивает проводимость этого интеркалированного соединения по сравнению с чистым X1
Получено оно по реакции хлорида железа (III) с X1 при непосредственном нагревании реагентов(реакция 9), ω(Fe), %: 18,48 а молярная масса не более 1800г/моль.
Слайд 10Еще одно очень важное отличие G и подобных ему соединений- это частично
восстановленные слои X1, когда все описанные выше интеркалаты имеют частично окисленные слои.
Такое отличие G и подобных ему соединений используют для получения мелкодисперсного X .При нагревании таких окисленных соединений происходят межмолекулярный взрыв и вспенивание: внутри слоев из X1 развивается давление до нескольких тысяч атмосфер, и образуется мелкодисперсный X с очень низкой (менее 0,01 г/см3) плотностью (для сравнения: плотность X составляет 2,27 г/см3) и высокой (100 — 300 м2 /г) удельной поверхностью. Из такой «пены» методом горячего прессования получают изделия из X (прокладки, сальники, фольгу и др.)
Слайд 11Модификация X2
В отличии от X1, аллотропная модификация X2 практически ни с чем
не реагирует и обладает огромной твердостью по шкале Мооса.
Слайд 12Модификация X3
X3 впервые был получен из X1 в 1985г, под действие сильного
лазерного излучения при температуре около 10000℃ (реакция 10), как один из наиболее известных представителей целого ряда веществ.
Известно, что X3 содержит циклы.
Химия X3 очень интересна и разнообразна.
Слайд 13Не смотря на формальную С.О. ноль X3 сильный окислитель и имеет 6
потенциалов ионизации, так восстановление металлическим натрием(реакция 11) в жидком аммиаке ведет к образованию 6 различных веществ(H, I, J, K, L, M)
Слайд 14C фтором X3 реагирует образуя N при 70 ℃ и P при
250℃ и в УФ излучении(реакции 12,13).
N является полностью фторированным соединением X3, приэтом ни один цикл не раскрывается.
P может содержать около 20 миллионов изомеров, а соотношение числа атомов X к числу атомов фтора 1:0,8.
Слайд 15X3 склонен к образованию аддуктов, например с металлоценом Q, образованным 3 различными
элементами, с ω(H)=5,3808%. При небольшом нагревании реагентов, получают вещество R(реакция 14), с массовой долей X ω(X)=87,94%, кристаллизующиеся в объёмноцентрированной кристаллической решётке.
Слайд 16Несмотря на необычное строение X3 может выступать в качестве лиганда.
Навеску вещества S,
который используется как катализатор в реакции окисления алкенов, массой 1г растворяют в 4-бутилпиридине, в присутствии X3, получая вещество Т массой 4,564г, являющиеся октаэрическим комплексом(реакция 15).