Файл: Химия и химическая технология редких и цветных металлов [сборник статей]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вышением

термической устойчивости катионов аминов за

счёт

присоединения аниона с большим ионным

радиусом

и зарядом

(МоС16)-3.

эффект на термограмме

при температуре 365—400°С

Второй

соответствует окислению

смеси

Мо02

и МоС13

до

Мо03

(рис. 6, б,

г).

 

 

 

 

 

Поскольку термограммы продуктов термического разложения комплексом трехвалентного молибдена с аминными (метилами­ ном, этилендиамином и анилином) катионами совершенно анало­ гичны и, очевидно, протекают с образованием одних и тех же промежуточных продуктов (рис. 6, а, в), то мы нашли достаточным провести химический анализ продукта разложения только для одного соединения этого типа, а именно для комплекса с катио­ ном анилина.

Химический анализ продукта разложения комплекса с катио­ ном анилина, выдержанного при 270—345° до постоянного веса, соответствует образованию смеси МоС13-2МоОг.

Найдено, % :Мо 57, 69; 57, 45; CI 31, 12; 31, 87.

Вычислено для МоС13 2Мо02, % Мо 58, 12; С1 32, 22.

Потеря в весе исходного комплекса после нагревания до 350°

составляет 75%, что также подтверждает образование смеси

МоС13-2М о0 2.

Анализ продукта после термического обжига при 365—400° показывает образование трехокиси молибдена.

Найдено, % : Мо 65, 18; 65, 02.

Вычислено для Мо03, % : Мо 65, 28.

Потеря в весе после обжига

исходного

комплекса

при 370°

составляет 81,2%, что соответствует образованию Мо03.

 

Второй эффект при 365—400°,

по-видимому, соответствует

разложению и

окислению

смеси

МоС13

и Мо02

до

Мо03

(рис. 6, б, г).

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, процесс разложения комплексов типа А3МоС1б

можно выразить следующей схемой:

 

 

 

(CHsNHjV

оС10]

300-345°

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[C2H4(NH3V,]:! • [MoClG]

 

255 -330°

»-MoCIs-MoO2 370°'3C5° ■MoOo

(CeH5NH3)3- [MoCl6]

 

270—3C0°

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Термическое

поведение

 

соединения (C2Hs• NH3)2■К

[МоС16]

несколько отличается от предыдущих. На кривой его нагревания (рис. 5, б) имеется также два эндоэффекта. Первый эффект — при 355°—370° — соответствует разложению катиона амина и комплексного иона [МоС16]3~ с образованием Мо02, КС1, С12 и, по-видимому, КМоСЦ. Образование этих соединений показано расшифровкой рентгенограммы продуктов термического разложе­ ния (C2H5NH3)2 К[МоС16], выдержанных до постоянного веса при

35


280—300° в сушильном шкафу. В рентгенограмме (рис. 6, д) име­ ются пики, характерные для КС1, Мо02, а также пики соответст­ вующие, по-видимому, соединению КМоС14. Однако из-за отсут­ ствия литературных данных о рентгенограмме КМоС14 невозможна точная интерпретация пиков, относящихся к этому соединению. Между тем эти межплоскостные расстояния существенно отлича­ ются от таковых для исходных КС1, КзМоС16 и для МоС13 [14], а также для других соединений молибдена [12, 15].

‘ Второй эффект —■при 465—480° — соответствует окислению молибдена до трехокиси и выделению хлора с образованием в конечной стадии МоОз и хлористого калия. На рентгенограмме продукта разложения [C2H5NH3]2 • К[МоС16] при 465—480°, выдер­ жанного до постоянного веса, имеются пики, характерные как для

хлористого калия, так и для трехокиси

молибдена (рис. 6, d).

Таким образом, процесс разложения

(С2Н5 • МН3)2 • К[МоС16]

можно выразить следующей схемой:

 

<C2H5NH3)2■К [МоС10] 352=^->М о03• КМоСЦ • КС1^-> M oO s• КС1.

Термический обжиг комплексов с катионом анилина в инерт­ ной среде при 600° приводит к образованию смеси Мо-МоС12 (рис. 7, а). Образование этой смеси подтверждается также хими­

ческим анализом продукта разложения (C6H5NH3)3 МоС16 в тех же условиях:

-■ Найдено, % Мо 72,18; 71,98; С1 26,42; 26.03.

Вычислено для МоС12Мо, % : Мо 73,00; С1 27,00.

Повышение температуры до 650° приводит к разложению смеси Мо-МоС12 до металлического молибдена (рис. 7, б).

Аналогичный характер термического разложения имеют, по-ви­ димому, и комплексы с катионами метиламина и этилендиамина,

что видно из рентгенограммы

(рис.

7,

а,

б) этих комплек­

сов, снятой в тех

же условиях.

Термическое разложение

(C2H5NH3)2 • К[МоС16]

при 650°

в атмосфере

азота дает смесь

Мо - КС1 (рис. 7, в).

 

 

 

 

 

Следовательно, термические

поведения

этих соединений в

зависимости от природы амина несколько

отличаются по темпе­

ратурам разложения, но в процессе нагрева образуются одни и те же промежуточные продукты и в конечной стадии обжига получается трехокись молибдена. В инертной среде при тер­ мическом разложении комплексов типа А3МоС16 образуется

металлический

молибден.

Термическое разложение соединения

с этиламином

(C2H5NH3)2

• К[МоС1б] протекает с образованием

смеси Мо03 • КМоС4 • КС1 в первой стадии разложения и Мо03-КС1 во второй стадии обжига. В инертной атмосфере образуется смесь

молибдена и хлористого калия.

 

аминных комплек­

Термическое исследование внутрисферных

сов молибдена (III). Как и комплексы

с аминными

катионами

эти соединения разлагаются в две стадии, т.

е. на кривой нагре­

вания наблюдается два

эндоэффекта

(рис. 5, д, е,

ж). Первый

эффект для комплексов

с пиридином

и анилином

наблюдается

36


при 300—340° и соответствует разложению внутризамещенного амина, с частичным окислением молибдена и образованием смеси МоС13-2Мо02, второй — при 365—400° отвечает, по-видимому, окислению смеси МоС1з-2МоОг до трехокиси молибдена.

Рис. 7. Рентгенограммы продуктов обжига комплексов типа А3 [МоС18], [M0CI3L3] в атмосфере азота.

а А3 [МоС1г>]

(где—А—катион метилена, этилендиамина или анилина)

при 600°, б -А з

IM oCy при 650°, e-(C ,H -(NH3)a.K IMoClfiJ при 650°;

г —fMoCl3L3) (где L —пиридин или анилин) при 300—340°; д [МоС13 (CsH^NHJaJ при 165—180°/ й- [М оС13А3] при 600о;ж -[М о С 1 3А3) при 65и°.

Первый эндоэффект термического разложения пиперидинового комплекса наблюдается при относительно низкой температуре — 165—180° и соответствует образованию чистого треххлористого молибдена и улетучиванию амина. Дальнейшее нагревание этого

37

комплекса до 365° приводит к окислению МоС13 до М0О3 с выде­ лением хлора.

Образование промежуточных соединений молибдена доказано изучением рентгенограмм продуктов термического разложения комплексов после первого (рис. 7, г, д) и второго эффектов. Про­ дукты, образующиеся при термическом разложении комплексов [МоАС13] после второго эндоэффекта (365—400°), идентичны про­ дуктам комплексов молибдена (III) аминных катионов (рис.

6, б, г).

Для анилинового комплекса, кроме того, проведен химический анализ продукта разложения при 300° и 365°.

Найдено, % :Мо 57, 45; 57, 32; С1 32, ’5; 32, 07. Вычислено для МоС1:)-2Мо02, % - ЬАо 58, 12; С1 32, 22. Найдено, % : Мо 65, 02; 65, 39.

Вычислено для Мо03, % :Мо 65, 28.

Потеря в весе составляет около 70% при 300° и 79% при 370° от исходного комплекса, что соответствует образованию этих соеди­ нений оС13-2М о0 2 и М о0 3).

Термическое разложение аминных комплексов в атмосфере азота в кварцевой трубке при 650° способствует образованию ме­ таллического молибдена (рис. 7, г). Но промежуточным продук­ том в этом случае при 600° является смесь Мо-МоС12 (рис. 7, е).

Найдено, % :Мо 72, 49; 72, 89; С1 26, 54; 26, 83.

Вычислено для Мо-МоСН, 96 :Мо 73, 00; С1 27, 00.

Следовательно, термическая устойчивость этих комплексов

такая же, как и у комплексов с аминными катионами,

и разложе­

ние протекает также в две стадии

с образованием в

конечной

стадии Мо03, а в атмосфере азота

разлагается

с образованием

металлического молибдена.

 

комплексов мо­

Таким образом, при термическом разложении

либдена (III) образуются Мо03 и смесь Мо03-КС1

(для комп­

лексов молибдена, которые содержат атомы калия). В индиффе­ рентной среде разложение комплексов Mo (III) протекает с обра­ зованием чистого металла и смеси Мо • КС1.

Из изложенного можно заключить:

гексахлоромолибдат калия, вступая во взаимодействие с соля­ нокислыми аминами (метил-, этил-, этилендиамин и анилин) в солянокислой среде, образует комплексное соединение Мо (III). ИК-спектры поглощения указывают на катионный характер ами­ нов в этих соединениях — А3[МоС1б];

синтезированные комплексы индивидуальны по рентгенофазо­ вому анализу, продукты их термического разложения расшифро­ ваны;

восстановление МоС15 с РС13 в присутствии некоторых аминов (пиридина, анилина и пиперидина) доказало принципиальную возможность получения внутризамещенных комплексов трехва­ лентного молибдена общей формулы (M0A3CI3];

38


как показало изучение ИК-спектров поглощения комплексов [M0A3CI3], амины координированы к атому молибдена через атом азота аминосоединения;

конечным продуктом разложения комплексов Mo (III) явля­ ются трехокись молибдена или смесь Мо03 • КС1 (для комплексов, содержащих атомы калия). В индифферентной среде образуется чистый металлический молибден или смесь Мо • КС1.

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Rosenheim A., Abel G., Lewy

R. 2. Z. anorgan. 197, 201 (1931).

2.

Schlafer H. L.,

Christ K. 2 .

anorgan.

und

allg.

Chem., 349 No 5—6, 289

3.

(1967).

A.,

P a t r e i a , B u c k i n g h e m

D. A.

„Austr. J. Chem'., 19

M a r z i l l i

4.

No 12, 2259 (1966).

Z .

i. Inorg. Synth. 7,

140

(1963).

J o n a s s o n

H.

В., В a i 1i n

•5. К у ш а к б а е в

А., И к р а м о в

X.

У., П а р п и е в Н .

А. „Узб. хим .ж .‘

 

1,7 (1970).

 

Всесоюзного совещания по химии молибдена и вольфра­

6 . Тезисы докладов

7.

ма. Орджоникидзе, 1970, стр.

15.

 

 

 

 

 

 

F u r k e n d

J .,

S t e v e n s o n

Р. С. „J. Chem. Phys.“, II, No 7, 323 (1943).

8 .

Mitchell P. N. H. .J. Inorg. and Nucl. Chem.“, 21,

No 3—4, 302 (1961).

9.

Х а р и т о н о в

Ю. Я., С к о н е н к о

В. В. ЖНХ,

вып. 8, 1803 (1965).

10.

Б а р в и н ю к Я. С., Б у х а р е н к о

А.,

В а р ш а в с к и й Ю. С. ЖНХ, 10,

11.

№ 8 (1965).

В.

Н., Б ы с т р о в Д. С. Оптика

и спектроскопия, 12,66,

Ф и л и м о н о в

12.

(1962).

 

 

Справочник по

рентгеноструктурному

анализу поликри­

М и р к и н Л. И.

13.

сталлов, М., 1961, стр. 505.

 

 

1964.

 

 

 

Справочник химика, т. 2, Л .,

„Химия",

63A, 185 (1959).

14.

С о е h. Е.,

B r e n e r A. „J. Res. Nat. Byr. Stds".,

15.

К и т а й г о р о д с к и й А. И,

Рентгеноструктурный

анализ мелкокристал­

 

лических и аморфных тел,

М.—Л ., Госхимиздат, 1952.

 

 

 

 

 

УДК

546.821 + 546.831 + 546.989 + 546.28:66.0747

Н. А. ПАРПИЕВ, И. А. МАСЛЕННИКОВ, X. С. АБДУЛЛАЕВА

ИССЛЕДОВАНИЕ ФТОРИДНЫХ КОМПЛЕКСОВ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Фтор образует комплексные соединения почти со всеми элемен­ тами периодической системы Д. И. Менделеева. Устойчивость таких комплексов варьирует в больших пределах. Комплексы мак­ симальной устойчивости образуются ионами элементов II и

IIIгрупп второго периода.

Из фторидных комплексов элементов больших периодов наибо­

лее устойчивы комплексы ионов с зарядом, равным 3—5 [1]. Срав­ нивая устойчивость комплексов элементов IV, V, VI групп, следует отметить, что количественное определение устойчивости высоко координированных фторокомплексов элементов этих групп затруд­ нено из-за характерных для многовалентных ионов явлений гид­

39