Студопедия — Соли кислородсодержащих кислот. СульфатSc2(SO4)3∙nH2O может быть получен упариванием растворов оксида, гидроксида или карбоната скандия в разбавленной H2SO4
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Соли кислородсодержащих кислот. СульфатSc2(SO4)3∙nH2O может быть получен упариванием растворов оксида, гидроксида или карбоната скандия в разбавленной H2SO4






Сульфат Sc2(SO4)3∙ nH2O может быть получен упариванием растворов оксида, гидроксида или карбоната скандия в разбавленной H2SO4. Гидраты сульфата скандия могут содержать 2, 3, 5 и 6 молекул воды. При нагревании кристаллогидрат Sc2(SO4)3∙ 6H2O обезвоживается и разлагается:

Sc2(SO4)3∙ 6H2O Sc2(SO4)3∙ 2H2O Sc2(SO4)3 Sc2O(SO4)2 Sc2O3.

Безводный сульфат скандия – белое гигроскопичное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Может быть получен действием концентрированной серной кислоты на оксид или гидроксид скандия и обезвоживанием кристаллогидрата сульфата при 250˚ С.

Из водных сернокислых растворов выделяются сульфаты скандия: основный ScOHSO4·2H2O и средний Sc2(SO4)3∙ 5H2O. В концентрированных растворах H2SO4 (> 42 %), средний сульфат обезвоживается, и далее образуется сольват Sc2(SO4)3∙ 3H2SO4.

В системах с сульфатами щелочных металлов и аммония выделяются комплексные соединения Me[Sc(SO4)2] и Me3[Sc(SO4)3]. С сульфатами Li и Na образуются комплексы только первого типа – Me[Sc(SO4)2]∙ nH2O. С сульфатами K, Rb, Cs и NH4+ образуются оба типа комплексных соединений. Комплекс Me3[Sc(SO4)3] в воде превращается в Me[Sc(SO4)2]. Термическая устойчивость комплексных сульфатов скандия понижается с увеличением радиуса Me+.

Двойные сульфаты скандия и аммония или натрия хорошо растворяются в воде и концентрированных растворах (NH4)2SO4 и Na2SO4. K3[Sc(SO4)3] практически нерастворим в K2SO4, поэтому его предложено использовать для отделения скандия от элементов иттриевой подгруппы. K3[Y(SO4)3] растворяется в 30 раз лучше, чем K3[Sc(SO4)3].

Основный тиосульфат Sc(OH)S2O3 образуется при действии тиосульфата натрия на растворы хлорида или нитрата скандия:

ScCl3 + Na2S2O3 + H2O = Sc(OH)S2O3 + 2NaCl + HCl.

Sc(OH)S2O3 представляет собой желтоватый кристаллический хорошо фильтрующийся осадок. Используется для отделения скандия от лантаноидов. При осаждении тиосульфата скандия в кислой среде (рН = 2) лантаноиды остаются в растворе.

Нитрат Sc(NO3)3·4H2O получается в виде кристаллогидрата растворением оксида, гидроксида или карбоната скандия в разбавленной HNO3 с последующим упариванием растворов. Это кристаллическая гигроскопичная соль, хорошо растворимая в воде, спирте, эфире и др. органических растворителях. В зависимости от концентрации HNO3 из водных растворов выделяются ScOH(NO3)2∙ 3H2O, Sc(NO3)3·4H2O, Sc(NO3)3·3H2O, Sc(NO3)3·2H2O, Sc(NO3)3·2HNO3. По составу, строению и свойствам нитраты скандия сходны с нитратами индия и тяжелых редкоземельных элементов, но имеют и существенное различие. Например, основный и средний нитраты хорошо растворимы в воде, их растворимость с повышением температуры возрастает (табл. 2.1).

 

Таблица 2.1. Растворимость нитратов скандия при различных температурах

Температура, ˚ C Растворимость, вес. %
ScOH(NO3)2∙ 3H2O Sc (NO3)3∙ 4H2O
  14, 96 16, 40 18, 05 19, 10 20, 80 16, 83 18, 62 20, 19 ∞ ∞

 

Нитраты скандия отличаются высокой термической устойчивостью:

Sc (NO3)3 Sc2O (NO3)4 ScONO3 Sc4O5 (NO3)2 Sc 2O3.

Нитраты скандия можно использовать для его экстрагирования органическими растворителями.

Карбонат скандия. Для скандия характерно образование основных карбонатов переменного состава: Sc(OH)CO3·H2O, [Sc(OH)m]2(CO3)3-m·3H2O. Они нестойки, легко разлагаются при нагревании. Образуются в виде объемистого белого осадка при действии карбонатов аммония или щелочных металлов на растворы солей скандия. Растворяются в растворах (NH4)2CO3 и Na2CO3, образуя комплексные соединения Ме[Sc(CO3)2]∙ nH2O, Ме5[Sc(CO3)4]∙ nH2O, мало растворимы в воде и слабокислых растворах; могут быть использованы для отделения скандия от других элементов.

Устойчивость однотипных комплексных карбонатов скандия увеличивается в ряду NH4 < Na < K < Rb < Cs. В воде карбонатные комплексы гидролизуются, степень гидролиза понижается в той же последовательности. Растворяются в кислотах и концентрированных растворах карбонатов аммония и натрия. Осаждение двойного карбоната натрия используется для отделения скандия от тория, который остается в виде растворимого комплекса в растворе.

Фосфаты скандия. Ортофосфат ScPO4∙ 2H2O образуется действием на водные растворы солей скандия фосфорной кислоты. Аналогичен фосфатам иттрия, РЗЭ, Ga, In и других металлов. В отличие от фосфатов РЗЭ фосфат скандия выделяется из раствора только в виде дигидрата – устойчивого кристаллического соединения, существующего в природных условиях. Обладает низкой растворимостью. Для скандия характерно образование дигидрофосфата Sc(H2PO4)3, неустойчивого при нагревании

Sc(H2PO4)3 [Sc(PO3)3]n ScPO4.

Пирофосфат Sc4(P2O7)3 образуется действием пирофосфата натрия на растворы солей скандия:

4ScCl3 + 3Na4P2O7 = Sc4(P2O7)3 + 12NaCl.

Он отличается от аналогичных соединений других элементов своей малой растворимостью даже в минеральных кислотах, что может быть использовано для отделения Sc от сопутствующих элементов.

Пирофосфат натрия осаждает из растворов солей скандия трудно растворимый осадок NaScP2O7∙ 3H2O, который можно рассматривать как натриевую соль скандий-пирофосфорной кислоты. Аналогичные соединения известны для РЗЭ.

Хроматы скандия. Средний хромат Sc2(CrO4)3 получен действием хромовой кислоты на растворы солей скандия. Кристаллизуется с различным числом молекул воды – Sc2(CrO4)3·nH2O, где n = 1, 3, 6. Получен основный хромат ScOHCrO4·H2O. Хроматы скандия способны, подобно хроматам РЗЭ, образовывать двойные соединения состава Me[Sc(CrO4)2]·nH2O, где Me – NH4+, Na, K, Rb, Cs.

Молибдаты скандия. Средний молибдат Sc2(MoO4)3 получают путем сливания растворов ScCl3 и (NH4)2MoO4 в диапазоне рН = 2, 5-6 или спекания оксидов Sc2O3 и MoO3. Это белое безводное, термически устойчивое, кристаллическое вещество. До 1300˚ С не претерпевает никаких превращений. Плавится при 1900±50˚ С без разложения. Плотность сухой соли 2, 93 г/см3, прокаленной – 3, 09 г/см3. Образует двойные молибдаты Me[Sc(MoO4)2], где Me – Li, Na, K, температуры плавления которых 820, 940, 1100˚ С соответственно.

Вольфраматы скандия. Вольфрамат Sc2(WO4)3·10H2O получают подобно молибдату, сливая вместе растворы ScCl3 и (NH4)2WO4 в диапазоне рН = 3, 5–5. Это белое рентгеноаморфное вещество. В интервале температур 50-300˚ С обезвоживается. Вода удаляется в две стадии. При 50-150˚ С удаляются 7H2O, при 300˚ С – остальные 3H2O. Плавится при 1620±50˚ С без разложения. Плотность – 3, 48 г/см3. Безводная соль получается спеканием оксидов Sc2O3 и WO3 при 1000˚ С. Образует двойные вольфраматы Me[ Sc(WO4)2], где Me – Li, Na, K, температуры плавления которых 990, 860, 1170˚ С соответственно.

Свойства сульфата, хромата, молибдата, вольфрамата и соответствующих основных солей скандия изменяются в зависимости от природы анионов. Так, растворимость в воде и склонность к гидролизу соединений скандия уменьшается по ряду CrO42ˉ > SO42ˉ > MoO42ˉ > WO42ˉ. Термическая устойчивость этих соединений увеличивается в обратной последовательности. В этой же последовательности увеличивается и прочность связи Sc3+ – анион.

Свойства двойных солей – Me[Sc(ЭO4)2] (где Me – Li, Na, K, Rb, Cs; Э – S, Cr, Mo, W) изменяются в зависимости от природы не только аниона, но и однозарядного катиона. Устойчивость этих соединений увеличивается в рядах от Li к Cs и WO42- ≈ MoO42ˉ < SO42ˉ < CrO42ˉ.

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1068. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Понятие массовых мероприятий, их виды Под массовыми мероприятиями следует понимать совокупность действий или явлений социальной жизни с участием большого количества граждан...

Тактика действий нарядов полиции по предупреждению и пресечению правонарушений при проведении массовых мероприятий К особенностям проведения массовых мероприятий и факторам, влияющим на охрану общественного порядка и обеспечение общественной безопасности, можно отнести значительное количество субъектов, принимающих участие в их подготовке и проведении...

Тактические действия нарядов полиции по предупреждению и пресечению групповых нарушений общественного порядка и массовых беспорядков В целях предупреждения разрастания групповых нарушений общественного порядка (далееГНОП) в массовые беспорядки подразделения (наряды) полиции осуществляют следующие мероприятия...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия