Результаты расчетов по программеПериодическая система / Методы синтеза ScF3, HfF4 и SnF2 / Исследование свойств SnF2 / Результаты расчетов по программеСтраница 1
Si+2SnF2=SiF4+2Sn
Тгор=1811К
Т=300К
Из приведенных данных видно, что SnF2 действительно может выступать окислителем и использоваться при синтезе, например, дифторидов бериллия и марганца, трифторидов алюминия и хрома, тетрафторидов титана, циркония и гафия, и даже пентафторидов ванадия и ниобия.
Наибольшее значение, по-видимому, представляет синтез тетрафторида титана и пентафторидов, поскольку эти вещества обычно получают лишь по реакциям с элементным фтором. Вероятно, что к этому перечню можно добавить и пентафторид тантала, а также некоторые твердые трифториды и тетрафториды, поскольку SnF2 реагирует в жидком состоянии, и при определении характеристик реакции необходимо учитывать энтальпию плавления (оценивается величиной около 38 кДж/моль).
По окислительной способности в ряду других дифторидов металлов SnF2 занимает место между CrF2 и ZnF2.
CaF2 ‹SrF2 ‹BaF2 ‹MgF2 ‹BeF2 ‹MnF2 ‹TiF2 ‹CrF2 ‹SnF2 ‹ZnF2 ‹CdF2 ‹PbF2 ‹CoF2 ‹FeF2 ‹CuF2 ‹HgF2
Однако низкие температуры плавления SnF2 и Sn выделяют дифторид из этого ряда по скорости фторирования металлов и удобству рызделения получаемых продуктов.
По отношению к оксидам металлов SnF2 проявляет меньшую реакционную способность: при 298 К энергия Гиббса всех рассмотренных реакций типа
MOк+SnF2к=MF2к+SnOк
Или
M2Onк+nSnF2к=2MFnк+nSnOк
Положительна и превышает 60 кДж/моль SnF2.
По-видимому, более вероятны реакции образования оксифторидов, например
Nb2O5к+2SnF2к=2NbO2Fк+Sn2OF2к
Однако для расчета их термодинамических характеристик нет исходных данных и, кроме того, они не представляют интереса для проведения синтезов.
Из-за отсутствия надежной величины энергии Гиббса образования SnCl2 пока невозможно оценить и вероятность обменного взаимодействия SnF2 с галогенидами металлов, хотя в ряде случаев (взаимодействие SnF2 c CCl4 до SnCl2 и газообразного CClF3) реакции, как показали расчеты, должны быть экзотермичными. Можно предполагать, что вероятен по крайней мере частичный обмен фтора на хлор, содержащийся в хлорорганических соединениях.
Экспериментальная часть
Эксперименты проводили с использованием SnF2 , синтез которого описан выше, а также грнулированного Al, дендритных образцов Si, полученных в заводских условиях восстановлением SiHCl3, гранулированного Pb, стружки и гранудированного Тi, иодидного Zr, фольги Nb и мелкокускового Ta из электролитических конденсаторов.
Смеси металлов со SnF2 общей массой 1-10 г помещали в ампулу из фторопласта-4 обемом 75 см3, ампулу закрывали завинчивающейся крышкой и выдерживали в течение 1.0-1.75 ч при температуре 230-2500С. После охлаждения содержимое ампулы взмучивали водой, собирали, высушивали и взвешивали образовавшееся металлическое олово. Олово обычно выделялось в виде одной-двух застывших капель, которые легко отделялись от остальных продуктов. Результаты представлены в табл.
Выход олова в реакциях окисления некоторых металлов и кремния
Исходное вещество |
Молярное отношение к SnF2 |
Температура, 0C |
Длительность, ч |
Предпола-гаемые продукты |
Выход Sn, % |
Al |
1.00:2.63 |
250 |
1.00 |
AlF3+Sn |
2.56 |
1.00:1.65 |
250 |
1.00 |
AlF3+Sn |
1.65 | |
Si |
1.00:2.00 |
250 |
1.00 |
SiF4+Sn |
78.12 |
1.00:1.24 |
250 |
1.00 |
SiF4+Sn |
47.75 | |
Pb | |||||
Ti |
1.00:13.50 |
230 |
1.00 |
TiF4+Sn |
67.50 |
1.00:4.04 |
230 |
1.00 |
TiF4+Sn |
27.87 | |
Zr |
1.00:4.00 |
240 |
1.50 |
ZrF4+Sn |
91.21 |
1.00:2.10 |
240 |
1.50 |
ZrF4+Sn |
69.95 | |
1.00:6.00 |
240 |
1.50 |
ZrF4+Sn |
92.47 | |
V |
1.00:1.55 |
240 |
1.50 |
VF3+Sn |
11.46 |
1.00:2.68 |
240 |
1.50 |
VF3+Sn |
38.67 | |
Nb |
1.00:10.00 |
240 |
1.50 |
NbF5+Sn |
78.29 |
1.00:6.42 |
240 |
1.50 |
NbF5+Sn |
50.89 | |
Ta |
1.00:4.30 |
240 |
1.00 |
TaF5+Sn |
- |
1.00:1.46 |
240 |
1.00 |
TaF5+Sn |
9.20 | |
Cr |
1.00:5.50 |
230 |
1.75 |
CrF3+Sn |
18.00 |
1.00:2.05 |
230 |
1.75 |
CrF3+Sn |
9.37 |
Смотрите также
68 молекул в ответе за все заболевания человечества
Профессор Джейми Март из университета Калифорнии в Сан-Диего утверждает, что всего лишь 68 молекул ответственны за все заболевания человечества.
Насколько прав оказался учёный в своих выводах, мы уз ...