Справочная информация
NiO, Никеля (II) оксид
Монооксид (минерал бунзенит)-нестехиометрическое кристаллическое соединение NiOx, где х ~ 1; в зависимости от способа получения и состояния оксида, цвет кристаллов может меняться от светло- до темно-зеленого и далее до черного;
до 252 °С устойчив α-NiO антиферромагнетик (цвет - черный);
выше 252°C-β-NiO (цвет - зеленый);
т.пл. 1682 °С, выше 1230 °С начинается диссоциация NiO на металлический Ni и О2.
Обладает слабоосновными свойствами; в воде не растворим.; восстанавливается (Н2, С, Mg, Al и др.) до металла.
С оксидами других металлов дает двойные оксиды, напр. типа шпинели BaNiO2.
Получают NiO нагреванием соли Ni(II) при 1000-1100°С или окислением Ni при нагревании на воздухе или в среде О2.
Применяют для получения солей Ni(II) и никельсодержащих катализаторов и ферритов, как пигмент для стекла, глазурей и керамики.
ПДК в воздухе рабочей зоны 0,005 мг/м3 (в пересчете на Ni).
Из водных р-ров солей Ni(II) при добавлении расворимых в воде гидроксидов металлов осаждается Ni(OH)2 в виде объемного зеленого геля, кристаллизующегося при стоянии.
Существование высших оксидов Ni нельзя считать твердо установленным, хотя имеются сообщения о получении никеляоксида состава NiOl,33-2,0 окислением NiO, NiCl2, Ni(OH)2 кислородом при 200-400 °С или солей Ni(II) бромом в щелочном р-ре. Однако индивидуальность выделенных фаз как хим. соед. определенного состава не доказана.
Г и д р о к с и д ы н и к е л я(III) NiO(OH) - черные кристаллы; существует в двух модификациях g и b.
Первую получают окислением Ni смесью Na2O2 с NaOH, вторую-обработкой бромом щелочного р-ра Ni(NO3)2 или электролизом этого р-ра. При старении осадка NiO(OH) образуется смешанный гидроксидоксид состава Ni3O2(OH)4. Используют NiO(OH) для очистки никелевого электролита от кобальта.
Празеодим
Празеодим-металл светло-серого цвета;
существуют: α-модификация с гексаген. решеткой типа La;
высокотемпературная β-модификация-кубич. типа Cu,
Т. пл. 932 °С, Т. кип. 3512 °С; плотн. α-Рr 6,475 г/см3; β-Рr 6,64 г/см3;
твердость по Бринеллю 350-500 МПа. Легко поддается мех. обработке (в инертной атмосфере).
На воздухе празеодим медленно окисляется, при нагр., особенно в тонкодисперсном состоянии, возгорается. С минер. к-тами бурно реагирует, слабо взаимод. с кипящей водой. Легко реагирует с галогенами, N2, Н2, особенно при нагревании
Лантан
Лантан - металл серебристо-белого цвета.
До 277 °С устойчив α-La: кристаллич. решетка гексагональная, плотн. 6,162 г/см3.
При 277-861 °С устойчив β-La: решетка кубич. типа Сu, плотн. 6,190 г/см3.
При 861-920 °С существует γ-La: решетка кубич. типа a-Fe плотн. 5,97 г/см3;
твердость по Бринеллю 363 МПа; коэф. Пуассона 0,288. Легко поддается мех. обработке. При комнатной т-ре чистый лантан обрабатывают ковкой и прессованием, хотя он и не обладает достаточной вязкостью. Из чистого лантана возможно изготовление листов.
На воздухе лантан быстро окисляется с образованием гидратированного оксикарбоната. При 450 °С в среде О2 воспламеняется, с N2 раскаленный лантан образует нитрид.
Заметно поглощает Н2 при комнатной т-ре, выше 250 °С легко образует гидриды. Лантан реагирует (обычно при нагр.) с большинством металлов и неметаллов, образуя интерметаллиды, галогениды, оксиды, сульфиды и др. Легко взаимод. с минер, к-тами.
Церий
Церий- серебристо-белый металл;
известно четыре кристаллич. модификации церия:
ниже -178 oC существует кубич.α-Ce со структурой типа Сu, плотн.8,23 г/см3;
в интервале -178 - -9 oC - гексагон. β-Ce с решеткой типа La, плотн. 6,66 г/см3
в интервале -9 - +762 oC –γ-Ce с кубич. решеткой типа Сu, плотн. 6,768 г/см3
выше 762 oC существует δ-форма с кубич. решеткой типа α-Fe, плотн. 6,70 г/см3
Церий- ковкий и вязкий металл, при комнатной т-ре без нагревания легко куется (инертная атмосфера) и прессуется, легко поддается мех. обработке (инертная атмосфера).
На воздухе компактный церий окисляется за неск. суток, причем кусок рассыпается, образуя серый порошок гидратированных карбонатов. При нагр. на воздухе компактный церий загорается при 160-180 °С, порошок пирофорен.
Церий разлагает воду при кипячении, раств. в минеральных к-тах, относительно устойчив к действию щелочей. Бурно взаимод. с галогенами, халькогенами, азотом, углеродом с образованием производных Се(III) или Ce(IV).
Магний
Магний - сравнительно мягкий, пластичный и ковкий металл. Его прочность и твердость минимальна для литых образцов и выше для прессованных и кованых; предел текучести 25-90 МПа; sраст 120-200 МПа; твердость по Бринеллю 300-350 МПа; относит. удлинение 8,0-11,5%.
При обычных условиях пов-сть магния защищена прочной пленкой магния оксида MgO, только при нагр. на воздухе до ~ 600 °С происходит разрушение этой пленки и металл сгорает ослепительно белым пламенем с образованием MgO и нитрида Mg3N2.
С холодной водой магний не реагирует, из кипящей воды вытесняет Н2 и образует магния гидроксид Mg(OH)2. Аналогично реагирует с р-рами солей аммония.
С разб. к-тами магний интенсивно взаимод. при комнатной т-ре, с конц. H2SO4 и HNO3 на холоду не реагирует. Он также устойчив к действию HF и фтористоводородной к-ты в результате образования защитной пленки MgF2.
При взаимод. с галогенами магний дает магния галогениды MgX2.
С водородом при 570°С и давлении ~20 МПа в присут. MgI2 образует гидрид MgH2 - серые кристаллы с решеткой типа рутила; плотн. 1,45 г/см3; устойчив на воздухе; медленно реагирует с водой, давая Mg(OH)2 и Н2; разлагается на элементы выше 280 °С. Гидрид магния, полученный взаимод. LiH с магнийалкилами, - бесцв. твердое в-во, воспламеняется на воздухе, бурно реагирует с водой.
С N2 при 780-800°С магний образует нитрид Mg3N2 - желтоватые кристаллы с кубич. решеткой типа Mn2О3 (a-форма); плотн. 2,71 г/см3; при 550 °С переходит в b-форму, к-рая при 778 °С превращ. в g-модификацию; реагирует с водой с образованием Mg(OH)2 и NH3.
Нитрид магния получают также при пропускании сухого NH3 над магнием при 600°С.
При нагр. магния с S, Se или Те образуются халькогениды MgS, MgSe, MgTe - бесцв. кристаллы; гидролизуются водой. Сульфид MgS - кристаллы с кубич. решеткой; т. пл. ~2200°С; плотн. 2,86 г/см3;
При нагр. магния с В образуются бориды MgB2, MgB4, MgB6, MgB12 - темно-коричневые твердые в-ва; MgB2 медленно реагирует с водой и бурно с разб. к-тами, давая бороводороды; более богатые бором бориды не взаимод. с разб. к-тами при комнатной т-ре.
С углеродом магний образует карбиды MgC2 и MgC3, к-рые реагируют с водой, давая С2Н2 и смеси углеводородов, в к-рых преобладает аллеи С,Н4.
С кремнием образует силицид Mg2Si (Тпл 1102°С), разлагающийся водой с выделением SiH4 и др. силанов.
С мн. металлами магний дает интерметаллиды.
Магний восстанавливает СО2, В2О3, SiO2, галогениды металлов до соответствующего элемента.