Chemia

Chemia Mapa strony Atom Chemiczna wyszukiwarka
 
 
Chemia organiczna i nieorganiczna
 

» Amalgamaty     2007-05-12

Amalgamaty - stopy metali z rtęcią; układy jednofazowe (homogenne) stałe albo ciekłe, jak dwu- i wielo-fazowe (heterogenne), które mogą zawierać kryształy będące w równowadze z roztworem nasyconym, ciecze nie mieszające się, lub mieszaninę kryształów.
Amalgamat prosty zawiera oprócz Hg jeden metal, amalgamat złożony zawiera co najmniej dwa metale i Hg. Najczęściej ciekłe amalgamaty proste posiadają wiele cech podobnych do stopów stałych. Mogą więc być homogenne jak i heterogenne, oraz zawierać, lub nie, połączenia międzymetaliczne z Hg.

podział:
1. Amalgamaty metali alkalicznych (w tym także rodniki amonu i alkiloamoniowe), ziem alkalicznych (bez Be), lantanowców i aktynowców.
Metale te reagują z Hg tworząc połączenia międzymetaliczne o rozpuszczalności większej od 10-3 % mol (w 298 K). Towarzyszy temu wydzielanie znacznego ciepła i wyraźnie ''-'' energia swobodna procesu amalgamowania (kilkadziesiąt kJ/mol). Połączenia międzymetaliczne są trwałe powyżej temperatury wrzenia Hg. Silne oddziaływanie M-Hg prowadzi do bardzo niskich współczynników aktywności tych metali w amalgamacie (poniżej 10-3) co objawia się silnym ujemnym odchyleniem od praw roztworów idealnych (prawa Raoulta i Henry’ego). Potencjały normalne tych amalgamatów są do ~ 1 V bardziej dodatnie niż odpowiadające im potencjały czystych metali.

2. Amalgamaty z niskotopliwymi pierwiastkami bloku p i d (Al., Ga, In, Tl, Sn, Pb, Bi, Mn, Cu, Ag, Au, Zn, Cd).
Metale po rozpuszczeniu tworzą w Hg roztwory właściwe o stężeniach > 10-3 % mol. Energia swobodna oddziaływania M-Hg jest zbliżona do energii wiązania w czystych metalach M-M stąd ewentualnie tworzące się połączenia z Hg nie są zbyt trwałe (rozpadają się zwykle poniżej temperatury wrzenia Hg) lub nie powstają w ogóle. Procesy rozpuszczania metali charakteryzują się niewielkim efektem cieplnym "+" lub "-". Większość amalgamatów jest bliska spełnienia w stanie ciekłym prawa roztworów idealnych. Potencjały normalne amalgamatów metali mniej szlachetnych od Hg są zbliżone do potencjałów czystych metali.

3. Amalgamaty pierwiastków wysokotopliwych bloku p (często amfoterycznych) oraz część bloku d (B, C, Si, Ge, As, Sb, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Re, Fe, Ru, Os, Co, Ir).
Wiązania M-M w tych pierwiastkach są silne a M-Hg bardzo słabe, więc proces rozpuszczania kończy się tworzeniem mocno rozcieńczonych roztworów nasyconych o stężeniach < 10-3 % mol, a towarzyszy temu procesowi znaczny efekt endotermiczny. Wprowadzone do Hg większe ilości tych metali (np. elektroliza) odkładają się w postaci prawie czystych faz krystalicznych. Ze wzgl na bardzo niskie stężenia metali w Hg i hetrogeniczny charakter powierzchni takich amalgamatów znaczną rolę mogą odgrywać zanieczyszczenia i reakcje uboczne powodując, że pomiar potencjałów bywa niepewny, choć potencjały normalne takich amalgamatów powinny być bardziej ujemne niż czystych metali. Współczynniki aktywności metali w takich amalgamatach są >>1, co powinno rzutować na dodatnie odchylenia od praw Raoulta i Henry’ego (efekt praktycznie niemierzalny ze wzgl na niskie stężenia).

4. Amalgamaty pozostałych pierwiastków bloku d (Ti, Zr, Hf, Rh, Ni, Pd, Pt) oraz prawdopodobnie Be.
Oddziaływania międzyatomowe w metalach są wprawdzie silne, lecz tworzą one połączenia z Hg o znacznej trwałości. Powstałe związki słabo rozpuszczają się w Hg (< 10-3 % mol). Całkowity proces rozpuszczania jest reakcją o niewielkim efekcie cieplnym "-" lub "+". Reakcje przebiegają wolno, gdyż metal i Hg oddziela po jakimś czasie stały związek M-Hg tworzący się na styku faz. Ze wzgl na niskie stężenia rozpuszczonego metalu w fazie ciekłej występują, problemy z pomiarami potencjometrycznymi, a zmierzone potencjały równowagowe nie odpowiadają potencjałom czystych metali. Współczynniki aktywności metali w amalgamatach są < 1.

Pozostałe pierwiastki niemetaliczne wykazują względem Hg obojętność (gazy szlachetne, N, P) albo (jak O, S, Se, Te, F, Cl, Br, I) tworzą trwałe związki o charakterze jonowym..

Tagi: amalgamaty
 

 

Pokaż Ukryj Związane z chemią

Korepetycje z chemii

Dodaj do ulubionych