На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 16 posts ] 
Author Message
 Post subject: Получение соединений европия (II) и их химические свойства
PostPosted: 06 Dec 2010 18:59 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 03 Dec 2010 01:14
Posts: 88
По-моему европий реагирует с водой и кислотами-неокислителями окисляясь лишь до двухвалентного состояния:
Eu+2H2O->Eu(OH)2+H2
Eu+2HCl->EuCl2+H2

А если исходить из трёхвалентного европия?
Eu2O3+CO->2EuO+CO2?
Eu2O3+H2->2EuO+H2O?
(используя солнечную печь, наверное получится вообще обойтись без восстановителя: 2Eu2O3->4EuO+O2)

И каковы химические свойства соединений европия (II)? Согласно окислительно-восстановительным потенциалам они должны легко окисляться до соединений европия (III).
Eu2+ - e- = Eu3+ -0.550 V

Для сравнения:
Fe - 2e- = Fe2+ -0.441 V

Можно значит предполагать ОВР Fe2++2Eu2+->Fe+2Eu3+
Например FeCl2+2EuCl2->Fe+2EuCl3


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 06 Dec 2010 20:41 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 65145
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Соединения двухвалентного европия - сильные восстановители. Реакция металлического европия с кислотой в водных растворах дает соли трехвалентного европия. Если не ошибаюсь, хлорид европия (II) образуется при реакции металла и хлороводорода в неводной среде. Другой путь получения двухвалентного европия - электрохимическое восстановление (почти наверняка - в неводной среде).

Реакция
Eu2O3->4EuO+O2
протекать не будет,
В реакции
FeCl2+2EuCl2->Fe+2EuCl3
вместо железа будет выделяться водород (из воды).
Насчет возможности восстановления оксида европия (III) водородом при нагревании - посмотрите Некрасова, там должно это быть. Думаю, что для восстановления Eu2O3 до EuO нужны восстановители посильнее.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 06 Dec 2010 23:12 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 03 Dec 2010 01:14
Posts: 88
Что-то нашёл:
http://www.google.com/search?hl=de&q=Eu ... btnG=Suche
http://www.springerlink.com/index/j2p7684157367512.pdf
"Eu2O3 is stable towards H2 reduction below 1473 K"
Отлично, "Eu2O3 стабилен по отношению к восстановлению с помощью H2 при температуре 1473 K", значит выше 1473 K (1200 °C) Eu2O3 уже нестабилен и восстанавливается водородом до EuO по уравнению Eu2O3+H2→2EuO+H2O
Если CO сам не подойдёт для восстановления Eu2O3 по уравнению Eu2O3+CO→2EuO+CO2 то его можно обменять на H2 при 400 °C: Ca(OH)2+CO→CaCO3+H2


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 07 Dec 2010 08:46 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 65145
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Если Eu2O3 восстанавливается водородом выше 1200 °C, допустим на 1-2%, то такая реакция имеет место, но с препаративной точки зрения (получения веществ) она не представляет интереса.
Реакция
Ca(OH)2+CO→CaCO3+H2
не имеет место, даже если таковая написана в каком-то учебнике. С СО реагирует вода, а не Ca(OH)2. Полученный СО2 может поглощаться СаО, но объединять все в одну кучу некорректно.

P.S. Советую все-таки посмотреть Некрасова и Реми: там гораздо больше интересного, чем в гугле.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 07 Dec 2010 17:54 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 03 Dec 2010 01:14
Posts: 88
Нашёл термохимический цикл:
http://www.chemengr.ucsb.edu/~ceweb/mcf ... uction.pdf
Если это правда, то...
1. 2EuO+H2O->Eu2O3+H2 (390 °C)
2. 2I2+2SrO->2SrI2+O2 (323 °C)
3. Eu2O3+SrI2->2EuO+I2+SrO (1000 °C)
Итог 2H2O->2H2+O2
Если использовать для этого солнечные печи, то можно запасти солнечную энергию избегая использования до сих пор дорогущих солнечных батарей.

Избавляемся от стадии 1 и тогда итог будет 2Eu2O3->4EuO+O2


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 07 Dec 2010 18:42 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 65145
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Европий и иод также не относятся к дешевым вещам, кроме того, непонятно зачем использовать именно стронций.
Простая система с нагревом теплоносителя сконцентрированными солнечными лучами и последующим получением электрической энергии будет и проще, и надежнее, и эффективнее.

P.S. Солнечная энергетика одна из самых дорогих и неэкологичных.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 07 Dec 2010 21:42 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 03 Dec 2010 01:14
Posts: 88
Vladimir wrote:
Европий и иод также не относятся к дешевым вещам,

Понятно. Но небольшие количества (граммы) европия стоят только лишь десятки евро. Меня интересует химический эксперимент, а не промышленное производство.
Иодид калия мне предложили в аптеке - 50 грамм стоят 12,50 EUR, большая часть массы этого вещества приходится на иод:
127/(39+127)=127/156=81,41
Quote:
кроме того, непонятно зачем использовать именно стронций.

Потому что удалось найти именно реакцию оксида европия (III) с иодидом стронция, с получением оксида европия (II), оксида стронция и иода.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 07 Dec 2010 22:16 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 65145
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
SupFanat wrote:
Понятно. Но небольшие количества (граммы) европия стоят только лишь десятки евро. Меня интересует химический эксперимент, а не промышленное производство.

Описанный термохимический цикл не является серьезным. Судя по всему кто-то хотел отчитаться за некоторое количество млн. долл., впустую потраченных на бесперспективное исследование.
Если вас интересуют эксперименты с европием - посмотрите Брауера и выберите какую-то методику синтеза, доступную по вашим возможностям.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 09 Jan 2011 01:50 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 03 Dec 2010 01:14
Posts: 88
Vladimir wrote:
Соединения двухвалентного европия - сильные восстановители. Реакция металлического европия с кислотой в водных растворах дает соли трехвалентного европия. Если не ошибаюсь, хлорид европия (II) образуется при реакции металла и хлороводорода в неводной среде. Другой путь получения двухвалентного европия - электрохимическое восстановление (почти наверняка - в неводной среде).

Реакция
Eu2O3->4EuO+O2
протекать не будет,
В реакции
FeCl2+2EuCl2->Fe+2EuCl3
вместо железа будет выделяться водород (из воды).
Насчет возможности восстановления оксида европия (III) водородом при нагревании - посмотрите Некрасова, там должно это быть. Думаю, что для восстановления Eu2O3 до EuO нужны восстановители посильнее.

Знаете, обычно я Вам доверяю, но в случае с таким нетипичным металлом как европий и Вы имеете право на ошибку.
По литературным данным
Quote:
Реагируя с водой, европий образует растворимое соединение Eu(OH)2 · 2H2O. Оно желтого цвета, но при хранении постепенно белеет. По-видимому, здесь происходит дальнейшее окисление кислородом воздуха до Eu2O3.

http://n-t.ru/ri/ps/pb063.htm


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 09 Jan 2011 08:34 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 65145
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
В другой теме я уже процитировал, что в науке есть правило:
Не доверяй и перепроверяй.
Тем более, лантаноидами я не занимался, просто немного интересовался двухвалентными ванадием и хромом. В этом контексте попадался и двухвалентный европий.
Противоречий не вижу. Я писал, что металлический европий дает с кислотами соединения Eu(III), насчет реакции с водой - возможно образуется и Eu(OH)2, но чтобы убедиться нужно посмотреть литературу посерьезнее (по химии РЗЭ). Автор статьи о лантаноиде в Популярной библиотеке химических элементов вполне мог быть и физиком, а последних больше интересуют лазеры и люминофоры, чем формулы соединений.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 09 Jan 2011 20:47 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 03 Dec 2010 01:14
Posts: 88
Насколько я знаю, степень окисления +2 играет ключевую роль в химии европия, хотя соедидения европия (II) и являются довольно сильными восстановителями
- довольно низкая температура плавления металлического европия 1099 K (826 °C) объясняется тем что его кристаллическая решётка состоит из ионов Eu2+ и свободных электронов, а не из ионов Eu3+ и свободных электронах
- особой лёгкостью перехода металлического европия в соединения европия (II) объясняется тот факт что этот лантаноид является наиболее реакционноспособным
- для выделения европия из смеси лантаноидов используется катодное восстановление ионов Eu3+ до Eu2+ с последующим осаждением труднорастворимого сульфата европия (II) EuSO4


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 09 Jan 2011 22:13 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 65145
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Одно дело аргументы, другое - факты. Остановимся на последних. Посмотрел книгу
Л.Н. Комисаров (ред.) Соединения редкоземельных элементов (сульфаты, селенаты, теллураты и хроматы). Москва. Наука. - 1986.
viewtopic.php?f=15&t=35&p=10153&hilit=%D0%A1%D0%BE%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F+%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BA%D0%BE%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85+%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2#p10153
Оказывается, соединения европия (в водном растворе) получают примерно теми же методами, как и двухвалентный ванадий или двухвалентный хром. Немного написано также про другие лантаноиды в степени окисления (II).
Attachment:
EuSO4.jpg
EuSO4.jpg [ 279.18 KiB | Viewed 15012 times ]


Кстати, раньше я планировал попробовать аналогичные вещи с фосфатами (внедрение в кристаллическую решетку нерастворимых фосфатов двухвалентных катионов с сильными восстановительными свойствами), подумывал также о фосфате трехвалентного кобальта (анодное окисление аналогично сульфату кобальта (III) ).
Но все это так и осталось нереализованным.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 09 Jan 2011 23:22 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 03 Dec 2010 01:14
Posts: 88
Я неправ? И низкая температура плавления, и крайне высокая реакционная способность европия не являются следствиями наличия у него двухвалентного состояния, которое пусть не очень устойчиво, но всё же самое устойчивое из всех лантаноидов?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 10 Jan 2011 10:12 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 65145
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Не вижу предмета спора.
То, что европий проявляет степень окисления +2, ни у кого не вызывает сомнения. В водном растворе эта степень окисления неустойчива, поскольку европий и другие лантаноиды в степени окисления +2 - сильные восстановители. Поэтому пытаться получить соли двухвалентных лантаноидов лучше в неводных растворах (а еще лучше "сухим способом").
Следует также учитывать, что устойчивость соединений в водных (или неводных) растворах - только часть картины. Почти наверняка можно подобрать условия, в которых двухвалентный европий будет более устойчив, чем трехвалентный.
Например, монооксид кремния SiO при стандартных условиях термодинамически неустойчив, но во время выращивания кристаллов высокочистого кремния из расплава (по Чохральскому) образование монооксида кремния составляет серьезную проблему.
_____________
Единственное, говорить о валентности элемента в металлической фазе некорректно.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 10 Jan 2011 21:14 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 03 Dec 2010 01:14
Posts: 88
Vladimir wrote:
Не вижу предмета спора.
То, что европий проявляет степень окисления +2, ни у кого не вызывает сомнения. В водном растворе эта степень окисления неустойчива, поскольку европий и другие лантаноиды в степени окисления +2 - сильные восстановители. Поэтому пытаться получить соли двухвалентных лантаноидов лучше в неводных растворах (а еще лучше "сухим способом").
Следует также учитывать, что устойчивость соединений в водных (или неводных) растворах - только часть картины. Почти наверняка можно подобрать условия, в которых двухвалентный европий будет более устойчив, чем трехвалентный.
Например, монооксид кремния SiO при стандартных условиях термодинамически неустойчив, но во время выращивания кристаллов высокочистого кремния из расплава (по Чохральскому) образование монооксида кремния составляет серьезную проблему.
_____________
Единственное, говорить о валентности элемента в металлической фазе некорректно.

У кого нибудь есть сомнения что из всех двухвалентных лантаноидов самый устойчивый это двухвалентный европий? Или с этим согласны все?
В металлической фазе валентность не имеет смысла, степень окисления всегда равна 0, однако кристаллические решётки металлов всегда состоят из катионов металлов и свободных электронов. А неметаллы образуют атомную или молекулярную кристаллическую решётку. Наверное полуметаллы это те химические элементы, которые в разных аллотропных формах образуют то ионную, то атомную, то молекулярную кристаллическую решётку.

Я читал что при одновременном помещении в расплавленное силикатное стекло оксида европия (III) и металлического молибдена наблюдается окисление молибдена (наверное до смеси оксида молибдена (IV) и оксида молибдена (VI)).


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Получение соединений европия (II) и их химические свойст
PostPosted: 10 Jan 2011 22:07 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 65145
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
У меня лично сомнений нет: европий обычно и приводят как пример лантаноида, который проявляет степень окисления (+2). Другое дело, что для лантаноидов эта степень окисления не характерна. Двухвалентный европий разлагает даже воду при комнатной температуре.
SupFanat wrote:
Я читал что при одновременном помещении в расплавленное силикатное стекло оксида европия (III) и металлического молибдена наблюдается окисление молибдена (наверное до смеси оксида молибдена (IV) и оксида молибдена (VI)).

Возможна реакция молибдена с диоксидом кремния.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 16 posts ] 

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 8 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group