Парадоксы в химии

[St2Ra3nn8ik]

6 часов назад, Paul_S сказал:

Разве? По-моему, из него просто видимый свет (фиолетовый) валентный электрон выбивает.

У цезия валентный электрон настолько хлипко держится, что его даже ближний ИК вышибает (на этом основано действие ФЭ и ФЭУ с цезиевыми фотокатодами). А цвет ему придают переходы электронов более глубоких оболочек (как и золоту).

[chemister2010]

7 часов назад, Paul_S сказал:

Вообще, некоторые вещества действительно ведут себя парадоксально. Меня, например, всегда удивляло, что карбонилы металлов нерастворимы в воде, несмотря на высокую полярность связи СО. Или вот, например, ванадий. Он находится до водорода в ряду напряжений, однако в кислотах не растворяется. Можно подумать, что он пассивирован оксидной пленкой наподобие хрома или титана. Однако ванадий при этом легко ржавеет, переходя в нечто темносинее, гидратированный VO2, наверно. Так себя ведет обычный ванадий-реактив, в виде крупных опилок. Возможно, кто-то вспомнит другие примеры парадоксального химического поведения.

 

Парадоксов в химии множество. Я как-то собирал про натрий: и с иодом он реагировать не хочет, и раствор в аммиаке разделяется на 2 слоя разного цвета, и степень окисления -1 у него есть, и этилнатрий реагирует с ртутью с образованием газов и амальгамы натрия. 

И таких примеров есть у каждого элемента, причем что-нибудь необычное можно найти даже у вроде неинтересных соединений. Типа того, что хлорид цезия понижает вязкость воды и может создавать градиент концентраций в ультрацентрифуге. 

[Paul_S]

1 час назад, chemister2010 сказал:

 

Парадоксов в химии множество. Я как-то собирал про натрий: и с иодом он реагировать не хочет, и раствор в аммиаке разделяется на 2 слоя разного цвета, и степень окисления -1 у него есть, и этилнатрий реагирует с ртутью с образованием газов и амальгамы натрия. 

И таких примеров есть у каждого элемента, причем что-нибудь необычное можно найти даже у вроде неинтересных соединений. Типа того, что хлорид цезия понижает вязкость воды и может создавать градиент концентраций в ультрацентрифуге. 

На мой взгляд, необычные свойства и парадоксальные свойства - это не одно и то же. Приведенные здесь примеры необычны, но не парадоксальны. Что натрий не реагирует с иодом, по моему, байка. Два слоя и фенол с водой образует, и у этих слоев будут разные оптические свойства. СО -1 соответствует заполнению s-орбитали натрия, это не невероятно. Реакция этилнатрия со ртутью - это редокс-процесс, ртуть фактически окисляет карбанион. В амальгаме натрий в значительной мере окислен, а ртуть восстановлена, не зря натрий растворяется в ртути со вспышкой. Хлорид цезия, видимо, разрушает структуру водородных связей в воде, а градиент концентраций в центрифуге возникает за счет массивности ионов цезия.

Все это необычно, но не парадоксально. Парадоксально - это когда свойство отрицает само себя. Например, нерастворимость карбонилов в воде не стыкуется с полярностью СО-связей в них. Более того, по данным РСА, производные карбонилов не образуют водородных связей СО^...НО с водой или спиртами в их структуре. При том, что они могут координировать кислородом ионы щелочных металлов. Т.е., СО-группы в карбонилах полярны, но гидрофобны. Их поведение парадоксально. 

[Poisk57]

В 31.03.2022 в 09:22, Trepetsky сказал:

И там он жёлтый. Я просил ссылку на надпероксид цезия, откуда информация, что из-за него цезий жёлтый?

Просто на самом деле цезий жёлтый из-за релятивистских эффектов. Поэтому и спрашиваю.

Даю ссылку. Если эта не нравится, поищите в Яндексе. Пероксид цезия - вещество известное. Там же, кстати, посмотрите и плотность этого вещества. Увидите, что она в 2 раза выше, чем у цезия-металла. Поэтому, когда жёлтый цезий нагревают теплом руки, он расплавляется и становится похожим на ртуть. То есть, белого цвета, если судить по видео, которое показал Paul_S.

[Poisk57]

В 30.03.2022 в 20:14, chemister2010 сказал:

 

А что вы хотите узнать? Давайте  по чуть-чуть разберем каждый факт.

 

Столкновение электронных оболочек есть. Основано оно на отталкивании отрицательных зарядов электронов друг от друга. При столкновениях электронные оболочки деформируются. Это даже может привести к химической реакции.

 

Второй парадокс вообще высосан из пальца. В первом парадоксе автор говорит о почти пустом атоме, а во втором вдруг стало тесно. Электронам плевать как их назвали люди, они располагаются по энергетическим уровням и им там не тесно, а вполне удобно. 

 

3 парадокс основан на разном уровне энергий s, p, d и f-электронов, плюс релятивистское сжатие.

 

Про формальдегид - это упрощенные знания из школы, где смещение электронов описывают как полный переход заряда. Есть и более необычные молекулы. 

 

Забавно, что катион водорода описан как "слабый". Хотя голый протон обладает очень высокой концентрацией положительного заряда и способен смещать электронные пары даже у инертных газов. То что ему не всегда  выгодно забрать электрон себе, говорит о не очень прочной связи протона с электроном в водороде. 

 

Делокализация электронных пар в бензоле долго доходила до химиков и вызывала много споров, и до сих пор еще вызывает (правда для более сложных молекул).

 

Металлический блеск один из признаков электронного металлического газа. В жидкости он тоже есть.

 

С цветными металлами - это особенности поглощения ими света.

Про цезий сказали выше. 

Путать цвет металлов с их коллоидами вообще неприлично. У золота коллоиды дают все цвета радуги. На просвет металлы часто имеют другой цвет. В очень тонких слоях золото зеленое. Это разница между цветами пропускания и отражения. Вас же не удивляет, что смотрясь в зеркало, вы себя видите в нормальном цвете, хотя если посмотреть на зеркало с торца - оно зеленое.

 

Скорость электронов в проводнике измеряется в миллиметрах в секунду, а скоростью света обладает электромагнитное поле, которое передает взаимодействие между электронами.

Электропроводность никак не коррелирует с химической активностью.

 

Серебро вполне достаточно растворяется в воде, чтоб обеззараживать воду. Правда переходит в воду оно в основном в виде оксида, который есть в виде очень тонкой пленки на металле.

 

Реакция серебра с сероводородом и его потемнение от этого - вполне известный факт. 

 

 

Вы, по-моему, читали невнимательно. Во втором случае, автора удивляет почему на самом ближнем к ядру уровне всего 2 электрона. Нет, есть, конечно, принцип Паули, правило Клечковского и т.д. Но, эти правила чисто эмпирические. Про формальдегид там не говорится про полное смещение заряда. Не придумывайте. А, как я посмотрел об этом веществе более подробно, то действительно. Вместо того, чтобы обменяться связями, с образованием воды и элементарного углерода, при температуре выше 300 градусов, он разваливается на угарный газ и водород. Не странно?

Далее. Вы, вот подтверждаете, что электропроводность никак не коррелирует с химической активностью. А чем определяется химическая активность металлов?

[chemister2010]

Надпероксиды рубидия и калия тоже желтые, но сами металлы не желтые. К тому же большинство фото цезия - это ампулы заполненные аргоном, с которым цезий не реагирует. К тому же надпероксиды - желтые, но без металлического блеска, который присущ металлам.

 

С числом электронов, чаще всего отвечают "потому что такие законы природы". А на вопрос "А посему они именно такие" приходится уже уходить в философию. "Антропный принцип вселенной" и "так получилось". 

 

Чтоб обменяться связями нужно сначала порвать те связи, которые есть. Легче всего рвутся одинарные связи, чем двойные. При сильном нагревании формальдегид уже может дать воду и сажу, как вы хотели.

 

Наличие электронного газа обусловлено валентными электронами (за счет которых и проявляется активность металлов), но вторым фактором выступает кристаллическая решетка - по ней должно быть удобно двигаться электронам:

https://elementy.ru/trefil/21089/Elektronnaya_teoriya_provodimosti

 

Изменено 1 Апреля, 2022 в 18:17 пользователем chemister2010

[yatcheh]

сплавы золота с никелем и медью вообще могут быть любого цвета - и белого, и жёлтого, и зелёного, и синего.

Вся поллитра.

[Poisk57]

12 часов назад, chemister2010 сказал:

Надпероксиды рубидия и калия тоже желтые, но сами металлы не желтые. К тому же большинство фото цезия - это ампулы заполненные аргоном, с которым цезий не реагирует. К тому же надпероксиды - желтые, но без металлического блеска, который присущ металлам.

 

С числом электронов, чаще всего отвечают "потому что такие законы природы". А на вопрос "А посему они именно такие" приходится уже уходить в философию. "Антропный принцип вселенной" и "так получилось". 

 

Чтоб обменяться связями нужно сначала порвать те связи, которые есть. Легче всего рвутся одинарные связи, чем двойные. При сильном нагревании формальдегид уже может дать воду и сажу, как вы хотели.

 

Наличие электронного газа обусловлено валентными электронами (за счет которых и проявляется активность металлов), но вторым фактором выступает кристаллическая решетка - по ней должно быть удобно двигаться электронам:

https://elementy.ru/trefil/21089/Elektronnaya_teoriya_provodimosti

 

Калий и рубидий, в обычных условиях, образуют белую перекись. Цезий - только пероксид, причём с малейшими следами кислорода. Его и используют, чтобы из газов удалять следы кислорода. А тонкая плёнка пероксида способна существенно изменить цвет.

По строению электронной оболочки, тут вылезает принципиальное непонимание строения атома. И это не просто отвлечённая философия. Вот смотрите. На 1 этаже, есть, почему-то, только 2 стула для Серёжи. Пете разрешено заходить не ниже 2 этажа, Диме не ниже третьего. А Федя уже на 5. А как же влияние многозарядного ядра? Почему в зависимости от этого, не происходит перераспределение внутренних этажей? Где же влияние многозарядности? Отсюда, все рассуждения про "релятивистские эффекты", "лантаноидное сжатие", получается "повисают в воздухе". Поэтому, я удивление автора, по этому поводу, поддерживаю.

По формальдегиду, Вашей версии не хватает 600 градусов. Понимаете? Вода при 300 ещё слишком крепкая. Поэтому, если бы возникла вода и сажа, то она так бы там и осталась. Но, там, извините, угарный газ и водород.

Про электронный газ рассуждают давно. Но, эта версия не вызывает доверия. В кинескопах, например, электронный луч может существовать только в глубоком вакууме. При появлении вещества, он сразу распадается. А здесь плотное вещество. Кроме того, специалисты-физики мне объясняли, что ток всегда движется по поверхности, хотя и зависит от сечения проводника.

[Poisk57]

2 часа назад, Poisk57 сказал:

Калий и рубидий, в обычных условиях, образуют белую перекись. Цезий - только пероксид, причём с малейшими следами кислорода. 

 

Извините. Имел ввиду надпероксид цезия. 

[chemister2010]

3 часа назад, Poisk57 сказал:

Извините. Имел ввиду надпероксид цезия. 

 

Рубидий с воздухом сразу дает надпероксид, калий - смесь пероксида и надпероксида. При разрезе в аргоне и при плавлении цезий тоже серебристо-желтый. 

 

Еще раз про формальдегид. Вода там образуется только по вторичной реакции угарного газа с водородом, так как разрыв двойной связи углерода с кислородом требует приличных затрат энергии.

 

Есть путаница понятий. Ток - это измеряемое электромагнитное поле, а не электроны. Электроны движутся через кристаллическую решетку и это происходит довольно медленно.