Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Азиды щелочных металлов

Азид цезия CsN3.

Получение. Азид цезия может быть также получен путем нейтрализации 3%-ного раствора HN3 водным раствором чистого CsOH с последующим концентрированием раствора на паровой бане, подкисле- нии азотистоводородной кислотой и добавлении к охлажденному на ледяной бане раствору двух объемов спирта. Осадок после отфильтровывания, промывания спиртом и эфиром получается в виде мелких игольчатых кристаллов.

Свойства. Очень хорошо растворим в воде. В 100 г воды при 0° С растворяется 224,2 г, при 16° С -- 307,4 CsN3. В 100 г абсолютного спирта при 16° С растворяется 1,0366 г азида цезия. В абсолютном эфире не растворяется. Водный раствор имеет щелочную реакцию. Азид цезия гигроскопичен. После длительного высушивания в эксикаторе над серной кислотой становится безводным.

При нагревании на металлической пластинке ведет себя подобно азидам калия и рубидия. В капилляре плавится при 318--320° С. При дальнейшем нагревании слабо вспыхивает, оставляя серебристый налет цезия. Теплота образования 2,37 ккал/моль. От удара не взрывается.

Сравнительная таблица

Азиды свойства

температура плавления, ° С.

Рас-ть в воде, (г в 100г воды при комнатной температуре)

Энергия активации, ккал/моль

Eкр решётки

Теплота образования, кал/г

Плотность, г/см3

LiN3

245*

66,41

19,1

194

NaN3

275**

41,7

10-34

92

1,847

KN3

343

49,6

41,5

330

2,038

RbN3

330

107

155

70

2,937

CsN3

326

307

2307

* - со взрывом; **- с разложением

Применение азидов щелочных металлов и других азидов

Получение чистых щелочных металлов из азидов щелочных металлов. Свойство азидов распадаться при нагревании можно использовать для получения чистейшего азота. Зурман и Клюзиус использовали это свойство азидов для получения чистейших щелочных металлов -- натрия, калия, рубидия и цезия. Литий они не получали, так как опыты производились в стеклянном приборе (натрий и калий в приборе из иенского стекла, рубидий и цезий -- из кварцевого, литий же, температура разложения которого ниже своей температуры плавления, действовал на это стекло). Опыты разложения азидов производились в высоком вакууме, результаты которых следущие

NaN3

KN3

RbN3

CsN.

Температура плавления, °С

--

343

330

326

Температура начала разложения,°С

275

355

395

390

Выход металла, %

100

80

60

90

Азид натрия разлагается при температуре ниже своей температуры плавления. По окончании разложения азидов выделившийся металл перегоняли и собирали в соответствующем приемнике. Как видно из приведенных данных, распад азидов на металл и азот не идет количественно, в особенности при опытах с рубидием получается значительный остаток. Остаток от разложения азида рубидия, кроме силиката и неразложившегося азида, содержал 80% нитрида рубидия, остаток от цезия--70% нитрида цезия. Тот факт, что с увеличением относительной атомной массы металла (до цезия) выход металла уменьшается, объясняется тем, что прочность щелочных азидов с увеличением атомной массы металла возрастает, а нитридов падает.

Можно получать небольшие количества калия, рубидия и цезия разложением их солей металлическим барием, полученным из азида бария. Для этого каплю раствора азида бария и данной соли помещают в стеклянную трубку, быстро выпаривают досуха и при легком нагревании в высоком вакууме разлагают азид бария на металл и азот. Во время нагревания азот откачивают насосом. После того как азид разложился и выделившийся барий вытеснил металл взятой соли, стеклянную трубку отделяют от насоса; затем, нагревая выделившийся металл, перегоняют его в приемник. Для получения цезия берут каплю раствора хлористого цезия с азидом бария (1,3 г CsCl и 5 мл 16%-ного раствора Ba(N3)2, и выпаривают ее при обыкновенной температуре (во избежание гидролиза). При медленном нагревании азид бария начинает разлагаться при температуре 100° С. Выделившийся металлический барий вытесняет цезий из его соединения (при 250°С) и при 350°С реакция кончается.

Подобным образом можно получить металлический калий и рубидий. Для натрия этот способ не удобен, так как натрий перегоняется при значительно более высокой температуре.

Этот способ удобнее для получения металлического цезия и рубидия, чем непосредственное разложение их азидов, так как процесс идет при значительно более низкой температуре.

Следует так же отметить, что азид натрия может быть использован для получения нитридов некоторых металлов, таких как нитрид титана, вольфрама, хрома, молибдена:

MeO2 + 4NaN3 +xMe = (x+1)MeN + 2Na2O + ((11- x)/2)N2

Которые в свою очередь применяются как жаропрочные материалы, и для создания износостойких и декоративных покрытий, (поверхности «позолоченых» зубных протезов и куполов в церквях сделаны зачастую из нитрида титана).

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее