• Выделения после йодоксида


    Применение свечей Йодоксид может вызвать зуд влагалище И если зуд появился во время лечения Йодоксидом то стоит ли прекращать лечение йодоксидом и каким препратом тогда лучше лечить этот зуд творожистые выделения молочницу - Гинекология

    анонимно, Женщина, 27 лет

    Здравствуйте! Мне 27 лет, 19 февраля 2015 г была у гинеколога по поводу планирования беременности, после осмотра зеркалом врач поставил диагноз – эрозия шейки матки и выписал свечи йодоксид по 1 шт 2 раза в сутки в течении 10 дней. Также взял обычный мазок и на цитологию, но результаты исследований будут в начале марта только. Предписания врача выполняю с 20.02. В городе карантин во многих учерждениях, какой то вирус ходит или грипп, с вечера 20.02 Муж заболел, и я стала принимать циклоферон по схеме 1,2,4,6,8 сутки, чтобы тоже не заболеть. Но 23.02 Вечером появилась боль в горле и течение из носа, утром 24.02 В аптеке посоветовали кроме циклоферона принимать еще анвимакс + граммидин + шалфей + снуп для носа + аскорбинку, купила, стала лечиться, но вечером все же поднялась тем-ра до 38, в итоге пила парацетомол, никаких антибиотиков не принимала, все это время продолжала ставить свечи йодоскид , заметила какую то сухость и дискомфорт во влагалище, затем появилсялегкий зуд. А 25.02 Зуд усилился, но выделений и резких запахов не было, продолжала ставить свечи и смазывать снаружи детским кремом потому, что думала, что йодоксид поможет с этой новой проблемой, но нет... Температура скакала + сильный кашель, вчера 26.02 Днем выпила таблетку азитромицина, хоть и понимаю, что антибиотик может усугубить ситуацию, но так как нахожусь в командировке не могу отлежаться в постели, выхода не было, приняла за день вчера еще 3 капсулы бифиформа, сегодня тоже его пью. Вчера же появились белые комковатые выделения, зуд еще сильнее. Теперь не пойму, что у меня: молочница из-за ослабленного иммунитете на фоне орви или побочное действие йодоксида…. До этого молочницу успешно лечила несколько раз ливаролом, а недавно вычитала, что при частом или длительном использовании возникает лекарственная устойчивость у возбудителя, решила не использовать его. Сейчас нахожусь в командировке, симптомы не дают работать нормально, к врачу смогу попасть только после 9 марта, результаты мазка тоже не знаю. Что делать, чтобы не навредить себе? Продолжать ставить йодоксид или лечить молочницу другими препаратами?

    Йод

    Химический элемент йод относится к галогенам и неметаллам. Он был открыт в 1811 году Бернаром Куртуа.

    Зона данных

    Классификация: Йод - это галоген и неметалл
    Цвет: голубовато-черный твердый, фиолетовый пар
    Атомный вес: 126,9045
    Состояние: цельный
    Температура плавления: 113.5 o С, 386,6 К
    Температура кипения: 184 o С, 457 К
    Электронов: 53
    Протонов: 53
    Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 74
    Электронные оболочки: 2,8,18,18,7
    Электронная конфигурация: [Kr] 4d 10 5s 2 5p 5
    Плотность при 20 o C: 4.93 г / см 3
    Показать больше, в том числе: температуры, энергии, окисление,
    реакции, соединения, радиусы, проводимости
    Атомный объем: 25,74 см 3 / моль
    Состав: слоев I 2
    Удельная теплоемкость 0,214 Дж г -1 К -1
    Теплота плавления 15,52 кДж моль -1 из I 2
    Теплота распыления 107 кДж моль -1
    Теплота испарения 41.57 кДж моль -1 из I 2
    1 st энергия ионизации 1008,4 кДж моль -1
    2 nd энергия ионизации 1845,8 кДж моль -1
    3 rd энергия ионизации 3184 кДж моль -1
    Сродство к электрону 295,16 кДж моль -1
    Минимальная степень окисления –1
    Мин.общее окисление нет. 0
    Максимальное число окисления 7
    Макс. общее окисление нет. 7
    Электроотрицательность (шкала Полинга) 2,66
    Объем поляризуемости 5 Å 3
    Реакция с воздухом нет
    Реакция с 15 M HNO 3 легкая, ⇒ HIO 3
    Реакция с 6 M HCl нет
    Реакция с 6 М NaOH легкая, ⇒ OI - , I -
    Оксид (оксиды) I 2 O 5 , I 4 O 9 , I 2 O 4
    Гидрид (-ы) HI
    Хлорид (ы) ICl, ICl 3
    Атомный радиус 140 вечера
    Ионный радиус (1+ ион)
    Ионный радиус (2+ ионов)
    Ионный радиус (3+ ионов)
    Ионный радиус (1-ионный) 206 часов
    Ионный радиус (2-ионный)
    Ионный радиус (3-ионный)
    Теплопроводность 0.45 Вт м -1 K -1
    Электропроводность 1,0 x 10 -5 См -1
    Температура замерзания / плавления: 113,5 o С, 386,6 К

    Открытие йода

    Доктор Дуг Стюарт

    Йод был открыт Бернаром Куртуа в 1811 году во Франции.

    Куртуа пытался извлечь хлорид калия из морских водорослей. После кристаллизации хлорида калия он добавил к оставшейся жидкости серную кислоту.

    Это, что довольно неожиданно, произвело пурпурный пар, который конденсировался в темные кристаллы. Это были первые кристаллы йода в истории.

    Куртуа изучил это новое вещество и обнаружил, что оно хорошо сочетается с фосфором и водородом, но не образует легко соединений с углеродом или кислородом.

    Он также обнаружил, что при смешивании с аммиаком он образует твердое вещество коричневого цвета (трииодид азота), которое взрывается при малейшем прикосновении.

    Название «Йод» происходит от греческого слова «иод», что означает фиолетовый.Пурпурный пар йода показан ниже на фотографии Матиаса Мольнара.

    Химические часы реакции - удивительные изменения цвета.

    Кристаллы йода сублимируются (переходят из твердого состояния в газ, но не в жидкое), а затем снова замерзают в твердый йод.

    Кристаллы йода. Фото Бена Миллса.

    Внешний вид и характеристики

    Вредное воздействие:

    В малых дозах йод слабо токсичен, а в больших количествах очень ядовит.Элементарный йод является раздражителем, который может вызывать язвы на коже. Пары йода вызывают сильное раздражение глаз.

    Характеристики:

    Йод - голубовато-черное блестящее твердое вещество. Хотя он менее реакционноспособен, чем элементы над ним в группе 17 (фтор, хлор и бром), он все же образует соединения со многими другими элементами.

    Хотя йод не является металлом, он проявляет некоторые металлические свойства.

    При растворении в хлороформе, четыреххлористом углероде или сероуглероде йод дает растворы пурпурного цвета.Он плохо растворяется в воде, образуя желтый раствор.

    Использование йода

    Йод важен в медицине как в радиоактивной, так и в нерадиоактивной формах. Йодид и тироксин, содержащий йод, используются в организме.

    Раствор, содержащий йодид калия (KI) и йод в спирте, используется для дезинфекции внешних ран. Элементарный йод также используется в качестве дезинфицирующего средства.

    Иодид серебра используется в фотографии.

    Йод иногда добавляют в поваренную соль для предотвращения заболеваний щитовидной железы.

    Другие области применения йода включают катализаторы, корм для животных, печатные краски и красители.

    Численность и изотопы

    Изобилие земной коры: 450 частей на миллиард по весу, 73 части на миллиард по молям

    Изобилие солнечной системы: частей на миллиард по весу, частей на миллиард по молям

    Стоимость, чистая: 8,3 $ за 100 г

    Стоимость, оптом: $ за 100 г

    Источник: В природе йод встречается в форме иодид-ионов, в основном в морской воде.Он попадает в пищевую цепочку через водоросли и другие морские растения. Йод содержится в некоторых минералах и почвах.

    В промышленных масштабах йод добывается на севере

    .

    Йод

    Хотя, по сравнению со многими другими элементами, йод производится в небольших количествах, он, тем не менее, имеет множество применений. Прежде всего, он необходим человеку для синтеза гормонов щитовидной железы, тироксинов, необходимых для роста и развития. Они расположены в щитовидной железе.

    Использование йода

    Йод легко поглощает рентгеновские лучи и используется в качестве контрастирующего агента при медицинской рентгенографии. Йод также присутствует во многих фармацевтических препаратах и ​​противомикробных средствах (дезинфицирующих и антисептических средствах).

    Рис. 1 Использование йода.

    Йодат кальция, йодат калия и йодид калия входят в число йодсодержащих соединений, добавляемых в корма для животных и в соль для употребления в пищу людьми для предотвращения заболеваний, вызванных недостатком йода и йодид-ионов в организме.

    Годовое производство йода

    Данные о производстве в Соединенных Штатах были ниже, но, по оценкам, они составляют около 5% от мирового производства (iofina.com).

    Из раскрытых объемов Чили (66%) и Япония (32%), безусловно, являются крупнейшими производителями.
    Данные из:
    US Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, 2016.

    Рис. 2 Йод производится в виде маленьких шариков, известных как гранулы.
    Приллированный йод прост в обращении и не содержит пыли.
    С любезного разрешения Godo Shigen Sangyo Co., Ltd.

    Производство йода

    Йод получают из:
    a) рассола, содержащего иодид-ионы (в частности, рассолов, прилегающих к месторождениям нефти и природного газа)
    b) нитратных руд

    (а) Из рассола

    Рассол, содержащий 100–150 частей на миллион йода в виде иодид-ионов (количество зависит от источника), очищают и подкисляют серной кислотой.Затем его хлорируют для высвобождения йода:

    Для очистки йода используются два способа:
    i) метод продувки
    ii) ионообменный метод

    (i) Метод продувки

    Освободившийся йод удаляется в экстракционной башне встречным потоком воздуха, этот процесс известен как предотвращение выброса. Богатый йодом воздух проходит в абсорбционную башню, содержащую йодоводородную и серную кислоты, и обрабатывается раствором диоксида серы, который восстанавливает йод до йодоводородной кислоты (рис. 3).

    Рис. 3 Метод продувки для извлечения йода из рассола.
    С любезного разрешения Kanto Natural Gas Development Co., Ltd.

    Большая часть раствора снова вступает в реакцию с хлором, и образующемуся йоду дают осесть, переплавляют, а затем отслаивают.

    Остаток раствора возвращается в абсорбционную башню. Очищенный рассол возвращается к источнику. Получают йод чистотой 99,5%.

    Рис. 4 Вид на продувочные колонны и .
    С любезного разрешения Nihon Tennen Gas Co., Ltd.

    (ii) Ионообменный метод

    Высвобождающийся йод реагирует с иодид-ионами с образованием, главным образом, ионов I3-:

    Ионы I 3 - адсорбируются на анионообменной смоле. Смола переносится в другую колонку, через которую капает раствор диоксида серы для регенерации иодид-ионов (рис. 4).

    Рис. 5 Ионообменный метод извлечения йода из рассола.
    На основе информации Kanto Natural Gas Development Co., Ltd.

    Реакцию можно представить таким образом (поскольку указанное выше равновесие смещается влево по мере реакции йода):

    Как и в процессе продувки, этот раствор снова нагревают с хлором, и йод выделяется и очищается.

    (б) Из нитратных руд

    В Чили йод присутствует в нитратных отложениях в виде иодат-ионов (IO 3 - ).Руда содержит приблизительно 95% нитрата натрия и 5% йодата натрия, NaIO 3 .
    После удаления нитрата натрия кристаллизацией дробленая руда выщелачивается горячей водой. Прозрачный раствор, в котором накапливаются ионы йодата, сливают и охлаждают. Распыление раствора обрабатывают диоксидом серы в абсорбционной башне для высвобождения йода и преобразования его в иодид-ионы:

    Таким образом, общая реакция:

    Раствор абсорбционной башни смешивают с небольшим количеством раствора, содержащего иодат-ионы, для высвобождения свободного йода:

    Твердый йод отделяют от раствора во флотационных камерах.Йод экстрагируют углеводородным растворителем (керосином). Суспензия йода / керосина проходит в реактор и нагревается до 400 К и при давлении выше атмосферного. Расплавленный йод удаляется и охлаждается, чтобы получить твердый продукт, известный как гранулы (рис. 2).

    Рис. 6 Вид резервуара (с правой стороны), в котором хранится ионообменная смола
    на этом участке в Японии.
    С любезного разрешения Nihon Tennen Gas Co., Ltd.

    Дата последнего изменения: 24 сентября 2016 г.

    .

    Тенденции состояния окисления в группе 4

    ТЕНДЕНЦИИ СОСТОЯНИЯ ОКИСЛЕНИЯ В ГРУППЕ 4

     

    На этой странице исследуются степени окисления (степени окисления) элементов 4-й группы - углерод (C), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn) и свинец (Pb). Он рассматривает возрастающую тенденцию элементов образовывать соединения со степенью окисления +2, особенно в отношении олова и свинца.


    Примечание: Если вас не устраивают процессы окисления и восстановления (включая использование степеней окисления), обязательно перейдите по этой ссылке, прежде чем идти дальше.

    Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу.



    Некоторые примеры трендов степеней окисления

    Общая тенденция

    Типичная степень окисления, показанная элементами в группе 4, составляет +4, обнаруживается в таких соединениях, как CCl 4 , SiCl 4 и SnO 2 .


    Предупреждение: Не попадайтесь в ловушку, цитируя CH 4 в качестве примера углерода с типичной степенью окисления +4.Поскольку углерод более электроотрицателен, чем водород, его степень окисления в данном случае составляет -4!


    Однако по мере того, как вы спускаетесь по Группе, появляется все больше и больше примеров, где степень окисления +2, таких как SnCl 2 , PbO и Pb 2+ .

    В случае олова состояние +4 по-прежнему более стабильно, чем состояние +2, но к тому времени, когда вы становитесь лидером, состояние +2 становится более стабильным и доминирует в химическом составе свинца.

     

    Пример из химии углерода

    Единственный распространенный пример степени окисления +2 в химии углерода встречается в монооксиде углерода, CO.Окись углерода является сильным восстановителем, потому что она легко окисляется до двуокиси углерода, где степень окисления более термодинамически стабильна +4.

    Например, окись углерода восстанавливает многие оксиды горячего металла до металла - реакция, которая используется, например, при извлечении железа в доменной печи.

     

    Примеры из химии олова

    К тому времени, когда вы перейдете к группе олова, состояние +2 становится все более распространенным, и существует хороший диапазон соединений олова (II) и олова (IV).Однако олово (IV) по-прежнему является более стабильной степенью окисления олова.

    Это означает, что превратить соединения олова (II) в соединения олова (IV) будет довольно просто. Лучше всего это проявляется в том, что ионы Sn 2+ в растворе являются хорошими восстановителями.

    Например, раствор, содержащий ионы олова (II) (например, раствор хлорида олова (II)), восстанавливает раствор йода до иодид-ионов. При этом ионы олова (II) окисляются до ионов олова (IV).


    Примечание: Для простоты я пишу это уравнение (и несколько следующих) так, как если бы продукт содержал простые ионы олова (IV).На самом деле простых ионов олова (IV) в растворе не существует. В этих примерах они обычно будут частью гораздо более крупного комплексного иона. Не беспокойтесь об этом на этом уровне.


    Ионы олова (II) также восстанавливают ионы железа (III) до ионов железа (II). Например, раствор хлорида олова (II) восстанавливает раствор хлорида железа (III) до раствора хлорида железа (II). При этом ионы олова (II) окисляются до более стабильных ионов олова (IV).

     

    Ионы олова (II) также, конечно, легко окисляются сильными окислителями, такими как подкисленный раствор манганата (VII) калия (раствор перманганата калия).Эту реакцию можно использовать как титрование для определения концентрации ионов олова (II) в растворе.


    Примечание: Если вас не устраивают расчеты титрования (в том числе с использованием манганата калия (VII)), возможно, вас заинтересует моя книга расчетов по химии.


    И в качестве последнего примера. . .

    В органической химии олово и концентрированная соляная кислота традиционно используются для восстановления нитробензола до фениламина (анилина).В этой реакции олово сначала окисляется до ионов олова (II), а затем до предпочтительных ионов олова (IV).


    Примечание: Эта реакция подробно описана в разделе органической химии сайта на странице, посвященной получению фениламина.

    Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу, если вы решите перейти по этой ссылке.



    Примеры из химии свинца

    Со свинцом ситуация обратная.На этот раз степень окисления свинца (II) более стабильна, и существует сильная тенденция для соединений свинца (IV) реагировать с образованием соединений свинца (II).

    Хлорид свинца (IV), например, разлагается при комнатной температуре с образованием хлорида свинца (II) и газообразного хлора:

    . . . и оксид свинца (IV) разлагается при нагревании с образованием оксида свинца (II) и кислорода.

    Оксид свинца (IV) также реагирует с концентрированной соляной кислотой, окисляя некоторые хлорид-ионы в кислоте до газообразного хлора.Опять же, отрыв снижается с +4 до более стабильного состояния +2.

     

    Попытка объяснить тенденции в степенях окисления

    Нет ничего удивительного в нормальной степени окисления группы +4.

    Все элементы в группе имеют внешнюю электронную структуру ns 2 np x 1 np y 1 , где n изменяется от 2 (для углерода) до 6 (для свинца). В степени окисления +4 все эти внешние электроны непосредственно участвуют в связывании.

    По мере того, как вы приближаетесь к нижней части группы, наблюдается возрастающая тенденция к тому, чтобы пара s 2 не использовалась в склеивании. Это часто известно как эффект инертной пары - и является доминирующим в химии свинца.

    Однако простое название «эффект инертной пары» ничего не объясняет. Вам нужно посмотреть на два разных объяснения в зависимости от того, говорите ли вы об образовании ионных или ковалентных связей.


    Примечание: Весьма вероятно, что то, что следует ниже, намного превышает то, что вам нужно для целей UK A level (или его эквивалента) - , и предназначено в основном для интереса. Чтобы быть уверенным, обратитесь к своей программе и, что более важно, к прошлым экзаменационным работам и схемам оценок. Если вы готовитесь к экзамену в Великобритании и еще не сдали его, перейдите по этой ссылке на страницу учебных программ, чтобы узнать, как их получить.


    Эффект инертной пары при образовании ионных связей

    Если элементы в группе 4 образуют ионы 2+, они теряют p-электроны, оставляя пару s 2 неиспользованной.Например, чтобы сформировать ион свинца (II), свинец потеряет два 6p-электрона, но 6s-электроны останутся неизменными - «инертная пара».

    Обычно можно ожидать, что энергия ионизации будет падать по мере того, как вы спускаетесь по группе, когда электроны удаляются от ядра. В группе 4 этого не происходит.

    На этой первой диаграмме показано, как общая энергия ионизации, необходимая для образования ионов 2+, изменяется по мере продвижения вниз по группе. Все значения указаны в кДж / моль -1 .

    Обратите внимание на небольшое увеличение между оловом и свинцом.

    Это означает, что удалить p-электроны из свинца немного сложнее, чем из олова.

    Однако, если вы посмотрите на картину потери всех четырех электронов, расхождение между оловом и свинцом будет гораздо более заметным. Относительно большое увеличение между оловом и свинцом должно быть связано с тем, что пару 6s 2 значительно труднее удалить из свинца, чем соответствующую пару 5s 2 из олова.

    Опять же, все значения указаны в кДж / моль -1 , и две диаграммы имеют примерно одинаковый масштаб.

    Причины всего этого лежат в теории относительности. С более тяжелыми элементами, такими как свинец, происходит так называемое релятивистское сжатие электронов, которое имеет тенденцию притягивать электроны к ядру ближе, чем вы могли бы ожидать. Поскольку они расположены ближе к ядру, их труднее удалить. Чем тяжелее элемент, тем сильнее этот эффект.

    Это влияет на s-электроны гораздо больше, чем на p-электроны.

    В случае свинца релятивистское сжатие делает удаление 6s-электронов энергетически более трудным, чем вы могли ожидать.Термины, выделяющие энергию при образовании ионов (например, энтальпия решетки или энтальпия гидратации), очевидно, недостаточны для компенсации этой дополнительной энергии. Это означает, что образование ионов 4+ в свинце не имеет энергетического смысла.


    Примечание: Если вы хотите узнать больше о релятивистском сжатии, попробуйте поискать в Google электронов релятивистского сжатия - но ожидайте, что вам придется заняться тяжелым чтением!


    Эффект инертной пары в образовании ковалентных связей

    Вам нужно подумать, почему углерод обычно образует четыре ковалентные связи, а не две.

    Внешняя электронная структура углерода в обозначении электронов в ящиках выглядит так:

    Есть только два неспаренных электрона. Однако, прежде чем углерод образует связи, он обычно продвигает один из s-электронов на пустую p-орбиталь.

    Остается 4 неспаренных электрона, которые (после гибридизации) могут образовывать 4 ковалентные связи.

    Стоит предоставить энергию для продвижения s-электрона, потому что тогда углерод может образовывать в два раза больше ковалентных связей.Каждая образующаяся ковалентная связь высвобождает энергию, и этого более чем достаточно для обеспечения энергией, необходимой для продвижения по службе.

    Одно из возможных объяснений нежелания свинца делать то же самое заключается в падении энергии облигаций по мере того, как вы спускаетесь по Группе. Энергия связи имеет тенденцию падать по мере того, как атомы становятся больше, а связующая пара находится дальше от двух ядер и лучше экранируется от них.

    Например, энергии, высвобождаемой при образовании двух дополнительных связей Pb-X (где X представляет собой H или Cl или что-то еще), может больше не хватить для компенсации дополнительной энергии, необходимой для продвижения электрона 6s на пустую орбиталь 6p.

    Конечно, это было бы еще хуже, если бы энергетический зазор между 6s и 6p-орбиталями был увеличен за счет релятивистского сжатия 6s-орбитали.

     
     

    Куда бы вы сейчас хотели пойти?

    В меню группы 4. . .

    В меню «Неорганическая химия». . .

    В главное меню. . .

     

    © Джим Кларк 2004 (изменено в марте 2015 г.)

    .

    Тенденции состояния окисления в группе 4

    На этой странице исследуются степени окисления (степени окисления), принятые элементами группы 4 (углерод (C), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn) и свинец (Pb)). ). Он исследует возрастающую тенденцию элементов к образованию соединений со степенью окисления +2, особенно для олова и свинца.

    Некоторые примеры трендов степеней окисления

    Типичная степень окисления элементов в группе 4 составляет +4, как в CCl 4 , SiCl 4 и SnO 2 .

    CH 4 , однако, не является примером углерода со степенью окисления +4. Поскольку углерод более электроотрицателен, чем водород, его степень окисления -4.

    Однако ниже по группе есть больше примеров со степенью окисления +2, например SnCl 2 , PbO и Pb 2 + . Состояние +4 олова по-прежнему более стабильно, чем состояние +2, но для свинца и более тяжелых элементов состояние +2 является более стабильным; он доминирует в химии свинца.

    Пример из химии углерода

    Единственным распространенным примером углерода в степени окисления +2 является окись углерода CO. Окись углерода является сильным восстанавливающим агентом, потому что он легко окисляется до двуокиси углерода, которая имеет более термодинамически стабильную степень окисления +4. Например, окись углерода восстанавливает многие оксиды горячих металлов до элементарных металлов; Эта реакция имеет много полезных применений, одним из которых является извлечение железа в доменной печи.

    Примеры из химии олова

    Для олова и ниже состояние +2 становится все более распространенным, и существует множество соединений олова (II) и олова (IV).Однако олово (IV) является более стабильной степенью окисления; поэтому соединения олова (II) довольно легко превратить в соединения олова (IV). Лучше всего это иллюстрируется тем, что ионы Sn 2 + в растворе являются сильными восстановителями.

    Раствор, содержащий ионы олова (II) (например, сольватированный хлорид олова (II)), восстанавливает йод до иодид-ионов. При этом ионы олова (II) окисляются до ионов олова (IV).

    Ионы олова (II) также восстанавливают ионы железа (III) до ионов железа (II): хлорид олова (II) восстанавливает хлорид железа (III) до хлорида железа (II) в растворе.При этом ионы олова (II) окисляются до более стабильных ионов олова (IV).

    Кроме того, ионы олова (II) легко окисляются мощными окислителями, такими как подкисленный манганат (VII) (перманганат калия). Эта реакция используется для определения концентрации ионов олова (II) в растворе титрованием.

    В качестве последнего примера, в органической химии олово и концентрированная соляная кислота традиционно используются для восстановления нитробензола до фениламина (анилина).Олово сначала окисляется до ионов олова (II), а затем до предпочтительных ионов олова (IV).

    Примеры из химии свинца

    Со свинцом ситуация обратная. Степень окисления свинца (II) более стабильна; Соединения свинца (IV) вступают в реакцию с образованием соединений свинца (II). Хлорид свинца (IV), например, разлагается при комнатной температуре с образованием хлорида свинца (II) и газообразного хлора:

    Оксид свинца (IV) разлагается при нагревании с образованием оксида свинца (II) и кислорода:

    Оксид свинца (IV) также реагирует с концентрированной соляной кислотой, окисляя хлорид-ионы в кислоте до газообразного хлора.Опять же, отрыв снижается с +4 до более стабильного +2 состояния.

    Объяснение тенденций в степенях окисления

    Нет ничего необычного в стабильности степени окисления +4 в группе 4. Каждый из элементов в группе имеет внешнюю электронную структуру ns 2 np x 1 np y 1 , где n - номер периода, варьирующийся от 2 (для углерода) до 6 (для свинца). В степени окисления +4 все валентные электроны непосредственно участвуют в связывании.

    Ближе к концу группы наблюдается возрастающая тенденция для пары s 2 не участвовать в связывании. Это явление часто называют эффектом инертной пары и является доминирующим в химии свинца. Этому есть два разных объяснения, в зависимости от того, идет ли речь об образовании ионных или ковалентных связей.

    Эффект инертной пары при образовании ионных связей

    Если элементы в группе 4 образуют ионы 2+, они теряют свои p-электроны, оставляя пару s 2 неиспользованной.Например, чтобы сформировать ион свинца (II), свинец теряет два своих 6p-электрона, но 6s-электроны остаются неизменными - «инертная пара».

    Энергии ионизации обычно уменьшаются в группе по мере удаления электронов от ядра. В группе 4 дело обстоит иначе. Эта первая диаграмма показывает, как полная энергия ионизации, необходимая для образования иона 2+, изменяется в зависимости от группы. Значения даны в кДж / моль -1 .

    Обратите внимание на небольшое увеличение между оловом и свинцом. Это указывает на то, что удалить p-электроны из свинца сложнее, чем из олова.

    Однако, если посмотреть на схему потери всех четырех электронов на приведенной ниже таблице, это несоответствие между оловом и свинцом становится гораздо более очевидным. Относительно большое увеличение между оловом и свинцом связано с большей трудностью удаления пары 6s 2 в свинце, чем соответствующей пары 5s 2 из олова.

    (Опять же, все значения в кДж / моль -1 , и две диаграммы имеют примерно одинаковый масштаб.)

    Эти эффекты связаны с теорией относительности.Более тяжелые элементы, такие как свинец, испытывают релятивистское сжатие электронов, которое притягивает электроны к ядру ближе, чем ожидалось. Поскольку они ближе, их сложнее удалить. Чем тяжелее элемент, тем сильнее становится этот эффект. Это влияет на s-электроны в большей степени, чем на p-электроны.

    В свинце релятивистское сжатие делает удаление 6s-электронов энергетически более трудным, чем ожидалось. Условия выделения энергии при образовании ионов (например, энтальпия решетки или энтальпия гидратации) не могут компенсировать эту дополнительную энергию.Следовательно, образование ионов 4+ в свинце не имеет энергетического смысла.

    Эффект инертной пары в образовании ковалентных связей

    Углерод обычно образует четыре ковалентные связи, а не две. Используя обозначение электронов в ящиках, внешняя электронная структура углерода выглядит так:

    Есть только два неспаренных электрона. Однако прежде чем углерод образует связи, он обычно продвигает s-электрон на пустую p-орбиталь.

    Остается 4 неспаренных электрона, которые (после гибридизации) могут образовывать 4 ковалентные связи.

    Стоит предоставить энергию для продвижения s-электрона, потому что тогда углерод может образовывать в два раза больше ковалентных связей. Каждая образованная ковалентная связь высвобождает энергию, и этого более чем достаточно, чтобы обеспечить энергию, необходимую для продвижения.

    Одно из возможных объяснений нежелания свинца делать то же самое заключается в уменьшении энергии связи в группе. Энергия связи уменьшается по мере того, как атомы становятся больше, а связующая пара находится дальше от двух ядер и лучше экранируется от них.

    Например, энергии, высвобождаемой при образовании двух дополнительных связей Pb-X (где X представляет собой H или Cl или что-то еще), может больше не хватить для компенсации дополнительной энергии, необходимой для продвижения электрона 6s на пустую орбиталь 6p. Этот эффект усиливается, если энергетический зазор между 6s и 6p-орбиталями увеличивается за счет релятивистского сжатия 6s-орбитали.

    .

    Смотрите также