Курсовая работа по неорганической химии на тему Соединения таллия одновалентного и таллия трехвалентного

ВВЕДЕНИЕ
Таллий (Тl) представляет собой элемент главной подгруппы III группы, А подгруппы ПСХЭ Д.И. Менделеева, он расположен в шестом периоде, его порядковый номер 81.
Электронная конфигурация Таллия:
+81Тl 1s22s22p63s23p6 3d104s24p64d104f145s25p65d10 6s26p1
Атомная масса элемента составляет 204,39.
Название элемента получено по линиям спектра и цвету пламени, которое имеет зелёную окраску ( в переводе с греческого название означает «зелень»).
Таллий является тяжёлым металлом, как простое вещество имеет следующие физические свойства:
- мягкий металл,
- очень токсичен,
- имеет серебристо-белый цвет с серовато-голубоватого оттенка,
- плотность 11,85 г/см,
- температура плавления 303 С,
- температура кипения 1460°С .
Таллий является рассеянным элементом, его содержание можно обнаружить в следующих горных минералах:
- цинковая и медная обманка,
- калийные слюды и калийные соли.
Высокий уровень концентрации таллия можно встретить в месторождениях известняков, в составе галенитов и дисульфидов.
В небольшом количестве таллий можно встретить в таких минералах, как:
- сфалериты,
- халькопириты.
Таллий по химическим свойствам очень похож на такие элементы:
- щелочные металлы: калий, рубидий, цезий,
- свинец, медь, висмут и серебро.
В биосфере Таллий может легко мигрировать, накапливаясь в природных водах.
В химических соединениях он выступает как одновалентный или трехвалентный металл, образуя два рода соединений - закисные (одновалентные) и окисные (трехвалентные).
Соединения таллия имеют большое промышленное значение.
Объект исследования: соединения таллия.
Предмет исследования: строение, свойства и применение соединений одновалентного и трехвалентного таллия.
Цель работы: Охарактеризовать соединения одновалентного и трехвалентного таллия.
Для достижения цели решался ряд задач:
- рассмотрение важнейших соединений таллия одновалентного, их строения и свойств,
- определение способов применения соединений таллия одновалентного,
- описание строения и свойств, применения соединений таллия трехвалентного.
1Соединения таллия одновалентного
1.1Важнейшие соединения таллия одновалентного, их строение и свойства
К важнейшим соединениям таллия одновалентного можно отнести:
- оксид таллия(I), Tl2O,
- гидроксид таллия(I), TlOH,
- нитрат таллия(I), TlNO3,
- сульфат таллия(I), Tl2SO4,
- хлорид таллия(I), TlCl.
Рассмотрим более подробно свойства Tl2O.
Закись или оксид таллия(I) по физическим свойствам представляет собой порошок черного цвета, который можно получить при разложении оксида таллия(III), или гидроксида таллия(I).
Tl2O является веществом, устойчивым к высоким температурам, способен образовывать тёмно-бурые (до чёрного) кристаллы, имеющие тригональную сингонию.
Tl2O имеет свойства основного оксида.
1 Может реагировать с водой, с образованием гидроксид таллия(I), TlOH:
Tl2O+Н2О= TlOH
Данная реакция идет при комнатной температуре, закись начинает притягивает воду из воздуха, постепенно превращается при этом в желтый гидроксид ТlOН.
ТlOН – гидрат таллия, имеет хорошую растворимость в воде, выкристаллизовывается из раствора, имеет вид иголок , формула кристаллогидрата: ТlOН +Н 2 O.
ТlOН может плавится при 300°С , превращаясь в темно-желтую жидкость. Эта жидкость активно воздействует на стекло, при этом превращаясь в застывшую массу желтого цвета.
2.Может реагировать с кислотами:
Tl2O+НCl= TlCl+ Н2О
Tl2O+Н2SO4= Tl 2SO4+ Н2О
3Tl2O+2Н3PO4= 2Tl 3PO4+ 3Н2О
3.Взаимодействует с кислородом с образованием оксида таллия(III)
2Tl2O+2О2=2 Tl2O3
4.Возможно восстановление таллия из закиси водородом:
Tl2O+Н2= 2Tl+ Н2О
Получение Tl2O возможно следующими способами:
1.Окисление металла на воздухе:
4Tl+О2=2 Tl2O
2. Нагревание TlOH при 100°С в отсутствие воздуха:
2TlOH= Tl2O+ Н2О
Другим соединением таллия одновалентного является Гидроксид таллия(I), TlOH.
Гидроксид таллия(I), TlOH в твердом состоянии имеет вид кристаллов желтого цвета, хорошо растворим в воде.
TlOH проявляет свойства сильного основания (щелочи), при этом сам металл- таллий не относится к щелочноземельным металлам.
Гидроксид таллия(I) имеет следующие химические свойства:
1.Может разлагаться в процессе нагревания:
2TlOH =Tl2O + H2O
2.Взаимодействует с кислотами:
TlOH + HCl =TlCl↓ + H2O
TlOH + HNO3 =TlNO3 + H2O
3.Кисляется кислородом при нагревании до 200 градусов