Амфотерність оксидних сполук як критерій й основа створення плівкоутворюючих матеріалів
Вантажиться...
Дата
2020
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Розглянуто питання визначення амфотерності оксидів за їхнім положенням на шкалі
електронегативностней. Виходячи з відомих у неорганічній хімії емпіричних даних,
для амфотерних оксидів встановлено приблизні границі значень електронегативності
від 1,6 до 2,2 еВ1/2/О2-. Детально проаналізовано можливість прояву амфотерних властивостей у оксидів складу МО, М2О3, МО2, М2О5 та МО3. Виявлено вплив форми
бінарного оксиду (оксо-, орто-, мета- та ін.) на електронегативність й кислотно-основні
властивості сполук. Встановлено можливість вирівнювання електронегативностей
у складних оксидах з набуттям останніми амфотерності. Встановлено взаємозв’язок
між електронегативністю оксидів, з одного боку, та їхніми температурами плавлення й
кипіння – з другого, й виявлено екстремально високі значення останніх для амфотерних
оксидів. Показано можливі шляхи керування експлуатаційними властивостями оксидів
на підставі їхніх електронегативностей з метою створення нових плівкоутворюючих
матеріалів.
Рассмотрен вопрос количественного определения амфотерности оксидов по значениям их электроотрицательности. Установлены приблизительные границы электроотрицательности амфотерных оксидов от 1,6 до 2,2 эВ1/2/О2- по концепции кислотности-основности Лукса-Флуда. Проанализирована возможность проявления амфотерных свойств с различным соотношением кислотной и основной функций в оксидов состава MO, M2O3, MO2, M2O5 та MO3, причем наиболее сбалансированным это соотношение проявляют оксиды состава M2O3. Определены предельные значения электроотрицательности для кислотной и основной функции, которые различаются на 0,3-0,4 эВ1/2/О2-. Объяснено влияние формы бинарного оксида (оксо-,орто-, мета- и др.)на значение электроотрицательности простых оксидов, которую они проявляют при кислотно-основной взаимодействия. Показано влияние кислотно-основного взаимодействия на электроотрицательность оксидов при образовании тернарных оксидов (сложных сульфатов, силикатов и фосфатов) металлов с их выравниванием и вступлением амфотерных свойств. Установлена взаимосвязь между электроотрицательностью простых оксидов и их термическими характеристиками (температура плавления и кипения), характеризующие прочность кристаллических решеток. Показано, что амфотерные оксиды, имеющие преимущественно ковалентную кристаллическую структуру, обладают высокими значениями термических параметров по сравнению с оксидами преимущественно ионной или молекулярной природы, то есть основными или кислотными оксидами. С другой стороны, имея наиболее стабильную кристаллическую структуру, в меньшей степени проявляют способность к химическому взаимодействию с компонентами окружающей среды, то есть имеют более высокую климатическую устойчивость по сравнению с кислотными или основными оксидами. Это указывает на возможные пути выбора простых оксидов как основы пленкообразующих материалов, а также создания бинарных и тернарных оксидов с приобретением амфотерных свойств.
The question of the quantitative determination of the amphotericity of oxides by the values of their electronegativity is considered. The approximate boundaries of the electronegativity of amphoteric oxides from 1.6 to 2.2 eВ1/2/О2- are established according to the concept of aciditybasicity of Lux-Flood. The possibility of the manifestation of amphoteric properties with a different ratio of acid and basic functions for oxides of the composition MO, M2O3, MO2, M2O5and MO3is analyzed, and the oxides of the composition M2O3, exhibit the most balanced ratio. The limit values of electronegativity for acid and basic functions are established, which differ by 0.3-0.4 eВ1/2/О2-. The influence of the binary oxide form (oxo-, ortho-, meta-, etc.) on the value of the electronegativity of simple oxides, which they manifest during acid-base interaction, is explained. The influence of the acid-base interaction on the electronegativity of binary oxides at the formation of ternary oxides (complex sulfates, silicates and phosphates) of metals with their equalization and the acquisition of amphoteric properties is shown. The relationship between the electronegativity of simple oxides and their thermal characteristics (melting and boiling points) characterizing the strength of crystal lattices is established. It has been shown that amphoteric oxides having a predominantly covalent crystalline structure have higher thermal parameters than oxides of a predominantly ionic or molecular nature, i.e., basic or acidic oxides. On the other hand, having the most stable crystalline structure, they are less able to chemically interact with environmental components, that is, they have higher climatic stability compared to acidic or basic oxides. This indicates the possible ways of choosing simple oxides as the basis of film-forming materials, as well as creating binary and ternary oxides with the acquisition of amphoteric properties.
Рассмотрен вопрос количественного определения амфотерности оксидов по значениям их электроотрицательности. Установлены приблизительные границы электроотрицательности амфотерных оксидов от 1,6 до 2,2 эВ1/2/О2- по концепции кислотности-основности Лукса-Флуда. Проанализирована возможность проявления амфотерных свойств с различным соотношением кислотной и основной функций в оксидов состава MO, M2O3, MO2, M2O5 та MO3, причем наиболее сбалансированным это соотношение проявляют оксиды состава M2O3. Определены предельные значения электроотрицательности для кислотной и основной функции, которые различаются на 0,3-0,4 эВ1/2/О2-. Объяснено влияние формы бинарного оксида (оксо-,орто-, мета- и др.)на значение электроотрицательности простых оксидов, которую они проявляют при кислотно-основной взаимодействия. Показано влияние кислотно-основного взаимодействия на электроотрицательность оксидов при образовании тернарных оксидов (сложных сульфатов, силикатов и фосфатов) металлов с их выравниванием и вступлением амфотерных свойств. Установлена взаимосвязь между электроотрицательностью простых оксидов и их термическими характеристиками (температура плавления и кипения), характеризующие прочность кристаллических решеток. Показано, что амфотерные оксиды, имеющие преимущественно ковалентную кристаллическую структуру, обладают высокими значениями термических параметров по сравнению с оксидами преимущественно ионной или молекулярной природы, то есть основными или кислотными оксидами. С другой стороны, имея наиболее стабильную кристаллическую структуру, в меньшей степени проявляют способность к химическому взаимодействию с компонентами окружающей среды, то есть имеют более высокую климатическую устойчивость по сравнению с кислотными или основными оксидами. Это указывает на возможные пути выбора простых оксидов как основы пленкообразующих материалов, а также создания бинарных и тернарных оксидов с приобретением амфотерных свойств.
The question of the quantitative determination of the amphotericity of oxides by the values of their electronegativity is considered. The approximate boundaries of the electronegativity of amphoteric oxides from 1.6 to 2.2 eВ1/2/О2- are established according to the concept of aciditybasicity of Lux-Flood. The possibility of the manifestation of amphoteric properties with a different ratio of acid and basic functions for oxides of the composition MO, M2O3, MO2, M2O5and MO3is analyzed, and the oxides of the composition M2O3, exhibit the most balanced ratio. The limit values of electronegativity for acid and basic functions are established, which differ by 0.3-0.4 eВ1/2/О2-. The influence of the binary oxide form (oxo-, ortho-, meta-, etc.) on the value of the electronegativity of simple oxides, which they manifest during acid-base interaction, is explained. The influence of the acid-base interaction on the electronegativity of binary oxides at the formation of ternary oxides (complex sulfates, silicates and phosphates) of metals with their equalization and the acquisition of amphoteric properties is shown. The relationship between the electronegativity of simple oxides and their thermal characteristics (melting and boiling points) characterizing the strength of crystal lattices is established. It has been shown that amphoteric oxides having a predominantly covalent crystalline structure have higher thermal parameters than oxides of a predominantly ionic or molecular nature, i.e., basic or acidic oxides. On the other hand, having the most stable crystalline structure, they are less able to chemically interact with environmental components, that is, they have higher climatic stability compared to acidic or basic oxides. This indicates the possible ways of choosing simple oxides as the basis of film-forming materials, as well as creating binary and ternary oxides with the acquisition of amphoteric properties.
Опис
Ключові слова
оксиди, амфотерність, електронегативність, термічні параметри, плівкоутворюючі матеріали, оксиды, амфотерность, электроотрицательность, термические параметры, пленкообразующие материалы, oxides, amphotericity, electronegativity, thermal parameters, film-forming materials
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald