Термодинамика окислительно-восстановительных реакций с участием аква/оксокомплексов молибдена и железа в кислых водных растворах
Диссертация
Полученные результаты позволяют установить взаимосвязь структуры комплексов молибдена (в частности, такой характеристики, как количество и природа связей молибден-молибден в изученных комплексах) и термодинамических характеристик их однотипных превращений. Кроме того, с точки зрения величин термодинамических параметров окислительно-восстановительных реакций комплексов молибдена и железа… Читать ещё >
Содержание
- 1. Введение
- 2. Обзор литературы
- 2. 1. Термодинамика процессов комплексообразования в растворах
- 2. 2. Комплексы молибдена в водных растворах
- Химия комплексов молибдена (И) в водных растворах
- Химия комплексов молибдена (Ш) в водных растворах
- Химия комплексов молибдена (1У) в водных растворах
- Химия комплексов молибдена (У) в водных растворах
- Химия комплексов молибдена (У1) в водных растворах
- 3. Экспериментальная часть
- 3. 1. Синтез комплексов
- 3. 2. Приготовление растворов
- 3. 3. Химический анализ и идентификация образцов
- Определение содержания металлов
- Определение содержание ЭДТА
- 3. 4. Спектральные исследования
- Определение концентрации комплексов в растворе
- 3. 5. Потенциометрический эксперимент
- 3. 6. Калориметрический эксперимент
- Устройство калориметрической установки
- Калибровка насоса. Определение скорости подачи титранта
- Калибровка прибора в режиме постоянного тепловыделения
- Калибровка калориметра при порционном тепловыделении
- Методика проведения калориметрического эксперимента
- 3. 7. Расчет термодинамических характеристик
- 3. 8. Расчет погрешностей определяемых величин
- 4. Результаты и обсуждение
- 4. 1. Термодинамические характеристики реакции Се4+ + Fe2+ = Се3+ + Fe3+(1MH2S04)
- 4. 2. Окисление комплексов [Mo2(S04)4]n" (1М H2S04, п = 3,4)
- 4. 3. Окисление комплекса [Mo (H20)6]3+ (1М H2S04)
- 4. 4. Окисление комплекса [Mo2(ji-OH)2(H20)6(S04)]2+ (1М H2S04)
- 4. 5. Окисление комплекса [Мо3(цз-0)(|х-0)з (Н20)9]4+ (1М H2S04)
- 4. 6. Окисление комплекса
- Мо2(ц-0)202(Н20)6]' (1MH2S04)
- 4. 7. Равновесная система Mo (V) + Fe (III) = Mo (VI) + Fe (II) (HC1)
- Кинетика окислительно-восстановительной реакции Mo (V) + Fe (III) = Mo (VI) + Fe (II) (HC1)
- Термодинамические характеристики реакции Mo (V) + Fe (III) = Mo (VI) + Fe (II) (HC1)
Список литературы
- Лихтенштейн Г. И. Многоядерные окислительно-восстановительные металлофер-менты // М.: Наука. 1979. — С. 323.
- Stiefel Е. I. The Coordination and Bioinorganic Chemistry of Molybdenum // Progr.1.org. Chem. -1977. V. 22. — P. 1−223.
- Lancaster J. R. The Bioinorganic Chemistiy of Nickel // VCH, Weinheim. 1988. — P.374.
- Козин A.O. Энтальпийные характеристики превращений биядерных этилендиаминтетраацетатных оксо- и гидроксокомплексов молибдена в водных растворах: Ав-тореф. канд. дисс. // СПбГУ. 2001. — С. 16.
- Sillen G.L., Marteel А.Е. Stability Constants // London. 1964. — P. 529.
- Яцимирский К.Б., Васильев В.П. Константы нестойкости комплексных соединений
- Изд. АН СССР. 1959. — С. 161.
- Brandt W.W., Dwyer F.P., Gyarfas Е.С. Chelate Complexes of 1,10-phenantroline and
- Related Compounds // Chem. Rev. 1954. — V.54. — P. 959−994.
- Перри P. Химия координационных соединений // M. 1970. — С. 327.
- Крестов Г. А. Термодинамика ионных процессов в растворах // Д.: Химия. 1984.1. С. 272.
- Христиансен Дж.Дж., Изатг P.M. Физические методы исследования и свойствахимических соединений // М.: «Мир». 1970. — С. 251.
- Якубов Х.М., Оффенгенден Е. А., Пальчевский В. В. Сб. Комплексообразование вокислительно-восстановительных системах // Душанбе. 1972. — С. 40−48.
- Якубов Х.М., Оффенгенден ЕЛ. Сб. Комплексообразование в окислительновосстановительных системах // Душанбе. 1973. — С.5−12.
- Hardwick Т.J., Robertson Е. Cerium (IV) Species in Aqueous Solutions // Can. J. Chem.- 1951.-V. 29.-P. 818−837.
- Гринберг А.А. Введение в химию комплексных соединений // M.-JL: Химия.1966. С. 632.
- Якубов Х.М., Оффенгенден Е. Я. Сб. Комплексообразование в окислительновосстановительных системах // Душанбе. 1973. — С. 13−19.
- Sykes A.G. Molybdenum: The Element and Aqueous Solution Chemistry// Comprehensive Coordination Chemistry / Ed. Wilkinson G.- Pergamon Press, Oxford. 1987. -V.3. -P.1229−1264
- Lawton D., Mason R. The Preparation and Crystal Structure of Tetra-|x-acetato
- Dimolybdenum (II) // J. Am. Chem. Soc. 1965. — V. 87. — P. 921−925.
- Brencic J. V., Cotton F. A. The Octachlorodimolybdate Ion. A New Species with a
- Quadruple Metal-Metal Bond // Inorg. Chem. 1969. — V. 8. — P. 7−12.
- Cotton F. A., Walton R. A. Multiple Bonds between Metal Atoms, 2nd edn. // Oxford
- University Press, London. 1993. — P.617.
- Коттон Ф. А., Уолтон P. Кратные связи металл-металл // M.: Мир. 1985. — С. 536.
- Cotton F. A., Murillo С. A., Zhou Н.-С. Oxidative Scission of Mo-Mo Quadruple Bond
- Inorg. Chem. 2000. — V.39. — P.3261−3264.
- Cotton F. A., Dikarev E. V., Herrero S. Mixed Chloride/Amine Complexes of Dimolybdenum (II, II). Stepwise Substitution of Amines by Tertiary Phosphines and Vice Versa: Stereochemical Hysteresis // Inorg. Chem. 2000. — V.39. — P.609−616.
- Cotton F. A., Murillo C. A., Lindsay E. R., Zhou H.-C. Heteronuclear Chains of Four
- Metal Atoms Including One Quadruply Bonded Dimetal Unit. Dichromium and Dimo-lybdenum Compounds with Appended Copper (I) Atoms // Inorg. Chem. 2000. -V.39.-P. 1743−1747.
- Bowen A. R, Taube H. New MoIybdenum (II) and Molybdenum (III) Species // Inorg.
- Chem. 1974. — V. 13. — N. 9. — P. 2245−2249.
- San Filippo J., Sniadoch H.J., Crayson R.L. Preparation and Characterization of Some
- Tetrahalidomolybdenum (II) Complexes // Inorg. Chem. 1974. — V.13. — P. 21 212 130.
- Steele D.F., Stephenson T.A. New dithioacid complexes of molybdenum // Inorg. Nucl.
- Chem. Lett. 1973. — V.9. — P. 777−783.
- Cotton F. A., Kalbacher B. J. Oxidative Addition of Hydrohalic Acids to Dimolybdenum (II) Species. Reformulation of Mo2X83″ as Mo2X8H3″ 7/ Inorg. Chem. 1976. -V.15.-P. 522−524.
- Cotton F.A., Pedersen E. Magnetic and Electrochemical Properties of Transition Metal
- Complexes with Multiple Metal-to-Metal Bonds. IV. Mo2Cl8. n" with n = 3, 4 and [Mo2(C3H7COO)4]n+ with n = 0,1 // Inorg. Chem. 1975. — V. 14. — P. 399−408.
- Корольков Д. В. Природа кластерных соединений переходных металлов // Автореферат дисс. докт. хим. наук. Ленинград, 1978.
- Adedeji F. A., Cavell J. J., Cavell S., Connor J. A., Pilcher G., Skinner H. A., Zafarani
- Cavell K. J., Connor J. A., Pilcher G., Riveiro de Silva M. A. V., Riveiro de Silva M. D.
- Bowen A. R., Taube H. New Aqua Ions of Molybdenum // J. Amer. Chem. Soc. 1971.-V. 93.-P. 3287−3289.
- Kustin K., Toppen D. Aquamolybdenum (III) ion // Inorg. Chem. 1972. — V. 11. — P.2851−2852.
- Sasaki Y., Sykes A. G. Preparation, structure, and substitution properties of hexaaquamolybdenum (3+) // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1973. — P. 767−768.
- Brorson M., Schaffer С. E. Cesium Molybdenum Alum prepared from sodium hexakis (formate)molybdate // Acta Chem. Scand., Ser. A. 1986. — V.40. — P. 358 360.
- Harmer A. M., Sykes A. G. Oxidation of Molybdenum (III) Aquo Dimer with Со (С204)з3″ and Other Oxidants // Inorg. Chem. 1981. — V.20. — P. 3963−3967.
- Richens D.T., Harmer A. M., Sykes A. G. Oxidation of Hexaaqua-molybdenum (3+)with Oxygen and Other Oxidants // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1984. — P. 20 992 110.
- Diebler H., Millan C. Redox Reactions between Complexes of Molybdenum and Iron //
- Polyhedron. 1986. — V.5. — P. 539−545.
- Ardon M., Pernick A. Molybdenum (III) in Aqueous Solutions // Inorg. Chem. — 1974.1. V.13.-P. 2275−2281.
- Cramer S. P., Eidem P. K., Paffett M. Т., Winkler J. R., Dori Z., Gray H. B. X-ray absorption and EXAFS spectroscopic studies of molybdenum ions in aqueous solution // J. Amer. Chem. Soc. 1983. — V. 195. — P. 799−802.
- Richens D. Т., Sykes A. G. Properties of New Aquo Ions Obtained on Reduction of the
- Trinuclear Aquomolybdenum (IV) Ion Mo3044+ // Inorg. Chem. 1982. — V.21. — P. 418−422.
- Paffett M. Т., Anson F. C. Electrochemistry of the Trinuclear Aqua Mo3(IV) and
- Mo3(III) Ions in Acidic Media // Inorg. Chem. 1983. — V. 22. — P. 1347−1355.
- Ardon M., Pernick A. A New Trinuclear Aqua Ion of Molybdenum // J. Am. Chem. Soc.- 1973. V.95. — P. 6871−6877.
- Souchay P. Synthesis of a new Trimeric Molybdenum (IV)-Aqua Ion // J. Inorg. Nucl.
- Chem. 1975. — V.37. — P. 1307−1310.
- Ojo J.F., Sasaki Y., Taylor R.S., Sykes A.G. Preparation and Spectral Properties of the
- Trinuclear Aqua Ion of Molybdenum (IV) // Inorg. Chem. 1976. — V. 15. — P. 10 061 009.
- Richens D.T., Sykes A.G. Spectral Properties of the Trimeric Aquomolybdenum (IV)1.n in Acidic Solutions // Comments Inorg. Chem. 1981. — V. 1. — P. 141 -147.
- Harmer M.A., Richens D.T., Soares A.B., Thornton A.T., Sykes A.G. Kinetic Studies onthe Oxidation of Trimiric Aquomolybdenum (IV) // Inorg. Chem. 1981. — V.20. — P. 4155−4161.
- Haight G. P. Spectrophotometric study of the dimerization of quinquevalent Mo in HC1
- J. Inorg. and Nucl. Chem. 1962. — V.24. — P. 663−671.
- Ardon M., Pernick A., Molybdenum Aqua Ions in Solution // J. Less-Common Metals.1977. V. 54. -№ 1. — P. 233−234.
- Cray H. H., Hare C. R. Electronic structures and spectra of chromyl and molybdenylions // Inorg. Chem. 1962. — V.l. -P.363−368.
- Рябчиков Д. И., Маров И. Н., Дубов Ю. Н., Беляева В. К., Ермаков А. Н. Исследование реакций ступенчатого комплексообразовния методом электронного парамагнитного резонанса // Докл. АН СССР. 1966. — Т. 166. — № 3. — С. 623−626.
- Himeno S., Saito A., Hasegawa М. Polarographic and spectrophotometric studies on theeqilibriation of molybdenum (V) species in hydrochloric acid solutions // Inorg. Chim. Acta.-1984.-V. 88.-№ l.-P. 93−98.
- Sacconi L., Cini R. Magnetic Evidence of Monomer-Dimer Equilibrium of Molybdenum^) Ion in Hydrochloric Solution // J. Amer. Chem. Soc. 1954. — V. 76. — № 16. -P. 4239−4240.i
- Furman N.H., Murray W.M. The Formation of the Molybdenum (V) Dimer Mo204 in
- Aqueous Perchloric Acid Solution // J. Am. Chem. Soc. 1936. — V.58. — P.1689.
- Sasaki Y., Sykes A. G. Formation and Dissociation of the Ethylenediamminetetra-acetic1. Л I
- Acid Complexes of the Molybdenum (V) Dimer M02O4 in Aqueous Perchloric Acid Solution // J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1974. — P. 1468−1473.
- Richens D. Т., Sykes A. G. The Aqua Ions of Molybdenum // Comments Inorg. Chem.1981.-V.1.-P. 141−153.
- Hare C. R., Bernal I., Gray H. B. Electronic structure and magnetic properties of chromyl and molybdenyl ions // Inorg. Chem. 1962. — V.l. — P. 831−835.
- Cotton F. A., Morehouse S. M. Molecular Structure of Diamagnetic Double Oxygen
- Bridge in Dinuclear Mo (V) complex Containing Metal-Metal Bond // Inorg. Chem. -1965.-V.4.-P. 1377−1384.
- Brown D. H., Perkins P. G., Stewart J. J. R. Electronic structure of model molybdenum (VI) complexes having terminal oxygen atoms // J. Chem. Soc., Dalton Trans. -1975.-P.l 105−1107.
- Бусев А. И. Аналитическая химия молибдена. // Москва: Изд. АН СССР. 1962.1. С. 300.
- Guymon Е. P., Spence J. Т. The oxidation of Molybdenum (V) by Iodine and Oxygen //
- J. Phys. Chem. 1967. — V.71. — P. 1616−1621.
- Латимер В. Окислительные состояния элементов и их потенциалы в водных растворах // М.: ИЛ. 1954. — С.400.
- Никольский А. Б. Оксокатионы в водных растворах // Журн. Общей Химии.1994. Т. 64. -№ 11. — С.1886−1895.
- Stiefel Е. I. Molybdenum (VI), Comprehensive Coordination Chemistry // Ed. Wilkinson
- G., Pergamon Press, Oxford. 1987. — V.3. — P.1375−1420.
- Cruywagen J. J., Heyns J. В. В., Westra A. N. Protonation Equilibria of Mononuclear
- Vanadate: Thermodynamic Evidence for the Expansion of the Coordination Number in V02+ // Inorg. Chem. 1996. — V.35. — P.1556−1559.
- Pope Т. M. Isopolyanions and Heteropolyanions, Comprehensive Coordination Chemistry // Ed. Wilkinson G., Pergamon Press, Oxford. 1987. — V.3. — P.1023−1058.
- Tytko К. H., Baethe G., Cruywagen J. J. Equilibrium Studies of Aqueous Polymolybdate Solutions in 1 M NaCl Medium at 25 °C // Inorg. Chem. 1985. -V.24.-P. 3132−3136.
- Paffett M.T., Anson F.C. Electrochemical Generation of Monomeric Aquamolybdenum (V) by Reduction of Molybdenum (VI) at High Dilution in Trifluoromethanesulfo-nic Acid // Inorg. Chem. 1981. — V.20. — P. 3967−3972.
- Knobler C., Penfold B. R., Robinson W. Т., Wilkins C. J. Yong S. H. Molybdenum (VI)
- Complexes from Diols and Aminoalcohols: the Occurrence of Mo02, Mo203, and Mo205 Core Structures // J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1980. — N 2. — P. 248−252.
- Rohwer E.F., Cruywagen J.J. // J. South African Chem. Inst. 1966. — V. 19. — P. 11−23.
- Руководство по неорганическому синтезу: Т. 5 / под ред. Г. Брауэра, М.: Мир.1985.-С.360.
- Shibahara Т., Sykes A.G. Preparation and Characterization of Dimeric Mo (III)-edta
- Complexes // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1978. — V. 18. — P. 95−98.
- Сусленникова B.M., Киселева E.K. Руководство по приготовлению титрованныхрастворов // Л.: Химия. 1968. — С. 72−99.
- Ardon М., Pernick A. The Binuclear Molybdenum (III)-Aqua Ion // Inorg. Chem.1974.-V.13.-P. 2275−2281.
- A. C. 1 283 553 «Дифференциальный микрокалориметр» Голубев Б. А., Кондратьев
- Ю. В., Шейтельман Б. И. № 3 937 336 от 07.08.1985. Опубл. 15.10.1986.
- Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии // М.: Госхимиздат. 1962.1. С. 288.
- Rossini F. D., Wagman D. D., Ivens N., et al, Selected Values of Chemical Thermodynamic Properties // Circ. NBS5000, Washington, NBS. 1952. — P. 1268.
- J. Res. Natl. Bur. Stand. // (USA). 1973. — V.77A. — P. 581.
- Gal S., Elegant L., Azzaro M. Determination des constantes d’equilibre par titrage calorimetriqul // Bull. Soc. chim., Fr. 1976. — Pt.I. — P. 427−428.
- Barres M., Dubes S.P., Romanetti R. Determination des constantes thermo-dynamiquesd'equilibre en solution par calorimetric a conduction et flux de reactif // Thermo-chimica Acta. 1975. — V. l 1. — P. 235−246.
- Чарыков А. К. Математическая обработка результатов химического анализа // Л.:1. Химия.-1984.-С. 168.
- Лайтинен Г. А. Химический анализ // М.: Химия. 1966. — С. 656.
- Chisholm М.Н., Cotton F.A., Fang A., Kober Е.С. // С.А. 1984. — V.100. — №.127 171.
- Fedin V.P., Kalinina I.V., Samsonenko D.G. et al. Synthesis, Structure and Properties of
- Molybdenum and Tungsten Cyano Complexes with Cuboidal M4(|i3-E)4 (M = Mo, W- E = S, Se, Те) Cores // Inorg. Chem. 1999. — V.38. — P. 1956−1965.
- Shibahara Т., Kuroya H. Structures and Properties of Cubane-type Clusters of Mo4S4(edta)2.n- (n = 2−4) and [Mo4S4(H20)12]n+ (n = 4,5) // Inorg. Chim. Acta., -1986.-V.l 16.-P. L25-L27.
- Osterloh F., Achim C., Holm R. H. Molybdenum-Iron-Sulfur Clusters of Nuclearities
- Eight and Sixteen, Including a Topological Analogue of the P-Cluster of Nitrogenase // Inorg. Chem. 2001. — V. 40. — P. 224−232.
- Чичирова Н.Д., Сальников Ю. И. Состояние ионов Mo(VI),(V),(III) в водных растворах кислот // Изв. вузов, Химия и хим. технология. 1993. — Т.36. — Вып.4. -С. 14−22.102