Кинетика электродных процессов с участием аква-и этилендиаминтетраацетатных комплексов висмута (III)
Диссертация
Методом функционала плотности проведены квантово-химические расчеты аквакомплексов висмута. Установлено, что координационное число Bi (III) равно шести, а координационные числа Bi (II) и Bi (I), соответственно равны три и один. На основе комбинированной молекулярно — континуальной модели проведен расчет свободной энергии гидратации ионов Bi (III), Bi (II) и Bi (I), величины которых, позволили… Читать ещё >
Содержание
- Глава I. Литературный обзор. Электролиты висмутирования. Кинетика электродных реакций с участием ионов висмута (Ш) в водных растворах
- 1. 1. Кислые электролиты висмутирования
- 1. 2. Щелочные электролиты
- 1. 3. Кинетика электродных реакций с участием ионов Bi (III) в водных растворах
- Глава II. Методы исследования
- 2. 1. Метод вольтамперометрии с линейной и треугольной разверткой потенциала
- 2. 2. Хронопотенциометрия
- 2. 3. Определение скорости осаждения и выхода металла по току
- 2. 4. Приборы и схемы измерительных установок
- 2. 5. Электроды и электролиты
- 2. 6. Методы квантовой химии
- Глава III. Электровосстановление ионов висмута (Ш) из кислых растворов
- 3. 1. Состав и строение комплексов висмута, формирующихся в водных растворах, содержащих ионы висмута в различных степенях окисления
- 3. 2. Теоретический расчет стандартных редокс-потенциалов полуреакций с участием аква-комплексов висмута
- 3. 3. Механизм катодного восстановления ионов Bi (III) из кислых растворов
Список литературы
- Левин А.И. К вопросу о гальваническом висмутировании // Журнал прикладной химии. — 1944,-т. 17,-№ 11−12. -С. 613−618.
- Воздвиженский Г. С., Камалетдинов М. И., Хусаинов Н. Я. Электролитическое висмутирование// Тр. Казан. Хим.- технолог, ин-та. 1934. -Вып.1. Химия и хим. технология — С. 102−107.
- Рацин А.В., Ахундов С. Р., Кривда Г. И. Вопросы токсикологии и гигиены труда при производстве висмута и его соединений // Гигиена труда и профессиональных заболеваний. -1990,. № 6. — С. 41−45.
- Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков инженеров и врачей. / Под ред. Н. В. Лазарева. Т.З.-2-е изд. перераб.-Л.: Химия, 1977.-607с.
- Кочегаров В.М., Колесов Л. Н. Электрохимическое осаждение электрических контактов на поверхности р- кремния //Журнал прикладной химии. 1965. — № 6. — С. 1396- 1398.
- Кочегаров В.М., Самуйленкова В. Д., Семячко Г. Я. Электрохимическое осаждение электрических контактов на поверхности германия пир- типа//Журнал прикладной химии. 1965. -№ 6. — С. 1300- 1304.
- Поветкин В.В., Шиблева Т. Г. Электроосаждение сплавов висмут-индий из трилонатного электролита, структура и их свойства//Защита метал-лов.-1993.-т.29, № 3, — С.518−520.
- Виноградов С.Н., Фирюлина Л. М., Хуртова Л. Н. Электроосаждение сплава палладий-висмут// Защита металлов.-1975.-т.11, № 3, — С.380−383.
- Сорокин И.Н., Киселев В. А., Гусев В. Н. Электроосаждение сплава олово-висмут// Защита металлов.-1985.-т.21, № 4 С.645−646.
- Ю.Шевченко Г. П., Афанасьева З. М., Свиридов Д. В. Исследование процесса химического осаждения сплава олово-висмут// Журнал прикладной химии.-1993.-т.66, № 6, — С. 1224−1228.154
- П.Есин. О., Лошкарев М., Левитина 3. Поляризация при катодном осаждении висмута// Журнал прикладной химии. 1940.-Т. 13, № 1. — С. 5665.
- Beach J.G. Bismuth electroplating//Plating. 1962 — V. 49, № 4. — P. 368 370.
- Лошкарев M.A., Дубяго Е. И. О влиянии ионов CI ~ и N03 на структуру катодных отложений висмута// Журнал прикладной химии. — 1963 — Т.36, № 11. — С. 2483 -2491.
- Биллитер Ж. Основы гальванотехники. М.: Цветная металлургия. -1937, — 320с.
- Поперека М.Я., Авраменко О. И., Захарова В. А. Электрокристаллизационные напряжения в осадках висмута// Журнал физической химии. -1963,-Т. 37, № 5. -С. 1165−1167.
- Каданер Л.И. Новейшие достижения гальваностегии. Харьков: Харьковский государственный университет им. A.M. Горького. 1951. -256с.
- Поперека М.Я., Авраменко О. И. Электроосаждение висмута и некоторые свойства висмутовых осадков// Журнал прикладной химии. 1965. № 8. — Т. 38, № 8. -С. 1783−1789.
- Lowenlieim F.A. Modem electroplating. New York: John Wiley and Sons, Inc., 1966.-P. 441.
- Грилихес С.Я., Тихонов К. И. Электролитические и химические покрытия: Теория и практика. Л.: Химия, 1990, — 288с.
- Petrov С. Elektrolytische Abscheidung von reinem Wismuth aus feuoro-silikathaltigen Elektrolyten // Galvanotechnik. 1970, — Bd. 61, № 10, — S. 817−825.
- Weber J.A. Die elektrolytische Abscheidung von Wismuth, Silber Schicht und Wismuth Silber — Legierungen aus Jodichlosungen// Oberflaeche. -1968, — Bd. 9, № 9. -S. 191−196.155
- Mc Cartry J.A. Deposizione di bismuto su acciaio da electroliti alkalini// Galvanotechnica. -1963.-T.14, № 5. -C. 89−91.
- Billinchurst R.G., Rajki J., Rutherford. K.G. Electrodeposition of some metals from tetramethylurea// Journal of applied Chemistry. 1966- V.16, № 11.-P. 339−340.
- A.c. 654 697 СССР, МКИ С 25 Д 5/34. Электролит для нанесения висмутовых покрытий.
- Кочергин В.М., Зяблова Е. А. Электроосаждение висмута// Журнал прикладной химии. 1965. — Т.38, № 8 — С. 1783−1784.
- Пат. ФРГ, (С23Ь, 5/60). Bad zum galvanischen Abscheiden von Wismuth auf Eisen oder Aluminium.
- Кадыров P.K., Оманов X.T. Электролитическое осаждение висмута из тартратного электролита// Узбекский химический журнал. -1978. -№ 4. -С. 30−32.
- Виноградов С.Н., Кулагина Н. Ф. Электролитическое осаждение висмута// Защита металлов. -1971 .-1.1, № 4. -С. 495−496.
- Кочман Э.Д., Гамер П. У. Катодное выделение висмута из цитратных растворов// Защита металлов. -1978-Т. 14, № 4. -С. 493−496.
- Лернер М.Е., Галушко А. Д., Ширяева А. И. Щелочной электролит для висмутирования // Украинский химический журнал. -1964-Т.30, № 11-С. 1234−1235.
- Городецкий. В.В., Лосев В. В. Кинетика электродных процессов на амальгамном висмутовом электроде// Электрохимия. 1971, — т.7, № 5,-С. 631−635.
- Лосев В.В., Городецкий В. В. Влияние кислотности раствора на электродные процессы на амальгамном висмутовом электроде// Журнал физической химии. 1963. -т.37, № 4 .- С. 842- 849.
- Городецкий В.В., Лосев В. В. Кинетика электродных процессов на амальгамном висмутовом электроде// Электрохимия. 1967.- т. З, № 10.-С. 1192−1201.156
- Грилихес М.С., Красиков Б. С., Солоцкая Н. С. Электрохимическое поведение твердого висмутового электрода в хлорнокислых электролитах// Электрохимия. 1969, — т.5, № 7, — С. 859−863.
- Васильева Л.С., Красиков Б. С. Электродные процессы на висмуте в концентрированных солянокислых растворах// Журнал прикладной химии. -1979, — т.52, № 10, — С.2260−2265.
- Городецкий В.В., Лосев В. В. Влияние кислотности на кинетику процессов разряда ионизации висмута// Электрохимия. — 1971.- т.7, № 12, — С. 1868−1871.
- Городецкий В.В., Аленина А. Г., Лосев В. В. Кинетика электродных процессов на твердом висмутовом электроде// Электрохимия. 1969.-т.5, № 2, — С. 227- 230.
- Городецкий’В.В., Щелкунова Л. Б., Гончарова Е. Г., Лосев В. В. Образование одновалентного висмута при анодном растворении висмута в концентрированной хлорной кислоте// Электрохимия. 1976, — т. 12, № 8,-С. 1255- 1258.
- Lovrecek В., Mekjavic I. Kinetics of the electrochemical deposition and dissolution of bismuth//Electrochimica Acta. 1969, — V.14.- P. 301−316.
- Копистко O.A., Грушина H.B. Кинетика и механизм разряда-ионизации висмута на твердом висмутовом электроде в бромидных растворах// Электрохимия. 1985,-т.21, № 7, — С. 894−899.
- Копистко О.А., Грушина Н. В. Электродные процессы на твердом висмуте в концентрированных сернокислых растворах// Электрохимия. -1985, — т.21, № 1.-С.140.
- Грушина Н. В, Копистко О. А. Кинетика электроосаждения висмута из концентрированных хлорнокислых растворов//Защита металлов. -1984,-т.20,№ 1 С. 158−160.
- Лошкарев М.А., Дубяго Е. И. Кинетика катодного выделения висмута// Журнал физической химии. -I960, — т.34, № 7, — С.1430−1441.157
- Левицкая С.А., Алдамжарова С. Х., Карпова О. В. Электрохимическое поведение висмута на ртутном и галлиевом стационарных электродах// Известия АН Каз. ССР. Серия химическая. -1989, № 2. С. 19−22.
- Пальм У.В., Паст В. Э. О перенапряжении водорода на висмуте// Журнал физической химии, — 1964, — т. 38, — С.773−776.
- Килимник А.Б., Ротинян A.JI. К вопросу о перенапряжении выделения водорода на галии, висмуте, олове и сурьме// Электрохимия. 1969, — т.5, № 10, — С. 1234−1235.
- Тенно Т.Т., Пальм У. В. О закономерностях катодного выделения водорода на висмуте// Электрохимия. 1972, — т.8, № 9, — С. 1381−1384.
- Яцимирский К. Б. Электронное строение, энергия гидратации и стабильность акваионов металлов//ТЭХ, — 1994 т. ЗО, № 1, — С. 1−11.
- Komorsky- Lovric S., Lovric M., Branica M. Effect of ionic strength on Bi (III) reduction from perchlorate medium// J. Electrochem. Soc. 1993.-V.140, N7, — P.1850−1853.
- Спектрофотометрическое определение констант гидролиза мономерных ионов висмута/ В. И. Антонович, Е. М. Невская, Е. И. Шелихина,
- B.А. Назаренко// Журнал неорганической химии. 1975 — т.20, № 11,1. C.2968−2974.
- Коренман И.М., Воронцова Т. Е. Состояние висмута в растворах// Труды по химии и химической технологии. 1968. -№ 3 — С.75−78.
- Седова А.А., Симонова JT.H., Мельчакова Н. В. Определение констант гидролиза мономерных ионов висмута(Ш) методом конкурирующей реакции образования его комплекса с висмутолом II// Журнал неорганической химии. 1985, — т. ЗО, № 6. — С.1412−1415.
- Marioni V.A., Spiro T.G. The vibrational Spectrum of the Hydrolytic Hexamer of Bismuth (III)// J. Am. Chem. Soc. 1966, — V.88, № 7. P. 14 111 412.
- Levy H.A., Danford M.D., Agron P.A. X Ray Diffraction Study of Bismuth Polymer in Aqueous Perchlorate Solution// J. Chem. Phys. — 1959,-V.31, № 6. — P.1459−1461.
- Dragulescu C., Nimara A., Mean I. Contributions to the bismuth hydrolysis study. III. Electrometric investigations on bismuthyl perchlorate hydrolysis// Rev. Roumaine de Chimie. 1974. — V.19, № 9. -P.1455−1459.
- Dragulescu C., Nimara A., Julean I., Marandiuc D. Polarographic behaviour of bismuth (III) in acid perchlorate solutions// Rev. Roumaine de Chimie.1973. -V.18, № 4. P.583−588.
- Losev V.V. Formation of low-valency intermediates during electrolysis// Electrochimica Acta. 1970,-V.15.-P. 1095−1111.
- Городецкий В.В., Лосев В. В. Влияние галоидных ионов на скорость электродных процессов на амальгамном висмутовом электроде// Электрохимия. 1966, — т.2, № 6, — С. 656−663.
- Moussa A.A., Sammour Н.М. Reactivity of anions towards electron transfer in the bismuth «tervalent bismuth exchange reaction// J. Am. Chem. Soc.-1960.-V.82, № 5, — P.2151−2157.
- Галюс 3. Теоретические основы электрохимического анализа. -М.: Мир, 1974.-552 с.
- Гороховская В.И., Гороховский В. М. Практикум по электрохимическим методам анализа.- М.: Высшая школа, 1983. -191 с.
- Бонд A.M. Полярографические методы в аналитической химии,— М.: Химия, 1983, — 328 с.
- Плэмбек Дж. Электрохимические методы анализа. Основы теории и применение. -М.: Мир, 1985. -496 с.
- Будников Г. К., Улахович Н. А., Медянцева Э. П. Основы электроаналитической химии. -Казань.: изд. КГУ, 1986. -288 с.159
- Козин Л.Ф. Электроосаждение и растворение многовалентных металлов Киев.: Наукова Думка, 1989. -464 с.
- Nicholson R., Shain I. Theory of Stationary Electrode Polarography// Anal. Chem.-1964.- V.36, № 4. P.706 — 723.
- Захаров M.C., Бакланов В. И., Пнев В. В. Хронопотенциометрия. М.: Химия, 1978. -200с.
- Практикум по прикладной электрохимии: Учебное пособие для ву-зов./Под ред. Н. Т. Кудрявцева и П. М. Вячеславова. Л.: Химия, 1980. -288с.
- Кассандрова О.Н., Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука, 1970. -106 с.
- Жидомиров Г. М., Багатурьянц А. А., Абронин И. А. Прикладная квантовая химия. -М: Химия, 1979. 296с.
- Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B.et al. Gaussian 98, Revision A.9. Gaussian, Inc. Pittsburgh PA, 1998.
- Jaguar 4.1, Schrodinger, Inc., Portland, OR, 1991−2000.
- Becke A. Density of functional thermochemistry. III. The role of exact exchange// J. Chem. phys. -1992. -V.98. P.5648−5652.
- Lee C., Yang W., Parr R.G. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density//Phys. Rev. B. -1988. V.37.- P.785−789.
- Wadt W.R., Hay P.J. Ab initio effective core potentials for molecular calculations. Potentials for the transition metal atoms Sc to Hg// J. Chem. phys. -1985. -V.82. -P.270−283.
- Dunning Т.Н., Hay P.J. In Modern theoretical chemistry, Schaefer Ed.H.F., Ill Plenum. New York: 1976. V. 3,1.
- Miertus S., Scrocco E. and Tomasi J. Electrostatic Interaction of a Solute with a Continuum. A Direct Utilization of ab initio Molecular Potentials For the Prevision of Solvent Effects//Chem. Phys. 1981. -V.55. -P. 117−120.160
- Miertus S. and Tomasi J. Approximate Evaluations of the Electrostatic Free Energy and Internal Energy Changes in Solution Processes// Chem. Phys. -1982. -V.65. -P.239−246.
- Cammi R., Cossi M., Mennucci V., Tomasi J. Energy and energy derivaties for molecular solutes: Perspectives of application to hybrid quantum and molecular methods// Int. Quantum Chem.-1996 V.60, № 6, — P. 1165 — 1178.
- Cances E., Mennuchi В., Tomasi J. Electrostatic interaction of a solute with continuum//J. Chem. Phys. 1997. -V.107. — P.3032−3038.
- Barone V., Cossi M. Quantum calculation of molecular energies and energy gradients in solution by a conductor solvent model// J.Phys.Chem. A.-1998,-V.102,№ 11. -P. 1995 2001.
- Кузнецов Ан.М., Шапник M.C., Маслий А. Н., Зеленецкая К. В. Кванто-во-химический расчет стандартных редокс-потенциалов полуреакций с участием аквакомплексов висмута// Электрохимия, — 2002.-т.38. -С. 755.
- Гиллеспи Р., Харгиттаи И. Модель отталкивания электронных пар алентной оболочки и строение молекул. М.: Мир, 1992.-296 с.
- Справочник по электрохимии/ под. ред. А. М. Сухотина. JL: Химия, 1981.-488с.
- Латимер В. Окислительные состояния элементов и их потенциалы в водных растворах: Пер. с англ./ Под ред. К. В. Астахова. М.: Изд. иностр. лит. .1954, — 396 с.
- Турьян Я.П., Окислительно-восстановительные реакции и потенциалы в аналитической химии. М.: Химия, 1989. 248 с.
- Васильев В.П. Термодинамические свойства растворов электролитов. М.: «Высшая школа», 1982. 320 с.161
- Ершов Б.Г. Ионы металлов в необычных и неустойчивых состояниях окисления в водных растворах: получение и свойства// Успехи химии.-1997, — Т.66, № 2- С. 103 -116.
- Кузнецов Ан.М., Маслий А. Н., Шапник М. С. Молекулярно-континуальная модель адсорбции цианид- иона на металлах подгруппы меди из водных растворов //Электрохимия, — 2000.- Т.36, № 12, — С. 14 711 477.
- Кузнецов Ан.М., Маслий А. Н., Шапник М.С.Квантово-химическое исследование механизма электровосстановления гидроксокомплексов Zn (II) из водных растворов электролитов //Электрохимия 2001 — Т. 37, № 6, — С. 722 — 730.
- Кузнецов Ан.М., Маслий А. Н., Шапник М. С. Квантово-химическое исследование механизма электровосстановления цианокомплексов одновалентной меди //Электрохимия, — 2002, — Т.38, № 2, — С. 144 154.
- Герман Э.Д., Кузнецов A.M. Теория кинетики процессов электронного перноса между комплексными ионами // Итоги науки, Сер. Кинетика и катализ. 1982, — Т. 10, — С. 115 -238.
- Химия и периодическая таблица./ Под ред. К.Сайто. Пер. с яп., М.: «Мир», 1982.- 319 с.
- Электровосстановление ионов висмута (Ш) из кислых электролитов/ Т. П. Петрова, И. Ф. Рахматуллина, К. В. Зеленецкая, М.С.Шапник- Казан, гос. технолог, ун-т.- Казань, 1999. 25с, — Деп. в ВИНИТИ.
- Ротинян А. Л., Тихонов К. И., Шошина И. А. Теоретическая электрохимия. JI.: Химия, 1981. 424с.
- Лосев В.В., Молодов А. И. Механизм анодного растворения амальгамы индия в кислых растворах// Докл. АН СССР. 1960. -Т. 135-С.1432- 1435.
- Брайнина Х.З., Нейман Е. Я. Твердофазные реакции в электроаналитической химии. М.: Химия, 1982.-264с.
- Kolb D.M., Przasnyski М., Gerischer Н. Underpotential deposition of metals and work function differences // J. Electroanal.Chem.- 1974.-V.26, -P. 532−540.
- Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа, 1984.-217 с.
- Добош Д. Электрохимические константы. Справочник для электрохимиков. М.: Мир, 1980.
- Электровосстановление ионов висмута (Ш) из растворов, содержащих динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты/Т.П.Петрова, И. Ф. Рахматуллина, К. В. Зеленецкая, М.С.Шапник- Казан, гос. технолог, ун-т.- Казань, 2001. 16с, — Деп. в ВИНИТИ.163
- Давидович Р.Л., Логвинова В. Б., Илюхин А. Б. Синтез и кристаллическая структура моногидрата этилендиаминтетраацетатовисмутата (III) (3- аланиния// Журнал неорганической химии, — 2000, — т.45, № 12.-С.1973−1977.
- Давидович Р.Л., Илюхин А. Б., Ху Чен-джин Кристаллическая структура ромбической модификации Bi(Hedta).-2H20// Кристаллография, — 1998.-t.43, № 4.-С.653−655
- Давидович Р.Л., Герасименко А. В., Логвинова В. Б. Синтез и кристаллическая структура тригидрата этилендиаминтетраацетатовисму-тата (III) рубидия // Журнал неорганической химии, — 2002, — т.47, № 8,-С.1269−1274.
- Образование смешанных соединений висмута (Ш) с этилендиамин-тетраацетат-ионом и монодентатными лигандами в водных растворах/ С. Д. Ершова, А. Я. Фридман, Н. М. Дятлова, Б. В. Жаданов, И. А. Полякова, 164
- А.В.Кессених.// Журнал неорганической химии. 1982, — т.21, № 10,-С.2510−2514.
- Корнев В.И., Трубачев А. В. Устойчивость комплексонатов висмута(Ш) в водных растворах// Журнал неорганической химии.-1987, — т.32, № 10.-С. 2433−2437.
- Сочеванов В.Г., Волкова Г. А. Применение полярографии к определению констант неустойчивости комплексонатов легкогидролизую-щихся элементов// Журнал неорганической химии.-1969, — т. 14, № 118.-С. 118−123.
- Bottari Е., — Anderegg G. Die Untersuchung der 1:1- Komplexe von eini-gen drei-und vierwertigen Metall-Ionen mit Polyaminocarboxylaten mitels Redox messungen// Helvetica Chimica acta-1967. V. l, № 8. — P. 21 892 356.
- Miklos I., Szegedi R. Bestimmung der Stabilitats konstante des a thylen-diamintetraessigsauren Wismut komplexes und dessen analytiche ver wer-tung// Acta Academia Scientiarum Hungarcae. 1961. — V. -26, № 1−4. -P. — 367−374.
- Beck M.T., Gergely A. Stability constants of Bi (III) -EDTA and Bi (III) -DCTA complexes// Acta Chimica Academia Scientiarum Hungarcae. -1966.-V. 50, № 1−4.-P. 155−161.
- Bhat T.R., Krisma Lyer R. Antimony (III) and Bismuth (III) EDTA System// Z. anorg. und allgem. Chem. -1965. -Bd.335, № 331. -S. 331−336.
- Ершова С.Д., Фридман А. Я., Дятлова Н. М. Исследование взаимодействия гексахлоровисмутат(Ш) — иона с комплексонами в водных растворах// Координационная химия. 1980. — т. — 6, № 5. — С.734−738.165
- Sundvall В. An X-Ray Diffraction study of the Hexanuclear Complex of Bi (III) in Aqueous Perchlorate Solution. Determination of the Oxygen Positions//Acta Chem. Scand. 1980, — t.A.34, № 2. — C.93−98.
- Горичев И.Г., Зенченко Д. А., Михальченко И.С Влияние комплек-сообразования на механизм растворения оксида меди (II) в растворах ЭДТА и аммиака// Координационная химия, — 1986. т.12, № 7.- С.886−889.
- Зенченко Д.А., Горичев И. Г., Зенченко А. Д. О механизме влияния ЭДТА на скорость растворения оксида меди (И) в аммиачных растворах//Координационная химия, — 1989. -т.15, № 7, — С. 934−936.
- Janes A., Lust Е. and Lust К. Electrochemical behaviour of Na2H2Edta and Na2CdEdta on single crystal bismuth and cadmium electrodes//Baltic conference on interfacial electrochemistry. Extended Abstracts of Tartu. -1996.-P.94−96.
- Справочник химика/ под ред.Никольского. -1964, — Т.З.-С.769−771.166
- Садаков Г. А., Белянина Т. Б. Процесс растворения медных анодов в сернокислых электролитах меднения// Защита металлов. 1973, — № 2,-С.197−200.
- Попова Т.И., Симонова Н. А., Кабанов Б. Н. Механизм пассивации цинка в крепких цинкатных растворах щелочи//Электрохимия. 1966,-т.2., № 12.- С.1476−1479.
- Электроосаждение висмута из трилонатно-сульфосалицинатного электролита/Т.П.Петрова, И. Ф. Рахматуллина, К. В. Зеленецкая, М.С.Шапник- Казан, гос. технолог, ун-т Казань, 1999. — 24с, — Деп. в ВИНИТИ.