Вопрос:

Стас Панарин

Электриды — Получение


Ответ:

Инна Ивашкевич

При растворении металлического натрия в жидком аммиаке происходит сольватация ионов (так же, как при растворении NaCl в воде). Сольватирующий растворитель — жидкий аммиак. В растворе образуются катионы Na+, и анионы — сольватированные аммиаком электроны е (если полученный раствор испарить, то аммиак легко удалится при комнатной температуре, электрон вернётся к иону натрия, и вновь получится исходный металлический натрий).

Na0 + NH3 (жидк.) = Na+ (NH3)n + е (NH3)m

Для получения электрида в полученный раствор натрия в жидком аммиаке добавляют краун-эфир, причём такой, который хорошо сольватирует именно катион натрия, при этом соблюдают мольное отношение краун-эфир/натрий = 1/1. Затем аммиак испаряют, электрон не сможет вернуться к натрию, поскольку катион Na+ плотно заблокирован краун-эфиром. В результате образуется вещество, у которого в кристаллической решётке находятся ионы натрия, укрытые краун-эфиром, а в межкристаллическом пространстве располагаются свободные, не сольватированные электроны, (краун-эфир сольватирует только катионы натрия).

Благодаря исключительно малым размерам электроны в таком соединении могут свободно перемещаться в межкристаллическом пространстве, соединение приобретает довольно высокую электропроводность, близкую к металлам. Эти соединения получили название «электридов».

Существует несколько иной способ получения электридов. К раствору металлического натрия в жидком аммиаке добавляют не эквивалентное количество краун-эфира, а вдвое меньшее (соотношение натрий/краун-эфир = 2/1). Половина атомов натрия в виде ионов Na+ будет связана краун-эфиром, а вторая половина присоединит освободившиеся электроны, образуя анионы Na. Возникнет совершенно необычная ионная структура, содержащая катионы и анионы натрия

У натрия необычайно сильно выражена склонность отдавать электрон и превращаться в катион, образование же аниона — процесс явно вынужденный, поэтому электрон слабо удерживается анионом Na, вследствие чего вещество также приобретает металлическую проводимость.

Источник: Википедия


Связанные вопросы (Электриды):

История

Химические свойства

Физические свойства