CC BY
27
98
Е. В. Черкасова, Н. Н. Чурилова, Э. С. Татаринова, Т.Г. Черкасова
УДК 54-386:[546.655+546.763]:547-318
Е. В. Черкасова, Н. Н. Чурилова, Э. С. Татаринова, Т.Г. Черкасова
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕКСА(ИЗОТИОЦИАНАТО)ХРОМАТОВ (III) КОМПЛЕКСОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (III) С Є- КАПРОЛАКТАМОМ
Гетеробиметаллические разнолигандные комплексы нашли применение в качестве прекурсоров для получения тугоплавких полифункциональ-ных материалов катализаторов, биологически активных веществ, аналитических реагентов [1]. Вместе с тем, координационные соединения металлов с е-капролактамом очень мало изучены.
Синтез и ИК спектроскопическое исследование комплексных соединений
[Ьп(е-С6НпМО)8][Сг(МС8)6] представлены в работе [2], кристаллическая структура комплекса неодима (III) описана в [3]. Целью данной работы являлось изучение физико-химических характеристик соединений.
Установлено, что гекса (изотиоцианато)хроматы (III) комплексов редкоземельных элементьв (РЗЭ) с е- капролактамом составов [Ьп(е -С6Н11МО)8][Сг(МС8)6] устойчивы при хранении на воздухе, плохо растворимы в воде при комнатной температуре, при нагревании растворимость увеличивается. Вещества устойчивы к действию таких органических растворителей, как н-углеводороды, спирты (этиловый, изопропиловый, бутиловый, изобутиловый, бензило-вый), ацетон, хлороформ, четыреххлористый углерод, диэти-ловый эфир, бензол, толуол. Все комплексы хорошо растворимы в диметилсульфоксиде (ДМСО) и диметилформамиде (ДМФА), разлагаются под действием концентрированных кислот-
окислителей (Н^О4, НМО3), при этом наблюдается выделение 8О2 и МО2 и обугливание веществ.
Электрическая проводи-
мость растворов комплексных соединений является их важной физико-химической характеристикой, зависящей от концентрации и природы присутствующих в растворе заряженных частиц. Измерение электропроводности растворов комплексов позволяет определить тип электролита [4]. Для интерпретации результатов измерений необходимо учитывать не только число ионов, на которые распадается молекула электролита, но и их заряд [5].
Электропроводность ве-
ществ измеряли кондуктомет-рическим методом в растворах ДМФА [6]. Концентрации растворов составляли 10-3моль/дм3. Для определения электропроводности использован кондуктометр RADELKIS ОК-102/1 со стеклянной ячейкой с платиновыми электродами, измерения проводились при температуре
298,0±0,5 К.
Результаты измерений, приведенные в табл., свидетельствуют о том, что полученные комплексы относятся к соединениям ионного типа и представляют собой симметричные бинарные электролиты типа 3:3.
Плотности веществ, определенные пикнометрическим методом в толуоле [7], представлены в табл.
В целом, значения плотностей незначительно возрастают в соответствии с уменьшением радиусов ионов лантанои-дов(ІІІ). Исключением является плотность комплекса европия (ІІІ), что, по-видимому, связано с отличием кристаллической структуры вещества (тетрагональная сингония, пр. гр. І4/т) от кристаллических структур комплексов других лантаноидов цериевой группы (триклинная сингония, пр. гр. Р1). Экспериментально полученные значе-
Таблица
Свойства координационных соединений состава [Ьп(є-С6НііМО)8][Сг(МЄ8)6]
Соединение Ьп Плотности, кг/м3 Мэфф., М.Б. Молярная электро- проводность, Смхм2^моль-1
(а±о,оз) •10-3 рвыч. • 10-3
Ьа 1,31 1,53 86
Се 1,36 2,14 84
Рг 1,38 1,435 3,80 102
№ 1,39 1,440 3,80 95
8т 1,40 1,55 105
Ей 1,38 1,402 4,65 83
ва 1,42 1,463 8,04 85
ТЬ 1,44 10,07 84
оу 1,45 11,20 92
Но 1,46 11,50 87
Ег 1,46 1,467 10,32 85
Тт 1,51 7,76 77
УЬ 1,54 4,53 88
Ьи 1,56 3,53 82
Химическая технология
99
Ln Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ln
Эффективные магнитные моменты в зависимости от числа 4/-электронов:
1 - для трехзарядных ионов Ln3+ по теории Ван-Флека[9];
2 - соединений состава [Ln(є-C6H¡¡NO)8][Cr(NCS)6]
ния плотностей веществ хорошо рентгеновскими величинами
согласуются с вычисленными (табл.).
Значения эффективных магнитных моментов комплексов (табл.), установленные методом Фарадея с эталоном -солью Мора - при 298К [8], характеризуют сильные пара магнитные свойства веществ, обусловленные парамагнетизмом ионов лантаноидов(Ш), связа-ным с частично заполненным 4:Г-подуровнем, а также наличием трех неспаренных 3^ электронов иона хрома(Ш).
Изменения эффективных магнитных моментов комплексов по ряду РЗЭ (рис.) имеют тот же характер, что и для трехзарядных ионов лантаноидов, но значения магнитных моментов соединений, в целом, выше, чем ионов лантаноидов и не равны сумме магнитных моментов ионов РЗЭ(Ш) и хрома(Ш), видимо, вследствие спин-орбитального взаимодействия электронов в системах и отсутствия магнитного упорядочения в структурах низкой сингонии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Третьяков Ю.Д. Развитие неорганической химии как фундаментальной основы создания новых поколений функциональных материалов// Успехи химии. 2004. Т.73. №9. С.899-916.
2. Черкасова Е.В., Татаринова Э.С., Черкасова Т.Г. Синтез и ИК спектроскопическое исследование гекса(изотиоцианато)хроматов(Ш) комплексов лантаноидов(Ш) с е-капролактамом// Вестн.КузГТУ. 2006. №3. С.105-107.
3. Cherkasova E.V., Virovets A.V., Peresypkina E.V., Podberezskaya N.V., Cherkasova T.G. Syntesis and crystal structure of octa(e-caprolactam)neodymium(III) hexa(isothiocyanate)chromate(III) // Inorg. Chem. Commun. 2006. V.9. P.4-6.
4. КукушкинЮ.Н. Химия координационных соединений. - М.: Высш. школа. 1985. 455 с.
5. Гринберг А.А. Введение в химию комплексныъ соединений. -М.-Л.: Химия. 1966. 632с.
6. Жарский И.М., Новиков Г.И. Физические методы исследования в неорганической химии. -М.: Высш. школа. 1988. 271с.
7. Кияхин В.А., Бадиков В.В. В сб. Материалы по генетической и экспериментальной минералогии. Т.3. Новосибирск: Наука. 1965. С. 303-313.
8. Костромина Н.А., Кумок, В.Н., Скорик Н.А. Химия координационных соединений. -М.: Высш. школа. 1990. 432 с.
9. Селвуд П. Магнетохимия. -М.: Изд-во ИЛ. 1958. 407 с.
□ Авторы статьи:
Черкасова Елизавета Викторовна -аспирант каф. химии и технологии неорганических веществ
Чурилова Нина Николаевна
- канд.хим.наук, доц. каф. химии и технологии неорганических веществ
Татаринова Эльза Семеновна
- канд.хим.наук, доц. каф. химии и технологии неорганических веществ
Черкасова Татьяна Григорьевна
- докт.хим.наук, проф., зав. каф. химии и технологии неорганических веществ
