Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
18-5-ZWIĄZKICHEMICZNEHELOWCÓW
549
Poglądtakibynajmniejniezostałpodważonyprzezwykrycieklatratowychzwiązków
helowców.Klatraty(odłacińskiegosłowaclathratus—zamkniętywklatce)stanowią
bowiembardzospecyficznytyppołączeń,wktórychsubstancjemacierzyste:hydrochi-
non,anilina,fenol,pewnenieorganicznepołączeniakompleksowe,krzepnącokludują
wewnękach,obecnychwsieciprzestrzennej,obcecząsteczki,np.SO2,H2S,HClitp.
Wnękiwsieciprzestrzennej,októrychtutajmowa,majązwykleśrednicędokilku-
setpm.Obcecząsteczkizostająwnichuwięzionewsposóbczystomechanicznybez
wytwarzaniajakichkolwiekwiązańchemicznych.
Najbardziejznanymiprzykładamiklatratówtworzącychsięzudziałemhelowców
sąklatraty,wktórychsiećmacierzystątworzyhydrochinon,C6H4(OH)2.Powstająone
podczaskrystalizacjihydrochinonuzroztworubenzenowegolubwodnego,nasyconego
argonem,kryptonemlubksenonempodzwiększonymciśnieniem.Zawierająonenieco
mniejniżjedenatomhelowcanatrzycząsteczkihydrochinonu.Klatratargonu,uzy-
skanypodciśnieniem4MPa,maskładodpowiadającywzorowi[C6H4(OH)2]30,8Ar,
klatratksenonu,uzyskanypodciśnieniem1,4MPa—składodpowiadającywzorowi
[C6H4(OH)2]30,88Xe.Gazytemożnałatwoodzyskaćrozpuszczającklatratnaprzykład
walkoholumetylowymlubogrzewającgodotemp.390K.Wklatratachstężeniehe-
lowcówwprzeliczeniunajednostkęobjętościjestznaczne.Obliczono,żegdybyargon
zawartywklatracieargonowymznajdowałsię(wtemperaturzepokojowejwstaniega-
zowym)wobjętościrównejobjętościklatratu,wywierałbyciśnienie9,1MPa.Klatraty
tworzonesąprzezwszystkiegazyszlachetnezwyjątkiemhelu.
Związkamitypuklatratówsątakżehydratyhelowców.Whydratachowzorze
Y·5,75H2O(Y—atomhelowca)cząsteczkiwody,krzepnącejwobecnościhelowca,
układająsięwtakąstrukturękrystaliczną,żekomórkaelementarnazawiera46czą-
steczekH2O,pomiędzyktórymiznajdujesię8luk(dwiemniejszeisześćwiększych)
zdolnychpomieścićatomyhelowca.Dajetostosunekliczbycząsteczekwodydoliczby
cząsteczekhelowcarówny46/8=5,75.Równieżiwtymprzypadkupomiędzyuwięzio-
nymiatomamihelowcówacząsteczkamiwody,tworzącymisiećprzestrzennąkryształu,
nietworząsięwiązaniachemiczne,czynnesątylkosłabesiłymiędzycząsteczkowe.
Dopierow1960r.NeilBartlettwStanachZjednoczonychwykazałwsposóbnie-
wątpliwy,że,wbrewogólnieprzyjętympoglądom,kryptonmożetworzyćprawdziwe
związkichemiczne,tj.takie,wktórychwystępująnormalnewiązaniachemiczne.Punk-
temwyjściadlategoważnegoodkryciabyływcześniejszepraceBartlettaiLohmanna,
wtokuktórychdziałająctlenemnaheksafluorekplatynyotrzymanojużwtemperaturze
pokojowejzwiązekO2PtF6,nazwanyheksafuoroplatynianemditlenu:
O2+PtF6=O2PtF6
Jestonanalogicznydowcześniejpoznanegoheksafluoroosmianu(V)nitrozylu
[NO]+[OsF6]–.Przyjmującprzezanalogiębudowęjonowątakżedlaheksafluoropla-
tynianuditlenu,O2PtF6orazstopieńutlenieniaplatynyjakorównyV,dochodzisiędo
wniosku,żetlentworzykationO+
2iwystępujenastopniuutlenienia+1
2.Wskazujeto
naniezwyklesilnedziałanieutleniająceheksafluorkuplatyny.
