固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递,因此又称为固体离子导体。固体电解质取代液体电解质,可以做成全固态电池及其它传感器、探测器等,在电化学、分析化学等领域的应用日益广泛。

银有α、β、和γ等多种晶型。在水溶液中Ag+与I-沉淀形成的是γ-AgI和β-AgI的混合物,升温至136℃全变为β-AgI,至146℃全变为α-AgI。α-AgI是一种固体电解质,导电率为1.31Ω-1?cm-1(注:强电解质水溶液的导电率为10-3~1Ω-1?cm-1)。

4-1γ-AgI和β-AgI晶体的导电性极差。其中γ-AgI晶体属立方晶系,其晶胞截面图如下所示。图中实心球和空心球分别表示Ag+和I-,a为晶胞边长。试指出γ-AgI晶体的点阵型式和Ag+、I-各自的配位数(已知通常I-的半径为220pm,Ag+的半径为100--150pm)。

 
 

 

 

 


4-2α-AgI晶体中,I-离子取体心立方堆积,Ag+填充在其空隙中。试指出α-AgI晶体的晶胞中,八面体空隙、四面体空隙各有多少?

4-3为何通常Ag+离子半径有一个变化范围?

4-4实验发现,α-AgI晶体中能够迁移的全是Ag+,试分析Ag+能够发生迁移的可能原因。

4-5用一价正离子(M)部分取代α-AgI晶体中的Ag+离子,得通式为MAgxI1-x的化合物。如RbAg4I5晶体,室温导电率达0.27Ω-1?cm-1。其中迁移的物种仍全是Ag+。利用RbAg4I5晶体可以制成电化学气敏传感器,下图是一种测定O2含量的气体传感器示意图。被分析的O2可以通过聚四氟乙烯薄膜,由电池电动势变化可以得知O2的含量。

 
 

 

 

 

 


(1)写出传感器中发生的化学反和电极反应。

(2)为什么由电池电动势的化可以得知O2的含量?

生物体内重要氧化还原酶大都是金属有机化合物,其中金属离子不止一种价态,是酶的催化性中心。研究这些酶的目的在于阐述金属酶参与的氧化过程及其电子传递机理,进而实现这些酶的化学模拟。

据最近的文献报道,以(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2H)(式中Cy-为环己基的缩写)与正丁酸铜(Ⅱ)在某惰性有机溶剂中氩气氛下反应1小时,然后真空除去溶剂,得到淡紫色的沉淀物。该沉淀被重新溶解,真空干燥,如此反复4次,最后在CH2Cl2中重结晶,得到配合物A的纯品,产率72%。元素分析:A含C(61.90%)、H(9.25%)、P(8.16%),不含氯。红外谱图显示,A中-CO2基团υ(-CO2)(CH2Cl2中)有3个吸收峰:1628,1576,1413cm-1,表明羧基既有单氧参与配位,又有双氧同时参与配位;核磁共振谱还表明A含有Cy、-CH2-,不含-CH3基团,Cy的结合状态与反应前相同。单晶x-射线衍射数据表明有2种化学环境的Cu,且A分子呈中心对称。(已知相对原子质量C:12.0,H:1.01,N:14.0,Cu:63.5,P:31.0,O:16.0)。

3-1写出配合物A的化学式;

3-2写出配合物A的生成化学方程式;

3-3淡紫色沉淀物被重新溶解,真空干燥,如此反复操作多次的目的是除去何种物质?

3-4画出配合物A的结构式;

3-5文献报道,如用(Ph3P)2Cu(O2CCH2CO2H)(Ph-为苯基)代替(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2H),

可发生同样反应,得到与A相似的配合物B。但B的红外谱图CH2Cl2中υ(-CO2)只有2个特征吸收峰:1633和1344 cm-1,表明它只有单氧参与配位。画出配合物B的结构式。


 0  26620  26628  26634  26638  26644  26646  26650  26656  26658  26664  26670  26674  26676  26680  26686  26688  26694  26698  26700  26704  26706  26710  26712  26714  26715  26716  26718  26719  26720  26722  26724  26728  26730  26734  26736  26740  26746  26748  26754  26758  26760  26764  26770  26776  26778  26784  26788  26790  26796  26800  26806  26814  203614 

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