химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

рименяется для изготовления зеркал. Важнейшие константы рассматриваемых металлов приведены ниже: 502

Ga In Tl

Пл., г/см3 5,91 7,36 11,85

т. пл., ';' 29,8 156,4 304

Т. кип., "С 2250 2040 1470

AW',„ кДж/моль 262,5 234,9 169,3

5^д8, Дж/(к-моль) 41,1 57,82 64,18

Электрическая проводимость (Hg — 1) .

F\№ в 2 12 5

Г - ? ??!; • > -0,53 -0,34 + 0,72

Э* + 1Е-*Э - - -0,34

Жидкий галлий весьма склонен к переохлаждению и долго не застывает. Из всех известных веществ галлий имеет самый большой температурный интервал существования жидкого состояния. Низкая температура плавления, высокая температура кипения и склонность к переохлаждению позволяют использовать Ga как жидкость в термометрах для измерения высоких температур.

Свойства галлия, во многих отношениях отличающегося от остальных металлов, определяются его необычным строением. В кристалле у каждого атома три соседа по слою. Один из них расположен на расстоянии 0,244 нм, а два других на значительно большем расстоянии друг от друга — 0,271 нм. Расстояние между слоями также велико и составляет 0,274 нм. Поэтому можно считать, что кристалл галлия состоит из частиц Ga2, связанных между собой вандерваальсовыми силами. Этим объясняется его низкая температура плавления. Он имеет уникальный температурный интервал жидкого состояния (от 29,8 до 2250 °С). Высокую температуру кипения галлия объясняют тем, что при плавлении образуется плотная упаковка атомов с координационным числом 12, для разрушения которой требуется большая энергия. В частности, таким строением объясняется большая плотность жидкого галлия по сравнению с кристаллическим.

Подобно алюминию, галлий и индий на воздухе покрываются прочной оксидной пленкой и поэтому практически не изменяются. Таллий же медленно окисляется. При накаливании Ga, In и особенно Т1 энергично соединяются с кислородом и серой. С хлором и бромом они взаимодействуют уже при обычной температуре, с иодом — при нагревании.

Кроме изготовления высококачественных зеркал индий применяется в качестве электролитических покрытий для защиты других металлов от коррозии.

503

Рассматриваемые металлы Ga, In, Т1 расположены в ряду напряжений до водорода. Галлий и индий растворяются в разбавленных кислотах. В соответствии с устойчивой степенью окисления Т1 при взаимодействии с кислотами образует производные Т1(1). Таллий в соляной кислоте пассивируется за счет образования нерастворимого в воде Т1С1.

Галлий, подобно алюминию, растворяется в щелочах:

2Ga + 6Н20 + 6NaOH = ЗН2 + 2Na3[Ga(OH)G]

Индий и особенно таллий в отсутствие сильных окислителей к щелочам устойчив.

Основным источником промышленного получения галлия являются продукты переработки боксита, нефелина. Соединения галлия извлекают также совместно с соединениями германия из продуктов сгорания углей (пылевые отходы, зола), попутно получают при производстве свинца и цинка вместе с, другими редкими металлами.

Металлические галлий и его аналоги получают при довольно сложной химической переработки полиметаллических руд. После многократной переработки и очистки из руд выделяют их оксиды или хлориды. Последние химическим или электрохимическим способом восстанавливают до металлов.

Галлий и его аналоги легко сплавляются со многими металлами. При этом часто образуются эвтектические сплавы с низкими температурами плавления. Например, сплав 18,1% In с 41% Bi, 22,1% РЬ, 10,6% Sn и 8,2% Cd плавится всего лишь при 47 "С; сплав 90% Ga, 8% Sn и 2% Zn плавится даже при 19 'С.

Соединения галлия (Ш), индия (III) и таллия (III). Подобно алюминию (III), для Ga(III), In(III) и Т1(1П) наиболее характерны координационные числа 6, реже 4. Так, модификации Ga203 по структуре аналогичны соответствующим модификациям А1203; в кристаллах 1п203 и Т1203 координационное число In и TI также равно 6.

Непосредственным взаимодействием простых веществ могут образоваться белый Ga203 и желтый 1п203. Коричневый Т1203 образуется косвенным путем из соединений Т1(Ш) и окислением Т120 озоном; при 100 °С Т]203 начинает терять кислород. Об относительной устойчивости оксидов можно судить по значениям их энтальпий и энергий Гиббса образования:

Ga203 1п203 Т1203

&G°f2u, кДж/моль -996 -837 -318

504

В воде оксиды практически нерастворимы. В соответствии с усилением основных свойств в ряду Ga20:!—ln203—Т1203 возрастает растворимость в кислотах. Например, для реакций

Э203(т) + 6НС1(р) = 2ЭСЬ(р) + ЗН20(ж)

изменение стандартной энергии Гиббса для Ga203, In203, Т1203 составляет соответственно +71 кДж/моль, —25 кДж/моль, —199 кДж/моль.

Гидроксиды Э(ОН)2 получают аналогично А1(ОН)а. У Ga(OH)3 (белого цвета) основная и кислотная функции проявляются примерно в одинаковой степени; у 1п(ОН)3 (белого цвета) основные свойства преобладают над кислотными, а у Т1(ОН)3 (красно-коричневого цвета) кислотная функция выражена очень слабо и практически не проявляется. Таким образом, в ряду Ga(01l)3—1п(ОН)(—Т1(ОН),, (как и в ряду оксидов) отчетливо наблюдается усиление осно

страница 153
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
взять ноутбук напрокат
Рекомендуем фирму Ренесанс - металлическая лестница уличная - всегда надежно, оперативно и качественно!
кресло nadir
склад для хранения вещей москва недорого сао

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)