з них цинка.

В свободном состоянии эти элементы представляют собой серебристо-белые мягкие металлы с низкими температурами плавления. На воздухе они довольно стойки, воду не разлагают, но легко растворяются в кислотах, а галлий и индий — также и в щелочах. Кроме максимальной степени окнсленности, равной +3, они могут проявлять и меньшую. В частности, для таллия характерны соединения, где его степень окнсленности равна +1.

Оксиды и гидроксиды галлия(III) и индия(III) амфотерны; гидроксид же таллия Т1(ОН)3 обладает только основными свойствами.

Соединения таллия(I) сходны, с одной стороны, с соединениями щелочных металлов, с другой, — с соединениями серебра. Так, оксид таллия (I) Т120 энергично соединяется с водой, образуя гидроксид, отвечающий формуле ТЮН, — сильное, хорошо растворимое в воде основание.

Большинство солей таллия(I) легко растворяется в воде, но соли галогеноводородов, подобно солям серебра, почти нерастворимы и отличаются светочувствительностью; исключение состав* ляет TIF, который как и AgF, хорошо растворим в воде.

Металлическим галлием пользуются для наполнения кварцевых термометров, служащих для измерения высоких температур. Галлий плавится при 29,8°С, а закипает только при 2205°С, так что такие термометры позволяют измерять температуры до 1000 °С и выше, что невозможно при употреблении обычных термометров. Добавлением галлия к алюминию получают сплавы, хорошо поддающиеся горячей обработке; сплавы галлия с золотом применяются в ювелирном и зубопротезном деле.

Индий используется вместо серебра для покрытия рефлекторов; рефлекторы, покрытые индием, со временем не тускнеют, и поэтому их коэффициент отражения остается постоянным. Индий применяется также для покрытия вкладышей подшипников и в качестве одного из компонентов сплава для плавких предохранителей.

В качестве присадок к германию и в виде интерметаллических соединений с мышьяком и с сурьмой галлий и индий применяются в полупроводниковой электронике.

Таллий и его соединения имеют небольшое по объему, но разнообразное применение. Галогениды таллия хорошо пропускают инфракрасные лучи. Поэтому они используются в оптических приборах, работающих в инфракрасной области спектра. Карбонат таллия служит для изготовления стекол с высокой преломляющей способностью. Таллий входит в состав вещества электрода селенового выпрямителя, является активатором многих люминофоров. Сульфид таллия используется в фотоэлементах. Металлический таллий — компонент многих свинцовых сплавов: подшипниковых, кислотоупорных, легкоплавких.

Таллий и его соединения весьма токсичны.

ПОБОЧНАЯ ПОДГРУППА ТРЕТЬЕЙ ГРУППЫ. ЛАНТАНОИДЫ. АКТИНОИДЫ

Элементы побочной подгруппы третьей группы и семейство, состоящее из четырнадцати /-элементов с порядковыми номерами от 58 до 71, весьма близки друг к другу по своим химическим и физико-химическим свойствам. Эти элементы следуют в периодической системе после лантана и потому называются л а н т а п о и «, дам и (или лантан и дам и). Иногда их вместе с элементами побочной подгруппы третьей группы называют редкоземельными металлами.

Редкоземельные металлы обычно находятся в природе совместно. Они образуют минералы, представляющие собой твердые растворы родственных соединений различных металлов. Например, один из главных источников редкоземельных металлов — минерал монацит — состоит в основном из фосфатов церия, лантана, иттрия и других редкоземельных металлов. Таким образом, природным сырьем, из которого получают как элементы побочной подгруппы третьей группы, так и лантаноиды, служат одни и тс же минералы.

Актиноиды (или а к т н н и д ы) — это семейство четырнадцати f-элементов с порядковыми номерами от 90 до 103, следующее в периодической системе после актиния.

220. Подгруппа скандия. В побочную подгруппу третьей группы входят элементы скандий, иттрий, лантан и актиний. Их атомы содержат по два электрона в наружном электронном слое и по 9 электронов в следующем за ним слое; строение этих двух электронных слоев можно выразить формулой (п — l)s2(n — 1)/}6(л—\)dxns2. Каждый из этих элементов открывает собой соответствующую декаду -элементов. Некоторые их свойства приведены в табл. 36. Степень окнсленности элементов подгруппы скандия в большинстве их соединений равна +3.

Таблица 36. Некоторые свойства элементов побочной подгруппы третьей группы

Sc Y La Ac

Строение внешнего и пред- 3s23p6MlAs2 4s4p4dl5s2 6s26pe6^7s2

внешнего электронных

слоев атома

Радиус атома, нм 0,164 0,181 0,187 0,203

Энергия ионизации

Э->Э+, эВ ' 6,56 6,22 5,58 5,1

Э+->Э2+, эВ 12,8 12,24 11,06 12,1

Э2+^Э3+, эВ 24,75 20,5 19,17 ш » ,

Радиус иоиа S>3f, им 0,083 0.097 0,104 0.П1

Плотность, г/см3 3,02 4,48 6,16 10,1

Температура плавления, °С 1541 1528 920 1040 ±50

Температура кипения, °С Примерно Примерно Примерно Примерно

2850 3300 3450 3300

Скандий, иттрий п лантан содержатся в земной коре в количествах порядка 10~3 % (масс). Актиний содержится в значительно меньшем количестве [порядка Ю-