Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


§ 4. Подгруппа галлия

Содержание каждого из членов данной подгруппы в земной коре по ряду галлий (4·10–4%)–индий (2·10–6%) –таллий (8·10–7%) уменьшается. Все три элемента чрезвычайно распылены и богатые ими минералы неизвестны. Напротив, незначительные примеси их соединений содержат руды многих металлов, в частности Zn. Получают Ga, In и Тl из отходов при переработке подобных руд.

В свободном состоянии галлий, индий и таллий представляют собой легкоплавкие серебристо–белые металлы. Их важнейшие константы сопоставлены ниже:

По твердости галлий близок к свинцу, In и Тl – еще мягче.

На воздухе/галлий не изменяется, а индий и таллий медленно окисляются с поверхности. При накаливании все три элемента энергично соединяются с кислородом и серой. С хлором и бромом они взаимодействуют уже при обычной температуре, с иодом – лишь при нагревании. Располагаясь в ряду напряжений около железа, Ga, In и Тl растворимы в кислотах.

Обычная валентность галлия и индия равна трем. Таллий дает производные, в которых он трех– и одновалентен.

Окиси галлия и его аналогов – белая Ga2 O3 , желтая In2 О3 и коричневая Тl2 О3 –в воде нерастворимы. Отвечающие им гидроокиси Э(ОН)3 (которые могут быть получены из солей) представляют собой студенистые осадки, практически нерастворимые в воде, но легко растворяющиеся в кислотах. Белые гидроокиси Ga и In растворимы также в растворах сильных щелочей с образованием аналогичных алюминатам галлатов и индатов. Они имеют, следовательно, амфотерный характер, причем кислотные свойства выражены у In(ОН)3 слабее, а у Ga(OH)3 сильнее, чем у Аl(ОН)3 . Так, помимо сильных щелочей, Ga(OH)3 растворима в крепких растворах NH4 OH. Напротив, красно–коричневая Т1(ОН)3 в щелочах почти не растворяется.

Ионы Ga3+и In3+бесцветны, ион Тl3+ слабо окрашен в желтоватый цвет. Производящиеся от них соли большинства кислот хорошо растворимы в воде, но сильно гидролизованы.

В то время как производные низших валентностей Ga и In для них не типичны, для таллия наиболее характерны именно те соединения, в которых он одновалентен. Поэтому соли Тl3+ имеют заметно выраженные окислительные свойства.

Закись таллия (Тl2 О) образуется в результате взаимодействия элементов при высоких температурах. Она представляет собой черный гигроскопичный порошок. С водой закись таллия образует желтый гидрат закиси (ТlOН), который при нагревании легко отщепляет воду и переходит обратно в Тl2 О.

Гидрат закиси таллия хорошо растворим в воде и является сильным основанием. Образуемые им соли в большинстве бесцветны я кристаллизуются без воды. Хлорид, бромид и иодид почти нерастворимы, а многие другие соли растворимы хорошо. Производные ТlOН и слабых кислот вследствие гидролиза дают в растворе щелочную реакцию. При действии сильных окислителей одновалентный таллий окисляется до трехвалентного.

По свойствам элементов и их соединений подгруппа галлия во многом похожа на подгруппу германия. Так, для Ge и Ga более устойчива высшая валентность, для Pb и Тl низшая; химический характер гидроокисей в рядах Ge–Sn–Pb и Ga–In–Ti изменяется однотипно и т. д. Иногда проявляются даже более тонкие черты сходства, например малая растворимость галоидных (О, Br, J) солей как Pb, так и Тl. При всем том между элементами обеих подгрупп имеются и существенные различия (частично обусловленные их разной валентностью). Например, кислотный характер гидроокисей Ga и его аналогов выражен значительно слабее, чем у соответствующих элементов подгруппы германия, в противоположность PbF­2 фтористый таллий легко растворим и т. д.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн