ru uk en-us af

Категория Неорганическая  

Подгруппа галлия


2017-09-08 00:00:00

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 ЭОН3 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 InОН3 слабее, а у GaOH3 сильнее, чем у АlОН3 . Так, помимо сильных щелочей, GaOH3 растворима в крепких растворах NH4 OH. Напротив, красно–коричневая Т1ОН3 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.




Похожие статьи

  ВОСЬМАЯ ГРУППА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
  Подгруппа ванадия
 ЧЕТВЕРТАЯ ГРУППА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
  Органические соединения
 


Сайт является частным собранием материалов и представляет собой любительский информационно-образовательный ресурс. Вся информация получена из открытых источников. Администрация не претендует на авторство использованных материалов. Все права принадлежат их правообладателям