In, Tl – редкоземельные элементы

Химия частей

Р-элементы IIIA-подгруппы

B, Al, Ga

In, Tl – редкоземельные элементы

Свойства р-элементов IIIA группы

Элементы Свойства 13Al 31Ga 49In 81Tl
Атомная масса 10,81 26,98 69,72 114,82 204,37
Валентные электроны 2s22p1 3s23p1 4s24p1 5s25p1 6s26p1
Железный радиус атома, пм
Ковалентный радиус атома, пм
Условный радиус иона Э3+, пм
Энергия ионизации
Э0 → Э+, эВ In, Tl – редкоземельные элементы 8,3 5,98 6,00 5,78 6,10
Э+ → Э2+, эВ 25,15 18,8 20,5 18,9 20,4
Э2+ → Э3+, эВ 37,9 28,4 30,7 28,0 29,8
Относительная электроотрицательность 2,0 1,5 1,6 1,7 1,8

Элементы данной подгруппы могут проявлять степень окисления +3 и +1. Но низшая степень окисления (+1) свойственна в основном для таллия, тогда как +3 − для других частей. Это разъясняется тем, что от бора к таллию усиливаются железные характеристики частей. В целом железные характеристики In, Tl – редкоземельные элементы рассматриваемых частей выражены слабее, чем у соответственных частей II группы, главной подгруппы

В − неметалл, полупроводник. Известен в бесформенной (коричневой) и кристаллической (темной) формах.

Алюминий − серебристо-белый, мягенький металл. На воздухе алюминий покрывается тонкой (~10−5 мм) плёнкой А12О3, имеющей огромную крепкость. Это делает его устойчивым при комнатной температуре к действию воды In, Tl – редкоземельные элементы и неких других реагентов. По хим свойствам алюминий − амфотерный элемент.

Таллий, индий, галлий − серебристо-белые, мягенькие металлы. На воздухе они устойчивы, воду не разлагают, но просто растворяются в кислотах, а галлий и индий также и в щелочах.

Соответствующие характеристики и важные соединения

В обыденных критериях бор инертен и конкретно ведет взаимодействие только In, Tl – редкоземельные элементы со фтором (BF3).

При нагревании (400...700 °С) бор ведет взаимодействие с кислородом (B2O3) , сероватой (B2S3), хлором (BCl3) и даже азотом (при t > 1200 °С, BN).

На бор действуют только жаркие концентрированные кислоты: азотная в серная, также «царская водка» (3 НСl:1 HNО3), переводя его в Н3ВО3:

В + 3 HNО3(конц) → Н3ВО In, Tl – редкоземельные элементы3 + 3 NО2.

Щёлочи, при отсутствии окислителей, на него не действуют. По хим активности бесформенный бор более обскурантистски способен, чем кристаллический.

Конкретно с водородом бор не ведет взаимодействие.

В противоположность бору алюминий − химически активный металл.

Галлий, индий и таллий в повторяющейся системе размещаются после d-элементов. Потому на In, Tl – редкоземельные элементы их характеристики оказывает влияние d-сжатие. Не считая того, на характеристики таллия оказывает влияние дополнительно f-сжатие (уменьшение радиуса, и, как следствие, ослабление восстановительных параметров).

Подобно алюминию галлий и индий на воздухе покрываются крепкой оксидной пленкой и потому фактически не меняются. Таллий же медлительно окисляется. При накаливании Ga, In и In, Tl – редкоземельные элементы в особенности Tl энергично ведут взаимодействие с кислородом и сероватой. С хлором и бромом ведут взаимодействие при обыкновенной температуре, с йодом − при нагревании.

Me Al Ga In Tl (I) Tl (III)
j°, В −1,663 −0,529 −0,343 +0,720 −0,336

Галлий и индий растворяются в разбавленных кислотах с образованием ионов Ga3+ и In3+. Таллий при содействии с In, Tl – редкоземельные элементы кислотами образует соединения, в каких он проявляет степень окисления +1. В соляной кислоте он пассивируется за счет образования нерастворимого хлорида TlCl.

Галлий подобно алюминию растворяется в щелочах:

2 Ga + 6 NaOH + 6 H2O = 2 Na3[Ga(OH)6] + 3 H2.

Индий и в особенности таллий в отсутствии сильных окислителей в щелочах не растворяются In, Tl – редкоземельные элементы.

Кислотному оксиду В2О3 отвечает слабенькая ортоборная кислота . При нейтрализации кислоты образуются метабораты, тетрабораты и соли других полиборных кислот:

4 Н3ВО3 +2 NaOH = Na2B4O7 + 7 H2O.

(тетраборат натрия)

При нагревании ортоборная кислота дегидратирует до В2О3:

В2О3.

Оксид алюминия А12О3 проявляет амфотерные характеристики, при обыденных критериях для него In, Tl – редкоземельные элементы в основном свойственны главные характеристики. Гидроксид алюминия амфотерен. Оксиды и гидроксиды галлия (III) и индия (III) амфотерны, гидроксид же таллия (III) обладает только основными качествами. Соединения таллия (I) сходны и с соединениями щелочных металлов, и с соединениями серебра. Так, оксид таллия (I) Тl2О энергично соединяется с водой, образуя In, Tl – редкоземельные элементы гидроксид Т1ОН − сильное отлично растворимое основание. Галогениды таллия (I), кроме T1F, подобно солям серебра, плохорастворимые соединения и очень светочувствительны.

Алюминий и его соединения |

13Al0 − на наружном энергетическом уровне в атоме алюминия находятся три валентных электрона:

обычное состояние: 3s23p1 K = 1;

возбужденное состояние: 3s13p2 K In, Tl – редкоземельные элементы* = 3

Наличие свободных р- и d-орбиталей представляет огромные способности для донорно-акцепторного взаимодействия. Обскурантистская активность алюминия обоснована и наименее крепкой его кристаллической решеткой по сопоставлению с другими элементами группы.

Ион A13+, имея малый радиус и большой заряд, склонен к образованию всеохватывающих соединений с координационными числами 6, пореже − 4..

Оксид А12О3 обладает очень крепкой In, Tl – редкоземельные элементы кристаллической решеткой, известен в виде нескольких кристаллических модификаций (α, β, γ). Более устойчива форма α- А12О3 (корунд). Все модификации А12О3 химически очень стойки, не ведут взаимодействие с водой и кислотами. При продолжительном нагревании реагируют с щелочами:

А12О3 + 2 NaOH = NaAlO2 + H2O.

С водородом алюминий конкретно не реагирует.

Алюминий, являясь In, Tl – редкоземельные элементы амфотерным элементом, реагирует и с смесями кислот, и щелочей. При содействии с смесями кислот появляется катионный аквакомплекс состава [А1(Н2О)6]3+, который в упрощённом виде записывается как А13+:

2 A10 + 3 H2SO4(разб.) → A12(SO4)3 + 3 Н2;

2 А10 + 6 H+ = 2 Al3+ + 3 H2 либо с учетом образования аквакомплекса

2 А10 + 6 Н3О+ + 6 Н2О → 2 [А In, Tl – редкоземельные элементы1(Н2О)6]3+ + 3 Н2.

Разбавленная НNО3, концентрированные НNО3 и H2SO4 пассивируют алюминий. Коррозионную стойкость алюминия также можно повысить обработкой К2Сr2О7 либо анодным окислением. Но некие ионы (С1−) препятствуют образованию защитной плёнки, что ускоряет процесс его разрушения. Если с алюминия любым методом снять защитную пленку, то он будет реагировать In, Tl – редкоземельные элементы с водой:

2 А1 + 6 Н2О = 2 А1(ОН)3 + 3 Н2.

С смесями щелочей алюминий реагирует энергично, потому что они растворяют защитную оксидную плёнку, образуя анионные комплексы:

2 Al + 6 NaOH + 6 H2O = 2 Na3[Al(OH)6] + 3 H2.

(гексагидроксоалюминат натрия)

Получаемый по обменной реакции гидроксид алюминия А1(ОН)3 − белоснежный студенистый осадок:

A12(SO4)3 + 3 NaOH = А In, Tl – редкоземельные элементы1(ОН)3 + 3 NaCl;

Al3+ + 3 ОН− = А1(ОН)3.

Действительный механизм его образования еще труднее. Гидроксид-ионы щелочи равномерно теснят воду из аква-комплекса алюминия:

[А1(Н2О)6]3+ + ОН− → [А1(Н2О)5ОН]2+ + Н2О,

[А1(Н2О)5ОН]2+ + ОН− → [А1(Н2О)4(ОН)2]+ + Н2О;

[А1(Н2О)4(ОН)2]+ + ОН In, Tl – редкоземельные элементы− → [А1(Н2О)3(ОН)3] + Н2О.

Сразу происходит полимеризация с образованием многоядерных комплексов и в итоге − выпадение осадка переменного состава А12О3∙nН2О. При стоянии осадок равномерно за счёт выделения воды перебегает в А1(ОН)3(кр) и теряет свою активность − «стареет». При прокаливании А12О3∙nН2О In, Tl – редкоземельные элементы вполне пропадает вода и дегидратированный гидроксид − алюмогель является неплохим адсорбентом.

Гидроксид алюминия − обычное амфотерные соединение:

2 А1(ОН)3 + 3 Н2SO4 = A12(SO4)3 + 6 Н2О,

2 А1(ОН)3 + 6 Н+ = 2A13+ + 6 Н2О;

А1(ОН)3 + 3NaOH = Na3[Al(OH)6];

А1(ОН)3 + 3 ОН− = [А1(ОН)6]3−.

Не считая гексагидроксоалюминат-ионов могут создаваться тетрагидроксоалюминат ионы [А In, Tl – редкоземельные элементы1(ОН)4]−, полиядерные комплексы [А12(ОН)2]4+. Таким макаром, зависимо от среды А1(ОН)3 образует или катионные, или анионные комплексы.

Безводные алюминаты можно получить нагреванием А12О3 либо А1(ОН)3 с оксидами либо гидроксидами металлов. При всем этом образуются как метаалюминаты (NaA1О2), так и разные полиалюминаты. К примеру, в In, Tl – редкоземельные элементы системе СаО−А12О3 появляется 5 соединений: 2СаО∙А12О3, 5СаО∙3А12О3, СаО∙А12О3, СаО∙2А12О3, СаО∙6А12О3.

Алюминаты щелочных металлов отлично растворимы в воде. Они устойчивы исключительно в сильнощелочной среде, в нейтральном растворе подвергаются фактически полному гидролизу с образованием А1(ОН)3.

В смесях соли алюминия In, Tl – редкоземельные элементы подвергаются гидролизу по схеме:

I. А13+ + Н2О ↔ А1ОН2+ + Н+,

II. А1ОН2+ + Н2О ↔ А1(OН)2+ + Н+.

По сути процесс протекает еще труднее. Первой и 2-ой стадией гидролиза является отщепление протонов водорода от молекул Н2О гидратного комплекса:

I. [А1(Н2О)6]3+ + Н2О → [А1(Н2О)5ОН In, Tl – редкоземельные элементы]2+ + Н3О+,

II. [А1(Н2О)5ОН]2+ + Н2О → [А1(Н2О)4(ОН)2]+ + Н3О+.

Потом образуются разные полиядерные комплексы, которые остаются в растворе. Потому при растворении солей выпадение осадка гидроксида алюминия не наблюдается, хотя рН раствора изменяется.

Соли алюминия, образованные очень слабенькими кислотами, (сульфид, карбонат, цианид и In, Tl – редкоземельные элементы др.) гидролизуются вполне. Так, сульфид алюминия Al2S3 гидролизуется стопроцентно даже следами воды в воздухе.

Соль A12(SO4)3∙18Н2О обширно употребляется для чистки воды. Хлорид алюминия AlCl3 − неплохой катализатор употребляется в технологии органических соединений (реакция Фриделя-Крафтса и др.). Алюмокалиевые квасцы (КA1(SO4)2∙12Н2О) используются в кожевенной In, Tl – редкоземельные элементы и текстильной индустрии. Алюмогидрид лития Li[AlH4] употребляют в органическом синтезе. Гексафтороалюминат натрия Na3[AlF6] применяется для получения алюминия, эмалей, стекла и пр. Железный алюминий и его сплавы обширно употребляют как конструкционные материалы. Восстановительные характеристики алюминия используют в алюмотермии.


immunosupressivnaya-terapiya.html
impakt-faktor-0632-vramkah-federalnoj-celevoj-programmi-nauchnie-i-nauchno-pedagogicheskie-kadri-innovacionnoj.html
imperativ-nravstvennosti.html