Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.1) (1108616), страница 76
Текст из файла (страница 76)
Все зги сульфатные комилексы индия сравнительно малоустойчивы и в растворе значительно диссоцинруют, образуя исходные ионы. При действии спирта на водные растворы сульфата индия выпадает мелкокристаллический осадок основного сульфата 1п(ОН)50,(НгО)г [23!. Он очень мало растворим в воде. Основные сульфаты различного состава образуются также при действии щелочи (в недостаточном и,о 1вг(ЗОг)г твг(зо .вн н,зо, та,(ЗО,>г 1 г<ЗО,>, ЗН,ЗО, Рис.
89. Система 1пг(ЯОг)г — Нг80г — НгО ппи 20' (вес. е4) количестве) на растворы сульфата индия. Если к раствору сульфата индия добавить избыток сульфата натрия или калия, то кристаллизуются основные двойные сульфаты, например Иаг1п(ОН)(50г)г. 2НгО [241. С у л ь ф и т ы. Нормальный сульфит индия пе получен. При кипячении растворов солей индия с избытком гидросульфита натрия выпадает белый мелкокристаллический осадок основного сульфита 1пг(БОг)г.21п(ОН)г 5Н,О. Эта соль не растворяется в воде, легко разлагается кислотами, Осаждение в виде сульфита применяется для отделения индия от железа [11. Х р о м а т ы, Нормальный хромат индия не получен. Если действовать на раствор соли индия хроматом калия, то выпадает желтый осадок основного хромата 1пг(ОН)гвСгОг [251.
От действия дихромата калия осадок не образуется. В системе окись индия — хромовый ангидрид — вода образуются основные хроматы 1п,О, 2СгОг.5Н,О и 51п,Ог СгОг. 16Н,О [26!. — 288— М о л и б д а т ы. Молибдат индия 1п,(МоО,), получен спекаиием 1п,О, с МоО, [27]. Из растворов солей индия под действием нейтрального раствора молибдата натрия при рН -3 осаждается 1п,(МоО,),. 8Н,О [281.
С молибдатами щелочных металлов молибдат индия образует двойные молибдаты типов [4а!п(МоО~)„1Чаз1п(МоО,)„ 5[а,!п(МоО ),. Их можно получать, спекая смесь, содержащую окись индия, молибденовый ангидрид и карбонат щелочного металла [291. В о л ь ф р а м а т ы. В системе окись индия — вольфрамовый ангидрид обнаружены два соединения 127]: вольфрамат индия 1п,(%0,), и соединение !п,%0м, структура которого аналогична структуре окисла празеодима Рг,Опч Если действовать раствором вольфрамата натрия (рН 9,5) на раствор соли индия, то вольфрамат индия выпадаег в осадок в виде аморфного кристаллогидрата 1п,(%0~), 9Н,О [281. С вольфраматами щелочных металлов вольфрамат индия, аналогично молибдату, образует соединения тех же типов [301.
Соединения первого типа, в особенности На!п(%0,)„со структурой, подобной структуре вольфрамита 1311, в последнее время привлекают внимание исследователей в связи со своими электрическими и магнитными свойствами. Н и т р а т ы. Нитрат индия получают, растворяя индий или его гидроокись в азотной кислоте с последующим упариванием. Кристаллизуется в виде гидрата с 4,5 молекулами воды. Кристаллы— столбчатые или игольчатые, расплывающиеся на воздухе. Хорошо растворяется в воде и спирте.
Плавится в кристаллизационной воде при 74', при 100 — !60' разлагается, образуя основной нитрат, который при 230 — 250 переходит в окись индия. Основные нитраты получаются также при длительном упаривании водного раствора или при действии эфира на спиртовой раствор соли [32]. Получены двойные нитраты индия со щелочными металлами и аммонием типа Ме,[!п(НОз),] [11. Ф о с ф а т ы. Ортофосфат индия осаждается из слабокислых растворов (рН 1,7 — 3,2) в виде кристаллогндрата !пРО, 2Н,О.
Из менее кислых растворов выпадают осадки нерастворимых гидроксифосфатов переменного состава ИЗ]. Под действием избытка фосфорной кислоты на ортофосфат образуются сравнительно хорошо растворимые кислые фосфаты [пРО,.Н,Р04 4Н,О, 1пРО, 2НзР04 Нз0 134].
Синтезированы двойные кислые фосфаты индия со щелочными металлами состава Ме1п(НРО,),.ЗН,О, которые при нагревании переходят в двойные пирофосфаты Ме!пР;О, [351. Если действовать пнрофосфатом щелочного металла на раствор соли индия в стехиометрическом соотношении, то образуются в зависимости от рН либо кислые пирофосфаты, либо (рН ) 2,5) средняя соль 1п,(Р,О,),.14Н,О, обладающая очень малой растворимостью (произведение растворимости 3,35 ! 0 ") [36]. В избытке пирофосфата щелочного металла образуются двойные пирофосфаты Ме1пР,О, 4Н~Э, растворяющиеся в избытке осадителя.
Из этих растворов после длительного стояния выделяются двойные пирофосфаты другого состава — Ме,!п(Р,О,), аН,О Й71. Соответствующие двойным пирофосфатам комплексы были обнаружены и в растворах 138]. — 288— Триголнфосфаты щелочных металлов осаждают из растворов солей индия основную соль !п,ОНР,О„.хН,О, которая затем превращается в смешанные соли Ме1п,(Р,О„), пН,О, растворимые в избытке осадителя [39!.
А р с е н а т н а р с е н и т. Ортоарсенат 1пА80, Н40 выпадает в осадок при рН 2,2[40!. С ионами А804 4 1411 индий (П1) в растворе, по-видимому, образует малодиссоциированный арсенит 1пА80,. К а р б о н а т ы. Карбонаты щелочных металлов, а также гидрокарбонат натрия, будучи добавлены в растворы солей индия, дают студенистые белые осадки, являющиеся, по-видимому, смесью основного карбоната с гидроокисью индия. Избыток карбоната аммония растворяет такой осадок, но при кипячении раствора индий опять осаждается. В таких растворах индий находится в виде анионного комплекса [421.
С и л и к а т ы. При взаимодействии раствора соли индия с метасиликатом натрия в осадок выпадают в зависимости от соотношения реагентов водные силикаты индия с отношением 1п,О,: Б!Оь равным 2, 3 и 4 [431. Сухим путем получен двойной силикат натрия-индия !ча!п(Б!0,) [441. Соли органических кислот. Формиат и ацетат индия можно получить, растворяя гидроокись индия в соответствующей концентрированной кислоте. Обе соли хорошо растворяются в воде. Ацетат индия очень нестоек и при незначительном нагревании разлагается, образуя основной ацетат.
Формиат и ацетат натрия осаждают индий (П!) при кипячении из нейтральных растворов в виде основной соли [3!. Для индия вообще характерно образование основных солей органических кислот типа !п(ОН)(КСОО)„которые часто имеют комплексный характер И1. С анионами органических кислот индий образует комплексные анионы 1451. Формиатные и ацетатные комплексы устойчивы только в кислых растворах; в щелочных они разлагаются, выделяя гидроокись индия.
Гликолятные, тартратные, цитратные и малатные комплексы более устойчивы: из таких растворов щелочи гидроокись индия не осаждают [31. При действии щавелевой кислоты на раствор соли индия осаждается оксалат индия 1п,(С,04), пН,О. Оксалаты щелочных металлов и аммония сначала выделяют осадок нормального или (в зависимости от кислотности раствора) основного оксалата 1п(ОН)С,04.Н,О, который затем переходит в комплексные двойные оксалаты типа К[[и(С,О4),!.
пН,О, растворимые в избытке осадителя [461. Оксалатные комплексы индия менее устойчивы по сравнению с галлиевыми [471. Галогениды. Некоторые свойства галогенидов представлены в табл. 35. При нагревании на воздухе тригалогениды окисляются; в качестве промежуточных продуктов образуются оксигалогениды 1пОНа!. Растворимость тригалогенидов индия в воде и во многих органических растворителях возрастает от фторида к иодиду. Иодид индия растворим даже в ряде неполярных жидкостей.
В водных растворах галогенидов обнаруживаются преимущественно комплексные ионы; устойчивость комплексов при переходе от фторида к иодиду возрас- — 287— тает [3!. Индиевые галогенидные комплексы менее устойчивы цо сравнению с галлневыми. Тригалогениды индия образуют галогеноиндаты в основном только с галогенидами щелочных металлов. Наиболее часто встречаются гексагалогеноиндаты Ме,1пНа1,. Они обладают наиболее высокой температурой плавления; из водных растворов большей частью кристаллизуются в безводном состоянии. Почти так же часто встречаются тетрагалогеноиндаты Ме1пНа1„которые из водных растворов кристаллнзуются с двумя молекулами воды, т. е, координационное число б и здесь сохраняется.
В безводном состоянии у них возможно двоякое строение — либо с координационным числом 4, либо с координационным числом б и образованием полимерных слоев из октаэдров [48!. Интересно, что безводные тетрахлоронндаты обнаруживаются также в расплаве [49! и даже в паровой фазе [501, хотя плавятся [или разлагаются по перитектической реакции, как С31пС1,) при температуре более низкой, чем остальные комплексы.
Таблица 35 Некоторые свойства галогенидов индии т. кпп. !плп аоаг,), 'С Плотаоеть, г!ем' т. нл., 'С Цвет Формула !377 1278 546 655 7!О 640 656 37! 633 687 447 727 743 4,96 4,72 4,7! 5,32 Реже встречаются комплексы промежуточного состава — пентагалогеносоли типа Меа1пНа1,, а также близкие к ним по составу сое- ДннениЯ вЂ” аналоги хиолнта Хавй!арта. Пентагалогеносоли из воДных растворов кристаллизуются с одной молекулой воды, так что координационное число б и в этом случае, по-видимому, сохраняется [51!.
Координационное число 5, вообще говоря, маловероятно для индия, и безводные пентагалогеноиндаты построены, скорее всего, подобно пентафтороалюминатам, из октаэдров 1пНа!в, соединенных вершинами в бесконечные цепи. На образовании галогенидных комплексов осно- 1пра 1пга 1пс!. 1пС!а 1п С! 1паС!а !паС!а 1пС! 1пВг, !пВг, 1п Вг ! пь!Згт 1пВг 1п1а !п1 !172 7!7 586 239 (инк.) 258 (инк.) 325 265 (инк.) 224 420 !97 199 (инк.) 235 285 2!О 225 365 4,51 6,! 3,46 3,65 3,80 3,87 3,95 4,!8 4,77 4,22 Белый а Светло-желтый Зеленовато-жеитый Желтый Белый Желтоватый Желтый Оранжевый Ярко-красный Желтый Темно. красный 1, «С р, мм рт. ст. 340 380 400 420 440 450 468 508 528 546 1,0 5,5 !1,5 22 45 68 100 300 500 760 Водные растворы хлорида вследствие гидролиза имеют кислую реакцию.