часть 2 (975558), страница 60
Текст из файла (страница 60)
оп огеш, устончив к коррозии вследствие образования прочной пленки оьп и на поверхности Способность толстой окиспой пленки определеппоп пористости >адей>кивать частички красителя часто использую! >ьзя аподирования алюминия. Ллюмипий растворим в разбавленных растворах кпшеральных кислот, по пасснвируется концеитрирован ным растворам азотной кислоты. Если механическим воздействием или амальгамированнем снять предохраняющее действие окиснай пленки, то алюминий энергично реагирует даже с водой.
Металл реагирует при обычны» условиях с горячим раствором щелочей, галогенамн н разнычп неметаллами. Высокочистый алюминий совершенно пассивен к денствию кислот, по способен реагировать с соляной кнслотон, содерлсащей следы хларида меди(!), илн будучи в контакте с платинон, во время растворения должно быть введено немного Н,О,. 235 284 ГллвА >8 Гц ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВ АГ, Ои, Гп т> Галлий, индий и таллий обычно получают электролизом водных растворов их солвй; для галлия и индия эта возможность возрастает вследствие большого перенапряжения водорода на этих металлах. Оа, !п„Т1 — мягкие серебристые, сравнительно реакционноспособные металлы, легко растворяющиеся в кислотах; таллий, однако, медленно растворяется в соляной и растворе серной кислот, так как образующиеся соли Т!' малорастворимы Галлий, подобно алюминию, растворяется в растворе гидроокиси натрия. Все эти элементы в свободном виде легко реагируют нри комнатной температуре или прн нагревании с галогенами и другими неметаллами, такими, как сера.
Чрезвычайно низкая точка плавления галлия не имеет простого объяснения. Так как его точка кипения (2070') является очень высокой, то из всех известных веществ галлий имеет самый большой интервал существования жидкого состояния и поэтому находит применение в качестве термометрической ип(дкости. Хц'1Н(я 0.(кэ(ВНТОВ и Тгнхих.1В11ТНОм щ>ьТОИЕШ(1 18.3. Апчпп полных растворов М(ОН); и Оа(ОН)а амфотерны.
Известны следующие приближенные значения их констант: А! (ОН),(та)=АН++ЗОН К = а 1О-'" А! (ОН)а (га) = А10 + Н++Н 0 К вЂ” 4.10 "та ба(ОН)а(та)=бал++ЗОН К га З 10-8' ба(ОН)а(та) баО, +Н++Н80 К м 10->а Металлические алюминий и галлий растворимы в кислотах с образованием конов Л)аь н Оа а+ и в щелочах с образованием алвмннати галлат-ионов. (тги ионы иногда описывают как МО-„но такие частицы реально не существуют нн в растворах, нн в твердых алю. мннатах и галлатах, последние обычно в твердом состоянии имеют ионный характер, тогда как в растворах, несол>ненно, существуют частицы с более высокими, но неопределенными координационными числами. Возможно, наиболее разумно предположить, что алвминат- и галлат-ионы в водных растворах являются четырех- или б-коордииированньгмн,такимн, как [М(ОН),Гили[М(ОН)а(НаО)а) .
Окиси и гндроокиси индия и таллия являются основаниями и ие проявляют амфотерных свойств. В водных растворах октаэдрические ионы [М(Н,О),Р+ проявляют кислотные свонства. Есть основания предположить, что гидратированный ион Трн имеет две А(опеку,чы воды, которые в лгрансположении друг к другу связаны прочнее, чем остальные (ср. устойчивость Т1С1; ниже). Для реакции 1М(Н 0)~1'"=[й((Н80) (ОНйа'+Н+ определены следующие значения констант К„: (Л!) 1,!2 10 ', (Оа) 2,5.10 ', (!й) 2 1О а и (Т))ж7 10 ' Несмотря на возможные погрешносги прн определении точных значений констант, важен пт порядок, нз которого ясно, что в водных растворах соли Мп' интенсивно гидролизуются.
Действнтельяо, соли слабых кнслот— сульфиды, карбонаты, цианиды, ацетаты н т. д — пе мог) т с) явствоватьь в контакте с водой. Результаты изучения гпдролиза перхлорат > ааагчинпя пало (я> весьма раил>гчггьге объяснения, >втможгп>. Эып шагин >ого >Го рап. повес>ге )сганаалнвгс>ся цедтенцо, л тор» (ти (х>с>г>«1'>г сп(> более сложны. Большинство последни .
рабог 121 пг>ггг»ей>к (,>ег, гго приведенное вьнпе уравнение гидролвза слюнном упро>пено н главпымн продуктами, прггсутствувп(ил>и в растворе, яэляктся ионы [Л18(ОН) ))а+ и [Л),т(ОН)ааР+, которые существуют в кристаллических основных солях Гидрат окиси галлия осаждается из водных растворов даже при рН ! — 2,5. Соли болг,гггинства кис.городсодермспи(их силы>ых кислот хорошо известны, их поч)чшот в пн(с гпдри>тгв иа вочггьг поткггс.иеггггых расгворов. Всроягпг>, псг >шп с» >ей>к,>г ио>г>г >гетзлла, ггоордин>грованегые шестью мок>)ъци> щ>па 11,ы»»»'»пь п Пап«п класс соедннеггий ал>олг>геня — Аааспы, яа»п пци' > г гр> «> !Нп>м прототипом н дагощнс имя большом кл;> г >,> и» > шп>г «< >и (пгп ппи других элементов.
Оии имегот общуго форм(.>) МА!('О,> 1211 О, где М вЂ” практически любой однозарпдныи ь,»пшг, »ро >Р ! >., который слишком мал и может обусловить пгпс! в )с»>1> п>г>осг>( структуры. Кристаллы состоят из )М (НаО)л) ", [Л)(1-18О),1" и двух 50> -ионов. В действительности существует три сгру>.>) ры, все кубические, содсржап(ие указанные вып>е ионы, но разлпч,нащнеся в деталях в зависимости от размера однозарядного ног>а, Соли этогожетипа, ММН'($08)а 12Н,О, иаевгциетакувжеструктуру, могут быть образованы многими иолами трехвалентных .>еталлов, включая такие, как Т1, >1, Сг, Мп, Ре, Со, Оа, 1п, Д)т, !г, все онн относятся к квасцам, Так как это название используют для очень большого класса соединений, квасцы, согержащие алюминий, обычно называют ал>омиииевыми квасцамн Об образовании комплексов трехвалентных металлов в водных растворах известно очень мало.
Так как акво-ионы легко гидролизувтся, опи не образуют комплексов с аммиаком и аминами. Галдаты и алюмпнагы можно рассматривать как гидроксо-комплексы Наиболее важным Галогенидным комплексом, по-видимому, является весьма устойчивый фторндный комплекс алюминия, Известны и) ГРиппя элементов еь о,> )п т) Гллвл (е 237 >) 18.4. !>н< «>роди«н г<я (ннгння 18.5. Гааогенпды все и<есть ионов от А[Г" до А1Р>; равновесие и кинетика этой системы тщательно изучена; Оа'" — Р -система подобна упомянутой выше, н гексафторогаллаты известны. В растворах [п (СЮ,), суще. ствуют наны [[п (НяО)„!Я-.
но в сульфатных растворах [31 образуются ионы [п$0," и !п(ЯО,),. Таллий также образует комплексы и в хлоридных растворах, реакшш образования их вплоть до Т!С[< детально нз) чены [41, Дихлор-иоя Т1С1," очень устойчив вследствие того, что ой линеен; оп аналогичен линейной, очень устойчивой, изозлектронной ему молекуле Н8С!<«Термодинамические характеристики закономерна изменяются с изменениеч координационного числа при образовании теграэдрического иона Т1С[,, например м<>а»с-[Т!С(я(Н<О)е)-1-С(" = Т)О! -1-ЗНяО След)ет заметить также, что для хлора-комплексов таллия константы образования прнблиэнтелько в 107 раз больше, чем для аналогичных комплексов Сто+ и Ге'е, главным образом вследствие различии в изчепении эи(злы<пи и в <нпе связеи.
Нэвсстпа только одна с>ехиоз)етрнческое соединение алюминия с кислорадоч — глинозем А1,0,. Однако эта простота сочетается с гуп(ес<вованием разных полиморфных гидратированиых форм, образование которых зависит от условий получения. Известны две формы безводной А!,0„: а-Л1яО, н у-А1)Оя". Другие трехвалеитные мс) аллы (Оа, Ге) образуют окиси, кристаллпзующиеся в тех же двух структурах. В и-А!40, ноны кислорода образуют плотную гексагопальную упаковку, а ноны алюминия распределяются симметрично и октаэдрическнх пустотах. Структуру у-Л 1,0, иногда считают дефектной структурой шиинели, так как она имеет структуру щипнули с де<[я<интам кпиона (см. далее). и-А1яОя устойчива нри высокой '(емпературе, на метастабильна при низкой. Она встречается в природе в виде минерала корунда, н ее можно получить пз Т-А1,0я нзи гидраакисиалюсп(нип нагреванием выше 1000".
Т-А!яО, образуется прп обезвоживании гидраокиси при низкой температуре (-450'), а-Л!,Ое очень твердое и прочное соединение, устойчивое к действию воды и кислот, тогда как Т-А1,0я легка поглощает воду н растворяется в кислотах.
А1еО„, которая образуется на поверхности ме<алла, имеет, однако, другуюструктуру, а именнодефектную решетку каменной соли, в которой расположение попов Л! н 0 отли- ' [)А)яО, я деастяятельпостя яяляе<ся >Слеп 6А),Од, .8ско)<(ег к., М я о я ю а и и М., Х. я«о<я. Сиен)., 32(, 246 ((963) чается от расположения ионов в решетке ХаС[ <ем, по каждо< о третьего иана Л! педос(ает.
Важнейшие гидратироваииые формы гл)п«>)емп с<янш <гп)) кзг стехиах)етрнческач) сооыюшению Л10 01 ! и ')1(01 !), 111« жкывлении раствора ач((пака к кипящсчу р,к нюр) «н,>,<кн>ннн» образуется ЛЮ ОН, известная как бемит, >.он ! (я )>,ьн н О <и», н другим путем. Вторая форма А[О.ОН ж:р<«.«>сн >«ц н! <, и «нн,с. минерала диаспора, Исгиипая (идроокщ >, )1<О!1), н»» «> тя н виде белого кристаллическа)о оса и,:> нр«>ч»»»«,<н<н на< »,«н углерода в щелочной раствор алюм«н н > Кислородные соедингшш )лл.нн нч н>, г.<нн.н <, >,ш «1 н>ы > соединю(ияч алю )п<н>я, н >ьн< >ш> ю«ш. < ч>н рн;)>п„ч <(,> (), низкагечпернг) р<юя,-(«> (), <.,>О ()1! н <»<(81>, 1! т<»,>«> ираэ)ется нри наср>чшнкн >н»1,>н «< > н [>н >н и н» н (!»я > н и торая осаждается из растворов (<н»',>ччн,н«» !> (» (), > «(.ю>< как тетраэдрически, так и актлэдричс кн ю>ар,нш«1 ю, н>«>«» < н> < с расстоянием Оа — 0 1.88 и 2,00 А соо)ве)с)всшю !1н (и» разует желтую [пяОе, существ) юшу(о только в одно« форш, «>» >- рат окиси 1п(ОН)я.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
