Неорганическая химия. Часть 2. Химия элементов и их соединений. Николаева Р.Б - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

68
III-ГРУППА p-ЭЛЕМЕНТОВ
Примеси меди и серебра ухудшают электропроводность
алюминия, а цинк – наоборот. В высшей степени зани-
мательная наука – металловедение.
Журнал «Химия и жизнь»
Общая характеристика
Элементы данной группы имеют три валентных электрона (
12
ps), и для них
характерна ст.ок. (+3). А (-3) проявляет лишь бор и только в соединениях с активными М.
В отличие от B и Al, их аналоги более легко образуют продукты в ст.ок. (+1) и (+2),
хотя они неустойчивы, кроме соединений таллия(I). Причины указанного – эффекты d- и
f-сжатий, которые особенно ощутимы для р-элементов III группы,
т.к. они, начиная с
галлия, располагаются сразу после d-элементов. Как следствие, наблюдается рост
значений
1
I не только при переходе от In к Tl (т.е. от 5-го периода к 6-му, как в других р-
группах), но и от Al к Ga.
Нахождение в природе и получение
простых веществ
Основные борсодержащие природные формы – это гидроксид
33
BOH (в
отложениях и в воде минеральных источников) и соли:
OnHOBNa
2742
⋅ , при 10n
=
вещество называется бурой, а при
4n
=
– кернитом.
Бор получают из буры, переводя ее серной кислотой в гидроксид, который
дегидратируют, а на оксид действуют магнием в качестве восстановителя.
Синтезированный таким способом продукт содержит примеси и имеет бурый цвет, а
чистый бор (черного цвета) образуется, например, при разложении его гидридов.
Наиболее распространенная форма
алюминия в природе – его оксид, т.е.
глинозем (который является основным сырьем при получении алюминия электролизом).
Он составляет также
основу многих минералов: от бурых бокситов до красных рубинов и
синих сапфиров (их окраску обеспечивают
примеси соединений Fe, Cr, и Ti с Fe,
соответственно).
Многие искусственные драгоценные камни тоже синтезируют на основе оксида
алюминия введением указанныхпримесей. (Например, добавляя от 0,035 до 0,1% хрома
при выращивании монокристаллов
32
OAl , получают искусственные рубины – их
используют, в частности, в качестве квантовых усилителей в
лазерах.)
Алюминий вместе с кремнием образует также большое разнообразие
природных
алюмосиликатов: от обычного полевого шпата ]OAlSi[K
83
(и получающейся из него при
выветривании глины
2622
)OH(OSiAl ) до драгоценного лазурита
21442
)Cl,S,SO(SiOAl
−
.
(Последний имеет интенсивно синий цвет за счет наличия хлорид- и сульфид-ионов. Из
его крошки получают ультрамарин – краску художников эпохи Возрождения.)
Глина вследствие слоистой структуры представляет собой мягкую массу,
пластичную во влажном состоянии
1
, и затвердевающую при высушивании. А при
обжиге она твердеет необратимо, благодаря чему применяется в строительстве и в
гончарном деле. Белую глину (каолин), основу которой составляет каолинит
81044
)OH(OSiAl , используют в производстве фарфора и т.п.
1
Пластилин – это глина с добавлением воска, вазелина и сала от высыхания.

Страницы