Практикум по неорганической химии - 82 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

82
Во-вторых, при нагревании все гидроксиды р-элеменов III группы, даже TlOH
1
,
теряют воду, но в случае алюминия (и его аналогов в ст.ок. (+3)) этот процесс
не-
обратим
, т.к. получается продукт с очень прочной решеткой (т.пл.
32
OAl равна
2050
0
С). А борный ангидрид с гораздо менее стабильной структурой (т.пл.=450
0
С)
при об.у. поглощает даже влагу воздуха, снова образуя борную кислоту.
Подчеркнем, что
оксид бора (в отличие
33
BOH) - полимер. Поэтому при рас-
плавлении легко переходит в стеклообразное (т.е. аморфное) состояние.
Соли. Являются полимерами и метабораты, а потому (подобно
32
OB,
2
SiO и
силикатам) тоже легко образуют
стекла. Например, при прокаливании смеси буры
Na
2
B
4
O
7
.
10H
2
O с солями многозарядных металлов. (Они могут иметь разный состав и
часто окрашены в характерные цвета:
322
)BO(CrNaBO
⋅
– зеленый;
222
)BO(CoNaBO2 ⋅ – синий и т.д., что используется в аналитической химии.)
На свойстве буры растворять оксиды металлов с образованием стеклообраз-
ных боратов основано также применение ее для получения эмалей.
Подчеркнем, что сама бура тоже является полимером, ее простейшая формула
точнее записывается как OH8])OH(OB[Na
24542
⋅
, т.е. ее анион – тетрамер, в котором
бор имеет
3
sp - и
2
sp -гибридизацию (рис. 20). Причем, за счет способности бора об-
разовывать боркислородные циклы и цепи, построенные из фрагментов и
3
BO , и
4
BO , наблюдается большое структурное разнообразие боратов.
Отметим, что если бор в солях выступает лишь в роли
анионообразователя,
то его аналоги чаще составляют
катионную часть солей, причем их ацетаты, нит-
раты, сульфаты и галиды растворимы в воде (кроме TlГ), но гидролизуются, и тем в
большей степени, чем меньше радиус катиона. (Поэтому сульфиды алюминия и гал-
лия в контакте с водой не существуют, а индий(III), напротив, осаждается сероводо-
родом из водных растворов.)
К тому же,
в случае аналогов бора сравнительно небольшой радиус ионов
+3
Э
и высокий заряд способствуют образованию не только достаточно прочных катион-
ных (аква-) комплексов, а также двойных солей, в частности, квасцов (см. выше), но
и анионных (например, галидных) КС.
О токсичности соединений B и Al
Соединения бора противопоказаны животным организмам, в том числе че-
ловеку, т.к. приводят к нарушению обмена веществ и заболеванию желудочно-
кишечного тракта. Поэтому в последние десятилетия использование борной кислоты
в медицине резко ограничено.
Алюминий в ряду
токсичности металлов (для человека) находится на по-
следнем месте. Однако при его избытке в организме может быть дегенерация нерв-
ных клеток (болезнь Альцгеймера), заболевания почек и печени; кроме того, алюми-
ний служит катализатором превращения нитратов в более вредные для организма
нитриты (см. выше).
Вследствие высокой химической активности, особенно токсичными являются
водородные
соединения бора и алюминия, а также все соединения их аналогов.
1
Гидроксид таллия(I) желтого цвета, при 100
0
С чернеет, переходя в Tl
2
O, который хорошо растворяется в воде,
снова образуя TlOH. Борная кислота дегидратируется выше 170
0
С, причем процесс идет через образование про-
межуточного продукта – полиметаборной кислоты (НВО
2
)
n
.

Страницы