- •Тема 1. Периодическая система и строение атомов
- •Темы 2-3. Химическая связь. Строение вещества в конденсированном состоянии
- •Метод валентных связей
- •Теория гибридизации
- •Метод молекулярных орбиталей
- •Тема 4. Скорость химических реакций, основные понятия термодинамики
- •Обратимость химических реакций.
- •Смещение химического равновесия
- •Химическая термодинамика
- •Тема 5. Растворы
- •Способы выражения концентрации растворов
- •Коллигативные свойства растворов
- •Тема 6. Растворы электролитов
- •Сильные электролиты (уравнения диссоциации)
- •Слабые электролиты (уравнения диссоциации)
- •Теория сильных электролитов
- •Теория слабых электролитов
- •Ионные уравнения реакций
- •Тема 7. Равновесия в растворах, протолитическое равновесие, гидролиз солей Диссоциация воды. Водородный и гидроксильный показатели
- •Произведение растворимости
- •0,01 Моль 0,01 моль 0,01 моль
- •Гидролиз солей
- •Описание гидролиза как обратимого процесса
- •Тема 8. Окислительно-восстановительные реакции и электрохимия
- •Метод электронного баланса
- •Метод полуреакций (электронно-ионного баланса)
- •Электрохимические процессы
- •Электродные потенциалы
- •Гальванические элементы
- •Аккумуляторы
- •Электролиз
- •Тема 9. Химическая связь в комплексных соединениях
- •Координационная теория Вернера
- •Номенклатура комплексных соединений
- •Диссоциация комплексных соединений
- •Природа химической связи в комплексах
- •Тема 10. I-II группы псэ Главная подгруппа I группы
- •Соединения щелочных металлов
- •Побочная подгруппа I группы
- •Серебро
- •Главная подгруппа II группы
- •Жесткость воды и методы ее устранения
- •Побочная подгруппа II группы
- •Цинк и кадмий
- •Химические свойства
- •Тема 11. III-IV группы псэ Главная подгруппа III группы
- •Химические свойства
- •Алюминий
- •Химические свойства
- •Галлий, индий, таллий
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа III группы
- •Химические свойства
- •Лантаноиды
- •Химические свойства
- •Актиноиды
- •Химические свойства
- •Главная подгруппа IV группы
- •Углерод
- •Химические свойства
- •Кремний
- •Химические свойства
- •Германий, олово, свинец
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа IV группы
- •Химические свойства
- •Тема 12. V группа псэ Главная подгруппа V группы
- •Химические свойства
- •Азотная кислота и ее соли
- •Химические свойства
- •Мышьяк, сурьма, висмут
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа V группы
- •Химические свойства
- •Тема 13. VI группа псэ
- •Химические свойства
- •Селен, теллур, полоний
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа VI группы
- •Химические свойства
- •Молибден, вольфрам
- •Химические свойства
- •Тема 14. VII-VIII группы псэ Водород и главная подгруппа VII группы Водород
- •Физические свойства:
- •Химические свойства
- •Главная подгруппа VII группы
- •Химические свойства
- •Химические свойства
- •Кислородсодержащие соединения хлора
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа VII группы
- •Химические свойства марганца
- •Главная подгруппа VIII группы
- •Физические свойства инертных (благородных) газов
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа VIII группы
- •Общие свойства триад.
- •Химические свойства
- •Кобальт, никель
- •Химические свойства
- •18.2.3. Платиновые металлы
Химические свойства
1. Характерная степень окисления Ga и In +3, для Tl +1. От галлия к таллию увеличивается активность. С углеродом и азотом эти элементы не взаимодействуют, но образуют многочисленные сплавы и интерметаллические соединения, обладающие полупроводниковыми свойствами.
2. Галлий растворяется в смеси азотной и плавиковой кислот, легко растворяется в щелочах и даже в аммиаке:
2Ga + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Ga(OH)4] + 3H2
2Ga + 2NH4OH + 6H2O = 2NH4[Ga(OH)4] + 3H2
Индий хорошо растворим и в кислотах и щелочах:
2In + 6HCl = 2InCl3 + 3H2
Таллий в щелочах не растворяется, хорошо растворим в кислотах:
Tl + 2HNO3 = TlNO3 + NO2 + H2O
3. Оксиды Ga2O3, In2O3, Tl2O получают термическим разложением гидроксидов. Оксиды галлия и индия в воде не растворимы, оксид таллия при взаимодействии с водой образует гидроксид TlOH - сильное основание
В чистом виде галлий применяется для изготовления высококачественных зеркал, в полупроводниковой промышленности. Оксид галлия при добавлении в стекло дает эффект "чешского" стекла, т.е. высокий блеск за счет увеличения коэффициента преломления. Индий применяется в полупроводниковой технике и для изготовления сплавов особого назначения. Таллий – в виде соединений в приборах ночного видения.
Побочная подгруппа III группы
Основной природный источник элементов побочной подгруппы третьей группы - минерал монацит, состоящий из фосфатов церия, лантана, иттрия и ряда других металлов.
Химические свойства
1. Характерная степень окисления +3. Очень активны, по химической активности близки к щелочноземельными металлами. Взаимодействуют с азотом, углеродом, серой, кислородом, водой.
2. Реагируют с разбавленными кислотами. Концентрированная азотная кислота пассивирует их.
3. Поскольку сами металлы (простые вещества) в чистом виде весьма дорогостоящие, их соли получают косвенным путем из оксидов:
Sc2O3 + Cl2 + 3C = 2ScCl3 + 3CO
La2O3 + 3H2S = La2S3 + 3H2O
4. Лантан, самый активный элемент подгруппы, взаимодействует с водородом и углеродом:
2La + 3H2 = 2LaH3; La + 2C = LaC2
5. Оксиды можно получить как сжиганием металла в кислороде, так и термическим разложением гидроксидов:
4La + 3O2 = 2La2O3; La(OH)3 = La2O3 + 3H2O
6. Гидроксиды довольно сильные основания, сила которых возрастает от Sc(OH)3 к La(OH)3.
7. Скандий, иттрий и лантан образуют многочисленные комплексные соединения и двойные соли: K3[YF6]; NH4La(SO4)2.12H2O и т.д.
8. На различной способности к комплексообразованию основан так называемый оксалатный метод разделения Sc и Y от La. Смесь азотнокислых солей Sc, Y, La обрабатывают щавелевой кислотой:
2La(NO3)3 + 2Sc(NO3)3 + 2Y(NO3)3 + 9H2C2O4 =
= 18HNO3 + La2(C2O4)3 + Sc2(C2O4)3 + Y2(C2O4)3
Образовавшийся осадок смеси оксалатов обрабатывают избытком оксалата натрия, при этом лантан не образует комплекса и остается в осадке, а скандий и иттрий переходят в раствор в виде комплексных соединений:
Y2(C2O4)3 + Sc2(C2O4)3 + 2Na2C2O4 = 2Na[Y(C2O4)2] +
+ Na[Sc(C2O4)2]
Лигирование сталей лантаном повышает их износоустойчивость. Некоторые сплавы лантана используются в пиротехнических изделиях. Оксид лантана добавляют в некоторые стекла для осветления (лантановая оптика). Иттрий и скандий используются в сплавах особого назначения (танковая броня).