Шпаргалки - 2002 / Bor

БОР И АЛЮМИНИЙ Бор и алюминий принадлежат к третьей группе периодической системы Д. И. Менделеева. . • . Свойства бора и алюминия, которые хотя и находятся в одной группе, существенно различаются. Это объясняется прежде всего тем, что у бора очень маленький радиус атома (91 пм), у алюми» ния он почти в полтора раза больше (143 пм); у бора всего два электрона (Is^2) экранируют притяжение внешних электронов ядром, у алюминия экранирующее действи^ оказывают 10 электронов пер­вых двух слоев (Is^s2s 2р^е). Поэтому ионизационные потенциалы бора больше соответствующих потенциалов алюминия; следовательно, восстановительная активность у^ бора выражена слабее. Если сравнить радиусы ионов с зарядом +3, то у бора (20 пм) он почти'В три раза меньше, чем у алюминия (57 пм), вследст­вие этого напряженность электрического поля у иона бора почти в 8 раз больше, чем у иона алюминия. Ион бора оказывает очень сильное поляризующее действие на атомы и ионы, что обусловли­вает большую долю ковалентности связей в соединениях бора. В соединениях алюминия заметна большая степень ионности связи. Так, А1СЬ по свойствам близок к солям, ВС1з—галогенангидрид. В водных растворах солей алюминия А1С1з, А1(NОз)з, А12(SО4)з при электролитической диссоциации образуется гидратированный ион А1^3+ При взаимодействии ВСЬ с водой образуются две кислоты: ВС13 + ЗН2О ——> НзВОз + ЗНС1 Для бора не характерны соединения, в которых он входит в состав катионов, но весьма типичны такие анионы, как ВО2 и ВО3^зВсе эти примеры показывают, что бор — неметалл, а алюминий — металл. Одним из методов получения бора является металлотермия. B2O3+3Mg ——>3MgO+2B Одновременно с основным процессом проходит реакция образования боридов магния, например, MgB2, MgB4 и MgBs. Чтобы отде­лить полученный бор от избытка магния и боридов магния, плав растворяют в хлористоводородной кислоте. Оксида бора в плаве практически . нет, так как магний берут в избытке, бор в кислоте не растворяется. Прочие твердые компоненты реагируют с хлористо­водородной кислотой и переходят в раствор Mg + 2HCl —— > MgCl2 + H2 MgO+2HCl —— >- MgCl2 + H2O 6MgB2+12HCl —— H2 + B,HIO + 6MgCl2+8B Электронодефиигитные, молекулы гидридов бора (бороводороды, бораны) легко вступают в реакции с многими соединениями, напри­мер кислородом, образуя продукты с двухэлектронными двухцент-ровыми связями 2B4Hio+llO2 —— >- 4В2Оз+10Н2О В2Н6 + ЗО2 —— >- В2О3 + ЗН2О Борный ангидрид при взаимодействии с водой образует ортоборную кислоту. Эта кислота малорастворима в воде, с

повышением тем­пературы растворимость ее возрастает. ЗН2О + В2О3 —— >• 2Н-3ВО3 Борная кислота очень слабая , поэтому легко выделяется большинством других кислот из растворов своих солей : Na2B4O7 + 2HCI + 5H2O —— 2NaCI + 4H3BO3 В воде растворимы только бораты наиболее активных одно­валентных металлов. При нейтрализации щелочью раствора орто-борной кислоты получается тетраборат, .который избытком щелочи * может быть переведен в метаборат: 2КОН + 4Н3ВОз —— К2В4О7 + 7Н2О 2КОН+К2В4О7 —— 4КВО2 + Н2О Ортобораты неизвестны. При нагревании кристаллической ортоборной кислоты с солями летучих кислот последние выделяются в газообразном состоянии: KCl+H3BO3 -> HCl+KBO2+H2O