- •1. Химия р-элементов III группы 3
- •1. Химия р-элементов III группы
- •1.1. Способы получения
- •1.2. Химические свойства
- •1.3. Бинарные соединения
- •1.3.1. Соединения с водородом
- •1.3.2. Соединения с кислородом
- •1.3.3. Галогениды
- •1.3.4. Соединения с другими элементами
- •1.4. Кислоты бора и их производные
- •1.5. Гидроксиды и их производные
- •1.6. Применение
- •2. Химия d – элементов III группы
- •2.1. Способы получения металлов
- •2.2. Химические свойства
- •2.3.4. Соединение с другими элементами
- •2.4. Гидроксиды и их производные
- •2.5. Лантаноиды
- •2.6. Актиноиды
- •2.7. Применение
- •3. Контрольные задания по теме «свойства элементов III группы»
- •4. Химия р– элементов ivгруппы
- •4.1. Способы получения
- •4.2. Химические свойства
- •4.3. Бинарные соединения
- •4.3.1. Соединения с водородом
- •4.3.2. Соединения с кислородом
- •4.3.3. Галогениды
- •4.3.4. Соединения с другими элементами
- •4.4. Кислоты, гидроксиды и их производные
- •4.5. Применение
- •5. Химия d – элементов IV группы
- •5.1. Способы получения
- •5.2. Химические свойства
- •5.3. Бинарные соединения
- •5.3.1. Соединения с водородом
- •5.3.2. Соединения с кислородом
- •5.3.3. Галогениды
- •5.3.4. Соединения с другими элементами
- •5.4. Гидроксиды, кислоты и их производные
- •5.5. Применение
- •6. Контрольные задания по теме “свойства элементов
- •IV группы”
- •7. Правила техники безопасности при работе в лаборатории
- •8. Лабораторная работа “элементы III и IV групп периодической системы” Опыт 1. Гидролиз тетрабората натрия (буры)
- •Опыт 2. Получение малорастворимого метабората
- •Опыт 3. Изучение свойств алюминия
- •Опыт 5. Гидролиз солей алюминия
- •Опыт 6. Получение дигидроксидов олова и свинца и изучение их свойств
- •Опыт 8. Нерастворимые соединения свинца и олова
- •Библиографический список
1. Химия р-элементов III группы
К р-элементам (главная подгруппа) III группы относятся два распространенных элемента - бор и алюминий, и три редких - галлий, индий и таллий. С увеличением атомного номера элементов энергия ионизации атомов уменьшается, увеличиваются металлические свойства: бор − неметалл, остальные элементы − металлы.
В таблицах 1-3 приведены важнейшие данные о р - элементах III группы.
Таблица 1
Общие сведения
Символ элемента |
В |
Al |
Ga |
In |
Tl |
Русское название |
Бор |
Алюминий |
Галлий |
Индий |
Таллий |
Латинское название |
Borum |
Aluminium |
Gallium |
Indium |
Thallium |
Автор и год открытия |
Гей-Люссак Тенар Л.Ж., 1808г. |
Эрстед Х.К., 1825г. |
Лекок де Буабодран, 1875 г. |
Ф. Рейх и Е. Рихтер 1863 г. |
У. Крукс, 1861 г. |
Содержание в земной коре, масс. % |
5∙10-3 |
8,8 |
1,5∙10-3 |
1,4∙10-5 |
4,5∙10-5 |
Основные природные соединения |
H3BO3 − борная кислота (сассолин), Na2B4O7∙ 10H2O − бура Na2B4O7∙4H2O− кернит
|
Алюмосиликаты, Al2O3− глинозем, корунд, Al2O3∙n H2O −боксит, Na2O(K2O)∙ ∙Al2O3∙2SiO2- нефелин, Na3AlF6− криолит |
Сопутствует Al, Zn, Fe. CuGaS2–галлит |
Примесь в минералах цинка, FeIn2S4− индит, CInS2− рекизит
|
Примесь в минералах Zn, Fe, Pb. TeAsS2− лорандит, (Te,Cu,Ag)2Se –крукезит
|
Таблица 2
Атомные характеристики элементов
Элемент |
B |
Al |
Ga |
In |
Tl |
Порядковый номер |
5 |
13 |
31 |
49 |
81 |
Относительная атомная масса |
10,81 |
26,98 |
69,72 |
114,82 |
204,38 |
Сокращенная электронная формула |
2р1 |
3р1 |
4р1 |
5р1 |
6р1 |
Степень окисления элемента в соединениях |
+3, −3 |
+3 |
+1, +2, +3 |
+1, +2, +3 |
+1, +3 |
Радиус атома, нм |
0,098 |
0,143 |
0,139 |
0,166 |
0,171 |
Радиус иона Э3+, нм |
0,027 |
0,054 |
0,062 |
0,080 |
0,089 |
Первый потенциал ионизации, эВ |
8,30 |
5,99 |
6,00 |
5,79 |
6,11 |
Сродство к электрону, эВ |
0,30 |
0,20 |
0,39 |
0,20 |
0,32 |
Относительная электроотрицательность |
2,01 |
1,47 |
1,82 |
1,49 |
1,44 |
Таблица 3
Основные физико-химические свойства
Элемент |
B |
Al |
Ga |
In |
Tl |
Тип кристаллической решётки |
Ромбоэдрическая |
Кубическая гранецентрированная |
Ромбическая |
Тетрагональная |
Гексагональная |
Плотность, г/см3 |
2,34 |
2,70 |
5,90 |
7,31 |
11,85 |
Тпл., 0С |
2075 |
660 |
29,8 |
156,4 |
304 |
Ткип., 0С |
3700 |
2500 |
2205 |
2000 |
1475 |
Электро- проводность (Нg −1) |
− |
33,3 |
2,3 |
11,4 |
4,8 |
Стандартная энтальпия атомизации элементов, кДж/моль |
561,6 |
329,1 |
272,9 |
238,1 |
181,0 |
Стандартная энтропия Дж/моль·К |
5,87 |
28,30 |
41,10 |
57,86 |
64,47 |
Стандартный электродный потенциал, В, процессов Э3+ +3е = Э Э+ +е = Э |
− − |
−1,622 − |
−0,529 − |
−0,343 −0,126 |
0,710 −0,336 |