
- •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
1.3.2. Соединения с кислородом
Все элементы группы IIIA образуют оксиды Э2O3, а таллий еще и Tl2O.
B2O3 – кислотный оксид, взаимодействует с водой и щелочами:
B2O3 + 3H2O = 2H3BO3
B2O3 + 2NaOH = 2NaBO2 + H2O (400-550 0C)
Al2O3, Ga2O3 и In2O3 амфотерны, не растворяются в воде, переводятся в раствор с кислотами и щелочами, например:
Ga2O3 + 6HCl = 2GaCl3 + 3H2O
Ga2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Ga(OH)4]
Ga2O3 + 2NaOH = 2NaGaO2 + H2O
Tl2O3 и Tl2O – основные оксиды, взаимодействуют с кислотами, а Te2O и с водой:
Te2O + H2O = 2TeOH.
1.3.3. Галогениды
Все элементы группы IIIA образуют соединения со всеми галогенами типа ЭГ3, а таллий также и TlГ. Галогениды бора являются галогенангидридами, галогениды остальных элементов – солями.
Все галогениды гидролизуются в воде:
BГ3 + H2O = H3BO3 + 3HГ.
Из-за склонности BГ3 к реакциям присоединения, его гидролиз протекает с образованием сильной фтороборной кислоты по суммарному уравнению:
4BF3 + 3H2O = H3BO3 + 3H[BF4]
Галогениды ЭГ3 с основными галогенидами образуют комплексные соли типа Me3[ЭГ6] и Me3[ЭГ4], например:
GaCl3 + 3KCl = K3[GaCl6]
AlCl3 + KCl = K[AlCl4]
1.3.4. Соединения с другими элементами
Все элементы группы III A образуют с серой сульфиды типа Э2S3, а таллий – Te2S. B2S3, Al2S3 и Ga2S3 полностью разлагаются водой:
Э2S3 + 6H2O = 2Э(OH)3 + 3H2S.
In2S3 и Tl2S3 не взаимодействует не только с водой, но и с разбавленными кислотами. Труднорастворимый Tl2S образуется при пропускании сероводорода через растворы солей трехвалентного таллия:
2TeCl3 + 3H2S = Tl2S + 2S + 6HCl.
Нитриды состава ЭN известны для B, Al, Ga и In. Все они – твердые кристаллические вещества. BN химически инертен, остальные разлагаются щелочами:
2ЭN + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Э(OH)4] + 2NH3.
Фосфиды состава ЭР при обычных условиях устойчивы, обладают полупроводниковыми свойствами. AlP, GaP и InP полностью гидролизуются:
ЭР + 3H2O = Э(OH)3 + PH3.
Из карбидов наибольшее значение имеет карбид бора B4C – химически инертное электропроводное соединение, близкое по твердости к алмазу. Его получают нагреванием до 2500 0С углерода с оксидом бора:
2B2O3 + 7C = B4C + 6CO
1.4. Кислоты бора и их производные
Ортоборную кислоту H3BO3 получают гидролизом галогенидов, боранов и др.
В водном растворе ортоборная кислота находится в равновесии с другими кислотами бора:
ортоборная
метаборная
тетраборная
Все кислоты − слабые, наиболее слабая из них H3BO3. Особенность H3BO3 заключается в том, что при ее нейтрализации щелочами образуются соли не ортоформы, а тетрабораты, метабораты или соли других полиборных кислот:
4H3BO3 + 2NaOH = Na2B4O7 + 7H2O
H3BO3 + NaOH = NaBO2 + 2H2O
В избытке щелочи тетрабораты переходят в металобораты:
Na2B4O7 + 2NaOH = 4NaBO2 + H2O
При действии на метабораты тетрабораты сильных кислот выделяется борная кислота:
Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O = Na2SO4 + 4H3BO3