Оглавление:
Свойства p-элементов III группы
- Свойства p-элементов III группы К р элементу III группы периодической системы Д.И.Мен Делеева включает бор В, алюминий А, галлий Ga, индий В и Таллий Т1. Атомная конфигурация атомов ns ^ np \ Некоторые характерные константы Группа задач и соответствующая группа свойств атома p-элемента Цветные металлические материалы: В а1 га в тл.
- Атомный радиус, нм Энергия ионизации 0,091 0,143 0,139 0,166 0,171 E «-E +, эВ Ионный радиус E ‘*’ * ‘, 8,3 5,98 6,0 5,8 6,1 нм ……………….. 0,020 0,057 0,062 0,092 0,105 Плотность, г / см ^ Температура плавления -2,7 5,9 7,4 11,85 Лазлаз, «С. стандарт электрод 2300 660 29,8 156,4 303 Потенциал E ^ «* 7E, B -1,66 -0,53 -0,34 + 0,72 * На свойства элементов группы III / 7 влияет сжатие d. (А1 находится в небольшой циклической системе III периода, Ga, In и T1 в течение большого периода сразу после элемента d Тов).
Поэтому атомный радиус немного уменьшается от А1 до Ga. Людмила Фирмаль
И начальный потенциал ионизации увеличивается. О свойствах Кроме того, атомы таллия влияют на сжатие. просто Следовательно, радиус атома T1 близок к радиусу атома In, а энергия Ионизация чуть выше. Р о б По электронной структуре атома (Ls ^ 2s ^ 2p ‘) Бор одновалентный (один непарный) Энергия 2р подуровня электронов).
Тем не менее, бор Наиболее характерное соединение, которое является трехвалентным (Во время возбуждения атома три неустойчивых электрона в энергии Занят 2 секунды и 2p подуровня), Свободный 2p’0rbital в возбужденных атомах бора Захват многих акцепторных свойств соединения. Три ковалентные связи, образованные биржей кова Ременный механизм (ВВГЗ и т. Д.).
Эти соединения Адгезия частиц с электронодонорными свойствами, То есть до образования другой ковалентной связи донором Акцепторный механизм. Пример: в c dz + vg ■■ = | VVg4 | ■ Известны два изотопа бора: «sB (1 9,6%)» и ¿ Б (80,4%). ядро Атомы изотопов (‘sB) нейтронов легко поглощаются. • В случае таллия стандартный потенциал равен E2π ((. Тг.т1 = –0,34В.
Способность бора поглощать нейтроны определяет, что бор Применение к ядерной энергетике: из борсодержащих материалов Сделайте стержень управления реактором. Черный бор, кристалл. Они огнеупорные (т. Пл. 2300®С), диамагнитные, полупроводниковые характеристики Вы (ширина запрещена, левая зона LE составляет 1,55 эВ). электричество.
Проводимость бора столь же мала, как и у других металлов, и несколько Он увеличивается с повышением температуры. При комнатной температуре бор химически инертен и Работает напрямую только с фтором. При нагревании Бор окисляется хлором, кислородом и другими веществами Металл. Пример: 4B + ZOg = 2 В 2О, 2В + ЗС1, = 2ВСb Для соединений, содержащих неметаллы, степень окисления бора составляет +3.
Все эти соединения представляют собой ковалентные связи. Триоксид бора В2О3 — кристаллическое вещество (т. Пл. 450 ° С, т. 2250 ° С), высокое значение Энергия ми энтальпии и гиббсовского образования. Во взаимодействии В воде B 2 O 3 мигрирует до борной кислоты. B ^ O:, + 3H20 = 2H:, B0:, Н3ВО3 — очень слабая (/ Сд ^ Ю ‘^) одноосновная кислота.
Электролитическая диссоциация H 3 B O 3 только с расщеплением Один ион Н ‘^’ объясняется акцептором, упомянутым выше. Mi характеристики бора, свободные 2p-орбитали атомов бора ОН «, доставленный электронным донорам, сформированным в Процесс социализации молекул H 2 O протекает по схеме H; 1B0 ,, + П ^ О = Н | В (ОН). = А * + 1 В (0 Н) 4 | Комплексный анион [B (0 H) 4] имеет тетраэдрическую структуру py (5p ^ электронная орбитальная гибридизация).
Акцепторные свойства бора в некоторых соединениях Окисление +3 также появляется в химии галогенида. так Например, легко осуществимая реакция bp, + p- = (BP4 | ■ BP; 、 + UN ,, = 1F :, BNH ： 、 !! Химическая связь между B P и P » или LNZ образуется Ша по донорно-акцепторному механизму. Галогенные свойства Бор, акцептор электронов, определяет его ширину Используется в качестве катализатора реакций органического синтеза.
Пустое соединение. Бор не взаимодействует напрямую с водородом, Форма боридов с металлами — обычно нестехиометрическая Соединения Mb 4B, MegV, МэВ, MezV 4, МэВр и МэВ- Гидрид бора (боран) очень токсичен и редко Приятный запах Yh получить косвенно, чаще всего Взаимодействие реактивных боридов с кислотами. Или галогенид бора, содержащий гидрид щелочного металла: 6M gB2 + 12НС1 = НЗ + 8В + В ^ Нш + бМdСЬ 8ВРз + б и Н = В, Нб + Самое простое соединение бора и водорода Условие не существует.
5p ^ -электронная орбитальная гибридизация Подъем бора приводит к ненасыщенности координации Размер частиц HSS. В результате объединение существует. Две такие частицы в молекуле диборана: 2ВНз = ВгНе = = -127 кДа / моль). В диборане BrNe бор находится в состоянии р-гибридизации. К счастью, у каждого атома бора есть один из четырех гибридов Орбита пуста, а остальные три заблокированы пятью орбитами атомов Водород.
Связь между группами BH3 молекул BrHO Водород из-за смещения электронов Плотность от одного атома водорода до пустой орбиты группы BH3 Еще одна группа высокогорных посадочных подъемников. Другие бораны также известны Может быть представлен двумя линиями BnHn + 4 и B ^ Hn ^ -b. 5-бориды металлов химически активны и часто используются Летом, чтобы получить смесь борана во время лечения кислотой.
Большинство боридов (1- и / -металлы теплостойкие и очень твердые Химически стабильный. Они широко используются напрямую. Но в виде сплавов для изготовления деталей реактивного двигателя затвор, лопатка газовой турбины. Некоторые бориды Нят для изготовления катодов для электронных устройств. A l y m и n и y. Электронная конфигурация атомов алюминия Формула представлена формулой 15 ^ 25 ^ 2p®35 ^ 3p ‘.
- Внешняя электроника В атомном слое есть один неспаренный электрон. … 31 ^ sp ‘ Следовательно, алюминий может показать валентность, равную 1 Хорошо, но эта валентность не характерна для алюминия. Степень окисления алюминия во всех стабильных соединениях + Равно 3. Валентность 3 соответствует волнению Атомное состояние А1: … 3 ^ ‘ По распространенности алюминий занимает 4 место Место между всеми элементами (после O, H, 51) и sa Самый распространенный металл в природе.
Насыпной Алюминий концентрируется в алюмосиликатах: полевом шпате, Слюда и т. Д. Алюминий серебристо-белый и очень легкий. С высокотемпературным проводящим металлом Электропроводность. Алюминий химически активен. С хлором и бромом Когда он нагревается при комнатной температуре и нагревается с йодом Или в присутствии воды в качестве катализатора.
При 800 ° С алюминий Он взаимодействует с азотом и взаимодействует с углеродом при 2000 ° С. Людмила Фирмаль
Алюминий Nd обладает высоким химическим сродством к кислороду (DOM = = -1582 кДж / моль): 2A1 + 1 0’2 = A1aO; 1, ДЯ298 = -1650 кД / моль. В воздухе алюминий покрыт очень прочным тонким слоем. Шейка (10 «®), оксидная пленка, слегка ослабленная Алюминиевый металлический блеск. Благодаря оксидной пленке Алюминиевая поверхность приобретает высокую коррозионную стойкость Кость.
Это кажется в основном безразличным. Вода и водяной пар из алюминия. Для образования Концентрированная алюминиевая защитная пленка Азотная кислота и серная кислота. Эти кислоты холодные Пассивированный алюминий. Пассивная тенденция Улучшает коррозионную стойкость алюминия Покрытие поверхности сильными окислителями (например: 2СГ2О7) или с использованием анодирования.
В этом случае Увеличьте до 3-10 мкм на оксидной пленке. При высокой температуре Когда температура защитной пленки внезапно падает Алюминий для удаления оксидной пленки механическим воздействием Будь очень отзывчивым. Он активно участвует Взаимодействует с водой и водными растворами кислот и щелочей, Заменяет водород с образованием катионов или анионов.
Взаимодействие Действие алюминия на кислотный раствор протекает по формуле реакция О! + 6H, 0 + 31T = | A1 (H; 0) 6T «+1 С щелочным раствором D1 + 3H 2O + he- = | A1 (0H) 4! «+1 за нг Алюминиевые катионы и анионы легко переходят друг в друга При изменении рН раствора: A1 (Н20) б1 ’+ + 40Н- = [АКОН),) — + 6Н2О [AION) ^] — + 4H- ^ + 2H2O ^ [A1 (H20) b] » + Смешанные соединения также могут образовываться в растворе.
Например, [A 1 (H 20) 5 (0 H)] ^ +, [A! (H 2 0) 4 (0 H) 2] +. [О! (H 2 O) s (OH) s]. Последний легко обезвоживается (особенно при нагревании) Введите гидроксид A 1 (0H) с: [A 1 (H 2 0):, {0 H) s] = A 1 (0 H). + Z N 2O Широкое использование алюминия в технологии основано на том, что Ценные физико-химические свойства и широкий ассортимент Царапины на корке.
Потому что электричество высоко Проводимость (4 * 10 «®Ом» ‘»с м»‘) и низкая плотность Используется для изготовления электрических проводов. высокая Пластичность алюминия дает вам лучшее качество Используется блестящая фольга, используется в конденсаторе, замена Алюминиевый провод для оболочки кабеля. Потому что это не может намагничивать Алюминиевые мостовые сплавы используются в радиотехнике.
Большая часть алюминия используется для генерации света Из всех горячих источников в лаве, дюраль (94% А1, остальные Cu, Md, Mn, Re и 51). Силмин (85-90% А1, 10-14% 51. Остальное N3) Другое. Алюминий используется в качестве сплава Добавка к сплаву для придания жаростойкости. алюминий И сплав занимает одно из главных мест в структуре Все материалы для авиастроения, ракетостроения и техники Структура и т. Д.
Коррозионная стойкость алюминия (особенно Анодированный) значительно лучше, чем коррозионная стойкость Костная сталь. Поэтому сплав используется в качестве структуры Материалы и судостроение. ¿ Элементарный алюминий Форма химических соединений — интерметаллических соединений (алюминий dy): L1A1, L1zA1, CoA1 и т. д. Жаростойкий материал.
Алюминий используется для алюминия Многие миссии по сварке металла и термитов Метод. Алюминотермия на основе высокого сродства к алюминию Преобразование в кислород. Например, в реакции, которая происходит в соответствии с уравнением мнение BA1-S3O3O, = 4A1 ^ 0z + 9Pe Приблизительно 3500 кДа тепла выделяется и температура повышается До 3000 ° C Глинозем известен несколькими изменениями.
Наиболее стабильным является a-A120z. Это изменение в собрании Происходит в виде минералов корунда в земной коре, из которых Готовят шлифовальный диск и наждачный порошок. приложение Корунд как абразив на основе этого Твердость, карборан после алмаза Да 51С и Боразон ТЫ. В результате синтеза ABO3 и Cr2O3 Искусственный рубин.
Из них камень поддержки Точный механизм. Недавно искусственный рубин Используется в квантовых генераторах (лазерах). A ^ Oz продукты Используется как огнеупорный, так и диэлектрический. Гидроксид алюминия A 1 (0 N) s представляет собой полимерное соединение. он Имеет слоистую кристаллическую решетку. Каждый слой Октаэдр в A1 (0H) b (рисунок IX.10), межслойное действие Водородная связь.
Получается по реакции обмена гидроксида Алюминий • Белый желатиновый осадок. Кислота и щелочь. Когда вы стоите, депозит будет «стареть» и будет потерян Химическая активность. При прокаливании теряется гидроокись Пройдите оксид A1’20z. Форма обезвоживания Гидроксид-алюминиевый гель используется в технике как ад Адсорбент. Большой интерес представляют соединения алюминия.
Мини-цеолит, связанный Алюмосиликат. Его состав Может быть выражено как общее Формула MeZuOi! / * По сообщениям здесь Me-Ca или Ba (не так часто Ba, 5 г, К) Е-51 и переменная А1 Соотношение. С кристаллом Орит с каналом Некоторые могут быть введены Кура Н 2О. Содержание влаги Х для цеолита. | 0, варьируется в широком диапазоне сформированной структуры слоя Ограничение FIR по октаэдрической структуре Давление водяного пара.
Блок Zeo ABB, подключение ABz Литы можно обменять на Вода удерживается другими жидкостями (например, алкоголем). в Это постепенно удаляется осторожным нагревом цеолита. Однако, даже если он полностью обезвожен, Крис не уничтожен. Высокий цеолит. Катион Ca ^ ‘‘ или Na ‘‘ ‘в цеолите Диффузионные слои, они не закреплены кристаллами Кисть находится в кристаллической пустоте вместе с водой.
Это объясняет наличие цеолитов, которые важны для технических целей. Лойкационные обменные свойства. Возможность замены нескольких катодов Разрешить другим использовать цеолит в качестве ионного обмена Ник. Многие искусственные цеолиты используются таким образом Это называется молекулярное сито. Последний кристалл Диаметр 3 • 10 ´ * ^ ~ 13 • 10 «» ^ м. Молекулярные сита поглощают вещества и молекулы Вы можете войти в эти отверстия.
Например, молекулярное сито с диаметром отверстия 3,5 * 10 мкм могут поглощать молекулы Н2. О2, N 2, но не поглощаются Генерировать более крупные молекулы C H 4 или Ar. Используйте молекулы Сито можно использовать для отделения и сушки углеводородов. Газ и т. Д. Nd и т и лалий в виде галлия и простых веществ Плавкий серебристо-белый металл. Физико-химический Свойства Oa, ln и T) существенно отличаются от свойств A1.
Несмотря на сходство электронной структуры внешней энергии Атомный уровень рассматриваемого элемента. Где явно разница в электронной структуре Уровень энергии атома А1. (N-1) (L-1) С одной стороны, атомы Oa, 1n и T1. (N-I), Скорости окисления галлия и индия в стабильных соединениях. да +3. В случае таллия степень окисления является более характерной. + 1-таллиевое соединение, степень окисления металла Равен b3 — сильный окислитель. Галлий имеет широкий температурный диапазон.
Жидкое состояние. Низкая температура плавления (около 30 ° C) и высокая температура кипения (2205 ° C) Замените жидкий галлий на изготовление манометров. Индий равномерно отражает световые волны любой длины Используется для изготовления прецизионного оборудования Зеркало. Кроме того, 1р является частью легкоплавкий Сплав. Таллий в основном вводится в некоторых сплавах. Это оловянные и свинцовые сплавы (кислотостойкость, несущие свойства; Ник). ;
Оксиды CagO3, 1P2O3 и Th3O3 практически нерастворимы в воде. Мы есть Замечательное улучшение основных свойств серии OagOz- 1P2O 3-ThO3 появляется в увеличении растворимости в гидрокси Кислотный Доу. То же самое относится к Оа (ОН) З, 1п (0Н) З и Т1 (0Н) З в воде Растворим, как оксид. Белый осадок Оа (ОН) З растворимый Даже в кислоте и щелочи, красновато-коричневый T 1 (0 N) s-кислота только.
Галлий и индий периодически образуются с p-элементами V группы Бинарные соединения типа А (например: ар. Про OaAz, 1n $ b и т. Д.). Большинство соединений В типе «Вений» 5p ^ -орбита гибридизуется. Кристаллическая решетка этих соединений имеет структуру га Бактерицидный тетраэдр Подключение. Многие из этих алмазоподобных соединений Водный рабочий. Они используются в качестве материала выпрямителя. AC, датчик, термоэлектрический генератор и т. Д.
Смотрите также:
| Элементы подгруппы бериллия | Свойства p-элементов IV группы |
| Соединения бериллия ядовиты! | Углерод (C) и кремний (Si) |
