А группа. Элементы и их символы: бор В, алюминий А1, галлий Gа, индий In, тал­лий Т1

А группа

Элементы и их символы: бор В, алюминий А1, галлий Gа, индий In, тал­лий Т1.

Степень окисления. Для всех элементов IIIА группы в их соединениях характерна общая степень окисления (+3), для таллия более устойчива и распространена степень окисления (+1).

Свойства (табл. 1). Металлический характер элементов возрастает от В к Т1: бор — типичный неметалл, индий и таллий — металлы.

Таблица 1.

Свойства элементов IIIА группы

	Бор В	Алюминий Al	Галлий Ga	Индий In	Таллий Tl
Порядковый номер
Отн. атомная масса	10,811	26,982	69,723	114,82	204,383
Содержание в земной коре, %	1,6*10^-3	7,57	1,4*10^-3	1*10^-5	3*10^-5
Темпер. Плавления, °С	»2400		29,8
Плотность, г/см^3	2,33	2,80	5,91	7,31	11,84
Степень окисления	+3	+3	+3; (+1)	+3; (+1)	+1; +3
	Возрастание
Реакционная способность	¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾®
Гидроксиды	B(OH)3	Al(OH)3	Ga(OH)3	In(OH)3	¾
	Возрастание
	¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾®

Гидроксиды элементов IIIА группы мало растворимы в воде. Гидроксид бора В(ОН)₃ (ранее формулу записывали как Н₃ВО₃) обладает слабыми кислотными свойствами в водном растворе, гидроксиды алюминия, галлия и индия амфотерны в уменьшающейся степени, а гидроксид таллия(I) ТiOН — сильное основание. По сравнению с соответствующими соедине­ниями элементов IIА группы основные свойства гидроксидов элементов IIIА группы выражены в меньшей степени.

Все бораты (производные бора), кроме боратов щелочных элементов, мало растворимы в воде. Из солей А1, Gа, In и Т1³⁺ хорошо растворимы в воде хлориды, сульфаты и нитраты, мало растворимы — фториды и ортофосфаты. Карбонаты этих же элементов малоустойчивы и при комнатной температуре разлагаются на оксид соответствующего металла и диоксид углерода, а при попытке их получения по реакции обмена в водном растворе выпадает осадок соответствующего гидроксида и выделяется диоксид угле­рода. О растворимости соединений таллия(1) см. разд. 13.5.

Катионы М³⁺ и Т1⁺ бесцветны в кристаллах и в водном растворе.

Элементы и их символы: углерод С, кремний Si, германий Gе, олово Sn, свинец Pb.

Степень окисления. Для элементов IVА группы характерны степени окис­ления (+2) и (+4), реже реализуется степень окисления (-4). Устойчи­вость состояния окисления (+4) понижается с ростом порядкового номера элемента (от С к Рb), для свинца более устойчива степень окисления (+2).

Свойства (табл. 1).

Таблица 1.

Свойства элементов IVа группы

	Углерод С	Кремний Si	Германий Ge	Олово Sn	Свинец Pb
Порядковый номер элемента
Относительная атомная масса	12,011	28,086	72,61	118,711	207,2
Содержание в земной коре, %	8,7*10^-2	25,8	5,6*10^-4	3,5*10^-3	1,8*10^-3
Температура плавления, °С
Плотность, г/см^3	3,51ал, 2,22гр	2,33	5,35	7,28	11,34
Степень окисления	+4, +2, -4	+4, (+2), (-4)	+4, (+2)	+4, +2	+4, +2
Гидроксиды элементов (IV)	H2CO3	H4SiO4(SiO2*nH2O)	GeO2*nH2O	SnO2*nH2O	PbO2*nH2O
	Средн.кислота	Слаб кислота	Амфотерные с преобл. кисл. свойств
Гидроксиды элементов (II)	--	--	Ge(OH)2	Sn(OH)2	Pb(OH)2
			Амфотерные с преобл. основных. свойств
Название аниона	Карбонат	Силикат	Германат	Станнат	Плюмбат

Металлический характер простых веществ увеличи­вается от углерода к свинцу. По физическим свойствам простые веще­ства углерода — алмаз и графит — неметаллы (у графита обнаруживаются некоторые признаки металлов), кремний и германий проявляют промежуточ­ные свойства, являясь полупроводниками; олово и свинец — типичные метал­лы. По химическим свойствам С и Si — неметаллы; в ряду Gе, Si, Рb увеличивается химическая активность их как металлов, причем у Gе преобла­дают еще неметаллические свойства, а у Рb — металлические.

Гидроксиды углерода и кремния в степени окисления (+4) отвечают кислотам, а гидроксиды германия (+4), олова (+4) и свинца (+4) — амфотерные соединения, кислотные свойства которых выражены сильнее, чем у гидроксидов соответствующих элементов IIIА группы. Гидроксиды элемен­тов в степени окисления (+2) известны только для германия, олова и свинца, они более основны, чем гидроксиды соответствующих элементов в степени окисления (+4), но в целом все же амфотерны.

Устойчивость водородных соединений элементов IVА группы понижается от углерода к свинцу. Поскольку атомы углерода могут практически неогра­ниченно соединяться друг с другом в цепи и циклы, может быть получено также практически неограниченное число углеводородов. Для атомов кремния соединение в цепи и циклы выражено уже достаточно слабо, а для атомов германия, олова, и свинца это явление совсем не характерно.

Дата добавления: 2014-12-17