П.4.Химические свойства. Хлорид галлия – типичное молекулярное соединение, по многим свойствам напоминающее хлорид алюминия

Хлорид галлия – типичное молекулярное соединение, по многим свойствам напоминающее хлорид алюминия.

Очень хорошо растворяется в воде и органических растворителях, при этом в воде он сильно гидролизуется. Из кислых, (порядка 6М) водных растворов практически полностью экстрагируется такими органическими растворителями, как эфир, бутилацетат и т. п., что позволяет количественно отделить галлий от алюминия, хлорид которого не обладает подобным свойством. В таких кислых растворах галлий присутствует и виде хлоргаллиевой кислоты HGaCl₄, которая и экстрагируется растворителем.

Хлорид галлия является очень сильной кислотой (по Льюису). Он может образовывать соединения с хлоридами большинства других элементов.

В настоящее время изучено около сорока двойных систем из хлорида галлия с хлоридами других элементов. В большинстве случаев при взаимодействии компонентов образуются соединения, количество которых в одной системе не превышает двух. Состав соединений независимо от валентности другого элемента отвечает отношению хлорида галлия к другому хлориду 1: 1 или 2: 1. Из двух соединений всегда более устойчиво то, где отношение компонентов 1: 1.

Соединения, образующиеся в системах с хлоридом галлия, относятся к следующим типам.

1. Хлорогаллаты - соединения, содержащие анионы [ GaCl₄ ] ⁻. К ним относятся Ме[GaCl₄], где Ме - катионы щелочных металлов, аммония, меди, серебра, одновалентных галлия, индия, таллия. Такой же анион образуется в соединениях с пентахлоридом фосфора [PCl₄]⁺[GaCl₄]^–, тетрахлоридами селена и телура, а также, по-видимому, с трихлоридами висмута, сурьмы и мышьяка. В последних соединениях при переходе от висмута к мышьяку следует ожидать увеличения доли ковалентной связи.Возможно, что соединения (МеCl₂·3GaCl₃), где Mе = Mg, Ca, Sr, Ba, Cd, Hg, Sn, Pb, также содержат этот комплексный анион и образуют соединение Ме[GaCl₄]₂.

2. Хлордигаллаты - соединения с ионом [Ga₂Cl₇ ] ⁻ представляющим собой два искаженных тетраэдра с общей вершиной. К ним относятся соединения Mе[Ga₂Cl₇ ] где Ме = Nа, K, Rb, Cs, Tl, In⁺, Ga⁺. По-видимому, именно такое соединение образуется и в системе с LiCl, хотя авторы приписали ему состав 2:3. Можно предположить, что такой же анион существует в соединении с трихлоридом висмутата [BiCl₂]⁺[Ga₂Cl₇] ^–. Во всех случаях термическая устойчивость хлордигаллатов ниже, чем хлорогаллатов.

3. Пентахлорогаллаты Mе(GaCl₅) найдены в системах с хлоридами магния, кальция, стронция, бария, кобальта и железа. Соединения такого типа были предсказаны Горюновой. Структура их неясна.

4. Соединения состава MеGaCl₈ с пентахлоридами ниобия, тантала и молибдена, скорее всего, представляют собой молекулярные структуры, хотя не исключено строение, подобное соединению с пентахлоридом фосфора.

Хлорогаллаты различного состава используются для изучения и получения некоторых интерметаллических соединений галлия, которые могут применяться в качестве полупроводников.

Дата добавления: 2015-06-27