Р-элементы IV группы

Р-Элементы 3-й группы

Р-ЭЛЕМЕНТЫ

V – объем воды в литрах.

Жесткость(Ж) равна числу миллимоль эквивалентов ионов кальция и магния, содержащихся в 1л воды.

Для водоумягчения применяют методы осаждения. Например:

СаСl₂ + Nа₂CО₃ = СаСО₃↓ + 2NаСl,

Са(НСО₃)₂ + Са(ОН)₂ = 2СаСО₃↓ + 2Н₂О.

Также широко применяется метод ионного обмена.

В III главную подгруппу входят элементы: бор(В), алюминий(Аl), галлий(Gа), индий(In) и таллий(Тl).

Бор является неметаллом, а остальные элементы металлами.

Бор применяется в в металлургии как добавка к стали и некоторым цветным сплавам. Применяется также насыщение поверхности стальных изделий бором (борирование) – значительно повышающее твердость и коррозионную стойкость поверхностного слоя. Борирование проводится при повышенной температуре бором или его соединениями в атмосфере водорода.

При накаливании смеси бора с углем образуется образуется очень тугоплавкое и твердое вещество – карбид бора (В₄С).

С азотом бор образует нитрид, существующий в алмазоподобной или графитоподобной модификациях. Алмазоподобная кристаллическая модификация (эльбор, кубонит, боразол) по твердости немного уступает алмазу, но значительно превосходит его по термостойкости. Выдерживает нагревание на воздухе до 2000 ⁰С, в то время как алмаз сгорает при уже при температуре 800 ⁰С.

Алюминий самый распространенный на земле металл. Из-за высокой химической активности в природе встречается преимущественно в виде оксида (А1₂О₃).

В свободном виде это серебристо-белый металл, покрытый прочной оксидной плёнкой, которая защищает его от дальнейше­го окисления.

Высокая теплота образования оксида алюминия применяется на практике для сварки железных изделий по реакции

2А1 + Fе₂О₃= А1₂О₃, + 2Fе, ΔН⁰₂₉₈ = -841,7 кДж..

Данного количества теплоты достаточно для плавления не только образовавшегося железа, но и поверхностного слоя железных изделий, находящихся в контакте.

В главную подгруппу IV группы входят: углерод (С), кремний (Si), германий (Gе), олово (Sn) и свинец (Рb). Электронная формула валентной зоны данных элементов имеет вид – ns²nр². Данные элементы проявляют валентности 2 и 4. В таблицах 4.1 и 4.2 приведены формулы основных классов неорганических соединений для данных элементов.

Таблица 4.1– Формулы оксидов и гидроксидов р-элементов IV группы

Оксиды	Гидроксиды
II	IV	II
кислота	основание	кислота	основание
СО	СО2	нет	нет	Н2СО3	нет
SiО	SiО2	нет	нет	Н2SiО3	нет
GеО	GеО2	Н2GеО2	Gе(ОН)2	Н2GеО3	Gе(ОН)4
SnО	SnО2	Н2SnО2	Sn(ОН)2	Н2SnО3	Sn(ОН)4
РbО оксид свинца(II)	РbО2 оксид свинца(IV)	Н2РbО2 свинцовистая кислота	Рb(ОН)2 гидроксид свинца(II)	Н2РbО3 свинцовая кислота	Рb(ОН)4 гидроксид свинца(IV)

Таблица 4.2 – Формулы солей р-элементов IV группы

II	IV
Нет	нет	К 2СО3	нет
Нет	нет	К 2SiО3	нет
К2GеО2	GеSО4	К 2GеО3	Gе(SО4)2
К 2SnО2	Sn SО4	К 2SnО3	Sn(SО4)2
К2РbО2 плюмбит калия	РbSО4 сульфат свинца(II)	К 2РbО3 плюмбат калия	Рb(SО4)2 сульфат свинца(IV)

Из таблиц видно, что данные элементы являются аналогами и соответственно образуют основные классы неорганических соединений (оксиды, кислоты, основания и соли) одинакового состава. При увеличении порядкового номера и повышении валентности элемента основные свойства ослабевают, а кислотные нарастают. Следует отметить, что самыми сильными окислительными свойствами обладают соединения Рb(IV), что находит применение в свинцовом аккумуляторе.

Дата добавления: 2014-01-07