Читайте также: |
|
Вместо нержавеющей стали фирма «Форд» для изготовления автомобильных выхлопных труб использует сталь обычных марок, но покрытую слоем алюминия.
«Design News», 1981, № 11, С.18.
Простые вещества р-элементов III группы проявляют, в основном, восстановительные свойства. Однако B, хотя и имеет достаточно низкое значение ОВП (E0 (H3BO3 /B) = −0,87 В), но за счет высокой прочности решетки при об.у. окисляется только фтором, а кислородом – при t > 4000 C.
В то же время его аналоги реагируют при об.у. со всеми Г2 (кроме I2 ), а с O2 - при t > 2000 C. На воздухе окисляется лишь Tl (с образованием TlOH); Al, Ga и In при этом покрываются оксидной пленкой[90]. Благодаря ей столь коррозионно устойчивы алюминий и его сплавы, а покрытия из Al и In используются для защиты от коррозии других металлов.
Отметим высокое значение энергии Гиббса образования оксидов бора (−1178 кДж/моль) и особенно алюминия (∆G0f (Al2O3) = −1676 кДж/моль)[91]. Последнее можно объяснить меньшей энергией кристаллической решетки алюминия и меньшими значениями потенциалов ионизации его атомов по сравнению с B. Кроме того, Al2O3 имеет более прочную решетку (т.пл.=20500С), чем B2O3 (т.пл.=4500С). Причины:
- ниже величина Э.О. алюминия (а значит, больше полярность связей в оксиде),
- наличие дополнительного π(р-d)-перекрывания (невозможного для бора)
- больше плотность решетки (в Al2О3 к.ч.(Al) = 6, а в В2О3 к.ч.(В) не выше 4).
Высокий экзоэффект образования оксидов используется в боро- и алюмотермии (для восстановления металлов из их оксидов), а также для сваривания стальных изделий с помощью термита (т.е. смеси порошков алюминия и оксида железа) [8].
Увеличение активности от B к Tl проявляется также при взаимодействии их с водой, кислотами и щелочами. Так, B растворим только в кислотах-окислителях, а водород воды им восстанавливается лишь выше 4000С. Не реагирует при об.у. с водой и Al (из-за оксида на его поверхности). Но он взаимодействует со щелочами[92] и разбавленными кислотами[93], которые растворяют пассивирующую пленку. А при действии кислот-окислителей пленка утолщается и алюминий пассивируется еще больше[94].
Галлий, индий и таллий легко растворяются в любых кислотах, но взаимодействие Tl с галогеноводородными кислотами тормозится образованием малорастворимых галидов TlГ (лишь TlF хорошо растворим); зато таллий (в отличие от других Э данной группы) реагирует с водой в присутствии O2 при об.у., давая растворимый TlOH.
От B к Tl в соответствии с нарастанием металличности активность взаимодействия со щелочью снижается, но с разбавленным ее раствором B реагирует медленно (в отличие от Al), быстрее с концентрированным и легко сплавляется со щелочью:
B + NaOH → NaBO2 + H2 + Na2O.
Галлий относится к щелочи, как и алюминий; индий окисляется лишь концентрированным ее раствором или при сплавлении; таллий же со щелочами не взаимодействует (?).
Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 55 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Производство алюминия. Сплавы | | | Соединения с водородом |