ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химический анализ из "Учебник общей химии" По аналогии с подгруппой титана можно ожидать, что элементы подгруппы скандия будут иметь тенденцию к отдаче не только двух электронов внешнего слоя, но и лишнего против октета электрона следующего, т. е. будут функционировать преимущественно как трехва-л е н т н ы е металлы. В то же время по аналогии с подгруппой германия можно ожидать, что Оа, 1п и Т1 будут способны проявлять в соединениях и более низкую валентность. [c.346] К своему ближайшему аналогу — алюминию — бор стоит приблизительно в таком же отношении, как углерод к кремнию. Сходство между обоими элементами ограничивается преимущественно их одинаковой валентностью и непО средственно обусловленными ею свойствами. Во многих отношениях бор существенно отличается от алюминия, и в целом его химия похожа скорее на химию кремния. [c.346] После обработки продуктов реакции соляной кислотой (для удаления MgO) остается элементный бор в виде темно-бурого порошка. Очень чистый бор бесцветен. Он имеет плотность 2,3 г/см , плавится при 2075 °С и кипит при 3700 °С. [c.347] По отношению к обычно применяемым растворам щелочей бор устойчив. В своих соединениях он, как правило, трехвалентен. [c.347] Образующийся борный ангидрид представляет собой бесцветную стекловидную массу. [c.347] Диссоциация гидроксида В(ОН)з в растворе идет по кислотному типу. Однако борная кислота очень слаба и поэтому из растворов своих солей легко выделяется большинством других кислот. Соли ее (борнокислые, или бораты) производятся обычно от различных полиборных кислот общей фор.мулы хВзО.з-уНгО, чаще всего — тетраборной (х = 2, у=1). Последняя является кислотой значительно более сильной, чем ортоборная. [c.347] В воде из боратов растворимы только соли наиболее активных одновалентных металлов. Вследствие гидролиза растворы их показывают сильнощелочную реакцию. Важнейшим для практики боратом является бура. [c.348] Из производных боранов наиболее важны аналогичные фтор-боратам по строению соли типа М[ВН4] (боргидриды, или бор а н аты), известные для ряда металлов. Примером может служить бесцветный кристаллический НаВН4, устойчивый при обычных условиях и хорошо растворимый в воде. Водород в анионе [ВН4] отрицателен и играет роль атома галогена. Все боранаты являются сильными восстановителями. [c.349] Из солей различных полиборных кислот многие встречаются в природе и служат исходными продуктами для получения соединений бора. [c.349] При давлениях выше 6,2 ГПа и температурах выше 1350 °С обычная форма ВЫ переходит в алмазоподс1бную. Последняя (т.н. эльбор) обладает почта одинаковой с алмазом твердостью, но. превосходит его по термостойкости (до 2000 °С) и ударной прочности. Эти особенности эльбора обеспечивают ему быстрое расширение технического использования. [c.349] Мостиковые водородные связи могут трактоваться либо как одноэлектронные (IV 1 доп. 7), либо как трехцентровые (VI 3 доп. 12). [c.350] Все эти вещества имеют отвратительный запах и очень ядовиты. Известны и более сложные бораны, а также многие их производные (главным образом, органические). Химия этих соединений в настоящее время быстро развивается, но широкого практического применения они пока не находят. [c.350] Элементный алюминий получают электролизом раствора АЬОз в расплавленном криолите. Процесс ведут при температуре около 1000°С в электри ческих печах, причем на аноде выделяется кислород, а на катоде — алюминий. Последний собирается на дне печи, откуда периодичесхи и выпускается. [c.351] Алюминий представляет собой серебристо-белый, довольно твердый металл с плотностью 2,7 г/см , плавяш,ийся при 660 С и кипящий при 2350 °С. Он характеризуется большой тягучестью и высокой электропроводЕостью (составляющей 0,6 электропроводности меди). С этим связано его использование в производстве электрических проводов. [c.351] Значительно более обширно применение алюминия в виде раз-личных сплавов, наряду с хорошими механическими качествами характеризующихся своей легкостью. Особенно важен так называемый дуралюминий—сплав алюминия с медью (до 5%), магнием (до 2%) и марганцем (до 1%). Он ценен тем, что при равной прочности изделия из него почти в три раза легче стальных. Не говоря уже об авиационной промышленности, для которой легкость материала особенно важна, облегчение металлических конструкций имеет громадное значение для ряда областей техники. Это становится особенно наглядным, если принять во внимание, что, например, в груженом товарном вагоне около трети всей массы приходится на материалы, из которых изготовлен сам вагон, а в пассажирских вагонах иа их собственную массу падает до 90% всей нагрузки. Очевидно, что даже частичная замена стали дуралюминием дает громадный технико-экономический эффект. В связи с этим, а также ввиду наличия в природе практически неисчерпаемых запасов алюминия, его иногда называют металлом будущего . Возможность широкой частичной замены им основного металла современной техники — железа — ограничивается главным образом сравнительно высокой стоимостью алюминия. [c.351] На воздухе алюмини покрывается тончайшей (0,00001 мм), но очень плотной пленкой оксида, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. В связи с этим поверхность его обычно имеет не блестящий, а матовый вид. При накаливании мелко раздробленного алюминия он энергично сгорает на воздухе. Аналогично протекает и взаимодействие его с серой. С хлором и бромом соединение происходит уже прн обычной температуре, с иодом — при нагревании. При очень высоких температурах алюминий непосредственно соединяется та1 же с азотом и углеродом. Напротив, с водородом он не взаимодействует. [c.351] Вернуться к основной статье