Свойства p-элементов iii группы

Электронные конфигурации элементов. Степени окисления, тенденция изменения устойчивых степеней окисления при переходе от бора к таллию. Изменение величин радиусов атомов и потенциалов ионизации в ряду бор–таллий. Валентные возможности бора и алюминия, характерные координационные числа. Бор, получение, химические свойства (взаимодействие с кислородом, галогенами, кислотами и щелочами в присутствии окислителя).

Бороводороды, общие способы получения, природа химической связи в В₂H₆. Взаимодействие диборана с водой, гидридами щелочных металлов, кислородом. Смешанные гидриды бора. Оксид бора, получение, химические свойства (взаимодействие с оксидами, щелочами). Ортоборная кислота, получение. Полимерные кислоты бора и их соли. Тетраборат натрия (бура). Гидролиз буры.

Галогениды бора, получение, взаимодействие с водой. Понятие о галогенангидридах. Строение молекул BГ₃. Объяснение плоского треугольного строения BГ₃ c позиций метода ВС. Акцепторные свойства ВF₃. Тетрафтороборная кислота.

Алюминий, нахождение в природе. Бокситы и алюмосиликаты. Получение алюминия. Криолит, его получение. Стандартный электродный потенциал алюминия. Взаимодействие алюминия с водой, кислотами, щелочами. Амфотерные свойства оксида и гидроксида алюминия. Способы их получения. Алюминаты и гидроксоалюминаты. Гидролиз солей алюминия. Алюмокалиевые квасцы. Диссоциация квасцов, гидролиз.

Вопросы и задачи: 12,с. 6, № 1–109.

1. Сколько граммов буры надо растворить в 300 мл воды, чтобы получить 1%-ный раствор в расчете на безводную соль? (Ответ: m = 5,78 г)

2. Устойчив ли алюминий в атмосфере СО₂? Возможен ли при стандартных условиях процесс: 4Al + 3СО₂ ® 3C + 2Al₂O₃? (Ответ: ∆G = –1981кДж)

3. Вычислить термодинамические характеристики процесса испарения бромида бора, если известно, что при температуре 33,2^оС давление насыщенного пара составляет 0,13 атм., а при температуре 90,9^оС – 1 атм. Определить температуру кипения этого вещества. (Ответ: ∆H = 32,753 кДж; ∆S = 89, 7 Дж/К; Т = 364 К)

4. Определить рН 0,1%-ного раствора ортоборной кислоты (ρ = 1 г/мл).

(Ответ: рН = 5,53)

5. Выпадет ли осадок хлорида таллия (I) при смешивании равных объемов 0,02 н. раствора нитрата таллия (I) и 0,04 н. хлорида натрия? ПР(ТlCl) = 2^.10^–4. (Ответ: да, ПС = 2^.10^–4)

6. Рассчитать рН 0,3 н. раствора Al(NO₃)₃. Что произойдет при добавлении кислоты к раствору нитрата алюминия? (Ответ: рН = 3,07)

7. Вычислить величину ∆G процесса диссоциации комплексного иона [AlF₆]^3–_.

(Ответ: ∆G = –113,07кДж)

8. Составить молекулярно-ионные уравнения реакций. Для б) определить DG реакции: а) Al + KNO₂ + KOH →; б) KMnO₄ + Al + H₂SO₄→. (Ответ: ∆G = –4588,6 кДж)

9. Составить схему и рассчитать ЭДС гальванического элемента, состоящего из алюминиевого электрода, опущенного в насыщенный раствор Al(OH)₃, и водородного электрода, опущенного в 0,01 М раствор H₃BO₃ (Т = 298 К). (Ответ: ∆E = 1,49 В)

10. Какие продукты будут выделяться на катоде и аноде в первую очередь при электролизе водных растворов при угольных электродах, если в электролизере находится смесь следующих веществ: а) Аl₂(SO₄)₃ и CuС1₂; б) H₃BO₃ и NaBr.

Литература: 1, с. 470–510; 2, с. 342–362.