ДОНЕЦЬКИЙДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРАПРИКЛАДНОЇ ЕКОЛОГІЇ ТА ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
КУРСОВАРОБОТА
похімії
ТЕМА: Галій і йогоз'єднання
студента групи: ЕП-96
факультет: екології та хімічної
технології
МорозоваВалентина Володимировича
Донецьк,1997
Викладачі: доцент Жисліна І.Л.
<- 2->
Зміст.
стр.
0. Зміст 2
1. Історичні відомості 3
2. Поширення в природі. Характеристика
природних сполук (мінералів) 4
3. Способи отримання елемента в чистому вигляді 4
4. Властивості елемента:
4.1. Фізічес 5
4.2. Хімічні 7
5. Сполуки елемента, їх отримання і властивості: 8
5.1. З'єднання з киснем 8
5.1.1. Окисли 8
5.1.2. Гідроокис 9
5.1.3. Перекисні сполуки 10
5.2. Галлат 10
5.2.1. Металів I групи 10
5.2.2. Металів II групи 11
5.2.3. Рідкоземельних елементів 11
5.3. Солі кисневмісних кислот 12
5.3.1. Сульфати 12
5.3.2. Селенати 12
5.3.3. Селеніти 13
5.3.4. Молібдати 13
5.3.5. Вольфрамати 13
5.3.6. Нітрати 13
5.3.7. Фосфати 14
5.3.8. Арсенати 14
5.3.9. Карбонати 14
5.3.10. Силікати 15
5.3.11. Солі органічних кислот 15
5.4. Халькогеніди 15
5.4.1. Сульфіди 15
5.4.2. Селеніди 16
5.4.3. Теллуріди 17
5.5. Галогеніди 17
5.5.1. Фториди 17
5.5.2. Хлориди 18
5.5.3. Броміди 20
5.5.4. Йодиди 21
5.6. Роданіди і фероціаніди 21
5.6.1. Роданіди 21
5.6.2. Фероціаніди 21
5.7. Сполуки з неметалами 22
5.7.1. Нітрид 22
5.7.2. Фосфід 23
5.7.3. Арсенід 24
5.7.4. Антимонід 24
5.7.5. Гідриди і карбіди 24
6. Особливі властивості елемента та його сполук,
їх застосування 25
7. Література 29
<- 3->
галію,(Лат. Gallium) Ga
1.ІСТОРИЧНІ ВІДОМОСТІ.
В кінці 1870 року,виступаючи на засіданні Російського фізико-хімічного товариства, Д. І. Менделєєвсказав, зокрема, що в п'ятому ряду третьої групи повинен знаходитися поки щене відкритий, але безумовно існуючий в природі елемент. При цьому Менделєєвдуже докладно описав властивості "ека-алюмінію" (так вчений умовноназвав цей елемент, оскільки в таблиці йому відводилося місце під алюмінієм) танавіть висловив упевненість, "що він буде відкритий спектральнимдослідженням ". (Іронія долі: чи міг Бунзен припустити, щорозроблений ним спектральний аналіз зіграє з ним гіркий жарт - незаперечнодоведе хибність його скороспішної оцінки періодичного закону?) Чекатидовелося порівняно недовго. У 1875 році французький хімік Поль Еміль Лекокде Буабодран, досліджуючи спектроскопическим шляхом цинкову обманку - добревідомий мінерал, привезений з містечка Пьерфітт в Піренеях, виявивфіолетову незнайомку - нову спектральну лінію, свідчили про те,що в мінералі присутній невідомий хімічний елемент. Але побачити новулінію - це лише півсправи, тепер потрібно було виділити з мінералу винуватця їїпояви в спектрі. Завдання було не з легких, так як зміст шуканогоелемента в цинковій обманці виявилося вкрай незначним. Все ж хімікусупроводжував успіх: після численних дослідів йому вдалося отримати крупицюнового металу - всього 0,1 грама. Отже, труднощі позаду, а на порядку денномустояв уже наступне питання: користуючись почесним правом першовідкривача, Лекокде Буабодран мав дати "новонародженому" ім'я. На честь своєїбатьківщини вчений вирішив назвати його "галієм" (Галлія - ​​латинськаназва Франції). Правда, злі язики незабаром почали говорити, що в цьомуслові хімік хитро зашифрував натяк на своє прізвище: адже "галлус" -по-латині "півень", по-французьки ж півень - "ле кок", ну, азвідси до Лекока де Буабодрана, як кажуть, рукою подати.
Незабаром повідомлення провідкриття галію було опубліковано в доповіді французької Академії наук. Коли Д.І. Менделєєв ознайомився з ним, він відразу зрозумів, що мова йде про той самийека-алюмінії, якому вже було уготовано місце в його таблиці елементів. Влисті, адресованому французької Академії наук, Менделєєв повідомляв:"... Спосіб відкриття і виділення, а також деякі описані властивостізмушують припускати, що метал - не що інше, як ека-алюміній ".
У самому справі,властивості теоретичного ека-алюмінію і реального галію дивно збігалися.Розбіжність виявилося лише в щільності: на думку Менделєєва, вона повинна буласкладати близько 6 г/см3, а Лекок де Буабодран вказував інше значення - 4,7.Так хто ж правий? Той, хто ніколи навіть не бачив цей метал, або той, хто нетільки тримав його в руках, але й проводив з ним різні дослідження? Чи невперше в історії науки теорія стикалася з практикою, думка сперечалася зекспериментом.
Щоб довеститочність своїх початкових даних, Лекок де Буабодран знову виділив крупицігалію, ретельно очистив їх і піддав скрупульозному дослідженню. І що жз'ясувалося?
Щільність галіюдійсно була близька до 6. Французький хімік публічно визнав правотусвого російського колеги. "He треба, я думаю, вказувати на винятковезначення, яке має щільність нового елемента для підтвердженнятеоретичних висновків Менделєєва ",
- писав тоді першовідкривач галію.
<- 4 ->
2. ПОШИРЕННЯ В ПРИРОДІ.
Галій складається здвох стабільних ізотопів з масовими числами 69 (60,5%) і 71 (39,5%). Хочасередній вміст галію в земній корі відносно високий, 0,0015% по масі,що дорівнює змісту свинцю і молібдену, і в десятки разів більше, ніж, наприклад,танталу або вольфраму, в сотні разів більше, ніж ртуті або срібла. Галій -типовий розсіяний елемент. У природі він зустрічається в виключно малихкількостях (0,002% і менше), звичайно це - боксити, нефеліни, сфалериту,кам'яне вугілля, деякі залізні руди. Основна частина галію укладена в мінералахз алюмінієм, менше - з залізом, цинком, міддю і іншими металами. Справа в тому,що галій практично не має як власних родовищ, так і"Персональних" мінералів.
Лише порівнянонедавно в південно-східній частині Африки був виявлений перший галієвих мінерал,який і отримав назву Галлія
- CuGaS2. У ньому міститься майже 37%галію. До цього найбагатшим галієм мінералом - був Німеччині з Тсумба вПівденно-Східній Африці. У ньому міститься 0,6 - 0,7% галію. Як з'ясувалося,порівняно багата галієм зола кам'яного вугілля. Англійські вчені підрахували,що кожна тонна вугілля, видобутого на Британських островах, містить в середньому 5грамів галію.
3. ОТРИМАННЯ.
Навіть така, здавалосяб, незначна концентрація цього елемента, як в золі кам'яного вугілля, вважаєтьсяцілком достатньою для його промислового вилучення. (Все в світі відносно:залізну руду, на тонну якої припадає 300 - 400 кілограмів заліза,прийнято називати бідною.) Зате і масштаби виробництва галію, прямо скажемо,невеликі. Перші 50 кілограмів цього металу отримали в Німеччині в 1932 році.Через приблизно чверть століття виробництво галію зросло лише до 350кілограмів. І хоча сьогодні рахунок йде на тонни, навіть такий рідкісний метал,як реній, якого в земній корі міститься в десятки тисяч разів менше, ніжгалію, за обсягом виробництва залишив його далеко позаду.
Головним джереломотримання галію служать ... відходи алюмінієвого виробництва. Хоч на сировину і недоводиться витрачатися, сам процес вилучення галію настільки складний (чоговарто, наприклад, хоча б відділення його від алюмінію!), що він виявляється однимз найдорожчих металів на світовому ринку. У середині 50-х років 1 кілограмгалію коштував 3000 доларів - майже в три рази дорожче золота! Подумати тільки:невеликий слиточек металу, цілком вміщується на долоні, - і така соліднасума! ..
Методи виділення таотримання галію були розроблені самим першовідкривачем та її учнемЮнгфлейшем. Для отримання в лабораторних умовах найкраще спочатку осадитигалій як ціанофе...
