第21章P区铝族元素资料.ppt

第21章 P区金属元素;第21章 P区元素;§21-1 铝（Al）;二、铝的单质;2、铝的化学性质： ;1、Al的亲氧性;4、铝化合物的缺电子性;; 自然界中存在的刚玉为α－Al2O3，它的晶体属于六方紧密堆积结构，6个O原子围成一个八面体，在整个晶体中有2/3的八面体孔穴为Al原子所占据。由于这种紧密堆积结构，晶格能大，所以的熔点（2273K）和硬度（8.8）都很高。它不溶于水，也不溶于酸或碱，耐腐蚀而且电绝缘性好。用做高硬度的研磨材料和耐火材料。; 红宝石(Cr3+) 蓝宝石(Fe3+， Fe2+) 黄玉/黄晶(Fe3+) ;2、铝的氢氧化物 Al2O3的水合物一般称为氢氧化铝Al(OH)3;4、铝盐和铝酸盐（共同特征强烈的水解性） （1）铝盐的水解 (如: 硫酸铝、硝酸铝);铝的卤化物 离子型化合物 AlF3 共价型化合物 AlCl3 AlBr3 AlI3 ; AlCl3水解产物聚合而成的高效的高分子化合物，它有强的吸附能力。能除去水中的铁、锰、氟、放射形污染物、重金属、泥沙、油脂、木质素以及印染废水中的疏水性燃料等，在水质处理方面优于Al2(SO4)3和FeCl3。AlCl3易溶于乙醚等有机溶剂中，这也恰好证明它是一种共价型化合物。;（2）铝的含氧酸盐 ;（4）铝的鉴定 Al3+ 的鉴定：在氨碱性条件下，加入茜素，生成红色沉淀。 ;§21-2 镓（Ga）; 固体镓为蓝灰色晶体，液体镓是有银白色光泽的软金属，密度为5.91gcm-3 ，熔点为302.78K(即29.78℃),放在人手掌中就能使之熔化，而其沸点为2676K，其溶沸点相差之大是所有金属中独一无二的。可用来制作测量高温的温度计。镓凝固时体积膨胀，这一点与其他金属不同。镓的硬度（莫氏硬度=1.5~2.5）和铅（莫氏硬度=1.5）相近。镓的蒸气压较低，在1273K时只有（1托=133.322帕斯卡），适于在真空装置中用做液封。镓与铝、锌、锡、铟形成低熔点合金，与钒、铌、锆形成的合金具有超导性。;镓的应用;　　 镓、铟和铊这三种元素是在研究光谱时发现的。由于镓较昂贵，毒性又很大，故其应用受到了限制。约有80%的镓和铟用于电子工业。 　　它们是P型半导体的掺杂剂,也可以制IIIＡ—VＡ族元素的半导体化合物,如砷化镓GaAs，它是继砷、硅之后的第三种重要的半导体材料,可作为光电管使用。 　　镓和铟易与许多金属形成合金，常用于制易熔合金，含铟25%的镓合金在289K时熔化，用于自动喷水灭火装置中。 　　含铟量较高的焊接剂,具有特殊性,用它可把金属焊接到金属薄膜上，还可把金属焊接到非金属部件上。 　　In－Pb、In－Sn合金抗碱腐蚀，用于化工器械的焊接。;　　 铊主要用于制造各种合金。如:Tl-Ag合金具有韧性大,摩擦系数低及抗腐蚀好等特点,被用于制造轴承。 　　Tl－Hg合金(含8.7%铊)的凝固点比汞的凝固点低20K，故可用在温度计上以替代汞。 　　在灯泡用钨丝中加人很少量的铊，可延长灯丝的寿命。 　　Tl+离子的大小和性质与碱金属离子和Ag+离子相似。如TlOH的水溶液呈强碱性，能吸收CO2；TlX和AgX(X为卤素)都难溶于水；TlCl和AgCl都有光敏性等。TlBr和TlI用作红外光纤材料，Tl2S用于制光电管。 　　Tl及其化合物都有毒，可制杀鼠药和灭虫药，但它们对人体也有毒害，误食少量钠盐可使毛发脱落，工业废水中不容许含铊。;§21-2 锗锡铅族元素 ; 其中含锗量最高的矿是低温闪锌矿，含量在0.01%~0.1%之间，含锗量较高的矿物有硫银锗矿4AgSGeS2，锗石矿CuSFeSGeS2， 含量在0.1%~0.001%之间。锗在各类煤中的含量约在0.001%~0.01%之间，相当于1t煤里含有10g锗，而在烟道灰里，含锗量往往比在煤里要高出100~1000倍，所以说，锗——烟道灰里的宝贝。;锡：是古代人就已经发现和使用的金属元素之一。人类最早发现和使用锡的历史，可以追溯到4000多年以前。古代人不仅使用锡制作一些锡器，而且发现锡有许多独特的性质，例如铜和锡形成合金叫青铜，青铜合金硬度高，铸造性好。据考证，我国商代就已能冶炼锡，并能将锡和铅分辨开。;铅：是一个古老的金属，它是人类最早认识的几个金属元素之一。早在公元前3000年左右，人类就发现了铅。在古埃及它被用来给陶瓷上釉和制作饰品；古罗马人用铅作水管和储酒容器；在我国，商代就已经使用铅的化合物。;二 、单质的物理性质;α型 金刚石型 正方晶系βγ; 由于锡的这种“传染病”存在，使许多有艺术价值和历史价值的古锡器没有保存下来。