» » Химические соединения галлия
07.02.2017

Галлий расположен в третьей группе периодической системы. Химические соединения его близки по свойствам химическим соединениям алюминия и отчасти цинка.
Наиболее устойчивы соединения трехвалентного галлия; одно- и двухвалентные соединения менее стойки.
Окись и гидроокись галлия

Высший окисел галлия Ga2O3 белого цвета, не растворим в; воде. Окись обычно получают путем обезвоживания гидроокиси галлия Ga(OH)3, Ga2O3 плавится при 1740° без разложения. При температуре 2050° упругость пара окиси еще очень мала. Теплота образования Ga2O3 256 ккал/моль. Окись при температуре 850—900° восстанавливается водородом до металла.
Гидроокись галлия Ga(OH)3 осаждается из растворов солей галлия в виде белого студенистого осадка, не растворимого в воде.
Гидроокись имеет ярковыраженный амфотерный характер и растворяется, подобно гидроокиси алюминия, в кислотах и щелочах. При растворении в щелочи образуется галлат натрия:
Ga (OH)3 + NaOH = NaGaO2 + 2Н2О.

При растворении гидроокиси в кислотах образуются соли галлия: сульфат Ga2(SO4)3, хлорид GaCl3 и др.
Кислотные свойства у гидроокиси галлия несколько сильнее выражены, чем у гидроокиси алюминия. Соответственно этому интервал выделения Al(OH)3 из растворов лежит в пределах pH = 10,6—4,1, a Ga(OH)3 в пределах pH = 9,7—3,4.
Эти значения pH выделения гидроокиси галлия относятся к весьма разбавленным растворам. При увеличении концентрации галлия в растворе начало выделения гидроокиси смещается в область более низких значений pH (см. рис. 202).
В отличие от Al(OH)3 гидроокись галлия растворяется не только в сильных щелочах, но и в растворах аммиака. При кипячении из аммиачного раствора вновь выпадает гидроокись.
Кроме Ga2O3 известны окислы GaO и Ga2O. GaO получается при восстановлении Ga2O3 водородом при температуре 730—830°; Ga2O получается при нагревании Ga2O3 с металлическим галлием в виде темнокоричневого порошка, плавящегося выше 660°. При температуре 650—700° Ga2O возгоняется.
Хлорид галлия

GaCl3 — бесцветное гигроскопическое вещества, дымящее на воздухе, что объясняется гидролитическим разложением хлорида с выделением хлористого водорода. Хлорид плавится при 78° и кипит при 200°. Теплота образования хлорида 125 ккал/моль Хлорид галлия устойчив в кислых растворах (при pH ниже 3,4). Из солянокислого раствора хлорид хорошо экстрагируется эфиром, что используется для отделения хлорида галлия от примесей.
Коэффициент распределения GaCl3 между эфиром и водным раствором при концентрации HCl = 5,5-н. достигает величины 75.
Сульфат галлия

При растворении гидроокиси галлия в серной кислоте получаются растворы сульфата галлия. Сульфат кристаллизуется в виде кристаллогидрата Ga2(SO4)3*18Н2О. С сульфатами щелочных металлов сульфат галлия образует двойные соли (типа квасцов), например KGa(SO4)2*12Н2О.
Ферроцианид галлия

При добавлении ферроцианида калия в раствор, содержащий соль галлия, выделяется белый, трудно растворимый даже в сильнокислых растворах ферроцианид галлия Ga4[Fe(CN)6]3. Это может быть использовано для отделения галлия от многих элементов, в частности, от алюминия, хрома, марганца, кадмия, свинца, висмута и таллия.