Chemia rep40

p

I

kocząsteczkowe substancje organiczne, zwane też żywicami jonowymiennymi, które można symbolicznie przedstawić ogólnym wzorem RS0₃H, RCOOH (kationity) lub R⁺ OH ' (anionity). Stosując kolejno kationit i anionit (lub odwrotnie) można usunąć z wody wszystkie znajdujące się w niej obce jony. Na przykład proces odsalania wody przeprowadza się w następujący sposób: przepuszcza się wodę przez kolumnę z kationitem i obecne w roztworze jony Na⁺ zostają wymienione na jony wodorowe:

RSO3H + Na⁺ -> RS0₃Na + H ⁺

Następnie roztwór przepływa przez kolumnę z anionitem i wymianie ulegająjony chlorkowe:

R⁺OH +Cl- -»R⁺C1 +OH-

Jony H⁺ i OH' zobojętniają się i w ostatecznym wyniku otrzymuje się czystą wodę. Po zużyciu wypełnienia obie kolumny regeneruje się - pierwszą roztworem kwasu, drugą zasady.

Borowce B, Al, Ga, In, Tl

Pierwiastki trzeciej grupy należą do bloku „p”, obok bowiem dwóch elektronów s pojawia się trzeci elektron walencyjny p. Wskutek promocji jednego z elektronów s na jeden z nieobsadzonych orbitali p: następuje hybrydyzacja typu sp², co pozwala na utworzenie przez bor trzech równocennych wiązań.

W miarę wzrostu masy atomowej w grupie wzrasta tendencja do oddawania jednego tylko elektronu i u najcięższego pierwiastka III grupy - talu - stopień utlenienia+1 jest trwalszy od stopnia +3. W tym samym kierunku, od boru do talu, wzrasta metaliczny charakter pierwiastków. Bor jest niemetalem, glin i gal mają właściwości amfoteryczne, a ind i tal są już metalami.

Podobnie jak właściwości metali zmieniają się i właściwości jonów. Chlorek boru ma wiązania typowo kowalencyjne, a najcięższe w grupie - ind i tal - zdecydowanie jonowe. Cięższe od boru pierwiastki grupy - glin, gal, ind i tal - tworzą kationy M³⁺ (tal głównie Tl⁺), natomiast bor nie tworzy wolnego kationu B³⁺. Jon taki wskutek dużego (+3) ładunku a bardzo małej objętości niewątpliwie wytwarza tak silne pole elektryczne, że przyciąga elektrony z cząsteczek wody hydratacyjnej, wiązanie -OH ulega rozerwaniu i tworzy się związek B(OH)₃ o właściwościach słabego kwasu H₃B0₃. Większe jony Al³⁺ i Ga³⁺ mają słabsze pole elektryczne i związki AI(OH)₃ i Ga(OH)₃ są wyraźnie amfoteryczne. Kation talu jest już na tyle duży, że tworzy wodorotlenki Tl(OH)₃ i TlOH.

(•lin i jego związki. Glin występuje niemal wyłącznie na +3 stopniu utlenienia, ale w reakcji metalicznego glinu z A1C1₃ w temp.

1300 K tworzy się chlorek glinu (I):

2A1 + AIC1₃ -> 3A1C1

1'odobnie można otrzymać w wyniku reakcji metalicznego glinu z A1₂0₃ tlenki na + 1 i + 2, stopniu utlenienia (A1₂0 i AlO). Jedną z charakterystycznych reakcji glinu, stosowaną dawniej w analizie jakościowej, jest tworzenie z tlenkami kobaltu niebieskiego związku zwanego błękitem Thenarda:

CoO+A1₂0₃ -> Co(A1₂0₄)

Podobne gliniany o ogólnym wzorze M"(A1₂0₄), zwane spinelami, Iworząz A1₂0₃ również i inne tlenki metali dwuwartościowych (ZnO, MgO, FeO).

Tlenek i wodorotlenek glinu mają właściwości amfoteryczne:

A1(H₂0)³⁺^^ Al(OH)₃[A1(0H)₄(H₂0)J

79